蛍光X線分析装置とは？WDX・EDX・ハンドヘルドの違いと、測定元素・試料室・価格の選び方

この記事の答え

蛍光X線分析装置は、試料にX線を当てて出る蛍光X線から、含まれる元素の種類と量を調べる装置です。XRFとも呼びます。方式は、分光結晶で波長ごとに分ける波長分散型（WDX）、半導体検出器でまとめて測るエネルギー分散型（EDX）、手に持って測るハンドヘルド型の3つです。選ぶときは「測りたい元素」「試料の形と大きさ」「置く場所」の3つを先に決めます。

蛍光X線分析装置とは

蛍光X線分析装置は、試料にX線を当て、元素ごとに決まったエネルギーで出てくる蛍光X線を測って、何の元素がどれだけ入っているかを調べる装置です。試料を壊さず、薬品も使わずに測れるので、受入検査・品質管理・異物の確認で使います。

比較ページには、自社で作る会社と、海外メーカーの日本法人が自社グループの製品として売るものを、型番の単位で載せています。めっきの厚さを測る蛍光X線式の膜厚計、X線回折装置、試料を燃やして測る元素分析装置は別のページで扱います。

3つの方式

波長分散型（WDX）：分光結晶でX線を波長ごとに分けて測ります。元素どうしの重なりが少なく、数字を詰めやすい方式です。例はリガクの Supermini200 とブルカーの S6 JAGUAR ⁠⁠⁠です
エネルギー分散型（EDX）：半導体検出器で蛍光X線を受け、エネルギーの違いで元素を見分けます。多くの元素を一度に測れます。例は島津製作所の EDX-7200、日立ハイテクの EA1400、堀場製作所の MESA-50、日本電子の JSX-1000S、アワーズテックの OURSTEX170 ⁠⁠⁠です
ハンドヘルド型：手に持って試料に当てて測ります。例はエビデントの Vanta Max、日立ハイテクの X-MET8000 Expert、サーモフィッシャーの Niton XL5 Plus ⁠⁠⁠です

測れる元素

島津製作所の EDX-7200 と日立ハイテクの EA1400 は、Na から U まで測れます。EA1400 は大気だと Al から U まで、真空仕様で Na から U までです
リガクの Supermini200 は、O から U まで測れます
日本電子の JSX-1000S は Mg から U まで、試料室排気ユニットを付けると F から U までです
軽い元素は空気に吸われやすいので、真空やヘリウムに替えて測ります

試料室の大きさ

島津製作所の EDX-7200 は、最大300×275×約100mmの試料室に、5kgまでの試料を入れられます
日立ハイテクの EA1400 は、幅304×奥行304×高さ110mmです
日本電子の JSX-1000S は、直径300mm×高さ80mmです
大きな部材や配管は、試料室に入れずにハンドヘルド型で当てて測ります

卓上型とハンドヘルド型の使い分け

卓上型は、液体・粉体も含めて、成分の数字を詰めるときに使います
ハンドヘルド型は、合金の品種判定やスクラップの選別のように、現場で素早く見分けるときに使います。Niton XL5 Plus はバッテリー込みで1.3kg、X-MET8000 Expert は1.5kgです
堀場製作所の MESA-50 はバッテリーを内蔵した卓上型で、質量は約12kgです。置き場所を移して測れます

価格

値段を公式に出しているのは、日立ハイテクの EA1400 の9,500,000円からと、アワーズテックの OURSTEX170 の定価550万円です
ほかのメーカーは見積もりです。真空ユニット・オートサンプラー・標準試料などの構成で値段が変わります

導入の前に確かめること

X線を使う装置なので、労働基準監督署への届出が必要な機種があります。アワーズテックは OURSTEX170 の導入の前に届出が必要と案内しています
置き場所の温度と電源を先に確かめます。島津製作所の EDX-7200 は、温度10〜30°Cの部屋で、AC100V・15Aのアース付きコンセントを使います
数字を出すには、測る材料に合った標準試料と検量線をそろえます