Ｘ線分析方法およびその装置
【課題】石灰中の強熱減量の含有率を短時間で精度よく求めることができるＸ線分析方法およびその装置を提供する。
【解決手段】本発明のＸ線分析方法は、強熱減量の含有率が既知の石灰からなる標準試料Ｓに１次Ｘ線２を照射し、前記標準試料Ｓから発生するコンプトン散乱線６の強度を検出し、検出したコンプトン散乱線６の強度と強熱減量の含有率との相関を示す強熱減量の検量線を作成し、石灰からなる未知試料Ｓに１次Ｘ線２を照射し、前記未知試料Ｓから発生するコンプトン散乱線６の強度を検出し、前記強熱減量の検量線を用いて前記未知試料Ｓ中の強熱減量の含有率を求める。
【解決手段】本発明のＸ線分析方法は、強熱減量の含有率が既知の石灰からなる標準試料Ｓに１次Ｘ線２を照射し、前記標準試料Ｓから発生するコンプトン散乱線６の強度を検出し、検出したコンプトン散乱線６の強度と強熱減量の含有率との相関を示す強熱減量の検量線を作成し、石灰からなる未知試料Ｓに１次Ｘ線２を照射し、前記未知試料Ｓから発生するコンプトン散乱線６の強度を検出し、前記強熱減量の検量線を用いて前記未知試料Ｓ中の強熱減量の含有率を求める。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、石灰中の強熱減量の含有率を求めるＸ線分析方法およびその装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
本願明細書において石灰とは、生石灰（主成分は酸化カルシウムＣaＯ）、消石灰（主成分は水酸化カルシウムＣａ（ＯＨ）２）および石灰石（主成分は炭酸カルシウムＣaＣＯ３）をいう。石灰石を熱分解して生石灰を製造しており、製造された生石灰中の強熱減量の管理が重要であり、下記の公定法によって定量されている。本願明細書において、強熱減量とは試料が強熱されたことによって生じる減量をいい、この減量を重量百分率（mass%）で表示したものを強熱減量の含有率という。
【０００３】
公定法であるＪＩＳ Ｒ９０１１ ２００６ 「石灰の試験方法」では、石灰石以外の石灰について規定し、強熱減量は石灰を１０５０℃で恒量になるまで時間をかけて強熱し、この石灰を秤量しその減量によって求めている。石灰石については、ＪＩＳ Ｍ８８５０ １９９４ 「石灰石分析方法」（上記ＪＩＳ法と加熱過程に少し違いがある。）に規定されている方法によって同様に求めている。二酸化炭素の含有率は赤外線吸収法または容量法で求められている。また、生石灰の場合、生石灰の水分吸収劣化を示す数値として、強熱減量時に揮発する水分（Ｈ２Ｏ）の含有率を扱うが、水分の含有率は、上記の方法によって求められた強熱減量の含有率から二酸化炭素（ＣＯ２）の含有率を差し引いて求められている。このように、強熱減量の含有率は二酸化炭素の含有率と強熱減量時に揮発する水分の含有率とを加算したものとなる。以下、強熱減量時に揮発する水分を強熱減量中の水分と称する。石灰の主成分であるＣａＯやその他の成分であるＭｇＯ、ＳｉＯ２、Ａｌ２Ｏ３、Ｆｅ２Ｏ３、Ｐ２Ｏ５、Ｓなどは蛍光Ｘ線分析方法によって定量されている。
【０００４】
一方、石灰石等を熱分解して生石灰を製造し石灰原料とする場合、製造しつつある石灰原料中の酸化カルシウムの焼成具合を管理するために、炉前にて短時間（１０分未満）に石灰原料中の酸化カルシウムの含有率（濃度）を測定している蛍光Ｘ線分析方法がある（特許文献１）。
【０００５】
この蛍光Ｘ線分析方法は、主成分である酸化カルシウムと二酸化炭素の含有率が既知の石灰原料からなる標準試料に１次Ｘ線を照射し、カルシウムから発生する蛍光Ｘ線強度を検出し、試料から発生するコンプトン散乱線の強度を検出し、前記蛍光Ｘ線強度と前記コンプトン散乱線の強度との比と、酸化カルシウムの含有率との相関を示す検量線を作成して、石灰原料に１次Ｘ線を照射し、カルシウムから発生する蛍光Ｘ線強度を検出し、試料から発生するコンプトン散乱線の強度を検出し、前記蛍光Ｘ線強度と前記コンプトン散乱線の強度との比を求め、前記検量線を用いて酸化カルシウムの含有率を検出する石灰原料中の酸化カルシウムの含有率検出方法である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開平７−３０６１６８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
この特許文献１には、Ｒｈ−Ｋαコンプトン散乱線の強度が、試料中の二酸化炭素の含有率ときわめてよい相関をもつことに着目し、Ｒｈ−Ｋαコンプトン散乱線の強度によって試料中の二酸化炭素の含有率を求めることが記載されており、石灰原料は主成分であるＣａＯと第２成分であるＣＯ２とが２元系をなすという考えに基づいている。この特許文献１には、Ｘ線分析方法による二酸化炭素の定量方法について記載されているが、強熱減量そのものおよび強熱減量中の水分の定量については記載されていない。
【０００８】
そこで、Ｘ線分析方法による強熱減量および強熱減量中の水分の定量方法について、生石灰について実験（詳細については後述する）を行った結果、生石灰中の強熱減量の含有率とコンプトン散乱線の強度、特にＲｈ−Ｋαコンプトン散乱線の強度とがよい相関をもつことを見出した。併せて、Ｒｈ−Ｋαコンプトン散乱線の強度は、強熱減量中の水分の含有率が一定であれば二酸化炭素の含有率ときわめてよい相関をもつが、水分の含有率が変動すると二酸化炭素の含有率とは相関せず、Ｒｈ−Ｋαコンプトン散乱線を用いて二酸化炭素の含有率を精度よく求めることができないことが分かった。したがって、従来の技術では、石灰中の強熱減量の含有率を短時間で精度よく求めることができない。
【０００９】
本発明は、前記従来の問題に鑑みてなされたもので、石灰中の強熱減量の含有率を短時間で精度よく求めることができるＸ線分析方法およびその装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
前記目的を達成するために、本発明の第１構成のＸ線分析方法は、強熱減量の含有率が既知の石灰からなる標準試料に１次Ｘ線を照射し、前記標準試料から発生するコンプトン散乱線の強度を検出し、検出したコンプトン散乱線の強度と強熱減量の含有率との相関を示す強熱減量の検量線を作成し、石灰からなる未知試料に１次Ｘ線を照射し、前記未知試料から発生するコンプトン散乱線の強度を検出し、前記強熱減量の検量線を用いて前記未知試料中の強熱減量の含有率を求める。
【００１１】
本発明の第１構成のＸ線分析方法によれば、石灰の強熱減量の含有率を短時間で精度よく求めることができる。
【００１２】
本発明の第２構成のＸ線分析方法は、強熱減量および二酸化炭素の含有率が既知の石灰からなる標準試料に１次Ｘ線を照射し、前記標準試料から発生するコンプトン散乱線の強度およびＣ−Ｋα線の強度を検出し、検出したコンプトン散乱線の強度と強熱減量の含有率との相関を示す強熱減量の検量線、および検出したＣ−Ｋα線の強度と二酸化炭素の含有率との相関を示す二酸化炭素の検量線を作成し、石灰からなる未知試料に１次Ｘ線を照射し、前記未知試料から発生するコンプトン散乱線の強度およびＣ−Ｋα線の強度を検出し、前記強熱減量の検量線および二酸化炭素の検量線を用いて前記未知試料中の強熱減量および二酸化炭素の含有率をそれぞれ求め、この求めた強熱減量の含有率から求めた二酸化炭素の含有率を差し引いて前記未知試料の強熱減量中の水分の含有率を求める。
【００１３】
本発明の第２構成のＸ線分析方法によれば、第１構成のＸ線分析方法に加え、さらに石灰の強熱減量中の二酸化炭素と水分の含有率を短時間で精度よく求めることができる。
【００１４】
本発明の第３構成のＸ線分析方法は、強熱減量の含有率が既知の石灰からなる標準試料に１次Ｘ線を照射し、前記標準試料から発生するコンプトン散乱線の強度を検出し、
強熱減量の含有率、および、二酸化炭素、ＭｇＯ、ＳｉＯ２、Ａｌ２Ｏ３、Ｆｅ２Ｏ３、Ｐ２Ｏ５、Ｓのうち少なくとも一つの成分の含有率が既知の石灰からなる補正用標準試料または石灰の仮想補正用標準試料を用いて、前記少なくとも一つの成分の影響について、コンプトン散乱線の強度と強熱減量の含有率との相関を示す強熱減量の検量線の補正のためのマトリックス補正係数を求め、前記検出したコンプトン散乱線の強度および前記求めたマトリックス補正係数を用いて強熱減量の補正検量線を作成し、石灰からなる未知試料に１次Ｘ線を照射し、前記未知試料から発生するコンプトン散乱線の強度、および、Ｃ、Ｍｇ、Ｓｉ、Ａｌ、Ｆｅ、Ｐ、Ｓのうち前記少なくとも一つの成分に対応する蛍光Ｘ線の強度を検出し、前記強熱減量の補正検量線を用いて前記未知試料中の強熱減量の含有率を求める。本願明細書において石灰の仮想補正用標準試料とは、理論マトリックス補正係数を求めるために石灰の組成を仮定した仮想の試料をいう。
【００１５】
本発明の第３構成のＸ線分析方法によれば、マトリックス補正をすることによって強熱減量の検量線の正確度が向上し、強熱減量の含有率をより優れた正確さで分析することができる。
【００１６】
本発明の第４構成のＸ線分析方法は、強熱減量の含有率および二酸化炭素の含有率が既知の石灰からなる標準試料に１次Ｘ線を照射し、前記標準試料から発生するコンプトン散乱線の強度およびＣ−Ｋα線の強度を検出し、前記標準試料または石灰の仮想標準試料を用いて、二酸化炭素の影響について、コンプトン散乱線の強度と強熱減量の含有率との相関を示す強熱減量の検量線の補正のためのマトリックス補正係数を求め、前記検出したコンプトン散乱線の強度および前記求めたマトリックス補正係数を用いて強熱減量の補正検量線を作成するとともに、前記検出したＣ−Ｋα線の強度と二酸化炭素の含有率との相関を示す二酸化炭素の検量線を作成し、石灰からなる未知試料に１次Ｘ線を照射し、前記未知試料から発生するコンプトン散乱線の強度およびＣ−Ｋα線の強度を検出し、前記強熱減量の補正検量線および二酸化炭素の検量線を用いて前記未知試料中の強熱減量および二酸化炭素の含有率をそれぞれ求め、この求めた強熱減量の含有率から求めた二酸化炭素の含有率を差し引いて前記未知試料の強熱減量中の水分の含有率を求める。
【００１７】
本発明の第４構成のＸ線分析方法によれば、マトリックス補正をすることによって強熱減量の検量線の正確度が向上し、二酸化炭素と水分の含有率をより優れた正確さで分析することができる。
【００１８】
本発明の第５構成のＸ線分析装置は、試料に１次Ｘ線を照射するＸ線源と、前記Ｘ線源から１次Ｘ線が照射された試料から発生する２次Ｘ線の強度を検出する検出手段と、を備えるＸ線分析装置であって、強熱減量の含有率が既知の石灰からなる標準試料に前記Ｘ線源から１次Ｘ線を照射し、前記標準試料から発生するコンプトン散乱線の強度を前記検出手段で検出して、検出したコンプトン散乱線の強度と強熱減量の含有率との相関を示す強熱減量の検量線を作成する検量線作成手段と、石灰からなる未知試料に前記Ｘ線源から１次Ｘ線を照射し、前記未知試料から発生するコンプトン散乱線の強度を前記検出手段で検出して、前記検量線作成手段によって作成された強熱減量の検量線によって前記未知試料中の強熱減量の含有率を求める定量手段と、を備える。
【００１９】
本発明の第５構成のＸ線分析装置によれば、石灰の強熱減量の含有率を短時間で精度よく求めることができる。
【００２０】
