XRF ＆ LIBS 用語集

XRF や LIBS 関連技術について質問がありますか？弊社の専門家チームがご用意した今すぐ使える資料で、蛍光 X 線分析（XRF）やレーザー誘起ブレークダウン分光法（LIBS）に関するお客様の疑問にすべてお答えします。科学とそれを支える産業、たとえば金属、鉱業、消費財、環境安全などについてより詳しく知りたい場合は、弊社の用語リストをご覧ください。より詳しく知りたいですか？デモをご希望の上、弊社担当者にご相談ください。

デモを希望する

A | B | C | D | E | F | G | H | I |  L | M |O | P | R | S | T | V | X 

A

合金
金属マトリックス中に 2 つ以上の元素を含む部分的または全固溶体。鋼鉄（Fe + C）、黄銅（Cu + Zn）、青銅（Cu + Sn）などがあります。

合金グレード
特定の組成を有する合金の名称または呼称。たとえば C377 は鍛造用黄銅（Cu 58.0 ～ 62.0、Fe 0 ～ 0.3、Pb 1.5 ～ 2.5、Zn 35.2 ～ 40.5）。

API 推奨方法 578
米国石油協会（API）が定めた、すべての石油および石油化学製造システムに適用される推奨方法。API 578 では、材料検証プログラム（MVP）の実施に関するガイダンスが設けられています。材料検証プログラムは合金成分分析（PMI）などの方法を用いて、圧力容器内の設備、設備の構成部品または溶接物の組成式が、特定または規定の建設資材と一致しているか、検証することを義務づけています。

アルゴンパージ
LIBS で使用されるプロセスで、炭素分析を行うためにサンプルチャンバー内の空気を入れ換えること。炭素などの元素の波長は 200 nm 未満です。アルゴンパージを行うことで、LIBS 分光計による 200 nm 以下の光学測定が可能になります。

アッセイ
金属または鉱石の成分を調べるための定性または定量分析。

原子番号
原子核中の陽子の数で、陽子数と呼ぶこともあります。

トップへ戻る

B

後方散乱
X 線が密度の低い物質（ポリエチレンなど）と相互作用したときに機器や操作者の方向に跳ね返ってくること。

臭素系難燃剤（BFR）
臭素は臭素系難燃剤として広く製品化されていますが、1990 年代初頭に臭素系難燃剤とハロゲン化ダイオキシンおよびフランとの関連性が判明してからは問題視されるようになりました。BFR のうち数種類、特にポリ臭化ビフェニル（PBB）やポリ臭化ジフェニルエーテル（PBDE）は RoHS 指令のもとすでに禁止されています。

トップへ戻る

C

炭素当量（CE）
質量パーセントで表される経験値で、炭素鋼を構成する異なる合金元素の影響力を合計し、相当する炭素量に置き換えたもの。この値は数式により算出できます。鋼中の炭素および他の合金元素の量を変え、適切な熱処理を行うことにより求める強度が得られます。溶接性および低温切欠き靭性を向上させることもできます。

認証標準物質（CRM）
特定の元素について不確かさの範囲も含めて認証された標準物質。通常、複数の方法を用いて複数の検査施設で分析が行われます。

コンプトン補正
XRF 技術は幅広い範囲の環境検査や一部の鉱業での用途で優れた結果をもたらしますが、特に、主に軽元素で構成されるサンプル中の微量の重元素を測定する必要がある場合に実力を発揮します。環境検査のプロジェクトではしばしば、低濃度の資源保全回収法（RCRA）で指定された八つの重金属（Ag、As、Ba、Cd、Cr、Hg、Pb、Se）をすべてその場でリアルタイムに測定することが強く求められます。

コーティング
基材を薄い膜で覆うことを指し、通常は耐食性など表面の特性を向上させる目的で行います。コーティングには、陽極酸化表面、電気化学めっき、クロム酸コーティング、リン酸コーティング、塗料やエナメルなどがあります。

CPSC
米国消費者製品安全委員会（CPSC）は「当委員会の管轄において、さまざまな種類の消費者製品によって引き起こされうる大けがや死の不当なリスクから国民を守ることを責務とする」委員会です。消費者製品安全改善法（CPSIA）を施行するための規制当局であり、XRF の使用が CPSIA に準拠していることを保証します。

