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H 1287

:2015

(1)

目  次

ページ

1

  適用範囲  

1

2

  引用規格  

1

3

  用語及び定義  

2

4

  一般事項  

2

5

  要旨 

2

6

  装置 

2

6.1

  蛍光 線分析装置  

2

6.2

  装置の調整  

2

6.3

  装置性能の確認  

2

7

  測定条件  

2

8

  検量線用試料及び分析試料  

4

8.1

  検量線用試料  

4

8.2

  分析試料  

4

9

  試料の調製  

4

10

  蛍光 線強度の測定  

5

11

  検量線  

5

11.1

  検量線の作成  

5

11.2

  補正係数の決定  

5

11.3

  基準検量線の作成  

6

11.4

  検量線の校正方法  

6

12

  計算  

7


H 1287

:2015

(2)

まえがき

この規格は,工業標準化法第 12 条第 1 項の規定に基づき,一般社団法人日本伸銅協会(JCBA)及び一

般財団法人日本規格協会(JSA)から,工業標準原案を具して日本工業規格を制定すべきとの申出があり,

日本工業標準調査会の審議を経て,経済産業大臣が制定した日本工業規格である。

この規格は,著作権法で保護対象となっている著作物である。

この規格の一部が,特許権,出願公開後の特許出願又は実用新案権に抵触する可能性があることに注意

を喚起する。経済産業大臣及び日本工業標準調査会は,このような特許権,出願公開後の特許出願及び実

用新案権に関わる確認について,責任はもたない。


   

日本工業規格

JIS

 H

1287

:2015

ニッケル及びニッケル合金−蛍光 X 線分析方法

Nickel and nickel alloys-

Methods for X-ray fluorescence spectrometric analysis

適用範囲 

この規格は,ニッケル,ニッケル合金及び超合金中の

表 に規定する 16 成分の含有率を,蛍光 X  線分

析方法によって定量する方法について規定する。この方法は,各成分について

表 に規定する範囲の定量

に適用する。

表 1−適用分析成分及び定量範囲 

単位  質量分率(%)

適用分析成分

定量範囲

けい素

0.01 以上 4.0 以下

マンガン

0.01 以上 12.5 以下

りん

0.002 以上 0.065 以下

ニッケル

25.0 以上 99.9 以下

クロム

0.02 以上 32.4 以下

0.03 以上 55.0 以下

モリブデン

0.01 以上 30.0 以下

コバルト

0.01 以上 25.0 以下

0.01 以上 40.0 以下

タングステン

0.01 以上 10.0 以下

アルミニウム

0.002 以上 6.0 以下

チタン

0.01 以上 4.5 以下

ニオブ

0.01 以上 6.0 以下

タンタル

0.01 以上 3.5 以下

バナジウム

0.01 以上 0.60 以下

ジルコニウム

0.002 以上 0.15 以下

引用規格 

次に掲げる規格は,この規格に引用されることによって,この規格の規定の一部を構成する。これらの

引用規格は,その最新版(追補を含む。

)を適用する。

JIS G 0203

  鉄鋼用語(製品及び品質)

JIS H 1270

  ニッケル及びニッケル合金−分析用試料採取方法及び分析方法通則

JIS K 0119

  蛍光 X 線分析通則

JIS K 0211

  分析化学用語(基礎部門)

JIS K 0212

  分析化学用語(光学部門)


2

H 1287

:2015

   

JIS K 0215

  分析化学用語(分析機器部門)