本発明の第６構成のＸ線分析装置は、試料に１次Ｘ線を照射するＸ線源と、前記Ｘ線源から１次Ｘ線が照射された試料から発生する２次Ｘ線の強度を検出する検出手段と、を備えるＸ線分析装置であって、強熱減量および二酸化炭素の含有率が既知の石灰からなる標準試料に前記Ｘ線源から１次Ｘ線を照射し、前記標準試料から発生するコンプトン散乱線の強度およびＣ−Ｋα線の強度を前記検出手段で検出して、検出したコンプトン散乱線の強度と強熱減量の含有率との相関を示す強熱減量の検量線、および検出したＣ−Ｋα線の強度と二酸化炭素の含有率との相関を示す二酸化炭素の検量線を作成する検量線作成手段と、石灰からなる未知試料に前記Ｘ線源から１次Ｘ線を照射し、前記未知試料から発生するコンプトン散乱線の強度およびＣ−Ｋα線の強度を前記検出手段で検出して、前記検量線作成手段によって作成された強熱減量の検量線および二酸化炭素の検量線によって前記未知試料中の強熱減量および二酸化炭素の含有率をそれぞれ求める定量手段と、前記定量手段によって求められた強熱減量の含有率から求められた二酸化炭素の含有率を差し引いて前記未知試料の強熱減量中の水分の含有率を算出する水分算出手段と、を備える。
【００２１】
本発明の第６構成のＸ線分析装置によれば、第１構成のＸ線分析装置に加え、さらに石灰の強熱減量中の二酸化炭素と水分の含有率を短時間で精度よく求めることができる。
【００２２】
本発明の第７構成のＸ線分析装置は、試料に１次Ｘ線を照射するＸ線源と、前記Ｘ線源から１次Ｘ線が照射された試料から発生する２次Ｘ線の強度を検出する検出手段と、を備えるＸ線分析装置であって、強熱減量の含有率、および、二酸化炭素、ＭｇＯ、ＳｉＯ２、Ａｌ２Ｏ３、Ｆｅ２Ｏ３、Ｐ２Ｏ５、Ｓのうち少なくとも一つの成分の含有率が既知の石灰からなる補正用標準試料または石灰の仮想補正用標準試料を用いて、前記少なくとも一つの成分の影響について、コンプトン散乱線の強度と強熱減量の含有率との相関を示す強熱減量の検量線の補正のためのマトリックス補正係数を算出する補正係数算出手段と、強熱減量の含有率が既知の石灰からなる標準試料に前記Ｘ線源から１次Ｘ線を照射し、前記標準試料から発生するコンプトン散乱線の強度を前記検出手段で検出して、その検出したコンプトン散乱線の強度および前記補正係数算出手段によって算出されたマトリックス補正係数を用いて強熱減量の補正検量線を作成する検量線作成手段と、石灰からなる未知試料に前記Ｘ線源から１次Ｘ線を照射し、前記未知試料から発生するコンプトン散乱線の強度、および、Ｃ、Ｍｇ、Ｓｉ、Ａｌ、Ｆｅ、Ｐ、Ｓのうち前記少なくとも一つの成分に対応する蛍光Ｘ線の強度を前記検出手段で検出して、前記検量線作成手段によって作成された強熱減量の補正検量線を用いて前記未知試料中の強熱減量の含有率を求める定量手段と、を備える。
【００２３】
本発明の第７構成のＸ線分析装置によれば、マトリックス補正をすることによって強熱減量の検量線の正確度が向上し、強熱減量の含有率をより優れた正確さで分析することができる。
【００２４】
本発明の第８構成のＸ線分析装置は、試料に１次Ｘ線を照射するＸ線源と、前記Ｘ線源から１次Ｘ線が照射された試料から発生する２次Ｘ線の強度を検出する検出手段と、を備えるＸ線分析装置であって、強熱減量の含有率および二酸化炭素の含有率が既知の石灰からなる標準試料または石灰の仮想標準試料を用いて、二酸化炭素の影響について、コンプトン散乱線の強度と強熱減量の含有率との相関を示す強熱減量の検量線の補正のためのマトリックス補正係数を算出する補正係数算出手段と、前記標準試料に前記Ｘ線源から１次Ｘ線を照射し、前記標準試料から発生するコンプトン散乱線の強度およびＣ−Ｋα線の強度を前記検出手段で検出して、前記検出したコンプトン散乱線の強度および前記補正係数算出手段によって算出されたマトリックス補正係数を用いて強熱減量の補正検量線を作成するとともに、前記検出したＣ−Ｋα線の強度と二酸化炭素の含有率との相関を示す二酸化炭素の検量線を作成する検量線作成手段と、を備える。
【００２５】
本発明の第８構成のＸ線分析装置は、さらに、石灰からなる未知試料に前記Ｘ線源から１次Ｘ線を照射し、前記未知試料から発生するコンプトン散乱線の強度およびＣ−Ｋα線の強度を前記検出手段で検出して、前記検量線作成手段によって作成された強熱減量の補正検量線および二酸化炭素の検量線を用いて前記未知試料中の強熱減量および二酸化炭素の含有率をそれぞれ求める定量手段と、前記定量手段によって求められた強熱減量の含有率から求められた二酸化炭素の含有率を差し引いて前記未知試料の強熱減量中の水分の含有率を算出する水分算出手段と、を備える。
【００２６】
本発明の第８構成のＸ線分析装置によれば、マトリックス補正をすることによって強熱減量の検量線の正確度が向上し、二酸化炭素と水分の含有率をより優れた正確さで分析することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】本発明の第１実施形態のＸ線分析装置を示す概略図である。
【図２】同実施形態における強熱減量の含有率を求めるための検量線を示す図である。
【図３】同実施形態における二酸化炭素の含有率を求めるための検量線を示す図である。
【図４】実験によって求めた強熱減量の含有率とＲh−Ｋαコンプトン散乱線のＸ線強度との相関を示す図である。
【図５】同第２実施形態のＸ線分析装置を示す概略図である。
【図６】強熱減量の理論標準試料とＲh−Ｋαコンプトン散乱線の理論Ｘ線強度とによって作成した検量線を示す図である。
【図７】強熱減量の理論標準試料とＲh−Ｋαトムソン散乱線の理論Ｘ線強度とによって作成した検量線を示す図である。
【図８】二酸化炭素の含有率とＲh−Ｋαコンプトン散乱線の理論Ｘ線強度との相関を示す図である。
【図９】同第３実施形態のＸ線分析装置を示す概略図である。
【図１０】同実施形態における強熱減量の含有率を求めるための補正検量線を示す図である。
【図１１】同実施形態における強熱減量の含有率を求めるためのマトリックス未補正検量線を示す図である。
【図１２】同第４実施形態のＸ線分析装置を示す概略図である。
【発明を実施するための形態】
【００２８】
以下、本発明の第１実施形態の分析方法について説明する。まず、この分析方法に用いるＸ線分析装置の構成について、図１にしたがって説明する。この装置は、試料台８に載置された、生石灰などの石灰からなる試料Ｓに、ロジウム（Ｒｈ）Ｘ線管などのＸ線源１から１次Ｘ線２を照射して、発生する２次Ｘ線４の強度を検出手段９で測定する蛍光Ｘ線分析装置などのＸ線分析装置である。２次Ｘ線４には、１次Ｘ線２が試料Ｓに照射されて発生する蛍光Ｘ線、コンプトン散乱線、トムソン散乱線などが含まれる。検出手段９は、試料Ｓから発生した２次Ｘ線４が入射されて測定対象の２次Ｘ線６を回折するフッ化リチウム（ＬｉＦ）などの分光素子５と、その回折された２次Ｘ線６の強度を測定する検出器７とを含む。分光素子５と検出器７とは、図示しないゴニオメータにより、分光素子５で分光される２次Ｘ線６の波長を変えながらその２次Ｘ線６が検出器７に入射するように、一定の角度関係を保って回動される。
【００２９】
この装置は、以下の検量線作成手段１１、定量手段１２および水分算出手段１３を備える。検量線作成手段１１は、強熱減量および二酸化炭素の含有率が既知の石灰からなる標準試料ＳにＸ線源１から１次Ｘ線２を照射し、標準試料Ｓから発生する２次Ｘ線４を分光素子５で分光させたコンプトン散乱線６Ａの強度およびＣ−Ｋα線６Ｂの強度を検出器７で検出して、検出したコンプトン散乱線６Ａの強度と強熱減量の含有率との相関を示す強熱減量の検量線、および検出したＣ−Ｋα線６Ｂの強度と二酸化炭素の含有率との相関を示す二酸化炭素の検量線を作成し、作成されたそれぞれの検量線を記憶する。定量手段１２は、石灰からなる未知試料ＳにＸ線源１から１次Ｘ線２を照射し、未知試料Ｓから発生する２次Ｘ線４を分光素子５で分光させたコンプトン散乱線６Ａの強度およびＣ−Ｋα線６Ｂの強度を検出器７で検出して、検量線作成手段１１によって作成、記憶された強熱減量の検量線および二酸化炭素の検量線を、それぞれ適用して未知試料Ｓ中の強熱減量および二酸化炭素の含有率をそれぞれ求める。水分算出手段１３は、定量手段１２によって求められた強熱減量の含有率から求められた二酸化炭素の含有率を差し引いて未知試料Ｓの強熱減量中の水分の含有率を算出する。すなわち、第１実施形態の方法は、石灰からなる試料中の強熱減量、二酸化炭素および強熱減量中の水分の含有率を求めるＸ線分析方法である。
【００３０】
この装置を用いた第１実施形態の分析方法においては、図１における石灰からなる試料Ｓ中の強熱減量から発生するコンプトン散乱線６Ａの強度、たとえば１次Ｘ線２を発生するＸ線源１にロジウム（Ｒh）Ｘ線管を用いたときにはＲh−Ｋαコンプトン散乱線６Ａの強度が、試料Ｓ中の強熱減量の含有率ときわめてよい相関をもつことに着目し、Ｒh−Ｋαコンプトン散乱線６Ａの強度によって試料Ｓ中の強熱減量の含有率を求めることとした。本発明に先立って行った実験によって求めた強熱減量の含有率とＲh−Ｋαコンプトン散乱線のＸ線強度との相関を図４に示す。この図４によるとＲh−Ｋαコンプトン散乱線６Ａの強度と強熱減量の含有率とが直線比例関係になっていることが分かる。
【００３１】
第１実施形態においては、まず、図１に示すように、強熱減量と二酸化炭素の含有率が既知の石灰からなる標準試料Ｓを複数個用いて、これらの標準試料ＳにＸ線源１から１次Ｘ線２を照射して、強熱減量から発生するＲh−Ｋαコンプトン散乱線６Ａの強度と二酸化炭素の構成元素である炭素（Ｃ）から発生する蛍光Ｘ線すなわちＣ−Ｋα線６Ｂの強度とを検出器７にて検出し、検出したコンプトン散乱線６Ａの強度と強熱減量の含有率との相関を示す強熱減量の検量線、および検出したＣ−Ｋα線６Ｂの強度と二酸化炭素の含有率との相関を示す二酸化炭素の検量線を検量線作成手段１１で作成し、それぞれを記憶する。図２に作成された強熱減量の検量線を示す。Ｃ−Ｋα線６Ｂの強度と二酸化炭素の構成元素である炭素（Ｃ）の含有率との相関と、Ｃ−Ｋα線６Ｂの強度と二酸化炭素の含有率との相関とはともに直線比例関係であり、図３に二酸化炭素の検量線を示す。前記石灰からなる標準試料とは、生石灰中の強熱減量、二酸化炭素および強熱減量中の水分の含有率がＪＩＳ Ｒ９０１１ ２００６ 「石灰の試験方法」によって求められた試料をいう。
【００３２】
次に、図１に示すように、未知試料ＳにＸ線源１から１次Ｘ線２が照射され、強熱減量から発生するＲh−Ｋαコンプトン散乱線６Ａの強度と二酸化炭素の構成元素である炭素から発生するＣ−Ｋα線６Ｂの強度とが検出器７にて検出され、定量手段１２によって各検出強度に検量線作成手段１１が記憶した対応する検量線（図２および３）が適用されて、強熱減量および二酸化炭素の含有率（mass％）が求められる。
【００３３】
次に、定量手段１２によって求められた強熱減量の含有率（mass％）から二酸化炭素の含有率が差し引かれて、強熱減量中の水分の含有率（mass％）が水分算出手段１３によって算出される。
【００３４】
本実施形態の方法によれば、試料Ｓから発生するＲh−Ｋαコンプトン散乱線６Ａの強度とＣ−Ｋα線６Ｂの強度とのみを検出するだけで、石灰中の強熱減量、二酸化炭素、強熱減量中の水分のそれぞれの含有率を短時間で精度よく求めることができる。さらに、石灰の主成分であるＣａＯやその他の成分であるＭｇＯ、ＳｉＯ２、Ａｌ２Ｏ３、Ｆｅ２Ｏ３、Ｐ２Ｏ５、Ｓなどは、従来から蛍光Ｘ線分析によって定量されているので、ＪＩＳ Ｒ９０１１ ２００６ 「石灰の試験方法」で規定されている石灰中の全ての成分を蛍光Ｘ線分析によって定量することができる。
【００３５】
以下に本発明の第２実施形態の分析方法について説明する。まず、この方法に用いる装置を図５に示す。この装置は、図１に示すＸ線分析装置と同様に、Ｘ線源１、試料台８、分光素子５、検出手段９、検量線作成手段１１および定量手段１２を備えているが、水分算出手段１３は備えず、石灰からなる試料中の強熱減量の含有率を求める蛍光Ｘ線分析装置などのＸ線分析装置である。
【００３６】