CPSIA
2008 年の消費者製品安全改善法（米国）、H.R. 4040 では、小児が触れる可能性のある製品に含まれる鉛の許容レベルについて、新たな規制を定めています。その規制では塗料に含まれる鉛の許容レベルを下げ、他のすべての材料に含まれる鉛の許容レベルを設定し、表面コーティングに含まれる鉛の新たな測定基準を設定し、スクリーニング目的での XRF 分析計の使用を許可しています。

トップへ戻る

D

回折格子
光をその構成波長に分離するための光学部品。

デジタルシグナルプロセッサー（DSP）
XRF および LIBS 機器でスペクトルを整形および生成する装置。

ボーリングコア
地化学分析のために採取した物質の円柱型サンプル。

問題のある乾式壁（反応性乾式壁ともいいます）
輸入乾式壁から放出される化合物に曝露した人において、健康上の有害作用が報告されています。XRF を使用すれば、有害な生物材料の指標となる硫黄のスクリーニングを容易に行うことができます。

トップへ戻る

E

元素
1 種類の原子のみからなる物質のこと。鉄（Fe）、銅（Cu）、金（Au）など。

経験的校正
経験的校正では、ユーザーはまず既知のサンプルのカウント強度を測定し、それをオフラインソフトウェアを用いてプロットすることで校正曲線を作成します。この曲線データを分析計に送ると、分析計から結果が得られるようになります。経験的テストモードは、狭い校正範囲内にサンプルの化学組成が含まれる場合の測定に適しており、干渉（スペクトル干渉およびマトリックス干渉）を考慮に入れて校正する必要があります。

使用済み車両に関する（ELV）指令（2000/53/EC）
2003 年 7 月 1 日より、特定の自動車製品に水銀、カドミウム、鉛（微量な不純物を除く）を含まないことを義務づける規制。鉛は銅、鋼、アルミニウムの合金添加剤およびはんだとしては、現在も使用可能です。

エネルギー分散型蛍光 X 線分析（EDXRF）
EDXRF は複数の元素群を同時に測定できるよう設計されています。このタイプの XRF 機器は異なる元素の特性 X 線を分離し、完全な蛍光エネルギースペクトルを生成します。このスペクトルを処理して定性または定量分析を行います。サンプルと検出器の間に設置されたフィルターは、シグナルを向上させ、バックグラウンドを低減する目的で、またはスペクトルの特定領域に注目したいときに使用します。

環境鉛熟練度分析試験プログラム（ELPAT）
環境サンプルを分析し、土壌、塗料、エアフィルター、粉塵中の鉛を測定する検査施設を対象とした認定プロセスで、検査施設の手順やプロトコルによって正確で再現性、信頼性のある結果が得られることを確認するためのものです。

EPA メソッド 6200
土壌サンプルの in-situ および ex-situ 分析を目的としたフィールドスクリーニング方法。

Ex Situ
現場から離れていることを意味するラテン語。土壌サンプルは多くの場合、現場から採取し、調製（乾燥させ粉砕して、ふるいにかけ、サンプルカップに入れる）を経て、ex-situ 分析します。

トップへ戻る

F

フィルター
1.XRF 装置に搭載されている構造で、X 線エネルギーを調整します。これにより、特定のマトリックス中の特定の元素を優先的に分析できます。
2.サンプル採取に用いる部品で、たとえば 37 mm エアフィルターがあります。

ハイフィルター – 重元素（Z = 47 ～ 56）の多くに優先的に蛍光を発生させる機器で使用するフィルター。
ライトフィルター – 軽元素（Z < 17）に蛍光を発生させる機器での使用に適したフィルター。
メインフィルター – 周期表の第 3 ～ 12 族（1 行目の元素すべてと 2 行目の一部）の遷移元素に蛍光を発生させる機器での使用に適したフィルター。

