「可搬型蛍光Ｘ線分析装置」の開発に成功

新技術の背景、内容、効果は以下の通りである。

　蛍光Ｘ線分析は、Ｘ線を試料に照射し試料中の原子の内殻電子を励起させこの励起が緩和する時に放出される元素固有のＸ線（蛍光Ｘ線）を測定することにより、元素の特定及び定量を行う分析方法である（図-1）。この分析方法は非破壊でほとんどの元素について極微量(ppmオーダー)から100%オーダーまで広い範囲の計測が可能である特長を有している。しかし、従来のＸ線発生源（Ｘ線管）は高出力のため大きく、Ｘ線検出素子の冷却に液体窒素が必要となるなど装置は大型で重く、測定現場に持ち出すことは困難であった（図-2）。可搬型の分析装置も製品化されてはいたが、Ｘ線源として放射性同位体を使用するため取扱いには注意が必要であり、法律的な規制も多く、屋外に持ち出しての使用は必ずしも実際的ではなかった。このように持ち出しが困難であることにより用途もおのずと限られたものとなっていた。このため、蛍光Ｘ線分析装置の小型化を図ることによって屋外に容易に持ち出すことができかつ従来と同等以上の測定性能を有する分析装置の開発が望まれていた。

　本新技術は蛍光Ｘ線分析装置の主要構成要素であるＸ線発生部および蛍光Ｘ線検出部を小型化することで、屋外への容易な持ち出しを可能にしたものである。本装置は図−３に示すように、Ｘ線発生源（小型Ｘ線管）、Ｘ線単色化装置、Ｘ線検出器及び信号処理系の４つから構成されている。小型Ｘ線管から発生したＸ線はＸ線単色化装置により効率よく材料に照射される。試料から発生した蛍光Ｘ線はＸ線検出素子によりパルス信号に変換され信号処理系によって元素の特定と定量が行われる。以下にこれら個々の構成要素について述べる。

　以上の構成要素により、装置を持ち出し可能な重量・大きさにすることができ、また分析性能（エネルギー分解能と検出下限値）については、従来と同等以上の性能を達成できた。（下表参照）

　本装置は軽量・小型であり、また放射線同位元素を使用しないため、屋外でも容易に持ち運びが可能である。このような特長を活かして下記に示すような項目について分析への利用が期待される。

・図-4　可搬型蛍光Ｘ線分析装置(外観写真)