荧光X射线分析设备制造技术

提供一种改进了检测下限的荧光Ｘ射线分析设备，并且可以量测不仅在其主要成分是重元素的样本中而且在其主要成分是轻元素的样本中所含的痕量目标元素。该荧光Ｘ射线分析设备具有承载样本的样本基台、以预定辐射位置作为中心来辐射原级Ｘ射线的Ｘ射线源和设置成朝向辐射位置并检测从样本生成的荧光Ｘ射线的检测器。该样本基台具有固定样本同时被推近到Ｘ射线源和检测器的可拆卸样本夹具，以及通过选择性地将样本设置在被辐射面与辐射位置吻合的第一检验位置来使测量可以执行，或将样本固定到样本夹具的第二检验位置来使测量可以执行，将被辐射面推近到Ｘ射线源，并且将被检验面推近到检测器。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及荧光X射线分析设备，该设备通过将原级X射线辐射到样本并检测从样本生成的荧光X射线来执行样本的元素分析和成分分析。
技术介绍
近年来，食品的镉污染等成为问题，要执行食品中镉含量的定量测定。迄今为止，在镉的定量测定中，虽然已经执行IPC(感应等离子色谱分析)等，但是存在问题除了有关将样本制作成溶液的此类预处理需要时间外，在测量结果中还发生与操作员有关的色散。根据诸如此类的背景，作为替代IPC的测量方法，荧光X射线分析受到关注。荧光X射线分析是通过将原级X射线辐射到样本并检测所生成的荧光X射线来指定样本中所含的元素的种类和数量的一种方法，至此它主要应用于其主要成分是重元素等的样本分析，例如铜合金或铁合金的分析中。因为荧光X射线具有元素固有的能量，所以可以通过检测所生成的荧光X射线的能量和强度来指定已包含在样本中的元素及其数量。在荧光X射线分析中，如果原级X射线直接辐射到样本，则足够了，并且优点在于，即使没有预处理样本，测量也是可能的，而且就分析结果来说，与IPC相比，再现性较好。表示此类荧光X射线分析的精确度的检测下限由如下公式确定。 这里，背景强度表示主要由散射线等生成的X射线的强度，它不同于由样本所含的目标元素生成的荧光X射线，它成为荧光X射线的噪声。而且，灵敏度是可获取的X射线强度相对于荧光X射线分析设备中的目标元素浓度的量值。即通过降低背景强度并进一步提高灵敏度，检测下限降低，以及实现痕量元素的定量测定成为可能。例如作为能够执行与此类似的荧光X射线分析的荧光X射线分析设备，提出一种设备，它具有将原级X射线辐射到样本的X射线源、检测从原级X射线辐射于其上的样本生成的荧光X射线的检测器、以及具有多个滤光器组件的基色滤光器等(例如参考JP-A-2004-150990公报)。根据与此类似的荧光X射线设备，通过由基色滤光器吸收多个能带的原级X射线，并辐射所需能带的原级X射线，可以降低背景强度，由此改进检测下限。但是在类似上文的荧光X射线分析设备中，通过使原级X射线透过基色滤光器，原级X射线本身衰减。因此，由于通过激发从样本生成的荧光X射线的强度也降低，所以检测器可获取的荧光X射线的强度也降低。即，在类似上文的荧光X射线分析设备中，虽然可以降低背景强度，但是灵敏度也降低。而且，虽然还可以通过使X射线源和检测器靠近样本的辐射位置来提升灵敏度，但是X射线源和检测器之间的分隔距离也变短，由此存在因空间限制所致的灵敏度提升方面的极限。因此，尚没有促使获得能够精确测量例如食品中的轻元素(如镉含量)中的痕量目标元素的检测下限。本专利技术则是针对上文提到的情况设计的，它提供一种改进检测下限的荧光X射线分析设备，并且可以量测不仅在其主要成分是重元素的样本中而且在其主要成分是轻元素的样本中所含的痕量目标元素。
技术实现思路
为了解决上面的问题，本专利技术提出如下部件。本专利技术是一种量测样本中所含目标元素的荧光X射线分析设备，它具有承载样本的样本基台、以预定辐射位置为中心将原级X射线辐射到样本基台上承载的样本的X射线源、以及设置成朝向辐射位置且检测从已被原级X射线辐射的样本生成的荧光X射线的检测器，其特征在于，样本基台具有在推近到X射线源和检测器的同时固定样本的可拆卸样本夹具，以及通过选择性地将样本设置在原级X射线被辐射到的辐射面与辐射位置吻合的第一检验位置或将样本固定到样本夹具所在的第二检验位置的其中任何一个，原级X射线被辐射到的辐射面推近到X射线源，以及将不同于被辐射面的被检验面推近到检测器。根据有关本专利技术的荧光X射线分析设备，如果样本是其主要成分为例如重元素的样本，则将样本设置于样本基台的第一检验位置。以及通过X射线源将原级X射线辐射到样本与辐射位置吻合的被辐射面，在其中将辐射位置居中的样本的最大表面范围中激发样本，并生成荧光X射线。