この装置を用いて、第２実施形態の分析方法では、強熱減量が既知の石灰からなる標準試料Ｓを複数個用いて、これらの標準試料ＳにＸ線源１から１次Ｘ線２を照射して、強熱減量から発生するＲh−Ｋαコンプトン散乱線６Ａの強度を検出器７にて検出し、検出したコンプトン散乱線６Ａの強度と強熱減量の含有率との相関を示す強熱減量の検量線を検量線作成手段１１で作成し、記憶する。図２に作成された強熱減量の検量線を示す。
【００３７】
未知試料ＳにＸ線源１から１次Ｘ線２が照射され、強熱減量から発生するＲh−Ｋαコンプトン散乱線６Ａの強度が検出器７にて検出され、定量手段１２によって各検出強度に検量線作成手段１１が記憶した検量線（図２）が適用されて、強熱減量の含有率(mass％)が求められる。
【００３８】
本実施形態の方法によれば、試料Ｓから発生するＲh−Ｋαコンプトン散乱線６Ａの強度を検出して、石灰中の強熱減量の含有率を短時間で精度よく求めることができる。
【００３９】
次に、本発明に先立って行った実験および理論的検証について説明する。強熱減量、二酸化炭素および強熱減量中の水分の含有率が既知の標準試料を用いて、Ｒh−Ｋαコンプトン散乱線の強度と強熱減量の含有率との相関について調べた。強熱減量が０．６３〜１０．０７mass％の範囲にある複数の標準試料を用い、測定したＲh−Ｋαコンプトン散乱線の強度をプロットした検量線を図４に示す。図４に示すようにＲh−Ｋαコンプトン散乱線の強度は強熱減量の含有率と極めてよい直線関係が得られ、正確度は０．３３mass％であった。
【００４０】
この実験結果を検証するために理論的検証を行ったので、それについて説明する。強熱減量が１．０〜１１．０mass％の範囲にあり、元素が均一に分布し、共存元素の影響なども考慮した試料を理論標準試料とし、蛍光Ｘ線分析ＦＰ法に基づくソフトウエアを用いてＲh−Ｋαコンプトン散乱線とＲh−Ｋαトムソン散乱線との理論Ｘ線強度を求めて作成した検量線を図６と図７に示す。図６がＲh−Ｋαコンプトン散乱線の検量線であり、図７がＲh−Ｋαトムソン散乱線の検量線である。Ｒh−Ｋαコンプトン散乱線の検量線の相関係数は０．９９９３であり、Ｒh−Ｋαトムソン散乱線の検量線の相関係数は０．９９８８である。Ｒh−Ｋαコンプトン散乱線の検量線はＲh−Ｋαトムソン散乱線の検量線に比べて高勾配であり、Ｒh−Ｋαコンプトン散乱線の検量線が好ましい。
【００４１】
次に、上記と同様にして二酸化炭素の含有率が０〜１０mss％の範囲の理論標準試料についてＲh−Ｋαコンプトン散乱線の理論Ｘ線強度との相関を求めた結果を図８に示す。強熱減量中の水分の含有率が一定で１．０mass％であると、二酸化炭素の含有率とＲh−Ｋαコンプトン散乱線の理論Ｘ線強度とはよい相関を示している。図８における二酸化炭素の含有率２mass％の位置の縦軸方向のプロット点は、含有率２．０mass％の二酸化炭素からのＲh−Ｋαコンプトン散乱線の理論Ｘ線強度が水分の含有率（下方から順に、０、０．５、１．０、１．５、２．０、２．５mass％）に応じて変化することを表している。すなわち、強熱減量中の水分の含有率が一定であれば二酸化炭素の含有率とＲh−Ｋαコンプトン散乱線の理論Ｘ線強度とはよい相関を示すが、水分の含有率が変化すると、良好な相関を示さない。したがって、Ｒｈ−Ｋαコンプトン散乱線を用いて二酸化炭素の含有率を精度よく求めることはできない。
【００４２】
そのため、本発明においては二酸化炭素の含有率を求めるにはＲｈ−Ｋαコンプトン散乱線を使用せずに、二酸化炭素の構成元素である炭素の含有率をＣ−Ｋα線を用いて求め、その含有率を換算して二酸化炭素の含有率を求めている。
【００４３】
特許文献１にＲｈ−Ｋαコンプトン散乱線の強度によって試料中の二酸化炭素の含有率（濃度）を求めることが記載されているが、この文献には水分の含有率について記載されていない。これは、原料石灰石の表面の付着水は１００℃を越えた段階で既に揮発し、原料からの持ち込み水分は存在せず、炉前での生石灰は水分を含んでいない試料となり、二酸化炭素の含有率とＲｈ−Ｋαコンプトン散乱線の強度とがよい相関を示したと思われる。
【００４４】
以下に本発明の第３実施形態の分析方法について説明する。まず、この方法に用いる装置を図９に示す。この装置は、図１に示すＸ線分析装置と同様に、Ｘ線源１、試料台８、分光素子５、検出手段９、検量線作成手段１１、定量手段１２および水分算出手段１３を備えており、さらに補正係数算出手段１４を備え、マトリックス補正をすることによって石灰からなる試料Ｓ中の強熱減量、二酸化炭素および強熱減量中の水分の含有率を求める蛍光Ｘ線分析装置である。
【００４５】
補正係数算出手段１４は、強熱減量の含有率、および、二酸化炭素、ＭｇＯ、ＳｉＯ２、Ａｌ２Ｏ３、Ｆｅ２Ｏ３、Ｐ２Ｏ５、Ｓのうち少なくとも一つの成分の含有率が既知の石灰からなる補正用標準試料または石灰の仮想補正用標準試料のコンプトン散乱線４の強度を用いて、二酸化炭素、ＭｇＯ、ＳｉＯ２、Ａｌ２Ｏ３、Ｆｅ２Ｏ３、Ｐ２Ｏ５、Ｓのうち少なくとも一つの成分の影響について、コンプトン散乱線の強度と強熱減量の含有率との相関を示す強熱減量の検量線の補正のためのマトリックス補正係数を算出する。
【００４６】
検量線作成手段１１は、強熱減量の含有率および二酸化炭素の含有率が既知の石灰からなる標準試料ＳにＸ線源１から１次Ｘ線２を照射し、前記標準試料Ｓから発生するコンプトン散乱線６Ａの強度およびＣ−Ｋα線６Ｂの強度を検出手段９で検出して、補正係数算出手段１４によって算出されたマトリックス補正係数を用いて強熱減量の補正検量線を作成するとともに、検出したＣ−Ｋα線の強度と二酸化炭素の含有率との相関を示す二酸化炭素の検量線を作成して作成された強熱減量の補正検量線および二酸化炭素の検量線を記憶する。
【００４７】
定量手段１２は、石灰からなる未知試料ＳにＸ線源１から１次Ｘ線２を照射し、未知試料Ｓから発生するコンプトン散乱線６Ａの強度およびＣ−Ｋα線６Ｂの強度を検出手段９で検出して、検量線作成手段１１によって作成された強熱減量の補正検量線および二酸化炭素の検量線を、それぞれ適用して未知試料Ｓ中の強熱減量および二酸化炭素の含有率をそれぞれ求める。水分算出手段１３は、第１実施形態と同様に未知試料Ｓの強熱減量中の水分の含有率を算出する。
【００４８】
第３実施形態の分析方法においては、まず、強熱減量の含有率および二酸化炭素の含有率が既知の石灰からなる標準試料ＳにＸ線源１から１次Ｘ線２を照射し、標準試料Ｓから発生するコンプトン散乱線６Ａの強度およびＣ−Ｋα線６Ｂの強度を検出手段９で検出する。次に、石灰の組成を次のように仮定した石灰の仮想補正用標準試料を用いて図９に示す装置の補正係数算出手段１４に理論マトリックス補正係数を算出させる。例えば、石灰試料をＨ２ＯとＣａＯの２元系と考え、含有率が６mass%の強熱減量を基準として、共存成分であるＭｇＯ、ＳｉＯ２、Ａｌ２Ｏ３、Ｆｅ２Ｏ３、Ｐ２Ｏ５、Ｓおよび二酸化炭素の含有率を変化させて補正係数算出手段１４に理論マトリックス補正係数を算出させる。算出によって求められた理論マトリックス補正係数を表１に示す。
【００４９】
理論マトリックス補正係数の算出には、例えば下記の（１）式を用いる。
【００５０】
【表１】
【００５１】
【数１】
【００５２】
検量線作成手段１１に、検出手段９で検出したコンプトン散乱線６Ａの強度と補正係数算出手段１４で算出された理論マトリックス補正係数とを用いて強熱減量の補正検量線を作成させるとともに、検出手段９で検出したＣ−Ｋα線６Ｂの強度を用いて二酸化炭素の検量線を作成させ、記憶させる。作成された強熱減量の補正検量線を図１０に示す。図１０の強熱減量の補正検量線において、横軸は強熱減量の含有率（mass%）、縦軸はＲｈ−Ｋαコンプトン散乱線強度である。この強熱減量の補正検量線の正確度は０．１４６mass%である。
【００５３】
定量手段１２は、石灰からなる未知試料ＳにＸ線源１から１次Ｘ線２を照射し、未知試料Ｓから発生する２次Ｘ線４を分光素子５で分光させたコンプトン散乱線６Ａの強度、Ｃ−Ｋα線６Ｂの強度および、Ｍｇ、Ｓｉ、Ａｌ、Ｆｅ、Ｐ、Ｓの蛍光Ｘ線の強度を検出器７で検出して、検量線作成手段１１によって作成、記憶された強熱減量の補正検量線および二酸化炭素の検量線を、それぞれ適用して未知試料Ｓ中の強熱減量および二酸化炭素の含有率をそれぞれ求める。水分算出手段１３は、定量手段１２によって求められた強熱減量の含有率から求められた二酸化炭素の含有率を差し引いて未知試料Ｓの強熱減量中の水分の含有率を算出する。すなわち、第３実施形態の方法は、石灰からなる試料中の強熱減量の含有率を、共存成分であるＭｇＯ、ＳｉＯ２、Ａｌ２Ｏ３、Ｆｅ２Ｏ３、Ｐ２Ｏ５、Ｓおよび二酸化炭素のマトリックス補正を行って求めるとともに二酸化炭素および強熱減量中の水分の含有率を求めるＸ線分析方法である。
【００５４】
図１０に示す強熱減量の補正検量線を評価するために、共存成分であるＭｇＯ、ＳｉＯ２、Ａｌ２Ｏ３、Ｆｅ２Ｏ３、Ｐ２Ｏ５、Ｓおよび二酸化炭素のマトリックス補正を行わない強熱減量の検量線を作成して比較した。ＭｇＯ、ＳｉＯ２、Ａｌ２Ｏ３、Ｆｅ２Ｏ３、Ｐ２Ｏ５、Ｓおよび二酸化炭素の含有率が下記の表２に示す範囲にある石灰標準試料Ｓを用いて、検量線作成手段１１によって強熱減量の検量線を作成した。作成された強熱減量のマトリックス未補正検量線を図１１に示す。このマトリックス未補正検量線の正確度は０．１７２mass％であった。上記で求めた図１０のマトリックス補正検量線の正確度は０．１４６mass％であり、マトリックス補正を行うことによって検量線の正確度が向上することが分かった。このように、第３実施形態の分析方法によれば、マトリックス補正をすることによって強熱減量の検量線の正確度が向上し、強熱減量、二酸化炭素および水分の含有率をより優れた正確さで分析することができる。
【００５５】
【表２】
【００５６】
第３実施形態の分析方法では、ＭｇＯ、ＳｉＯ２、Ａｌ２Ｏ３、Ｆｅ２Ｏ３、Ｐ２Ｏ５、Ｓおよび二酸化炭素のマトリックス補正を行ったが、これらの成分のうち少なくとも一つの成分、例えば二酸化炭素のみについて、マトリックス補正を行ってもよい。
【００５７】
以下に本発明の第４実施形態の分析方法について説明する。まず、この方法に用いる装置を図１２に示す。この装置は、図９に示すＸ線分析装置と同様に、Ｘ線源１、試料台８、分光素子５、検出手段９、検量線作成手段１１、定量手段１２および補正係数算出手段１４を備えているが、水分算出手段１３を備えず、石灰からなる試料Ｓ中の強熱減量の含有率を求める蛍光Ｘ線分析装置である。
【００５８】
第４実施形態の分析方法においては、まず、強熱減量の含有率が既知の石灰からなる標準試料ＳにＸ線源１から１次Ｘ線２を照射し、標準試料Ｓから発生するコンプトン散乱線６Ａの強度を検出手段９で検出する。次に、第３実施形態と同様にして、補正係数算出手段１４に、共存成分のＭｇＯ、ＳｉＯ２、Ａｌ２Ｏ３、Ｆｅ２Ｏ３、Ｐ２Ｏ５、Ｓおよび二酸化炭素のマトリックス補正係数を算出させる。検量線作成手段１１に、検出手段９で検出したコンプトン散乱線６Ａの強度と補正係数算出手段１４で算出された理論マトリックス補正係数とを用いて強熱減量の補正検量線を作成させ、記憶させる。定量手段１２は、検量線作成手段１１によって作成、記憶された強熱減量の補正検量線によって未知試料Ｓ中の強熱減量の含有率を求める。すなわち、第４実施形態の方法は、マトリックス補正を行って石灰からなる試料中の強熱減量の含有率を求めるＸ線分析方法である。
【００５９】
第４実施形態の方法によれば、マトリックス補正をすることによって強熱減量の検量線の正確度が向上し、強熱減量の含有率をより優れた正確さで分析することができる。
【００６０】
