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Fischer よくあるご質問(FAQ)

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よくある質問は以下をご参照ください。解決しない場合は、お気軽にお問い合わせください。

また、メディア・ライブラリーには取扱資料やその他の有用な情報が豊富にあります。

FAQ 重要なパラメーター

  • 平均値

      平均値を計算する最も簡単な方法は、すべての値を合計し、この合計を値の数で割ることである。これは算術平均と呼ばれる。平均を計算する方法は他にもあるが、ほとんど使われない。

  • レンジ

      レンジRは、最小測定値と最大測定値がどの程度離れているかを示す。レンジを計算するには、最小の測定値から最大の測定値を引く。範囲は外れ値によって強く歪められるので、測定値が少ない場合にのみ有用である。大量のデータの場合は、標準偏差の方が意味がある。

  • 標準偏差

      標準偏差σは、測定値が平均値の周りにどれだけ強く散らばっているかを示す。標準偏差が大きいと、測定値が互いに大きく異なることを示す。値がすべて平均値に近い場合、標準偏差は小さい。平均値と標準偏差がどの程度現実を表しているかは、とりわけ測定値の数に依存する。測定点が多ければ多いほど、比率はより意味のあるものになる。

  • 変動係数

      標準偏差の大きさは、測定値のばらつきだけでなく、測定値の大きさにも依存する。この問題に対処するため、相対的な標準偏差、変動係数Vは、しばしばパーセンテージで表される。ここでは、標準偏差を算術平均で割っている。標準偏差と同様に、ここでも高い値は測定値のばらつきが大きいことを示す。

よくある質問

  • 蛍光X線分析法とは何ですか?

      エネルギー分散型蛍光X線分析(XRF)は、元素組成や層厚の測定に使用できる非破壊測定法です。 この方法は、入射した一次放射線によって電離した原子から特徴的なX線が放出されることを利用します。適切なアルゴリズムを使用することで、検査試料中の元素の量的・質的分布について結論を導き出すことができます。

  • 蛍光X線分析法で何が測定できますか?

      蛍光X線分析装置は 非破壊での膜厚測定や材料分析に使用されます。原理的には、ナトリウム(11)からウラン(92)までの元素を蛍光X線分析で測定することができます。測定できる膜厚は、数nmから約100μmです。しかし、実際に測定できる膜厚は、対象とする層系や、特に軽元素の場合は環境条件に大きく依存します。これは、測定方法の物理学が限界を決めるところである。元素分析では、ミル単位の濃度を測定することができます。ここでも、元素マトリックスやその他の影響因子が、実際には重要な役割を果たします。

      What can be measured using the XRF method?
  • 蛍光X線分析の測定スポットの大きさは?

      試料上の測定スポットは、コリメーターのサイズと使用される測定距離によって、またはポリカピラリー光学系の場合は焦点のスポットサイズによって定義されます。コリメーターの標準的な値は30μm~3mmで、ポリキャピラリー光学系の装置では10~20μmです。

  • X線管とは?

      X線管は、一次X線放射を発生させます。この一次X線放射は、検査する試料中の原子をイオン化させるため、蛍光X線分析の基本的な前提条件となり、試料中に特徴的な蛍光放射を発生させます。一次X線放射は、主に制動放射バックグラウンドとX線管に使用されている陽極材料からの特性X線放射から構成される連続スペクトルです(要するに励起スペクトル)。励起スペクトルの正確な形状は、使用するX線管の電圧と電流、陽極のスポットサイズによって決まります。

  • シャッターとは?

      シャッターは、当社の蛍光X線分析装置の安全関連部品であり、測定中に開くことで正確な測定時間を定義します。それ以外の場合、シャッターは閉じたままとなり、一次X線放射を遮断します。リミットスイッチは、装置カバーが閉じていること、および測定中にオペレータが一次ビームに手を伸ばせないことも保証します。

  • 一次フィルターの目的は何ですか?

      一次フィルターは、一次放射を修正するために使用されます。フィルターによって、測定タスクの励起条件を変更することができます。

  • コリメーターや絞りとは何ですか?

      コリメーターは、当社の蛍光X線分析装置の一次ビームの断面を制限し、定義されたサイズの測定スポットがサンプル上で励起されるようにします。サンプルの形状により比較的小さな測定スポットが必要な場合、当社の蛍光X線分析装置では、さまざまなコリメータを選択できます。試料の形状により測定スポットが極端に小さい場合は、機械的に製造されたコリメーターの代わりに、いわゆるポリキャピラリー光学部品が使用されます。これにより、使用するポリカピラリー光学系にもよりますが、10~20μmオーダーの測定スポットに、比較的多量の一次励起放射線を集光することが可能になります。その結果、測定時間が大幅に短縮されます。

  • ポリキャピラリー光学系とは?

