移動物体に対応した蛍光X線イメージング装置の開発と特性評価

Development and evaluation of XRF imaging instrument for moving objects

淵田 知希*; 浦田 泰成*; 松山 嗣史*; 村上 昌史  ; 吉田 幸彦; 植田 昭彦; 町田 昌彦  ; 佐々木 紀樹 ; 辻 幸一*

Fuchita, Tomoki*; Urata, Taisei*; Matsuyama, Tsugufumi*; Murakami, Masashi; Yoshida, Yukihiko; Ueda, Akihiko; Machida, Masahiko; Sasaki, Toshiki; Tsuji, Koichi*

蛍光X線(XRF: X-ray fluorescence)分析法はX線を試料に照射し、発生した蛍光X線を検出することで試料の元素分析を行う手法である。試料を走査しながら連続的なXRF分析を行うことで、二次元の元素分布像の取得が可能である。本研究では、ベルトコンベア上を連続的に移動する試料に対して、二次元の元素分布像を迅速に取得するためのXRF分析装置を開発した。元素分布像の測定は、X線を広範囲に照射したベルトコンベアを横切る方向に、コリメーターを取り付けた検出器を走査することにより実施し、この方法における試料や検出器の移動方向の空間分解能や検出限界を検証した。また、2種類の金属試料について同時に元素分布像を測定し、開発した装置により多元素同時イメージングが実施できることを実証した。

X-ray fluorescence (XRF) analysis is an analytical method to obtain elemental information by detecting fluorescence X-rays emitted from a sample irradiated with X-rays. It is possible to obtain two-dimensional elemental distribution images by scanning a sample with micro X-ray beam. In this study, we developed an XRF analytical instrument to rapidly obtain the elemental distributions for moving samples on a belt conveyor by applying the micro XRF technique. X-rays were widely irradiated to the belt conveyor. The elemental distributions were measured by scanning an X-ray detector, crossing above the belt conveyor. A collimator was attached to the top of the detector to limit the analyzing area. Both detection limit and spatial resolutions for moving directions of the detector and the belt conveyor were evaluated. Finally, it was demonstrated that the multi-elemental imaging was possible with the developed XRF instrument.