なお、強熱減量、二酸化炭素とともに共存成分のＭｇＯ、ＳｉＯ２、Ａｌ２Ｏ３、Ｆｅ２Ｏ３、Ｐ２Ｏ５およびＳを同時に分析してもよい。その分析方法は、強熱減量の含有率、および、二酸化炭素、ＭｇＯ、ＳｉＯ２、Ａｌ２Ｏ３、Ｆｅ２Ｏ３、Ｐ２Ｏ５、Ｓのうち少なくとも一つの成分の含有率が既知の石灰からなる標準試料に１次Ｘ線を照射し、前記標準試料から発生するコンプトン散乱線の強度、および、Ｃ、Ｍｇ、Ｓｉ、Ａｌ、Ｆｅ、Ｐ、Ｓのうち、前記少なくとも一つの成分に対応する蛍光Ｘ線の強度を検出し、石灰からなる補正用標準試料または石灰の仮想補正用標準試料のコンプトン散乱線の強度を用いて、前記少なくとも一つの成分の影響について、コンプトン散乱線の強度と強熱減量の含有率との相関を示す強熱減量の検量線の補正のためのマトリックス補正係数を求め、前記検出したコンプトン散乱線の強度および前記求めたマトリックス補正係数を用いて強熱減量の補正検量線および検出した前記少なくとも一つの成分に対応する蛍光Ｘ線の強度を用いて前記少なくとも一つの成分の検量線を作成し、石灰からなる未知試料に１次Ｘ線を照射し、前記未知試料から発生するコンプトン散乱線の強度、および、前記少なくとも一つの成分に対応する蛍光Ｘ線の強度を検出し、前記強熱減量の補正検量線および前記少なくとも一つの成分の検量線を用いて前記未知試料中の強熱減量の含有率および前記少なくとも一つの成分の含有率を求める。
【００６１】
さらに、強熱減量、二酸化炭素および強熱減量中の水分とともに、主成分であるＣａＯ、共存成分のＭｇＯ、ＳｉＯ２、Ａｌ２Ｏ３、Ｆｅ２Ｏ３、Ｐ２Ｏ５およびＳを同時に分析してもよい。
【００６２】
強熱減量、二酸化炭素および強熱減量中の水分とともに、主成分であるＣａＯ、共存成分のＭｇＯ、ＳｉＯ２、Ａｌ２Ｏ３、Ｆｅ２Ｏ３、Ｐ２Ｏ５およびＳを、上記のように同時に分析することによって、石灰分析において必要とされる全ての成分を蛍光Ｘ線分析装置で正確に定量することができる。
【００６３】
なお、第３実施形態では理論マトリックス補正係数を求めるのに算出式として上記の（１）式を用いたが、公知の他の算出式を用いてもよいし、石灰からなる補正用標準試料を用いて補正係数算出手段１４に回帰計算によりマトリックス補正係数を算出させて求めてもよい。また、補正係数算出手段１４を使用せずに、別途、理論Ｘ線強度を計算し、設定した石灰の仮想補正用標準試料の含有率との関係から手計算方式で理論マトリックス補正係数を求めてもよい。
【００６４】
第１〜第４実施形態の方法で用いた装置は、波長分散型の蛍光Ｘ線分析装置として説明したが、エネルギー分散型の蛍光Ｘ線分析装置でもよい。
【００６５】
なお、本実施形態では１次Ｘ線２を発生するＸ線源１としてロジウムＸ線管を用いたが、本発明においては、ロジウムＸ線管に限らず、ターゲットがモリブデンやパラジウム等で形成されたＸ線管を用いることができる。
【００６６】
また、本実施形態では試料として生石灰について説明したが、石灰石、消石灰、タンカル（炭酸カルシウム）などについても本発明は適用できる。
【符号の説明】
【００６７】
１ Ｘ線源
２ １次Ｘ線
４、６ ２次Ｘ線
９ 検出手段
１１ 検量線作成手段
１２ 定量手段
１３ 水分算出手段
１４ 補正係数算出手段
Ｓ 試料
【技術分野】
【０００１】
本発明は、石灰中の強熱減量の含有率を求めるＸ線分析方法およびその装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
本願明細書において石灰とは、生石灰（主成分は酸化カルシウムＣaＯ）、消石灰（主成分は水酸化カルシウムＣａ（ＯＨ）２）および石灰石（主成分は炭酸カルシウムＣaＣＯ３）をいう。石灰石を熱分解して生石灰を製造しており、製造された生石灰中の強熱減量の管理が重要であり、下記の公定法によって定量されている。本願明細書において、強熱減量とは試料が強熱されたことによって生じる減量をいい、この減量を重量百分率（mass%）で表示したものを強熱減量の含有率という。
【０００３】
公定法であるＪＩＳ Ｒ９０１１ ２００６ 「石灰の試験方法」では、石灰石以外の石灰について規定し、強熱減量は石灰を１０５０℃で恒量になるまで時間をかけて強熱し、この石灰を秤量しその減量によって求めている。石灰石については、ＪＩＳ Ｍ８８５０ １９９４ 「石灰石分析方法」（上記ＪＩＳ法と加熱過程に少し違いがある。）に規定されている方法によって同様に求めている。二酸化炭素の含有率は赤外線吸収法または容量法で求められている。また、生石灰の場合、生石灰の水分吸収劣化を示す数値として、強熱減量時に揮発する水分（Ｈ２Ｏ）の含有率を扱うが、水分の含有率は、上記の方法によって求められた強熱減量の含有率から二酸化炭素（ＣＯ２）の含有率を差し引いて求められている。このように、強熱減量の含有率は二酸化炭素の含有率と強熱減量時に揮発する水分の含有率とを加算したものとなる。以下、強熱減量時に揮発する水分を強熱減量中の水分と称する。石灰の主成分であるＣａＯやその他の成分であるＭｇＯ、ＳｉＯ２、Ａｌ２Ｏ３、Ｆｅ２Ｏ３、Ｐ２Ｏ５、Ｓなどは蛍光Ｘ線分析方法によって定量されている。
【０００４】
一方、石灰石等を熱分解して生石灰を製造し石灰原料とする場合、製造しつつある石灰原料中の酸化カルシウムの焼成具合を管理するために、炉前にて短時間（１０分未満）に石灰原料中の酸化カルシウムの含有率（濃度）を測定している蛍光Ｘ線分析方法がある（特許文献１）。
【０００５】
この蛍光Ｘ線分析方法は、主成分である酸化カルシウムと二酸化炭素の含有率が既知の石灰原料からなる標準試料に１次Ｘ線を照射し、カルシウムから発生する蛍光Ｘ線強度を検出し、試料から発生するコンプトン散乱線の強度を検出し、前記蛍光Ｘ線強度と前記コンプトン散乱線の強度との比と、酸化カルシウムの含有率との相関を示す検量線を作成して、石灰原料に１次Ｘ線を照射し、カルシウムから発生する蛍光Ｘ線強度を検出し、試料から発生するコンプトン散乱線の強度を検出し、前記蛍光Ｘ線強度と前記コンプトン散乱線の強度との比を求め、前記検量線を用いて酸化カルシウムの含有率を検出する石灰原料中の酸化カルシウムの含有率検出方法である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開平７−３０６１６８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
この特許文献１には、Ｒｈ−Ｋαコンプトン散乱線の強度が、試料中の二酸化炭素の含有率ときわめてよい相関をもつことに着目し、Ｒｈ−Ｋαコンプトン散乱線の強度によって試料中の二酸化炭素の含有率を求めることが記載されており、石灰原料は主成分であるＣａＯと第２成分であるＣＯ２とが２元系をなすという考えに基づいている。この特許文献１には、Ｘ線分析方法による二酸化炭素の定量方法について記載されているが、強熱減量そのものおよび強熱減量中の水分の定量については記載されていない。
【０００８】
そこで、Ｘ線分析方法による強熱減量および強熱減量中の水分の定量方法について、生石灰について実験（詳細については後述する）を行った結果、生石灰中の強熱減量の含有率とコンプトン散乱線の強度、特にＲｈ−Ｋαコンプトン散乱線の強度とがよい相関をもつことを見出した。併せて、Ｒｈ−Ｋαコンプトン散乱線の強度は、強熱減量中の水分の含有率が一定であれば二酸化炭素の含有率ときわめてよい相関をもつが、水分の含有率が変動すると二酸化炭素の含有率とは相関せず、Ｒｈ−Ｋαコンプトン散乱線を用いて二酸化炭素の含有率を精度よく求めることができないことが分かった。したがって、従来の技術では、石灰中の強熱減量の含有率を短時間で精度よく求めることができない。
【０００９】
本発明は、前記従来の問題に鑑みてなされたもので、石灰中の強熱減量の含有率を短時間で精度よく求めることができるＸ線分析方法およびその装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
前記目的を達成するために、本発明の第１構成のＸ線分析方法は、強熱減量の含有率が既知の石灰からなる標準試料に１次Ｘ線を照射し、前記標準試料から発生するコンプトン散乱線の強度を検出し、検出したコンプトン散乱線の強度と強熱減量の含有率との相関を示す強熱減量の検量線を作成し、石灰からなる未知試料に１次Ｘ線を照射し、前記未知試料から発生するコンプトン散乱線の強度を検出し、前記強熱減量の検量線を用いて前記未知試料中の強熱減量の含有率を求める。
【００１１】
本発明の第１構成のＸ線分析方法によれば、石灰の強熱減量の含有率を短時間で精度よく求めることができる。
【００１２】
本発明の第２構成のＸ線分析方法は、強熱減量および二酸化炭素の含有率が既知の石灰からなる標準試料に１次Ｘ線を照射し、前記標準試料から発生するコンプトン散乱線の強度およびＣ−Ｋα線の強度を検出し、検出したコンプトン散乱線の強度と強熱減量の含有率との相関を示す強熱減量の検量線、および検出したＣ−Ｋα線の強度と二酸化炭素の含有率との相関を示す二酸化炭素の検量線を作成し、石灰からなる未知試料に１次Ｘ線を照射し、前記未知試料から発生するコンプトン散乱線の強度およびＣ−Ｋα線の強度を検出し、前記強熱減量の検量線および二酸化炭素の検量線を用いて前記未知試料中の強熱減量および二酸化炭素の含有率をそれぞれ求め、この求めた強熱減量の含有率から求めた二酸化炭素の含有率を差し引いて前記未知試料の強熱減量中の水分の含有率を求める。
【００１３】
本発明の第２構成のＸ線分析方法によれば、第１構成のＸ線分析方法に加え、さらに石灰の強熱減量中の二酸化炭素と水分の含有率を短時間で精度よく求めることができる。
【００１４】
本発明の第３構成のＸ線分析方法は、強熱減量の含有率が既知の石灰からなる標準試料に１次Ｘ線を照射し、前記標準試料から発生するコンプトン散乱線の強度を検出し、
強熱減量の含有率、および、二酸化炭素、ＭｇＯ、ＳｉＯ２、Ａｌ２Ｏ３、Ｆｅ２Ｏ３、Ｐ２Ｏ５、Ｓのうち少なくとも一つの成分の含有率が既知の石灰からなる補正用標準試料または石灰の仮想補正用標準試料を用いて、前記少なくとも一つの成分の影響について、コンプトン散乱線の強度と強熱減量の含有率との相関を示す強熱減量の検量線の補正のためのマトリックス補正係数を求め、前記検出したコンプトン散乱線の強度および前記求めたマトリックス補正係数を用いて強熱減量の補正検量線を作成し、石灰からなる未知試料に１次Ｘ線を照射し、前記未知試料から発生するコンプトン散乱線の強度、および、Ｃ、Ｍｇ、Ｓｉ、Ａｌ、Ｆｅ、Ｐ、Ｓのうち前記少なくとも一つの成分に対応する蛍光Ｘ線の強度を検出し、前記強熱減量の補正検量線を用いて前記未知試料中の強熱減量の含有率を求める。本願明細書において石灰の仮想補正用標準試料とは、理論マトリックス補正係数を求めるために石灰の組成を仮定した仮想の試料をいう。
【００１５】
本発明の第３構成のＸ線分析方法によれば、マトリックス補正をすることによって強熱減量の検量線の正確度が向上し、強熱減量の含有率をより優れた正確さで分析することができる。
【００１６】
本発明の第４構成のＸ線分析方法は、強熱減量の含有率および二酸化炭素の含有率が既知の石灰からなる標準試料に１次Ｘ線を照射し、前記標準試料から発生するコンプトン散乱線の強度およびＣ−Ｋα線の強度を検出し、前記標準試料または石灰の仮想標準試料を用いて、二酸化炭素の影響について、コンプトン散乱線の強度と強熱減量の含有率との相関を示す強熱減量の検量線の補正のためのマトリックス補正係数を求め、前記検出したコンプトン散乱線の強度および前記求めたマトリックス補正係数を用いて強熱減量の補正検量線を作成するとともに、前記検出したＣ−Ｋα線の強度と二酸化炭素の含有率との相関を示す二酸化炭素の検量線を作成し、石灰からなる未知試料に１次Ｘ線を照射し、前記未知試料から発生するコンプトン散乱線の強度およびＣ−Ｋα線の強度を検出し、前記強熱減量の補正検量線および二酸化炭素の検量線を用いて前記未知試料中の強熱減量および二酸化炭素の含有率をそれぞれ求め、この求めた強熱減量の含有率から求めた二酸化炭素の含有率を差し引いて前記未知試料の強熱減量中の水分の含有率を求める。