流動加速腐食（FAC）
原子力発電所や火力発電所の問題の原因としてよく知られています。FAC は溶存酸素濃度の低い流水や水蒸気の存在下で炭素鋼の配管や部品が分解されていく際に起こります。水が炭素鋼に衝突しながら流れることで、酸化皮膜（通常 Fe₃O₄）が流水中に溶出します。時間がたつにつれて配管壁が薄くなり、その結果、断裂による大規模な破損が起こります。

ファンダメンタル・パラメーター（FP）
化学組成が不明で、軽元素と重元素の濃度が ppm レベルから高パーセントのレベルの範囲で変わるようなサンプルを測定する際に、ファンダメンタル・パラメーター（FP）法が使用されます。この方法では、さまざまな幾何学的影響（小さなサンプルや不均一な形状のサンプルなど）、X 線吸収および二次・三次蛍光を同時に補正します。FP は鉱業、貴金属およびすべての金属合金試験に適した分析ツールです。

トップへ戻る

G

地球化学
地殻の化学組成やそこで起こる化学的変化などのこと。特に「地球の鉱物、土壌、鉱石、岩石、水、大気に含まれる化学元素の絶対的および相対的な量ならびにそれら元素の化学的・物理的性質によるある場所から別の場所への分布や移動について研究する学問」を指します。[http://encyclopedia2.thefreedictionary.com/geochemistry]

全地球的情報システム（GIS）／全地球測位システム（GPS）
フィールドマッピングシステムのツールで、地理データを地図上にリアルタイムでプロットし、インフィル・ドリリングおよびステップアウト・ドリリングの決断を下したり、より多くの情報から決断を下したりするために使用します。

グレードコントロール
採掘した物質中にある一定の濃度範囲で目的の元素が含まれるようにするために行う測定および調整のこと。

トップへ戻る

H

ハロゲン周期表 17 族（正式には VII、VIIA）に属する非金属元素のグループを指す一般名で、F、Cl、Br、I、At からなります。

ハロゲンフリー
国際電気標準会議（IEC）規格 61249-2-21 によると、ハロゲンフリーとは Cl が 900 ppm 以下、Br が 900 ppm 以下、またはハロゲンが合計で 1,500 ppm 以下であることと定義されています。

ヘリウムパージ
1.X 線管および検出器周辺の空気をヘリウムガスで置換するプロセスで、これによりさまざまな種類のサンプルに含まれるマグネシウム、アルミニウム、シリコン、リンおよび低レベルの硫黄の直接分析が可能になります。 
2.信頼性が高く、機器の汚染リスクが低いことから、マグネシウム、アルミニウム、シリコン、リン、硫黄の分析方法として真空パージシステムよりも適切とされる方法。

トップへ戻る

I

誘導結合プラズマ（ICP）
伝統的な検査方法で、正確であるため広く受け入れられていますが、破壊的で時間がかかる方法でもあります。そのため、結局は非効率的な方法とされています。

インフィリング
対象領域の元素組成をさらに精査するためにより高速で測定値を取得する、探査テクニックの一つ。

In Situ
その場でという意味のラテン語。XRF 装置はサンプルを運んだり、調整したりすることなく、サンプルに直接使用できます。たとえば、土を採取して in-situ で測定できます。

装置検出限界（IDL）
検出可能な限界値のことで、「クリーンな」サンプル、すなわち測定に影響するものが入っていないサンプルを用いて算出されます。

トップへ戻る

L

レーザー誘起ブレークダウン分光法（LIBS）
原子発光分光法の一つで、レーザーによりサンプル表面をアブレーションし、元素データを取得します。レーザーアブレーションによりプラズマが発生し、冷却時に発光します。その光を集め、分光計で分析して、物質の定量および定性分析を行います。

軽元素
原子番号が 17 未満の元素。

検出限界（LOD）
ある要素を合理的な確実性をもって検出できる最小濃度。一般的に、要素が存在するかどうかを示すと考えられ、得られた値が正確かどうかを示すものではありません。LOD は通常 3 シグマ法を用いて算出されます。

トップへ戻る

M

工場の端から端まで
XRF 分析計は製造所や精製所で価値を発揮する機器です。供給原料（頭）、濃縮物、尾鉱（細かく粉砕され鉱石鉱物から分離された岩石）の正確な分析を行い、抽出および濃縮プロセスの効率を迅速かつ容易に測定します。