JIS R 6001

  研削といし用研磨材の粒度

JIS R 6010

  研磨布紙用研磨材の粒度

用語及び定義 

この規格で用いる主な用語及び定義は,JIS G 0203JIS K 0119JIS K 0211JIS K 0212 及び JIS K 0215

によるほか,次による。

3.1 

冶金的履歴 

分析試料の化学組成が同一であっても,金属組織及び析出物・介在物の形態によって,蛍光 X 線強度測

定値に影響を及ぼすような,溶湯試料の凝固速度,熱処理・圧延・鍛造などにおける加熱温度などの履歴。

一般事項 

分析方法に共通な一般事項は,JIS H 1270 及び JIS K 0119 による。

要旨 

試料を切断又は切削した後,分析面を研削又は研磨して平面に仕上げ,蛍光 X 線分析装置の試料室に挿

入し,分析面に励起 X 線を照射して,試料中から発生する蛍光 X 線の強度を測定する。

装置 

6.1 

蛍光 線分析装置 

蛍光 X 線分析装置は,JIS K 0119 の箇条 5(装置)による。

6.2 

装置の調整 

装置の調整は,JIS K 0119 の箇条 7(測定操作)及び箇条 15(装置の点検)による。

6.3 

装置性能の確認 

装置性能の確認は,JIS K 0119 の箇条 14 c)(定期的な装置性能の確認)による。

測定条件 

分析試料の種類,装置の型式,定量成分及びその含有率範囲,共存成分の含有率範囲などに応じ,装置

性能基準を満足する測定条件を選定する。主な測定条件は,次のとおりとし,その例を

表 に示す。

a)

分析に使用する分析線は,定量成分の蛍光 X 線強度,共存成分の妨害分析線,バックグラウンドなど

を考慮して分析目的に適した分析線を選定する。一般に使用する分析線の例を

表 に示す。

b)  X

線管のターゲットは,定量成分及び含有率に適したものを使用し,管電圧及び管電流は,測定する

分析線の最低励起電圧,測定の数え落としなどを考慮して選定する。

c)

スリット幅,分光結晶,検出器などの分光部は,分析線に対する分解能,定量含有率範囲に適した条

件を選定する。分光結晶の例を

表 に示す。

d)

複数の試料容器又はマスクを使用する場合には,それぞれの試料容器又はマスクを使用して得られる

測定値の差が実用上許容される範囲内にあることを確認する。


3

H 1287

:2015

表 2−測定条件の例 

ターゲット

ロジウム,タングステン,クロム,白金,銀,スカンジウム,金,モリブデン,パラジウム

管電圧 35∼70 kV

管電流 40∼90 mA

スリット幅

集中法

第 1 スリット:0.25∼1.5 mm,第 2 スリット:0.58∼2.29 mm

平行法

第 1 スリット:0.15∼0.45 mm/30∼100 mm,第 2 スリット:0.15∼0.45 mm/30∼100 mm

検出器

ガス封入形比例計数管,ガスフロー形比例計数管又はシンチレーション計数管

波高分析器

必要に応じて設置する

計数方式

パルス計数方式

積分時間 20∼60 秒

マスク径 25∼30 mm

表 3−分析線の例 

適用分析成分

分析線

波長

nm

次数

けい素 0.713(Si K

α

) 1

マンガン 0.210(Mn K

α

) 1

りん 0.616(P K

α

) 1

ニッケル 0.166(Ni K

α

) 1

クロム 0.229(Cr K

α

) 1

鉄 0.194(Fe K

α

) 1

モリブデン 0.071(Mo K

α

) 1

コバルト 0.179(Co K

α

) 1

銅 0.154(Cu K

α

) 1

タングステン 0.148(W L

α1

) 1

0.128(W L

β1

) 1

アルミニウム 0.834(Al K

α

) 1

チタン 0.275(Ti K

α

) 1

ニオブ 0.075(Nb K

α

) 1

タンタル 0.152(Ta L

α1

) 1

0.133(Ta L

β1

) 1

バナジウム 0.250(V K

α

) 1

ジルコニウム 0.079(Zr K

α

) 1


4

H 1287

:2015

   

表 4−分光結晶の例 

分光結晶

回折面

2d

nm

測定範囲

K 系列

L 系列

LiF

200

0.402 0

K (19)以上 In

(49)以上

a) 

220

0.284 8

Cr (24)以上 Nd

(60)以上

c) 