【００１７】
本発明の第４構成のＸ線分析方法によれば、マトリックス補正をすることによって強熱減量の検量線の正確度が向上し、二酸化炭素と水分の含有率をより優れた正確さで分析することができる。
【００１８】
本発明の第５構成のＸ線分析装置は、試料に１次Ｘ線を照射するＸ線源と、前記Ｘ線源から１次Ｘ線が照射された試料から発生する２次Ｘ線の強度を検出する検出手段と、を備えるＸ線分析装置であって、強熱減量の含有率が既知の石灰からなる標準試料に前記Ｘ線源から１次Ｘ線を照射し、前記標準試料から発生するコンプトン散乱線の強度を前記検出手段で検出して、検出したコンプトン散乱線の強度と強熱減量の含有率との相関を示す強熱減量の検量線を作成する検量線作成手段と、石灰からなる未知試料に前記Ｘ線源から１次Ｘ線を照射し、前記未知試料から発生するコンプトン散乱線の強度を前記検出手段で検出して、前記検量線作成手段によって作成された強熱減量の検量線によって前記未知試料中の強熱減量の含有率を求める定量手段と、を備える。
【００１９】
本発明の第５構成のＸ線分析装置によれば、石灰の強熱減量の含有率を短時間で精度よく求めることができる。
【００２０】
本発明の第６構成のＸ線分析装置は、試料に１次Ｘ線を照射するＸ線源と、前記Ｘ線源から１次Ｘ線が照射された試料から発生する２次Ｘ線の強度を検出する検出手段と、を備えるＸ線分析装置であって、強熱減量および二酸化炭素の含有率が既知の石灰からなる標準試料に前記Ｘ線源から１次Ｘ線を照射し、前記標準試料から発生するコンプトン散乱線の強度およびＣ−Ｋα線の強度を前記検出手段で検出して、検出したコンプトン散乱線の強度と強熱減量の含有率との相関を示す強熱減量の検量線、および検出したＣ−Ｋα線の強度と二酸化炭素の含有率との相関を示す二酸化炭素の検量線を作成する検量線作成手段と、石灰からなる未知試料に前記Ｘ線源から１次Ｘ線を照射し、前記未知試料から発生するコンプトン散乱線の強度およびＣ−Ｋα線の強度を前記検出手段で検出して、前記検量線作成手段によって作成された強熱減量の検量線および二酸化炭素の検量線によって前記未知試料中の強熱減量および二酸化炭素の含有率をそれぞれ求める定量手段と、前記定量手段によって求められた強熱減量の含有率から求められた二酸化炭素の含有率を差し引いて前記未知試料の強熱減量中の水分の含有率を算出する水分算出手段と、を備える。
【００２１】
本発明の第６構成のＸ線分析装置によれば、第１構成のＸ線分析装置に加え、さらに石灰の強熱減量中の二酸化炭素と水分の含有率を短時間で精度よく求めることができる。
【００２２】
本発明の第７構成のＸ線分析装置は、試料に１次Ｘ線を照射するＸ線源と、前記Ｘ線源から１次Ｘ線が照射された試料から発生する２次Ｘ線の強度を検出する検出手段と、を備えるＸ線分析装置であって、強熱減量の含有率、および、二酸化炭素、ＭｇＯ、ＳｉＯ２、Ａｌ２Ｏ３、Ｆｅ２Ｏ３、Ｐ２Ｏ５、Ｓのうち少なくとも一つの成分の含有率が既知の石灰からなる補正用標準試料または石灰の仮想補正用標準試料を用いて、前記少なくとも一つの成分の影響について、コンプトン散乱線の強度と強熱減量の含有率との相関を示す強熱減量の検量線の補正のためのマトリックス補正係数を算出する補正係数算出手段と、強熱減量の含有率が既知の石灰からなる標準試料に前記Ｘ線源から１次Ｘ線を照射し、前記標準試料から発生するコンプトン散乱線の強度を前記検出手段で検出して、その検出したコンプトン散乱線の強度および前記補正係数算出手段によって算出されたマトリックス補正係数を用いて強熱減量の補正検量線を作成する検量線作成手段と、石灰からなる未知試料に前記Ｘ線源から１次Ｘ線を照射し、前記未知試料から発生するコンプトン散乱線の強度、および、Ｃ、Ｍｇ、Ｓｉ、Ａｌ、Ｆｅ、Ｐ、Ｓのうち前記少なくとも一つの成分に対応する蛍光Ｘ線の強度を前記検出手段で検出して、前記検量線作成手段によって作成された強熱減量の補正検量線を用いて前記未知試料中の強熱減量の含有率を求める定量手段と、を備える。
【００２３】
本発明の第７構成のＸ線分析装置によれば、マトリックス補正をすることによって強熱減量の検量線の正確度が向上し、強熱減量の含有率をより優れた正確さで分析することができる。
【００２４】
本発明の第８構成のＸ線分析装置は、試料に１次Ｘ線を照射するＸ線源と、前記Ｘ線源から１次Ｘ線が照射された試料から発生する２次Ｘ線の強度を検出する検出手段と、を備えるＸ線分析装置であって、強熱減量の含有率および二酸化炭素の含有率が既知の石灰からなる標準試料または石灰の仮想標準試料を用いて、二酸化炭素の影響について、コンプトン散乱線の強度と強熱減量の含有率との相関を示す強熱減量の検量線の補正のためのマトリックス補正係数を算出する補正係数算出手段と、前記標準試料に前記Ｘ線源から１次Ｘ線を照射し、前記標準試料から発生するコンプトン散乱線の強度およびＣ−Ｋα線の強度を前記検出手段で検出して、前記検出したコンプトン散乱線の強度および前記補正係数算出手段によって算出されたマトリックス補正係数を用いて強熱減量の補正検量線を作成するとともに、前記検出したＣ−Ｋα線の強度と二酸化炭素の含有率との相関を示す二酸化炭素の検量線を作成する検量線作成手段と、を備える。
【００２５】
本発明の第８構成のＸ線分析装置は、さらに、石灰からなる未知試料に前記Ｘ線源から１次Ｘ線を照射し、前記未知試料から発生するコンプトン散乱線の強度およびＣ−Ｋα線の強度を前記検出手段で検出して、前記検量線作成手段によって作成された強熱減量の補正検量線および二酸化炭素の検量線を用いて前記未知試料中の強熱減量および二酸化炭素の含有率をそれぞれ求める定量手段と、前記定量手段によって求められた強熱減量の含有率から求められた二酸化炭素の含有率を差し引いて前記未知試料の強熱減量中の水分の含有率を算出する水分算出手段と、を備える。
【００２６】
本発明の第８構成のＸ線分析装置によれば、マトリックス補正をすることによって強熱減量の検量線の正確度が向上し、二酸化炭素と水分の含有率をより優れた正確さで分析することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】本発明の第１実施形態のＸ線分析装置を示す概略図である。
【図２】同実施形態における強熱減量の含有率を求めるための検量線を示す図である。
【図３】同実施形態における二酸化炭素の含有率を求めるための検量線を示す図である。
【図４】実験によって求めた強熱減量の含有率とＲh−Ｋαコンプトン散乱線のＸ線強度との相関を示す図である。
【図５】同第２実施形態のＸ線分析装置を示す概略図である。
【図６】強熱減量の理論標準試料とＲh−Ｋαコンプトン散乱線の理論Ｘ線強度とによって作成した検量線を示す図である。
【図７】強熱減量の理論標準試料とＲh−Ｋαトムソン散乱線の理論Ｘ線強度とによって作成した検量線を示す図である。
【図８】二酸化炭素の含有率とＲh−Ｋαコンプトン散乱線の理論Ｘ線強度との相関を示す図である。
【図９】同第３実施形態のＸ線分析装置を示す概略図である。
【図１０】同実施形態における強熱減量の含有率を求めるための補正検量線を示す図である。
【図１１】同実施形態における強熱減量の含有率を求めるためのマトリックス未補正検量線を示す図である。
【図１２】同第４実施形態のＸ線分析装置を示す概略図である。
【発明を実施するための形態】
【００２８】
以下、本発明の第１実施形態の分析方法について説明する。まず、この分析方法に用いるＸ線分析装置の構成について、図１にしたがって説明する。この装置は、試料台８に載置された、生石灰などの石灰からなる試料Ｓに、ロジウム（Ｒｈ）Ｘ線管などのＸ線源１から１次Ｘ線２を照射して、発生する２次Ｘ線４の強度を検出手段９で測定する蛍光Ｘ線分析装置などのＸ線分析装置である。２次Ｘ線４には、１次Ｘ線２が試料Ｓに照射されて発生する蛍光Ｘ線、コンプトン散乱線、トムソン散乱線などが含まれる。検出手段９は、試料Ｓから発生した２次Ｘ線４が入射されて測定対象の２次Ｘ線６を回折するフッ化リチウム（ＬｉＦ）などの分光素子５と、その回折された２次Ｘ線６の強度を測定する検出器７とを含む。分光素子５と検出器７とは、図示しないゴニオメータにより、分光素子５で分光される２次Ｘ線６の波長を変えながらその２次Ｘ線６が検出器７に入射するように、一定の角度関係を保って回動される。
【００２９】
この装置は、以下の検量線作成手段１１、定量手段１２および水分算出手段１３を備える。検量線作成手段１１は、強熱減量および二酸化炭素の含有率が既知の石灰からなる標準試料ＳにＸ線源１から１次Ｘ線２を照射し、標準試料Ｓから発生する２次Ｘ線４を分光素子５で分光させたコンプトン散乱線６Ａの強度およびＣ−Ｋα線６Ｂの強度を検出器７で検出して、検出したコンプトン散乱線６Ａの強度と強熱減量の含有率との相関を示す強熱減量の検量線、および検出したＣ−Ｋα線６Ｂの強度と二酸化炭素の含有率との相関を示す二酸化炭素の検量線を作成し、作成されたそれぞれの検量線を記憶する。定量手段１２は、石灰からなる未知試料ＳにＸ線源１から１次Ｘ線２を照射し、未知試料Ｓから発生する２次Ｘ線４を分光素子５で分光させたコンプトン散乱線６Ａの強度およびＣ−Ｋα線６Ｂの強度を検出器７で検出して、検量線作成手段１１によって作成、記憶された強熱減量の検量線および二酸化炭素の検量線を、それぞれ適用して未知試料Ｓ中の強熱減量および二酸化炭素の含有率をそれぞれ求める。水分算出手段１３は、定量手段１２によって求められた強熱減量の含有率から求められた二酸化炭素の含有率を差し引いて未知試料Ｓの強熱減量中の水分の含有率を算出する。すなわち、第１実施形態の方法は、石灰からなる試料中の強熱減量、二酸化炭素および強熱減量中の水分の含有率を求めるＸ線分析方法である。
【００３０】
この装置を用いた第１実施形態の分析方法においては、図１における石灰からなる試料Ｓ中の強熱減量から発生するコンプトン散乱線６Ａの強度、たとえば１次Ｘ線２を発生するＸ線源１にロジウム（Ｒh）Ｘ線管を用いたときにはＲh−Ｋαコンプトン散乱線６Ａの強度が、試料Ｓ中の強熱減量の含有率ときわめてよい相関をもつことに着目し、Ｒh−Ｋαコンプトン散乱線６Ａの強度によって試料Ｓ中の強熱減量の含有率を求めることとした。本発明に先立って行った実験によって求めた強熱減量の含有率とＲh−Ｋαコンプトン散乱線のＸ線強度との相関を図４に示す。この図４によるとＲh−Ｋαコンプトン散乱線６Ａの強度と強熱減量の含有率とが直線比例関係になっていることが分かる。
【００３１】
第１実施形態においては、まず、図１に示すように、強熱減量と二酸化炭素の含有率が既知の石灰からなる標準試料Ｓを複数個用いて、これらの標準試料ＳにＸ線源１から１次Ｘ線２を照射して、強熱減量から発生するＲh−Ｋαコンプトン散乱線６Ａの強度と二酸化炭素の構成元素である炭素（Ｃ）から発生する蛍光Ｘ線すなわちＣ−Ｋα線６Ｂの強度とを検出器７にて検出し、検出したコンプトン散乱線６Ａの強度と強熱減量の含有率との相関を示す強熱減量の検量線、および検出したＣ−Ｋα線６Ｂの強度と二酸化炭素の含有率との相関を示す二酸化炭素の検量線を検量線作成手段１１で作成し、それぞれを記憶する。図２に作成された強熱減量の検量線を示す。Ｃ−Ｋα線６Ｂの強度と二酸化炭素の構成元素である炭素（Ｃ）の含有率との相関と、Ｃ−Ｋα線６Ｂの強度と二酸化炭素の含有率との相関とはともに直線比例関係であり、図３に二酸化炭素の検量線を示す。前記石灰からなる標準試料とは、生石灰中の強熱減量、二酸化炭素および強熱減量中の水分の含有率がＪＩＳ Ｒ９０１１ ２００６ 「石灰の試験方法」によって求められた試料をいう。
