[发明专利]荧光X射线分析装置和荧光X射线分析方法

说明书

提供荧光X射线分析装置和荧光X射线分析方法，能够在同一试样容器内不变更配置地测定分析深度不同的元素。荧光X射线分析装置具有：试样容器(4)，其能够收纳试样(S)；X射线源(2)，其向试样照射原级X射线(X1)；检测器(3)，其检测从被照射了原级X射线的试样产生的荧光X射线(X2)；以及照射范围变更机构(5)，其能够变更向试样容器内的试样照射原级X射线的范围，照射范围变更机构能够变更为局部照射和宽范围照射，在该局部照射中，至少向靠近试样容器的与检测器对置的壁面的试样照射原级X射线，在该宽范围照射中，以比局部照射大的区域向试样容器内的试样照射原级X射线。

技术领域

本发明涉及能够检测食品或医疗品等试样中所包含的金属元素等的荧光X射线分析装置和荧光X射线分析方法。

背景技术

荧光X射线分析是指：向试样照射从X射线源射出的X射线，利用X射线检测器来检测从试样放出的具有元素固有的能量的荧光X射线，由此，根据该能量来取得光谱，进行试样的定性分析或者定量分析。由于能够以非破坏的方式迅速地对试样进行分析，因此在工序/品质管理等中广泛利用该荧光X射线分析。近年来，正在讨论在食品中的镉(Cd)等的检测或定量等中也使用荧光X射线分析。

在米粒或米粉等以轻元素为主要成分的试样中，在检测微量含有的镉等重金属的情况下，以往，进行ICP(感应等离子体发光分析)等，但存在如下问题：需要使试样溶液化的预处理，在测定之前花费劳力和时间，并且由于分析者而导致分析结果产生偏差。但是，荧光X射线分析存在如下优点：即使不进行预处理也能够进行测定，由分析者导致的分析结果的偏差也比ICP小。在这样的荧光X射线分析中，当食品中的镉含有量为限制值(例如，米的情况下是0.4mg/kg以下)时，荧光X射线分析的检测极限为1mg/kg左右，也未得到充分的检测极限。

因此，以往，在食品等以轻元素为主要成分的试样的测定中，尤其是为了实现作为镉等产生比较高能量的荧光X射线的元素的限制值的0.1mg/kg数量级的检测极限，开发出了使X射线源和X射线检测器与试样容器对置配置的荧光X射线分析装置(参照专利文献1)。

在该荧光X射线分析装置中，通过使X射线源和X射线检测器更接近试样容器而提高所取得的X射线的灵敏度，而且，试样本身以难以吸收X射线的轻元素为主要成分，因此，对试样容器中能够以最高灵敏度进行测定的X射线检测器前表面的区域照射充分的激励X射线，并且也照射试样容器整体，由此，从位于试样容器的里侧的试样中检测分析深度比较深的镉等的高能量的荧光X射线，提高灵敏度和检测极限。这里，分析深度是指检测到试样中的关注元素的荧光X射线的深度，并且与关注元素(要定量的元素)的荧光X射线能量和作为试样中的主要成分的基质(共存元素)紧密相关，一般情况下，关注元素的荧光X射线能量越高并且试样中的基质的平均原子序数越低，则分析深度越深。例如，关于米粒或米粉为主要成分时的分析深度，镉为几10mm、砷为1mm左右。

此外，在测定产生比镉等低能量的荧光X射线的砷(As)等元素的情况下，在试样容器的里侧的试样产生的荧光X射线在试样容器内被吸收而不利于提高灵敏度，并且，比该荧光X射线高能量的散射X射线未被吸收而入射到X射线检测器并成为使背景强度增加的噪声，因此，开发出了通过变更试样容器和配置而高灵敏度地测定产生比镉等低能量的荧光X射线的元素的荧光X射线分析装置(参照专利文献2)。

专利文献1：日本特许第4874118号公报

专利文献2：日本特许第4854005号公报

在上述以往的技术中留有以下的课题。

即，在上述以往的荧光X射线分析装置中，例如如果要高灵敏度地测定分析深度不同的元素(例如，镉和砷)的每个元素，则需要分别准备形状互不相同的镉用的试样容器和砷用的试样容器，并向这些不同的试样容器填充试样而分别进行测定。因此，存在如下不良情况：所需的试样量变多，并且也花费了试样制作和测定试样的交换等的准备时间。

发明内容