Quarts(SiO

2

1 011

0.667 3

P (15)以上 Zr

(40)以上

b) 

Ge

111

0.653 2

P (15)以上 Zr

(40)以上

a) 

EDDT(Ethylenediamine Ditartrate)

020

0.880 8

Al (13)以上 Br

(35)以上

a) 

ADP(Ammonium Dihydrogen Phosphate)

101

1.064 0

Mg (12)以上 As

(33)以上

a) 

黒鉛

002

0.670 8

P (15)以上 Zr

(40)以上

SC(Sodium Chloride)

111

0.627 9

S (16)以上 Nb

(41)以上

InSb

111

0.748 06

Si (14)以上 Rb

(37)以上

PE(又は PET,Pentaerythritol) 002

0.876

Al

(13)以上 Rb

(37)以上

a) 

TlAP(又は TAP,Thalium Acid Phthalate)

001 2.590

O

(8)以上 V

(23)以上

d) 

a)

  ASTM Special Technical Publication 48-L Index to the X-Ray Powder Data File (1962)

b)

  International Monographs on Advanced Mathematics & Physics (1962)

c)

  ASTM Data Series DS 37A X-Ray Emission and Absorption Wavelengths and Two-Theta Table (1970)

d)

  R. Viele Sage. B. Grubis : X-Ray Spectrometry, 2, 189 (1973)

検量線用試料及び分析試料 

8.1 

検量線用試料 

検量線用試料は,分析試料と冶金的履歴及び化学組成が類似し,分析試料中の定量元素の含有率が異な

った 3 個以上の試料を用意して一系列のものとして用いる。検量線用試料中の定量元素の含有率は,JIS H 

1270

に規定された化学分析方法又はその分析所において技術的に確立された化学分析方法を用いて基準

値を決定する。

8.2 

分析試料 

分析試料は,JIS H 1270 の 5.1(試料の採取方法)に従い採取し,分析面の径を,通常,25 mm 以上の

平面に成形できる塊状又は板状のものであることが必要である。これら試料の分析面は,巣,ガスホール

などの表面欠陥がないようにする。

試料の調製 

検量線用試料及び分析試料の調製は,次による。

a)

試料は,分析面を研削機械又は研磨機械によって平面に調製する。研磨材が前に研磨した試料によっ

て汚染され,

それが次の試料を汚染する場合があるので,

合金種ごとに研磨材を区別して使用するか,

あらかじめ同一合金種試料を研磨して,前試料の汚染を除去した後,測定試料を研磨するなどの配慮

が必要な場合がある。試料表面の粗さが異なると蛍光 X 線強度に差が生じるので,粗さが一定に仕上

がるように研磨材及び研磨機械を管理しなければならない。調製した分析面には,ほこり,手あかな

どが付着しないように注意する。

注記  試料は,分析面の径が 25 mm 以上,厚さが 5 mm 以上が望ましい。厚さが 5 mm 未満の試料

については,補助金具を用いて試料調製が可能となるようにするとよい。

b)

研磨ベルトの研磨材は,JIS R 6010 に規定する粒度 P60 以上を,グラインダの研磨材は,JIS R 6001

に規定する粒度 F 60 以上を通常用いる。と(砥)粒の材質によっては分析面を汚染し,定量値に影響

を与えるので,目的に合った材質を選択する。例えば,微量けい素を定量するときは,アルミナ質研


5

H 1287

:2015

磨材を,微量アルミニウムを定量するときは,炭化けい素質研磨材を使用するとよい。

10 

蛍光 線強度の測定 

6.2

6.3 及び箇条 で調整・設定された測定条件の蛍光 X 線分析装置に,箇条 で調製した分析試料又

は検量線用試料を正しく挿入し,同一条件で測定し,蛍光 X 線強度を求める。

11 

検量線 

11.1 

検量線の作成 

箇条 10 で得た検量線用試料中の定量元素の強度と含有率とによって検量線を作成する。ただし,定量元

素に対する共存元素の影響がある場合には,定量元素の蛍光 X 線強度と,定量元素に対する共存元素の補

正係数によって式(1)で得られた推定基準値との関係を求め,基準検量線を作成する。

なお,作成した検量線について,冶金的履歴などによって修正する必要がある場合は,基準検量線の回

帰を修正する。

(

)