【００３２】
次に、図１に示すように、未知試料ＳにＸ線源１から１次Ｘ線２が照射され、強熱減量から発生するＲh−Ｋαコンプトン散乱線６Ａの強度と二酸化炭素の構成元素である炭素から発生するＣ−Ｋα線６Ｂの強度とが検出器７にて検出され、定量手段１２によって各検出強度に検量線作成手段１１が記憶した対応する検量線（図２および３）が適用されて、強熱減量および二酸化炭素の含有率（mass％）が求められる。
【００３３】
次に、定量手段１２によって求められた強熱減量の含有率（mass％）から二酸化炭素の含有率が差し引かれて、強熱減量中の水分の含有率（mass％）が水分算出手段１３によって算出される。
【００３４】
本実施形態の方法によれば、試料Ｓから発生するＲh−Ｋαコンプトン散乱線６Ａの強度とＣ−Ｋα線６Ｂの強度とのみを検出するだけで、石灰中の強熱減量、二酸化炭素、強熱減量中の水分のそれぞれの含有率を短時間で精度よく求めることができる。さらに、石灰の主成分であるＣａＯやその他の成分であるＭｇＯ、ＳｉＯ２、Ａｌ２Ｏ３、Ｆｅ２Ｏ３、Ｐ２Ｏ５、Ｓなどは、従来から蛍光Ｘ線分析によって定量されているので、ＪＩＳ Ｒ９０１１ ２００６ 「石灰の試験方法」で規定されている石灰中の全ての成分を蛍光Ｘ線分析によって定量することができる。
【００３５】
以下に本発明の第２実施形態の分析方法について説明する。まず、この方法に用いる装置を図５に示す。この装置は、図１に示すＸ線分析装置と同様に、Ｘ線源１、試料台８、分光素子５、検出手段９、検量線作成手段１１および定量手段１２を備えているが、水分算出手段１３は備えず、石灰からなる試料中の強熱減量の含有率を求める蛍光Ｘ線分析装置などのＸ線分析装置である。
【００３６】
この装置を用いて、第２実施形態の分析方法では、強熱減量が既知の石灰からなる標準試料Ｓを複数個用いて、これらの標準試料ＳにＸ線源１から１次Ｘ線２を照射して、強熱減量から発生するＲh−Ｋαコンプトン散乱線６Ａの強度を検出器７にて検出し、検出したコンプトン散乱線６Ａの強度と強熱減量の含有率との相関を示す強熱減量の検量線を検量線作成手段１１で作成し、記憶する。図２に作成された強熱減量の検量線を示す。
【００３７】
未知試料ＳにＸ線源１から１次Ｘ線２が照射され、強熱減量から発生するＲh−Ｋαコンプトン散乱線６Ａの強度が検出器７にて検出され、定量手段１２によって各検出強度に検量線作成手段１１が記憶した検量線（図２）が適用されて、強熱減量の含有率(mass％)が求められる。
【００３８】
本実施形態の方法によれば、試料Ｓから発生するＲh−Ｋαコンプトン散乱線６Ａの強度を検出して、石灰中の強熱減量の含有率を短時間で精度よく求めることができる。
【００３９】
次に、本発明に先立って行った実験および理論的検証について説明する。強熱減量、二酸化炭素および強熱減量中の水分の含有率が既知の標準試料を用いて、Ｒh−Ｋαコンプトン散乱線の強度と強熱減量の含有率との相関について調べた。強熱減量が０．６３〜１０．０７mass％の範囲にある複数の標準試料を用い、測定したＲh−Ｋαコンプトン散乱線の強度をプロットした検量線を図４に示す。図４に示すようにＲh−Ｋαコンプトン散乱線の強度は強熱減量の含有率と極めてよい直線関係が得られ、正確度は０．３３mass％であった。
【００４０】
この実験結果を検証するために理論的検証を行ったので、それについて説明する。強熱減量が１．０〜１１．０mass％の範囲にあり、元素が均一に分布し、共存元素の影響なども考慮した試料を理論標準試料とし、蛍光Ｘ線分析ＦＰ法に基づくソフトウエアを用いてＲh−Ｋαコンプトン散乱線とＲh−Ｋαトムソン散乱線との理論Ｘ線強度を求めて作成した検量線を図６と図７に示す。図６がＲh−Ｋαコンプトン散乱線の検量線であり、図７がＲh−Ｋαトムソン散乱線の検量線である。Ｒh−Ｋαコンプトン散乱線の検量線の相関係数は０．９９９３であり、Ｒh−Ｋαトムソン散乱線の検量線の相関係数は０．９９８８である。Ｒh−Ｋαコンプトン散乱線の検量線はＲh−Ｋαトムソン散乱線の検量線に比べて高勾配であり、Ｒh−Ｋαコンプトン散乱線の検量線が好ましい。
【００４１】
次に、上記と同様にして二酸化炭素の含有率が０〜１０mss％の範囲の理論標準試料についてＲh−Ｋαコンプトン散乱線の理論Ｘ線強度との相関を求めた結果を図８に示す。強熱減量中の水分の含有率が一定で１．０mass％であると、二酸化炭素の含有率とＲh−Ｋαコンプトン散乱線の理論Ｘ線強度とはよい相関を示している。図８における二酸化炭素の含有率２mass％の位置の縦軸方向のプロット点は、含有率２．０mass％の二酸化炭素からのＲh−Ｋαコンプトン散乱線の理論Ｘ線強度が水分の含有率（下方から順に、０、０．５、１．０、１．５、２．０、２．５mass％）に応じて変化することを表している。すなわち、強熱減量中の水分の含有率が一定であれば二酸化炭素の含有率とＲh−Ｋαコンプトン散乱線の理論Ｘ線強度とはよい相関を示すが、水分の含有率が変化すると、良好な相関を示さない。したがって、Ｒｈ−Ｋαコンプトン散乱線を用いて二酸化炭素の含有率を精度よく求めることはできない。
【００４２】
そのため、本発明においては二酸化炭素の含有率を求めるにはＲｈ−Ｋαコンプトン散乱線を使用せずに、二酸化炭素の構成元素である炭素の含有率をＣ−Ｋα線を用いて求め、その含有率を換算して二酸化炭素の含有率を求めている。
【００４３】
特許文献１にＲｈ−Ｋαコンプトン散乱線の強度によって試料中の二酸化炭素の含有率（濃度）を求めることが記載されているが、この文献には水分の含有率について記載されていない。これは、原料石灰石の表面の付着水は１００℃を越えた段階で既に揮発し、原料からの持ち込み水分は存在せず、炉前での生石灰は水分を含んでいない試料となり、二酸化炭素の含有率とＲｈ−Ｋαコンプトン散乱線の強度とがよい相関を示したと思われる。
【００４４】
以下に本発明の第３実施形態の分析方法について説明する。まず、この方法に用いる装置を図９に示す。この装置は、図１に示すＸ線分析装置と同様に、Ｘ線源１、試料台８、分光素子５、検出手段９、検量線作成手段１１、定量手段１２および水分算出手段１３を備えており、さらに補正係数算出手段１４を備え、マトリックス補正をすることによって石灰からなる試料Ｓ中の強熱減量、二酸化炭素および強熱減量中の水分の含有率を求める蛍光Ｘ線分析装置である。
【００４５】
補正係数算出手段１４は、強熱減量の含有率、および、二酸化炭素、ＭｇＯ、ＳｉＯ２、Ａｌ２Ｏ３、Ｆｅ２Ｏ３、Ｐ２Ｏ５、Ｓのうち少なくとも一つの成分の含有率が既知の石灰からなる補正用標準試料または石灰の仮想補正用標準試料のコンプトン散乱線４の強度を用いて、二酸化炭素、ＭｇＯ、ＳｉＯ２、Ａｌ２Ｏ３、Ｆｅ２Ｏ３、Ｐ２Ｏ５、Ｓのうち少なくとも一つの成分の影響について、コンプトン散乱線の強度と強熱減量の含有率との相関を示す強熱減量の検量線の補正のためのマトリックス補正係数を算出する。
【００４６】
検量線作成手段１１は、強熱減量の含有率および二酸化炭素の含有率が既知の石灰からなる標準試料ＳにＸ線源１から１次Ｘ線２を照射し、前記標準試料Ｓから発生するコンプトン散乱線６Ａの強度およびＣ−Ｋα線６Ｂの強度を検出手段９で検出して、補正係数算出手段１４によって算出されたマトリックス補正係数を用いて強熱減量の補正検量線を作成するとともに、検出したＣ−Ｋα線の強度と二酸化炭素の含有率との相関を示す二酸化炭素の検量線を作成して作成された強熱減量の補正検量線および二酸化炭素の検量線を記憶する。
【００４７】
定量手段１２は、石灰からなる未知試料ＳにＸ線源１から１次Ｘ線２を照射し、未知試料Ｓから発生するコンプトン散乱線６Ａの強度およびＣ−Ｋα線６Ｂの強度を検出手段９で検出して、検量線作成手段１１によって作成された強熱減量の補正検量線および二酸化炭素の検量線を、それぞれ適用して未知試料Ｓ中の強熱減量および二酸化炭素の含有率をそれぞれ求める。水分算出手段１３は、第１実施形態と同様に未知試料Ｓの強熱減量中の水分の含有率を算出する。
【００４８】
第３実施形態の分析方法においては、まず、強熱減量の含有率および二酸化炭素の含有率が既知の石灰からなる標準試料ＳにＸ線源１から１次Ｘ線２を照射し、標準試料Ｓから発生するコンプトン散乱線６Ａの強度およびＣ−Ｋα線６Ｂの強度を検出手段９で検出する。次に、石灰の組成を次のように仮定した石灰の仮想補正用標準試料を用いて図９に示す装置の補正係数算出手段１４に理論マトリックス補正係数を算出させる。例えば、石灰試料をＨ２ＯとＣａＯの２元系と考え、含有率が６mass%の強熱減量を基準として、共存成分であるＭｇＯ、ＳｉＯ２、Ａｌ２Ｏ３、Ｆｅ２Ｏ３、Ｐ２Ｏ５、Ｓおよび二酸化炭素の含有率を変化させて補正係数算出手段１４に理論マトリックス補正係数を算出させる。算出によって求められた理論マトリックス補正係数を表１に示す。
【００４９】
理論マトリックス補正係数の算出には、例えば下記の（１）式を用いる。
【００５０】
【表１】
【００５１】
【数１】
【００５２】
検量線作成手段１１に、検出手段９で検出したコンプトン散乱線６Ａの強度と補正係数算出手段１４で算出された理論マトリックス補正係数とを用いて強熱減量の補正検量線を作成させるとともに、検出手段９で検出したＣ−Ｋα線６Ｂの強度を用いて二酸化炭素の検量線を作成させ、記憶させる。作成された強熱減量の補正検量線を図１０に示す。図１０の強熱減量の補正検量線において、横軸は強熱減量の含有率（mass%）、縦軸はＲｈ−Ｋαコンプトン散乱線強度である。この強熱減量の補正検量線の正確度は０．１４６mass%である。
【００５３】
定量手段１２は、石灰からなる未知試料ＳにＸ線源１から１次Ｘ線２を照射し、未知試料Ｓから発生する２次Ｘ線４を分光素子５で分光させたコンプトン散乱線６Ａの強度、Ｃ−Ｋα線６Ｂの強度および、Ｍｇ、Ｓｉ、Ａｌ、Ｆｅ、Ｐ、Ｓの蛍光Ｘ線の強度を検出器７で検出して、検量線作成手段１１によって作成、記憶された強熱減量の補正検量線および二酸化炭素の検量線を、それぞれ適用して未知試料Ｓ中の強熱減量および二酸化炭素の含有率をそれぞれ求める。水分算出手段１３は、定量手段１２によって求められた強熱減量の含有率から求められた二酸化炭素の含有率を差し引いて未知試料Ｓの強熱減量中の水分の含有率を算出する。すなわち、第３実施形態の方法は、石灰からなる試料中の強熱減量の含有率を、共存成分であるＭｇＯ、ＳｉＯ２、Ａｌ２Ｏ３、Ｆｅ２Ｏ３、Ｐ２Ｏ５、Ｓおよび二酸化炭素のマトリックス補正を行って求めるとともに二酸化炭素および強熱減量中の水分の含有率を求めるＸ線分析方法である。
【００５４】
図１０に示す強熱減量の補正検量線を評価するために、共存成分であるＭｇＯ、ＳｉＯ２、Ａｌ２Ｏ３、Ｆｅ２Ｏ３、Ｐ２Ｏ５、Ｓおよび二酸化炭素のマトリックス補正を行わない強熱減量の検量線を作成して比較した。ＭｇＯ、ＳｉＯ２、Ａｌ２Ｏ３、Ｆｅ２Ｏ３、Ｐ２Ｏ５、Ｓおよび二酸化炭素の含有率が下記の表２に示す範囲にある石灰標準試料Ｓを用いて、検量線作成手段１１によって強熱減量の検量線を作成した。作成された強熱減量のマトリックス未補正検量線を図１１に示す。このマトリックス未補正検量線の正確度は０．１７２mass％であった。上記で求めた図１０のマトリックス補正検量線の正確度は０．１４６mass％であり、マトリックス補正を行うことによって検量線の正確度が向上することが分かった。このように、第３実施形態の分析方法によれば、マトリックス補正をすることによって強熱減量の検量線の正確度が向上し、強熱減量、二酸化炭素および水分の含有率をより優れた正確さで分析することができる。