以及根据检测器设置成朝向辐射位置的事实，检测器有效地检测到生成的荧光X射线。而且，如果样本包含例如轻元素作为其主要成分，并且痕量中包含目标元素(要量测的元素)，则通过将样本夹具安装在样本基台并将样本固定到样本夹具，将样本设置在第二检验位置。在第二检验位置中，通过使被辐射面推近到X射线源的方式来设置样本。因此，由于无衰减地以高密度且具有大立体角地将从X射线源辐射的原级X射线辐射到样本，可以提高辐射的原级X射线的强度。而且，如果样本包含轻元素作为其主要成分，则将原级X射线不仅透射过与上文类似使辐射位置为中心的最大表面范围，而且透射到样本的内部。而且在X射线被辐射到并透射的样本范围中，原级X射线激发该范围中所含的目标元素，由此生成荧光X射线。生成的荧光X射线还透射过样本内部，并由检测器检测。在此场合下，由于将检测器推近到样本的被检验面的同时设置检测器，并且使所形成的对于生成荧光X射线的样本的立体角很大，所以荧光X射线无衰减地以高密度有效地进入检测器，并被检测到。而且，据认为更有利的是，在上文的荧光X射线分析设备中，样本基台具有窗口部分，该窗口部分从其上表面通透到下表面并向下暴露作为第一检验位置安装在上表面的样本的被辐射面，X射线源和检测器设置在样本基台下方，其中将从窗口部分暴露的样本的被辐射面的预定位置设为辐射位置，样本基台的样本夹具具有导向部分，该导向部分使样本的被辐射面与X射线源相对，使样本倾斜到将被检验面与检测器相对的方向，并在从窗口部分的上方突出到下方的状态下锁定样本。根据有关本专利技术的荧光X射线分析设备，通过将样本安装到具有窗口部分的样本基台的上面，可以从窗口部分将样本的被辐射面暴露于样本基台的下方。在样本基台的下方，X射线源和检测器被定位，其中将从窗口部分暴露的样本的被辐射面的预定位置设为辐射位置。因此，可以通过将原级X射线辐射到已经以样本作为第一检验位置所暴露的样本的被辐射面，由检测器检测从使辐射位置为中心的范围中生成的荧光X射线。而且，还可以设置样本，同时通过样本夹具的导向部分使样本倾斜，在从窗口部分的上方突出到下方的状态下锁定样本，使样本的被辐射面沿与X射线源相对的方向推近，并沿与检测器相对的方向推近被检测面。因此，可以通过使样本成为第二检验位置，以及将原级X射线辐射到并透射过样本的被辐射面，由检测器检测从样本内部生成的荧光X射线。此外，据认为更有利的是，在上文的荧光X射线分析设备中，样本基台的样本夹具是其中形成开口部分的环形构件，该样本夹具以可拆卸方式装配到窗口部分，同时具有能够与窗口部分的外周缘啮合的啮合部分，以及提供导向部分，同时导向部分从开口部分突出，以便能够锁定开口部分中设置的样本。根据有关本专利技术的荧光X射线分析设备，在样本设置为第一检验位置的情况中，通过将样本夹具从窗口部分分离来将样本安装到样本基台。另一方面，在将样本设置为第二检验位置的情况中，通过将样本夹具的啮合部分与窗口部分的外周缘啮合，将样本夹具装配到窗口部分。以及，通过将样本插入到样本夹具的开口部分并通过导向部分将其锁定，将样本固定到第二检验位置。而且，据认为更有利的是，在上文的荧光X射线分析设备中，在与设置在第二检验位置的样本的被辐射面相对面邻接的位置上，提供次级激发壁，该次级激发壁由产生次级激发荧光X射线的元素形成，次级激发荧光X射线能量高于从样本的目标元素生成的荧光X射线的能量。根据有关本专利技术本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于量测样本中所含的目标元素的荧光Ｘ射线分析设备，所述荧光Ｘ射线分析设备具有：　　　　承载所述样本的样本基台，　　　　Ｘ射线源，所述Ｘ射线源以预定辐射位置作为中心来将原级Ｘ射线辐射到所述样本基台承载的所述样本，以及　　　　检测器，所述检测器设置成朝向所述辐射位置敷设且检测被所述原级Ｘ射线辐射的所述样本生成的荧光Ｘ射线，　　　　其中所述样本基台具有固定所述样本同时被推近到所述Ｘ射线源和所述检测器的可拆卸样本夹具，以及　　　　选择性地将所述样本设置在如下位置的任何一个来执行测量：　　　　被所述原级Ｘ射线辐射到的被辐射面与所述辐射位置吻合的第一检验位置，或　　　　将所述样本固定到所述样本夹具、将被所述原级Ｘ射线辐射的所述被辐射面推近到所述Ｘ射线源、并且将与所述被辐射面不同的被检验面推近到所述检测器的第二检验位置。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：的场吉毅，
申请(专利权)人：精工电子纳米科技有限公司，
类型：发明
国别省市：JP[日本]