(

)

j

j

j

j

W

d

W

l

W

X

×

Σ

+

×

Σ

+

=

1

ˆ

i

i

  (1)

ここに,

i

ˆ

X

推定基準値[質量分率(

%

W

i

定量成分

i

の含有率[質量分率(

%

l

j

定量成分

i

に対する共存成分 の分析線及びバックグラ

ウンドの重なり補正係数

W

j

共存成分 の含有率

[質量分率(

%

d

j

定量成分

i

に対する共存成分 の総合吸収補正係数

11.2 

補正係数の決定 

蛍光

X

線分析における共存元素の影響は,分析線及び散乱線のバックグラウンドが影響する重なり補正

係数,並びに蛍光

X

線が分析面から発生したときに生じる吸収及び励起効果に対する総合吸収補正係数を

次のいずれかの方法で求め,補正する。

a) 

個別法  ニッケル及び定量成分

i

からなる一連の

Ni-i

二元系試料,ニッケル及び影響共存成分

j

から

なる一連の

Ni-j

二元系試料及びニッケル,並びに定量成分

i

及び共存成分

j

からなる

Ni-i-j

三元系試料

の定量成分

i

の蛍光

X

線強度を測定し,二元系検量線から見掛けの定量値

Δ

X

i

及び未補正定量値 X

i

求め,この

Δ

X

i

と共存成分

j

の含有率との関係を,最小二乗法によって一次回帰計算を行い,式

(2)

よって重なり補正係数 l

j

を算出する。さらに,式

(3)

によって総合吸収補正係数 d

j

を算出する。

C

W

l

X

+

=

Δ

j

j

i

  (2)

ここに,

Δ

X

i

Ni-j

二元系試料の定量成分

i

の見掛けの定量値[質量分

率(

%

l

j

定量成分

i

に対する共存成分

j

の分析線及びバックグラ

ウンドの重なり補正係数

W

j

Ni-j

二元系試料の共存成分

j

の含有率[質量分率(

%

C

定数

j

i

i

j

j

i

j

W

X

X

W

l

W

d

+

=

  (3)

ここに,

d

j

定量成分

i

に対する共存成分

j

の総合吸収補正係数


6

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W

i

三元系試料の定量成分

i

の標準値[質量分率(

%

l

j

定量成分

i

に対する共存成分

j

の重なり補正係数

W

j

三元系試料の共存成分

j

の標準値[質量分率(

%

X

i

三元系試料の定量成分

i

の未補正定量値[質量分率(

%

b) 

重回帰法  多数の多成分系のニッケル及びニッケル合金試料を用いて,定量成分

i

の蛍光

X

線強度を

測定し,二元系検量線から未補正定量値

X

i

を求め,式

(4)

について重回帰分析を行って重なり補正係数

l

j

及び総合吸収補正係数

d

j

を求める。ただし,重なり補正係数を個別法で求め,総合吸収補正係数だ

けを求めてもよい。

なお,二元系試料がない場合は,検量線定数を含め重回帰法で求めることができる。

(

)

[

] (

)

j

j

j

j

W

l

W

d

X

W

×

Σ

×

Σ

+

=

1

i

i

  (4)

ここに,

W

i

定量成分

i

の含有率[質量分率(

%

X

i

定量成分

i

の未補正定量値[質量分率(

%

d

j

定量成分

i

に対する共存成分

j

の総合吸収補正係数

l

j

定量成分

i

に対する共存成分

j

の分析線及びバックグラ

ウンドの重なり補正係数

W

j

共存成分

j

の含有率[質量分率(

%

c) 