【００５５】
【表２】
【００５６】
第３実施形態の分析方法では、ＭｇＯ、ＳｉＯ２、Ａｌ２Ｏ３、Ｆｅ２Ｏ３、Ｐ２Ｏ５、Ｓおよび二酸化炭素のマトリックス補正を行ったが、これらの成分のうち少なくとも一つの成分、例えば二酸化炭素のみについて、マトリックス補正を行ってもよい。
【００５７】
以下に本発明の第４実施形態の分析方法について説明する。まず、この方法に用いる装置を図１２に示す。この装置は、図９に示すＸ線分析装置と同様に、Ｘ線源１、試料台８、分光素子５、検出手段９、検量線作成手段１１、定量手段１２および補正係数算出手段１４を備えているが、水分算出手段１３を備えず、石灰からなる試料Ｓ中の強熱減量の含有率を求める蛍光Ｘ線分析装置である。
【００５８】
第４実施形態の分析方法においては、まず、強熱減量の含有率が既知の石灰からなる標準試料ＳにＸ線源１から１次Ｘ線２を照射し、標準試料Ｓから発生するコンプトン散乱線６Ａの強度を検出手段９で検出する。次に、第３実施形態と同様にして、補正係数算出手段１４に、共存成分のＭｇＯ、ＳｉＯ２、Ａｌ２Ｏ３、Ｆｅ２Ｏ３、Ｐ２Ｏ５、Ｓおよび二酸化炭素のマトリックス補正係数を算出させる。検量線作成手段１１に、検出手段９で検出したコンプトン散乱線６Ａの強度と補正係数算出手段１４で算出された理論マトリックス補正係数とを用いて強熱減量の補正検量線を作成させ、記憶させる。定量手段１２は、検量線作成手段１１によって作成、記憶された強熱減量の補正検量線によって未知試料Ｓ中の強熱減量の含有率を求める。すなわち、第４実施形態の方法は、マトリックス補正を行って石灰からなる試料中の強熱減量の含有率を求めるＸ線分析方法である。
【００５９】
第４実施形態の方法によれば、マトリックス補正をすることによって強熱減量の検量線の正確度が向上し、強熱減量の含有率をより優れた正確さで分析することができる。
【００６０】
なお、強熱減量、二酸化炭素とともに共存成分のＭｇＯ、ＳｉＯ２、Ａｌ２Ｏ３、Ｆｅ２Ｏ３、Ｐ２Ｏ５およびＳを同時に分析してもよい。その分析方法は、強熱減量の含有率、および、二酸化炭素、ＭｇＯ、ＳｉＯ２、Ａｌ２Ｏ３、Ｆｅ２Ｏ３、Ｐ２Ｏ５、Ｓのうち少なくとも一つの成分の含有率が既知の石灰からなる標準試料に１次Ｘ線を照射し、前記標準試料から発生するコンプトン散乱線の強度、および、Ｃ、Ｍｇ、Ｓｉ、Ａｌ、Ｆｅ、Ｐ、Ｓのうち、前記少なくとも一つの成分に対応する蛍光Ｘ線の強度を検出し、石灰からなる補正用標準試料または石灰の仮想補正用標準試料のコンプトン散乱線の強度を用いて、前記少なくとも一つの成分の影響について、コンプトン散乱線の強度と強熱減量の含有率との相関を示す強熱減量の検量線の補正のためのマトリックス補正係数を求め、前記検出したコンプトン散乱線の強度および前記求めたマトリックス補正係数を用いて強熱減量の補正検量線および検出した前記少なくとも一つの成分に対応する蛍光Ｘ線の強度を用いて前記少なくとも一つの成分の検量線を作成し、石灰からなる未知試料に１次Ｘ線を照射し、前記未知試料から発生するコンプトン散乱線の強度、および、前記少なくとも一つの成分に対応する蛍光Ｘ線の強度を検出し、前記強熱減量の補正検量線および前記少なくとも一つの成分の検量線を用いて前記未知試料中の強熱減量の含有率および前記少なくとも一つの成分の含有率を求める。
【００６１】
さらに、強熱減量、二酸化炭素および強熱減量中の水分とともに、主成分であるＣａＯ、共存成分のＭｇＯ、ＳｉＯ２、Ａｌ２Ｏ３、Ｆｅ２Ｏ３、Ｐ２Ｏ５およびＳを同時に分析してもよい。
【００６２】
強熱減量、二酸化炭素および強熱減量中の水分とともに、主成分であるＣａＯ、共存成分のＭｇＯ、ＳｉＯ２、Ａｌ２Ｏ３、Ｆｅ２Ｏ３、Ｐ２Ｏ５およびＳを、上記のように同時に分析することによって、石灰分析において必要とされる全ての成分を蛍光Ｘ線分析装置で正確に定量することができる。
【００６３】
なお、第３実施形態では理論マトリックス補正係数を求めるのに算出式として上記の（１）式を用いたが、公知の他の算出式を用いてもよいし、石灰からなる補正用標準試料を用いて補正係数算出手段１４に回帰計算によりマトリックス補正係数を算出させて求めてもよい。また、補正係数算出手段１４を使用せずに、別途、理論Ｘ線強度を計算し、設定した石灰の仮想補正用標準試料の含有率との関係から手計算方式で理論マトリックス補正係数を求めてもよい。
【００６４】
第１〜第４実施形態の方法で用いた装置は、波長分散型の蛍光Ｘ線分析装置として説明したが、エネルギー分散型の蛍光Ｘ線分析装置でもよい。
【００６５】
なお、本実施形態では１次Ｘ線２を発生するＸ線源１としてロジウムＸ線管を用いたが、本発明においては、ロジウムＸ線管に限らず、ターゲットがモリブデンやパラジウム等で形成されたＸ線管を用いることができる。
【００６６】
また、本実施形態では試料として生石灰について説明したが、石灰石、消石灰、タンカル（炭酸カルシウム）などについても本発明は適用できる。
【符号の説明】
【００６７】
１ Ｘ線源
２ １次Ｘ線
４、６ ２次Ｘ線
９ 検出手段
１１ 検量線作成手段
１２ 定量手段
１３ 水分算出手段
１４ 補正係数算出手段
Ｓ 試料
【特許請求の範囲】
【請求項１】
強熱減量の含有率が既知の石灰からなる標準試料に１次Ｘ線を照射し、
前記標準試料から発生するコンプトン散乱線の強度を検出し、
検出したコンプトン散乱線の強度と強熱減量の含有率との相関を示す強熱減量の検量線を作成し、
石灰からなる未知試料に１次Ｘ線を照射し、前記未知試料から発生するコンプトン散乱線の強度を検出し、
前記強熱減量の検量線を用いて前記未知試料中の強熱減量の含有率を求めるＸ線分析方法。
【請求項２】
強熱減量および二酸化炭素の含有率が既知の石灰からなる標準試料に１次Ｘ線を照射し、
前記標準試料から発生するコンプトン散乱線の強度およびＣ−Ｋα線の強度を検出し、
検出したコンプトン散乱線の強度と強熱減量の含有率との相関を示す強熱減量の検量線、および検出したＣ−Ｋα線の強度と二酸化炭素の含有率との相関を示す二酸化炭素の検量線を作成し、
石灰からなる未知試料に１次Ｘ線を照射し、前記未知試料から発生するコンプトン散乱線の強度およびＣ−Ｋα線の強度を検出し、
前記強熱減量の検量線および二酸化炭素の検量線を用いて前記未知試料中の強熱減量および二酸化炭素の含有率をそれぞれ求め、
この求めた強熱減量の含有率から求めた二酸化炭素の含有率を差し引いて前記未知試料の強熱減量中の水分の含有率を求めるＸ線分析方法。
【請求項３】
試料に１次Ｘ線を照射するＸ線源と、
前記Ｘ線源から１次Ｘ線が照射された試料から発生する２次Ｘ線の強度を検出する検出手段と、
を備えるＸ線分析装置であって、
強熱減量の含有率が既知の石灰からなる標準試料に前記Ｘ線源から１次Ｘ線を照射し、前記標準試料から発生するコンプトン散乱線の強度を前記検出手段で検出して、検出したコンプトン散乱線の強度と強熱減量の含有率との相関を示す強熱減量の検量線を作成する検量線作成手段と、
石灰からなる未知試料に前記Ｘ線源から１次Ｘ線を照射し、前記未知試料から発生するコンプトン散乱線の強度を前記検出手段で検出して、前記検量線作成手段によって作成された強熱減量の検量線によって前記未知試料中の強熱減量の含有率を求める定量手段と、
を備えるＸ線分析装置。
【請求項４】
試料に１次Ｘ線を照射するＸ線源と、
前記Ｘ線源から１次Ｘ線が照射された試料から発生する２次Ｘ線の強度を検出する検出手段と、
を備えるＸ線分析装置であって、
強熱減量および二酸化炭素の含有率が既知の石灰からなる標準試料に前記Ｘ線源から１次Ｘ線を照射し、前記標準試料から発生するコンプトン散乱線の強度およびＣ−Ｋα線の強度を前記検出手段で検出して、検出したコンプトン散乱線の強度と強熱減量の含有率との相関を示す強熱減量の検量線、および検出したＣ−Ｋα線の強度と二酸化炭素の含有率との相関を示す二酸化炭素の検量線を作成する検量線作成手段と、
石灰からなる未知試料に前記Ｘ線源から１次Ｘ線を照射し、前記未知試料から発生するコンプトン散乱線の強度およびＣ−Ｋα線の強度を前記検出手段で検出して、前記検量線作成手段によって作成された強熱減量の検量線および二酸化炭素の検量線によって前記未知試料中の強熱減量および二酸化炭素の含有率をそれぞれ求める定量手段と、
前記定量手段によって求められた強熱減量の含有率から求められた二酸化炭素の含有率を差し引いて前記未知試料の強熱減量中の水分の含有率を算出する水分算出手段と、
を備えるＸ線分析装置。
【請求項５】
強熱減量の含有率が既知の石灰からなる標準試料に１次Ｘ線を照射し、
前記標準試料から発生するコンプトン散乱線の強度を検出し、
強熱減量の含有率、および、二酸化炭素、ＭｇＯ、ＳｉＯ２、Ａｌ２Ｏ３、Ｆｅ２Ｏ３、Ｐ２Ｏ５、Ｓのうち少なくとも一つの成分の含有率が既知の石灰からなる補正用標準試料または石灰の仮想補正用標準試料を用いて、前記少なくとも一つの成分の影響について、コンプトン散乱線の強度と強熱減量の含有率との相関を示す強熱減量の検量線の補正のためのマトリックス補正係数を求め、
前記検出したコンプトン散乱線の強度および前記求めたマトリックス補正係数を用いて強熱減量の補正検量線を作成し、
石灰からなる未知試料に１次Ｘ線を照射し、前記未知試料から発生するコンプトン散乱線の強度、および、Ｃ、Ｍｇ、Ｓｉ、Ａｌ、Ｆｅ、Ｐ、Ｓのうち前記少なくとも一つの成分に対応する蛍光Ｘ線の強度を検出し、
前記強熱減量の補正検量線を用いて前記未知試料中の強熱減量の含有率を求めるＸ線分析方法。
【請求項６】
強熱減量の含有率および二酸化炭素の含有率が既知の石灰からなる標準試料に１次Ｘ線を照射し、
前記標準試料から発生するコンプトン散乱線の強度およびＣ−Ｋα線の強度を検出し、
前記標準試料または石灰の仮想標準試料を用いて、二酸化炭素の影響について、コンプトン散乱線の強度と強熱減量の含有率との相関を示す強熱減量の検量線の補正のためのマトリックス補正係数を求め、
前記検出したコンプトン散乱線の強度および前記求めたマトリックス補正係数を用いて強熱減量の補正検量線を作成するとともに、前記検出したＣ−Ｋα線の強度と二酸化炭素の含有率との相関を示す二酸化炭素の検量線を作成し、
石灰からなる未知試料に１次Ｘ線を照射し、前記未知試料から発生するコンプトン散乱線の強度およびＣ−Ｋα線の強度を検出し、
前記強熱減量の補正検量線および二酸化炭素の検量線を用いて前記未知試料中の強熱減量および二酸化炭素の含有率をそれぞれ求め、
この求めた強熱減量の含有率から求めた二酸化炭素の含有率を差し引いて前記未知試料の強熱減量中の水分の含有率を求めるＸ線分析方法。
【請求項７】
試料に１次Ｘ線を照射するＸ線源と、
前記Ｘ線源から１次Ｘ線が照射された試料から発生する２次Ｘ線の強度を検出する検出手段と、
を備えるＸ線分析装置であって、
強熱減量の含有率、および、二酸化炭素、ＭｇＯ、ＳｉＯ２、Ａｌ２Ｏ３、Ｆｅ２Ｏ３、Ｐ２Ｏ５、Ｓのうち少なくとも一つの成分の含有率が既知の石灰からなる補正用標準試料または石灰の仮想補正用標準試料を用いて、前記少なくとも一つの成分の影響について、コンプトン散乱線の強度と強熱減量の含有率との相関を示す強熱減量の検量線の補正のためのマトリックス補正係数を算出する補正係数算出手段と、
強熱減量の含有率が既知の石灰からなる標準試料に前記Ｘ線源から１次Ｘ線を照射し、前記標準試料から発生するコンプトン散乱線の強度を前記検出手段で検出して、その検出したコンプトン散乱線の強度および前記補正係数算出手段によって算出されたマトリックス補正係数を用いて強熱減量の補正検量線を作成する検量線作成手段と、
