The Use of Si carriers for aerosol particle collection and subsequent elemental analysis by total-reflection X-ray fluorescence spectrometry

エアロゾル粒子捕集及び全反射蛍光X線分析法による元素分析のためのシリコン試料台の使用

江坂 文孝  ; 渡部 和男; 小野寺 貴史; 田口 拓志; 間柄 正明  ; 臼田 重和

Esaka, Fumitaka; Watanabe, Kazuo; Onodera, Takashi; Taguchi, Takuji; Magara, Masaaki; Usuda, Shigekazu

全反射蛍光X線分析法によるエアロゾル粒子の元素分析の感度向上のために、粒子の直接捕集及び分析のための直径25mmのシリコンウェハー試料台を作成した。その試料台を用いた際の元素の検出限界は、従来より用いられているガラス状炭素及び石英ガラス試料台よりも、X線散乱によるバックグラウンドを抑えられたことにより優れていた。このシリコンウェハー試料台を用いてエアロゾル試料(粒子径: 2.0m, 0.3-2.0m, 0.05-0.3m)を1月から8月まで茨城で捕集し分析した。その際、セレンを内標準物質としてそれぞれの試料に加えた。結果として、ng/cm-pg/cmの濃度の粒子中の元素を検出することができた。実験結果から、K, V, Zn, Br, Pbの各元素は粒子径の小さい粒子に多く存在し、人為起源であることが推定された。一方、Ca, Ti, Feは、粒子径の大きな粒子に多く存在した。これは、土壌によるものと推定された。発表では、測定期間中の元素組成の変化についても議論する。

In order to improve the sensitivity of elemental analysis for aerosol particles by total-reflection X-ray fluorescence spectrometry (TXRF), silicon wafer carriers with diameters of 25 mm were selected and prepared for direct impact collection and subsequent analysis. The detection limits of elements on the carrier were determined and found to be superior to those on glassy carbon and quartz glass carriers used in previous studies. By using the silicon wafer carriers, aerosol particles with the sizes of 2.0 m, 0.3-2.0 m and 0.05-0.3 m were collected at Ibaraki in Japan from January to August 2002 and analyzed by TXRF. Selenium Consequently, the elements with the concentration of ng/m &8211; pg/m in the particles were successfully detected. The results revealed that K, V, Zn, Br and Pb were concentrated in fine particles, which is presumed to arise from anthropogenic sources. In contrast, Ca, Ti and Fe were contained in coarse particles, which is presumed to arise from soil.