理論計算法  蛍光

X

線強度の理論式に諸物理定数を入れて共存成分に対する吸収励起の効果を算出し,

総合吸収補正係数

d

j

を求める。

11.3 

基準検量線の作成 

(1)

で推定基準値

i

ˆ

X

を求めた多成分系の検量線用試料について,

定量成分

i

の蛍光

X

線強度

I

i

を測定し,

蛍光

X

線強度

I

i

と推定基準値

i

ˆ

X

との関係を方眼紙上に作図するか,式

(5)

又は式

(6)

のように一次又は二次

回帰式で近似して基準検量線とする

1) 2)

なお,試料数が

3

個の場合は,一次回帰とする。

b

I

a

X

+

=

i

i

ˆ

   (5)

c

I

b

I

a

X

+

+

=

i

2

i

i

ˆ

  (6)

ここに,

i

ˆ

X

推定基準値[質量分率(

%

I

i

定量成分

i

の蛍光

X

線強度

a

b

c

回帰定数

1)

基準検量線は,共存成分の影響のない二元系検量線を推定したものであるが,

d

j

,検量線の近似

などに起因する微小誤差のために,真の二元系検量線とは完全に一致しないこともある。

2)

冶金的履歴の影響の大きい懸念がある場合は,除外するか別に区分するかを考慮するとよい。

11.4 

検量線の校正方法 

検量線校正試料を定期的に定量し,あらかじめ実験的に求めた室内再現許容差を満足することを確認す

る。これは一定の頻度で行う。これを満足できない場合又は装置条件の変動があった場合には,検量線の

校正を行う。検量線の校正は,次による。

a)

各定量成分について,その定量成分含有率が検量線の成分含有率範囲の上限及び下限付近にある

2

の均質な試料を検量線校正試料として用いる。

b)

検量線校正試料の分析面を,箇条 によって調製した後,各定量成分の蛍光

X

線強度を,箇条 10 

よって測定する。

c)

検量線作成時からの

X

線強度の変化を,

2

個の検量線校正試料の蛍光

X

線強度を用いて,式

(7)

によっ


7

H 1287

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て補正する。

d)

補正結果の妥当性は,認証標準物質又は実用標準物質を定量し,管理範囲内であることによって確認

する。管理範囲は,室内再現許容差などを参考に定める。

β

α

+

=

'

I

I

i

i

  (7)

'

I

'

I

I

I

iL

iH

iL

iH

=

α

'

I

I

iH

iH

=

α

β

ここに,

I

i

分析試料分析時の定量成分

i

の補正後蛍光

X

線強度

I

i

'

分析試料分析時の定量成分

i

の未補正蛍光

X

線強度

I

iH

高濃度側検量線校正試料の成分

i

の検量線作成時の蛍光

X

線強度

I

iL

低濃度側検量線校正試料の成分

i

の検量線作成時の蛍光

X

線強度

I

iH

'

高濃度側検量線校正試料の成分

i

の分析試料分析時の蛍

X

線強度

I

iL

'

低濃度側検量線校正試料の成分

i

の分析試料分析時の蛍

X

線強度

12 

計算 

箇条 10 で得た分析試料中の定量元素の蛍光

X

線強度と,箇条 11 で作成した検量線とから分析試料中の

定量元素の含有率を求める。ただし,共存元素補正を採用した場合は得られた定量元素の未補正定量値を

求め,式

(8)

を用いて共存元素の影響を補正し,分析試料中の定量元素の含有率を求める。

(

)

[

]

(

)

j

j

j

j

W

l

W

d

X

W

×

Σ

×

Σ

+

=

1

ˆ

i

i

   (8)

ここに,

i

ˆ

W

分析試料中の定量成分

i

の含有率[質量分率(

%

X

i

分析試料中の定量成分

i

の未補正定量値[質量分率(

%

W

j

分析試料中の共存成分

j

の含有率[質量分率(

%

d

j

定量成分

i

に対する共存成分

j

の総合吸収補正係数

l

j

定量成分

i

に対する共存成分

j

の重なり補正係数