鉱山マッピング
鉱山の境界線を同定すること。

トップへ戻る

O

発光分光法（OES）
アーク放電、スパークまたはレーザーを用いて原子を刺激し、サンプル中の元素固有の光スペクトルを放出させる元素分析技術。LIBS および OES は類似の科学原理を用いていますが、OES は移動性に限界があります。現状の機器構成としては、卓上設置型または移動式カートがあります。

鉱石
鉱物または鉱物の凝集体で、そこから価値のある成分、特に金属が採掘または抽出され、利益が得られます。

露出
岩盤やその他の層の一部が隆起して地球の表面（すなわち地表）に出ているもの。

トップへ戻る

P

パスファインダー元素
主要金属よりも優れた地球化学的または分析上の特性を持つ元素は、Au 探査でパスファインダーとして使用することができます。

性能特性シート（PCS）
性能特性適合のために第三者機関が作成した検査デザイン、データ管理および統計学的手法。

フタル酸
フタル酸は、通常は硬いポリ塩化ビニル（PVC）などのプラスチックの軟化に用いられます。主に釣り用ルアー、マニキュア、接着剤、コーキング剤、塗装顔料、いわゆる「ゼリー状のゴム」でできた柔らかい玩具などに、可塑剤として使用される化合物の 1 種です。一部のフタル酸は使用が禁止されており、CPSIA の 108 項に記載されています。

プラズマ
イオンおよび電子からなる電気的に中性な気体。

白金族金属（PGM）
六つの貴金属（Ru、Rh、Pd、Os、Ir、Pt）からなるグループで、いずれも類似の化学的・物理的特性を持っています。

合金成分分析（PMI）
合金の化学的性質やグレードを検証するプロセスで、XRF や LIBS が標準的な分析法として用いられます。

優先汚染物質
水銀については EPA メソッド 245.1 で定められています。アンチモン、ヒ素、ベリリウム、カドミウム、クロム、銅、鉛、水銀、ニッケル、セレニウム、銀、タリウム、亜鉛が優先汚染物質として挙げられています。

欧州製品安全執行フォーラム（PROSAFE）
欧州連合における消費財の安全性を監督する機関。

プロポジション 65
カリフォルニア州で 1986 年に制定された安全飲料水および有害物質施行法のことで、きれいな飲料水を推進し、がんを引き起こすまたは先天性異常に関連する有害物質が消費財に含まれないようにするためのものです。

トップへ戻る

R

希土類元素（REE）
Sc（21）、Y（39）、ランタノイド（57 ～ 71）からなる 17 元素のグループ。

資源保護回復法（RCRA）金属
ヒ素、バリウム、カドミウム、クロム、鉛、水銀、セレニウム、銀。

合理的な検査プログラム
製品が該当するすべての規則、禁止令、標準に準拠しているという合理的な確実性が得られるように採用した手順のセット（CPSC による定義）。

同時再現性
同じサンプルを同じ人が同じ装置を用いて同条件で、通常短い期間内に測定した場合に得られる結果のばらつきの尺度。

繰り返し再現性
異なる人によって異なる装置を用いて得られる結果のばらつきの尺度。通常、繰り返し再現性は絶対的に同時再現性よりも悪くなります。

残留元素分析
石油化学分野での用途では、炭素鋼中の残留元素の濃度は完成部品の推定寿命および性能の重要な指標になります。対象となる元素は Cr、Cu、Ni、Mo、Sn、V、Sb、As、Pb です。HF アルキル化ユニットでは、残留 Cr、Cu、Ni レベルが上昇するという特有の状況で選択腐食が起こります。

電気電子機器に含まれる特定有害物質の使用制限に関する（RoHS）指令
2006 年 7 月 1 日より、特定の電気電子機器製品に水銀、カドミウム、六価クロム、PBB、PBDE、鉛を含まないこと（微量の不純物を除く）を義務づける規制。銅、鋼、アルミニウム中の合金添加剤として使用される鉛など、一部の例外は認められています。また、中国 RoHS および米国 RoHS（2010 年 7 月 1 日施行 – 電気製品環境設計法［HR 2420］）は RoHS 準拠製品でない限り（欧州 RoHS に従い 6 元素）、電気製品（国産品または輸入品）を米国市場では販売しないと定めています。

