[發(fā)明專利]熒光X射線分析裝置和熒光X射線分析方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201811024591.0
• 申請日: 2018-09-04
• 公開（公告）號: CN109459458B
• 公開（公告）日: 2023-07-04
• 發(fā)明（設計）人: 深井隆行;的場吉毅;大柿真毅
• 申請（專利權）人: 日本株式會社日立高新技術科學
• 主分類號: G01N23/223
• 分類號: G01N23/223
• 代理公司: 北京三友知識產(chǎn)權代理有限公司 11127
• 代理人: 黃綸偉;孫明浩

提供熒光X射線分析裝置和熒光X射線分析方法，能夠在同一試樣容器內(nèi)不變更配置地測定分析深度不同的元素。熒光X射線分析裝置具有：試樣容器(4)，其能夠收納試樣(S)；X射線源(2)，其向試樣照射原級X射線(X1)；檢測器(3)，其檢測從被照射了原級X射線的試樣產(chǎn)生的熒光X射線(X2)；以及照射范圍變更機構(5)，其能夠變更向試樣容器內(nèi)的試樣照射原級X射線的范圍，照射范圍變更機構能夠變更為局部照射和寬范圍照射，在該局部照射中，至少向靠近試樣容器的與檢測器對置的壁面的試樣照射原級X射線，在該寬范圍照射中，以比局部照射大的區(qū)域向試樣容器內(nèi)的試樣照射原級X射線。

技術領域

本發(fā)明涉及能夠檢測食品或醫(yī)療品等試樣中所包含的金屬元素等的熒光X射線分析裝置和熒光X射線分析方法。

背景技術

熒光X射線分析是指：向試樣照射從X射線源射出的X射線，利用X射線檢測器來檢測從試樣放出的具有元素固有的能量的熒光X射線，由此，根據(jù)該能量來取得光譜，進行試樣的定性分析或者定量分析。由于能夠以非破壞的方式迅速地對試樣進行分析，因此在工序/品質(zhì)管理等中廣泛利用該熒光X射線分析。近年來，正在討論在食品中的鎘(Cd)等的檢測或定量等中也使用熒光X射線分析。

在米粒或米粉等以輕元素為主要成分的試樣中，在檢測微量含有的鎘等重金屬的情況下，以往，進行ICP(感應等離子體發(fā)光分析)等，但存在如下問題：需要使試樣溶液化的預處理，在測定之前花費勞力和時間，并且由于分析者而導致分析結果產(chǎn)生偏差。但是，熒光X射線分析存在如下優(yōu)點：即使不進行預處理也能夠進行測定，由分析者導致的分析結果的偏差也比ICP小。在這樣的熒光X射線分析中，當食品中的鎘含有量為限制值(例如，米的情況下是0.4mg/kg以下)時，熒光X射線分析的檢測極限為1mg/kg左右，也未得到充分的檢測極限。

因此，以往，在食品等以輕元素為主要成分的試樣的測定中，尤其是為了實現(xiàn)作為鎘等產(chǎn)生比較高能量的熒光X射線的元素的限制值的0.1mg/kg數(shù)量級的檢測極限，開發(fā)出了使X射線源和X射線檢測器與試樣容器對置配置的熒光X射線分析裝置(參照專利文獻1)。

在該熒光X射線分析裝置中，通過使X射線源和X射線檢測器更接近試樣容器而提高所取得的X射線的靈敏度，而且，試樣本身以難以吸收X射線的輕元素為主要成分，因此，對試樣容器中能夠以最高靈敏度進行測定的X射線檢測器前表面的區(qū)域照射充分的激勵X射線，并且也照射試樣容器整體，由此，從位于試樣容器的里側(cè)的試樣中檢測分析深度比較深的鎘等的高能量的熒光X射線，提高靈敏度和檢測極限。這里，分析深度是指檢測到試樣中的關注元素的熒光X射線的深度，并且與關注元素(要定量的元素)的熒光X射線能量和作為試樣中的主要成分的基質(zhì)(共存元素)緊密相關，一般情況下，關注元素的熒光X射線能量越高并且試樣中的基質(zhì)的平均原子序數(shù)越低，則分析深度越深。例如，關于米粒或米粉為主要成分時的分析深度，鎘為幾10mm、砷為1mm左右。

此外，在測定產(chǎn)生比鎘等低能量的熒光X射線的砷(As)等元素的情況下，在試樣容器的里側(cè)的試樣產(chǎn)生的熒光X射線在試樣容器內(nèi)被吸收而不利于提高靈敏度，并且，比該熒光X射線高能量的散射X射線未被吸收而入射到X射線檢測器并成為使背景強度增加的噪聲，因此，開發(fā)出了通過變更試樣容器和配置而高靈敏度地測定產(chǎn)生比鎘等低能量的熒光X射線的元素的熒光X射線分析裝置(參照專利文獻2)。

專利文獻1：日本特許第4874118號公報

專利文獻2：日本特許第4854005號公報

在上述以往的技術中留有以下的課題。

即，在上述以往的熒光X射線分析裝置中，例如如果要高靈敏度地測定分析深度不同的元素(例如，鎘和砷)的每個元素，則需要分別準備形狀互不相同的鎘用的試樣容器和砷用的試樣容器，并向這些不同的試樣容器填充試樣而分別進行測定。因此，存在如下不良情況：所需的試樣量變多，并且也花費了試樣制作和測定試樣的交換等的準備時間。

發(fā)明內(nèi)容