可搬型蛍光X線分析装置

　蛍光X線分析は、X線を試料に照射して試料中の原子の内殻電子を励起し、この励起が緩和する過程において原子から放出される元素固有のエネルギーのX線(蛍光X線)を検出することにより、試料を構成している元素やその含有率を求める元素分析法である。この分析法は、非破壊分析であり、殆どの元素について、含有率の小さな元素(例えばppm=百万分の1レベル)から大きな(100%)元素まで定量できるなどの特徴をもつために、極めて広範囲の利用分野を有している。
　考古学的な調査や犯罪捜査、空港等での諸検査、環境計測などの分野においては、測定対象物を分析装置にもっていくのではなく、分析装置を分析対象物に持っていき現場での分析を柔軟に行うために、使用場所や温度環境の制限が小さく容易に運搬できる小型の分析装置が望まれている。
　このような目的のためには、蛍光X線装置の主要な構成要素であるX線発生部と検出部をともに小型化する必要がある。このため、X線源として放射性同位体を使用する可搬型装置が既に製品化されているが、放射性同位体の取扱いには注意が必要であり、法律的な規制も多く、野外に持ち出しての分析に必ずしも実際的ではなかった。一方、従来の小型検出器に、p型シリコン結晶にリチウムを拡散して製造したダイオードが使われているが、十分な特性を得るためには、-70℃程度まで冷却する必要があり検出器自体は小さいものの液体窒素を用いた大きな冷却機構が必要となり、検出部は大きくなっていた。 さらに、従来の小型装置では、微量な汚染物質の検出など、ppmレベル以下の微量分析に対応するには性能不足であった。
　このように、可搬型蛍光X線装置として、X線管をX線源に用い、常温または簡易な冷却で元素分析に要するエネルギー分解能が保証される検出器を備え、また微量分析にも対応できるものの開発が望まれていた。

　本新技術は、小型X線管を線源とし、異なる元素の蛍光X線について検出器を冷却しなくとも常温でデータ解析が可能なエネルギー分解能(約250eV)が得られる検出器を備え、さらに10ppb(1億分の1)レベルの微量分析が可能な可搬型の蛍光X線分析装置に関するものである。本装置は、X線発生・検出部と計数制御部とから構成され、X線管や検出器等をコンパクトに結合したことのほかに、次のような技術的特徴を有する。

　本新技術による可搬型蛍光X線分析装置は、

などの特徴を有し、

などへの利用が期待される。