資源保護回復法（RCRA）
1976 年に制定された、廃棄物（固体および有害廃棄物）処理について定めた米国連邦法。

修復、修理、塗装（RRP）規則
米国環境保護庁（EPA）が、鉛中毒を防止する目的で安全な鉛の使用およびその他の行動について定めた規則。この規則に従い、2010 年 4 月より、1978 年以前に建てられた家屋、育児施設、学校の鉛ベースの塗装に手を加えるような修復、修理、塗装プロジェクトを実施する施工業者は、認証を得たうえで、鉛汚染を防止する規定の作業方法に従わなければなりません。

トップへ戻る

S

スラグ
溶融金属表面の酸化により生成される副産物。鉄や鋼の製造において、スラグの主な目的は、酸化物を除去することにより鉄製品を精錬することですが、融点を安定させ再酸化を防ぐ被覆の役割も果たしています。スラグの化学的性質は、炉効率を最大化し、製品中の不純物を低減し、耐火炉材の寿命を延長するために、綿密に管理されます。精錬プロセス後、スラグは再生されて砂利や道路盛土として、または建築用セメントと混合して商業的に利用されます。

スペクトル
シグナル強度を波長や周波数に対してプロットし、可視化したもの。

標準偏差またはシグマ
サンプルセット内のばらつきの尺度。この値が小さくなればなるほど、すべての結果が互いに近い値であることを示します。この値を算出するにはデータをとり、まず平均値を算出します。各測定値からこの平均値を引き、その値を二乗します（二乗することで負の数をなくします）。次に、この値の平均を算出し、その平方根を求めます。この平方根がシグマ、すなわち標準偏差です。標準偏差は Excel などのスプレッドシートを用いて簡単に求めることもできます。Excel では目的のセルをハイライトさせ、数式「=stdev」を使用します。

標準物質（SRM）
特性値（一つ以上）が校正、測定方法の評価、材料への値の適用に用いるうえで、十分に均一、かつ確立されている材料または物質のこと。

基材
プラスチック、木、金属、セラミックなど、基盤となる材料のこと。

硫化
金属が高温環境で硫化化合物と反応することによって起こる腐食。配管や設備の硫化腐食は依然として精製業における漏れの重要な原因であり、この漏れが設備の交換、予定外の停止、そして大きな資産損失や損害につながります。シリコン含有量の低い（< 0.10％）炭素鋼は、水素なしの硫化腐食条件にさらされた場合に、高速で腐食することがあります。［API-939-C ガイドライン 5.0 版、2008 年 1 月］

超合金
耐高温性、耐腐食性、耐酸化性を有する高性能合金。

トップへ戻る

T

錫ウィスカ
高純度のスズまたは鉛非含有のスズによるはんだ接合部がある場合の主な危険として、糸状腐食の起こりやすさがあります。この腐食は一般的に「ウィスカ」として知られています。ウィスカは自然に起こる現象で、小さな針のような隆起が自発的に成長をし、予測ができません。その結果、個々の短い回路を持つシステムボードやターミナルを破壊し、システム全体の深刻な不具合や損傷につながります。特に、航空機、宇宙船、軍事兵器のシステム、電子医療機器などの信頼性が重要な用途において、深刻な影響を与えます。

微量元素
サンプル中に非常に少量存在する元素（通常 100 ppm 未満）。

有害元素
金属に微量に含まれる元素で、その性能に悪影響を及ぼします。

真値
サンプルの実際の値または認証された値。

トップへ戻る

V

真空パージ
1.X 線管および検出器周辺の空気を排除するプロセスで、これにより金属合金中のマグネシウム、アルミニウム、シリコンの直接分析が可能になります。 
2.軽元素の分析法ですが、信頼性が低く、機器の汚染リスクが高いため、ヘリウムパージには劣ります。

トップへ戻る

X

蛍光 X 線（XRF）
1.外部 X 線源曝露中のサンプルからの X 線の放出。 
2.材料の成分を調べるための非破壊検査プロセス。

トップへ戻る