[发明专利]荧光X射线分析装置

说明书

技术领域

本发明涉及对试样中包含的硫磺进行分析的荧光X射线分析 装置。

背景技术

针对汽油、轻油、煤油等的燃料油中的硫磺浓度，在规格中 确定上限值，在原油的精制中或精制后，测定燃料油中的硫磺浓 度，对其进行管理、控制。近年，即使在欧美、日本国内，也强 化限制，减小该规格的上限值，还必须分析5ppm以下的极微量硫 磺。

在过去，进行荧光X射线分析法的原油、重油、汽油、轻油、 煤油等的燃料油中的硫磺浓度分析，但是，在目前的规格上限值 以下的低浓度的场合，无法获得充分的分析精度和检测界限值。

在过去，作为分析汽油、轻油、煤油等的燃料油中的硫磺的 荧光X射线分析装置，包括具有钛靶的X射线管和钛箔滤波器的 荧光X射线分析装置；包括具有钪靶的X射线管和钪箔滤波器的 荧光X射线分析装置；包括钪靶的X射线管和钛箔滤波器的荧光 X射线分析装置(参照专利文献1)。

在专利文献1的荧光X射线分析装置6中，像图6所示的那 样，形成能量分散型荧光X射线分析装置6，其中，对试样S照 射X射线64，该X射线64是通过钛箔滤波器63对来自具有钛靶 的X射线管61的一次X射线62进行滤波处理而形成的，未通过 分光元件对从试样S产生的荧光X射线65进行分光，通过半导体 检测器68测定。

通过钛箔滤波器63滤波之前的一次X射线62的X射线光谱 像图7所示的那样，包含Ti-Kα射线和多个连续X射线，但是， 在通过钛箔滤波器63滤波的X射线光谱中，像图8所示的那样， 连续X射线大大削减。但是，未完全消除连续X射线，残留的连 续X射线照射到试样S，产生散射X射线，形成较大的本底。在 半导体检测器68中，充分的能量分解，即，充分的波长分离无法 进行，相对从试样产生的硫磺的荧光X射线的S-Kα射线，无法充 分地减小本底。由此，本底按照硫磺浓度换算值较大而为100ppm， 极微量的硫磺的分析精度无法充分地应对最近的规格值。

即使在作为专利文献1的荧光X射线分析装置的包括具有钪 靶的X射线管和钪箔滤波器的荧光X射线分析装置和包括具有钪 靶的X射线管和钛箔滤波器的荧光X射线分析装置中，也是相同 的，在能量分散型荧光X射线分析装置中，即使采用适合于硫磺 分析的靶的X射线管和一次滤波器，仍无法进行充分的检测界限 和正确的精度的良好的分析。

另外，在过去，像图9所示的那样，作为分析燃料油中的硫 磺的荧光X射线分析装置9，包括下述的波长分散型荧光X射线 分析装置9，其包括X射线管91和具有作为检测器气体的氩气的 比例计数管98，该X射线管91具有在硫磺的吸收端波长的附近， 相对作为硫磺的荧光X射线的S-Kα射线(2.31keV)，产生激励效 率良好的特性X射线的Pd-Lα射线(2.84keV)的钯(Pd)或Rh-Lα射 线(2.70keV)的铑(Rh)的靶。

由于该荧光X射线分析装置9不包括设置于X射线管91和 试样S的X射线通路的一次滤波器，对试样S照射包括从X射线 管91产生的多个连续X射线的一次X射线92，通过石墨分光元 件96对从试样S产生的荧光X射线95进行分光，通过作为X射 线检测器的比例计数管98，测定由此形成的荧光X射线97，但是 由于产生许多通过连续X射线产生的散射X射线，故无法通过分 光元件96充分地减小作为硫磺的分析线的S-Kα射线的本底。

如果在过去的荧光X射线分析装置9的X射线管91和试样S 的X射线通路中，设置厚度为12μm的铝箔的一次滤波器，则S-Kα 射线的本底的S-Kα的能量的透射率为0.6％，但是，由于硫磺的 荧光X射线的激励源的X射线管91的Pd-Lα射线或Ph-Lα射线 的透射率在5％以下，故硫磺的激励效率极低，无法充分地激励分 析元素的硫磺，难以以良好的灵敏度进行分析。

过去的波长分散型荧光X射线分析装置9按照下述方式设计， 该方式为：通过分光元件96对从试样S产生的荧光X射线95进 行分光，选择S-Kα射线，通过比例计数管98进行检测。在通过 分光元件96衍射的X射线中，作为S-Kα射线的一次线的能量为 2.31keV，不仅如此，能量为4.62keV的二次线也衍射，射入比例 计数管98中。