石灰からなる未知試料に前記Ｘ線源から１次Ｘ線を照射し、前記未知試料から発生するコンプトン散乱線の強度、および、Ｃ、Ｍｇ、Ｓｉ、Ａｌ、Ｆｅ、Ｐ、Ｓのうち前記少なくとも一つの成分に対応する蛍光Ｘ線の強度を前記検出手段で検出して、前記検量線作成手段によって作成された強熱減量の補正検量線を用いて前記未知試料中の強熱減量の含有率を求める定量手段と、
を備えるＸ線分析装置。
【請求項８】
試料に１次Ｘ線を照射するＸ線源と、
前記Ｘ線源から１次Ｘ線が照射された試料から発生する２次Ｘ線の強度を検出する検出手段と、
を備えるＸ線分析装置であって、
強熱減量の含有率および二酸化炭素の含有率が既知の石灰からなる標準試料または石灰の仮想標準試料を用いて、二酸化炭素の影響について、コンプトン散乱線の強度と強熱減量の含有率との相関を示す強熱減量の検量線の補正のためのマトリックス補正係数を算出する補正係数算出手段と、
前記標準試料に前記Ｘ線源から１次Ｘ線を照射し、前記標準試料から発生するコンプトン散乱線の強度およびＣ−Ｋα線の強度を前記検出手段で検出して、前記検出したコンプトン散乱線の強度および前記補正係数算出手段によって算出されたマトリックス補正係数を用いて強熱減量の補正検量線を作成するとともに、前記検出したＣ−Ｋα線の強度と二酸化炭素の含有率との相関を示す二酸化炭素の検量線を作成する検量線作成手段と、
石灰からなる未知試料に前記Ｘ線源から１次Ｘ線を照射し、前記未知試料から発生するコンプトン散乱線の強度およびＣ−Ｋα線の強度を前記検出手段で検出して、前記検量線作成手段によって作成された強熱減量の補正検量線および二酸化炭素の検量線を用いて前記未知試料中の強熱減量および二酸化炭素の含有率をそれぞれ求める定量手段と、
前記定量手段によって求められた強熱減量の含有率から求められた二酸化炭素の含有率を差し引いて前記未知試料の強熱減量中の水分の含有率を算出する水分算出手段と、
を備えるＸ線分析装置。
【請求項１】
強熱減量の含有率が既知の石灰からなる標準試料に１次Ｘ線を照射し、
前記標準試料から発生するコンプトン散乱線の強度を検出し、
検出したコンプトン散乱線の強度と強熱減量の含有率との相関を示す強熱減量の検量線を作成し、
石灰からなる未知試料に１次Ｘ線を照射し、前記未知試料から発生するコンプトン散乱線の強度を検出し、
前記強熱減量の検量線を用いて前記未知試料中の強熱減量の含有率を求めるＸ線分析方法。
【請求項２】
強熱減量および二酸化炭素の含有率が既知の石灰からなる標準試料に１次Ｘ線を照射し、
前記標準試料から発生するコンプトン散乱線の強度およびＣ−Ｋα線の強度を検出し、
検出したコンプトン散乱線の強度と強熱減量の含有率との相関を示す強熱減量の検量線、および検出したＣ−Ｋα線の強度と二酸化炭素の含有率との相関を示す二酸化炭素の検量線を作成し、
石灰からなる未知試料に１次Ｘ線を照射し、前記未知試料から発生するコンプトン散乱線の強度およびＣ−Ｋα線の強度を検出し、
前記強熱減量の検量線および二酸化炭素の検量線を用いて前記未知試料中の強熱減量および二酸化炭素の含有率をそれぞれ求め、
この求めた強熱減量の含有率から求めた二酸化炭素の含有率を差し引いて前記未知試料の強熱減量中の水分の含有率を求めるＸ線分析方法。
【請求項３】
試料に１次Ｘ線を照射するＸ線源と、
前記Ｘ線源から１次Ｘ線が照射された試料から発生する２次Ｘ線の強度を検出する検出手段と、
を備えるＸ線分析装置であって、
強熱減量の含有率が既知の石灰からなる標準試料に前記Ｘ線源から１次Ｘ線を照射し、前記標準試料から発生するコンプトン散乱線の強度を前記検出手段で検出して、検出したコンプトン散乱線の強度と強熱減量の含有率との相関を示す強熱減量の検量線を作成する検量線作成手段と、
石灰からなる未知試料に前記Ｘ線源から１次Ｘ線を照射し、前記未知試料から発生するコンプトン散乱線の強度を前記検出手段で検出して、前記検量線作成手段によって作成された強熱減量の検量線によって前記未知試料中の強熱減量の含有率を求める定量手段と、
を備えるＸ線分析装置。
【請求項４】
試料に１次Ｘ線を照射するＸ線源と、
前記Ｘ線源から１次Ｘ線が照射された試料から発生する２次Ｘ線の強度を検出する検出手段と、
を備えるＸ線分析装置であって、
強熱減量および二酸化炭素の含有率が既知の石灰からなる標準試料に前記Ｘ線源から１次Ｘ線を照射し、前記標準試料から発生するコンプトン散乱線の強度およびＣ−Ｋα線の強度を前記検出手段で検出して、検出したコンプトン散乱線の強度と強熱減量の含有率との相関を示す強熱減量の検量線、および検出したＣ−Ｋα線の強度と二酸化炭素の含有率との相関を示す二酸化炭素の検量線を作成する検量線作成手段と、
石灰からなる未知試料に前記Ｘ線源から１次Ｘ線を照射し、前記未知試料から発生するコンプトン散乱線の強度およびＣ−Ｋα線の強度を前記検出手段で検出して、前記検量線作成手段によって作成された強熱減量の検量線および二酸化炭素の検量線によって前記未知試料中の強熱減量および二酸化炭素の含有率をそれぞれ求める定量手段と、
前記定量手段によって求められた強熱減量の含有率から求められた二酸化炭素の含有率を差し引いて前記未知試料の強熱減量中の水分の含有率を算出する水分算出手段と、
を備えるＸ線分析装置。
【請求項５】
強熱減量の含有率が既知の石灰からなる標準試料に１次Ｘ線を照射し、
前記標準試料から発生するコンプトン散乱線の強度を検出し、
強熱減量の含有率、および、二酸化炭素、ＭｇＯ、ＳｉＯ２、Ａｌ２Ｏ３、Ｆｅ２Ｏ３、Ｐ２Ｏ５、Ｓのうち少なくとも一つの成分の含有率が既知の石灰からなる補正用標準試料または石灰の仮想補正用標準試料を用いて、前記少なくとも一つの成分の影響について、コンプトン散乱線の強度と強熱減量の含有率との相関を示す強熱減量の検量線の補正のためのマトリックス補正係数を求め、
前記検出したコンプトン散乱線の強度および前記求めたマトリックス補正係数を用いて強熱減量の補正検量線を作成し、
石灰からなる未知試料に１次Ｘ線を照射し、前記未知試料から発生するコンプトン散乱線の強度、および、Ｃ、Ｍｇ、Ｓｉ、Ａｌ、Ｆｅ、Ｐ、Ｓのうち前記少なくとも一つの成分に対応する蛍光Ｘ線の強度を検出し、
前記強熱減量の補正検量線を用いて前記未知試料中の強熱減量の含有率を求めるＸ線分析方法。
【請求項６】
強熱減量の含有率および二酸化炭素の含有率が既知の石灰からなる標準試料に１次Ｘ線を照射し、
前記標準試料から発生するコンプトン散乱線の強度およびＣ−Ｋα線の強度を検出し、
前記標準試料または石灰の仮想標準試料を用いて、二酸化炭素の影響について、コンプトン散乱線の強度と強熱減量の含有率との相関を示す強熱減量の検量線の補正のためのマトリックス補正係数を求め、
前記検出したコンプトン散乱線の強度および前記求めたマトリックス補正係数を用いて強熱減量の補正検量線を作成するとともに、前記検出したＣ−Ｋα線の強度と二酸化炭素の含有率との相関を示す二酸化炭素の検量線を作成し、
石灰からなる未知試料に１次Ｘ線を照射し、前記未知試料から発生するコンプトン散乱線の強度およびＣ−Ｋα線の強度を検出し、
前記強熱減量の補正検量線および二酸化炭素の検量線を用いて前記未知試料中の強熱減量および二酸化炭素の含有率をそれぞれ求め、
この求めた強熱減量の含有率から求めた二酸化炭素の含有率を差し引いて前記未知試料の強熱減量中の水分の含有率を求めるＸ線分析方法。
【請求項７】
試料に１次Ｘ線を照射するＸ線源と、
前記Ｘ線源から１次Ｘ線が照射された試料から発生する２次Ｘ線の強度を検出する検出手段と、
を備えるＸ線分析装置であって、
強熱減量の含有率、および、二酸化炭素、ＭｇＯ、ＳｉＯ２、Ａｌ２Ｏ３、Ｆｅ２Ｏ３、Ｐ２Ｏ５、Ｓのうち少なくとも一つの成分の含有率が既知の石灰からなる補正用標準試料または石灰の仮想補正用標準試料を用いて、前記少なくとも一つの成分の影響について、コンプトン散乱線の強度と強熱減量の含有率との相関を示す強熱減量の検量線の補正のためのマトリックス補正係数を算出する補正係数算出手段と、
強熱減量の含有率が既知の石灰からなる標準試料に前記Ｘ線源から１次Ｘ線を照射し、前記標準試料から発生するコンプトン散乱線の強度を前記検出手段で検出して、その検出したコンプトン散乱線の強度および前記補正係数算出手段によって算出されたマトリックス補正係数を用いて強熱減量の補正検量線を作成する検量線作成手段と、
石灰からなる未知試料に前記Ｘ線源から１次Ｘ線を照射し、前記未知試料から発生するコンプトン散乱線の強度、および、Ｃ、Ｍｇ、Ｓｉ、Ａｌ、Ｆｅ、Ｐ、Ｓのうち前記少なくとも一つの成分に対応する蛍光Ｘ線の強度を前記検出手段で検出して、前記検量線作成手段によって作成された強熱減量の補正検量線を用いて前記未知試料中の強熱減量の含有率を求める定量手段と、
を備えるＸ線分析装置。
【請求項８】
試料に１次Ｘ線を照射するＸ線源と、
前記Ｘ線源から１次Ｘ線が照射された試料から発生する２次Ｘ線の強度を検出する検出手段と、
を備えるＸ線分析装置であって、
強熱減量の含有率および二酸化炭素の含有率が既知の石灰からなる標準試料または石灰の仮想標準試料を用いて、二酸化炭素の影響について、コンプトン散乱線の強度と強熱減量の含有率との相関を示す強熱減量の検量線の補正のためのマトリックス補正係数を算出する補正係数算出手段と、
前記標準試料に前記Ｘ線源から１次Ｘ線を照射し、前記標準試料から発生するコンプトン散乱線の強度およびＣ−Ｋα線の強度を前記検出手段で検出して、前記検出したコンプトン散乱線の強度および前記補正係数算出手段によって算出されたマトリックス補正係数を用いて強熱減量の補正検量線を作成するとともに、前記検出したＣ−Ｋα線の強度と二酸化炭素の含有率との相関を示す二酸化炭素の検量線を作成する検量線作成手段と、
石灰からなる未知試料に前記Ｘ線源から１次Ｘ線を照射し、前記未知試料から発生するコンプトン散乱線の強度およびＣ−Ｋα線の強度を前記検出手段で検出して、前記検量線作成手段によって作成された強熱減量の補正検量線および二酸化炭素の検量線を用いて前記未知試料中の強熱減量および二酸化炭素の含有率をそれぞれ求める定量手段と、
前記定量手段によって求められた強熱減量の含有率から求められた二酸化炭素の含有率を差し引いて前記未知試料の強熱減量中の水分の含有率を算出する水分算出手段と、
を備えるＸ線分析装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【公開番号】特開２０１２−３２３７２（Ｐ２０１２−３２３７２Ａ）
【公開日】平成２４年２月１６日（２０１２．２．１６）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−５７０１９（Ｐ２０１１−５７０１９）
【出願日】平成２３年３月１５日（２０１１．３．１５）
【新規性喪失の例外の表示】特許法第３０条第１項適用申請有り 第４６回Ｘ線分析討論会、日本分析化学会Ｘ線分析研究懇談会、平成２２年１０月２３日
【出願人】（０００２５０３３９）株式会社リガク (206)
【出願人】（５９１０３９６４３）矢橋工業株式会社 (10)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年２月１６日（２０１２．２．１６）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年３月１５日（２０１１．３．１５）
【新規性喪失の例外の表示】特許法第３０条第１項適用申請有り 第４６回Ｘ線分析討論会、日本分析化学会Ｘ線分析研究懇談会、平成２２年１０月２３日
【出願人】（０００２５０３３９）株式会社リガク (206)
【出願人】（５９１０３９６４３）矢橋工業株式会社 (10)
【Ｆターム（参考）】
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