      ポリカピラリー光学系は数千本の細いガラスキャピラリーで構成され、全反射の効果を利用してX線をわずか数μmのスポットに集光します。自社で開発・製造されたポリカピラリー光学系は、10μmまたは20μm(FISCHERSCOPE® X-RAY XDV®-μ) または60μm(FISCHERSCOPE® X-RAY XDV®-μ LDの長距離ポリカピラリー光学系)という特に小さな測定スポットを可能にします。ポリキャピラリー光学系のマイクロフォーカス効果により、コリメーター光学系と比較してX線ビームが最大10,000倍増加します。そのため、ポリキャピラリーレンズを搭載した当社の測定装置は、極小の構造を短時間で測定することが可能です。

      * スポットサイズスポットサイズ:Mo-Kαの半値全幅(FWHM)

  • FISCHER XRF装置にはどの検出器が搭載されていますか?

      検出器は、試料からの放射線 (蛍光X線) および試料に到達した散乱スペクトルを吸収し、エネルギー分散方式で測定します。つまり、測定時間中に各入射光子に特定のエネルギーを割り当て、その後、強度対エネルギーの形で蛍光スペクトルを提供します。このスペクトルは、その後の層厚や材料分析の基礎となります。当社の蛍光X線分析装置には、以下の3種類の検出器が搭載されています。これらの検出器は、その動作モードと主な応用分野が異なります:

      • 比例計数管:この検出器は、検出立体角が比較的大きいため、大きな測定距離を必要とする複雑な形状の部品の層厚測定や、測定スポットが小さい比較的薄い層の測定など、単純な測定作業に最適です。
      • シリコンPINダイオード(PIN):比例計数管に比べ、このミッドレンジ検出器はエネルギー分解能が非常に優れているため、層厚が非常に薄い場合がある多層システムの測定や材料分析に主に使用されます。
      • シリコンドリフト検出器(SDD):この最新の半導体検出器の長所は、優れたエネルギー分解能と、PINダイオードに比べて大きな検出立体角にあります。このため、微量分析、またはnm領域までの軽元素や非常に薄いコーティングの測定に最適です。
  • デジタル・パルス・プロセッサー(DPP)にはどのような利点がありますか?

      フィッシャーが開発したハイテクコンポーネント。デジタル・パルス・プロセッサー(DPP)はアナログ信号をデジタル信号に変換します。DPPの品質の鍵は、ロスや複数のイベントを1つに統合することなく、最短時間でできるだけ多くのイベントを処理する能力にあります。

      フィッシャーのDPP+は1秒間に最大500,000パルスを処理できるため、最短の測定時間を維持しながら測定時間の最適化に大きく貢献します。

       What advantages does the digital pulse processor (DPP) offer?
  • 蛍光X線分析の測定結果はどの程度正確ですか?

      精度とは、測定結果とサンプルの「真の」値との間の推定偏差を指す。

      しかし、精度に影響するランダムエラーと、精度に影響するシステマティックエラーを区別することが重要です。精度は、分光計の品質、測定距離、測定時間、オペレーターの影響や環境条件などの要因に影響されます。一方、精度は、主に、使用する標準物質の不確かさや誤った試料組成の仮定など、校正における誤った仮定によって影響を受けます。

  • 蛍光X線測定の再現性に影響を与える要因は何ですか?

      再現性とは、同一の条件下で装置を用いて測定した場合に、試料から得られる測定値のばらつきのことである。理想的な条件下での測定とは、試料が複数の測定間で変化せず、移動しないことを意味する。影響を与える要因には、特に以下のものがあります:

      • 分光器の品質
      • 測定距離
      • コリメーター/測定スポット
      • 層の厚さ
      • 励起条件
      • 測定時間
  • 蛍光X線測定の再現性に影響を与える要因は何ですか?

      再現性とは、様々な条件下で装置を用いて測定した場合に、試料から得られる測定値のばらつきをいう。様々な条件とは、複数の位置での測定、及び/又は異なる人による測定、及び/又は異なる環境条件下での測定を意味する。影響因子としては、特に以下のものが挙げられる:

      • 位置決め(傾斜面、円筒部、遮光)
      • 試料の焦点合わせ
      • オペレーターの影響
      • 試料の特性
      • 基材の厚さ
      • より多くのバックグラウンド(散乱放射線によるPCBなど)
      • 基材とコーティングの組成
      • 粗さ
      • 環境条件
  • 蛍光X線測定の精度に影響を与える要因は何ですか?

      蛍光X線測定の精度に影響を与える要因は何ですか?

      精度とは、測定結果と正しい(未知の)値との間の偏差の推定値である。影響因子には以下が含まれる:

      • トレーサビリティ
      • 標準物質の不確かさ
      • 標準物質の測定の不確かさ
      • 基材補正の誤差
      • 層の密度と組成
      • 試料と校正標準の差

FAQ XRF - ソフトウェアと操作

よくある質問 XRF - アプリケーション

  • XRFはどのような産業に適していますか?

      蛍光X線分析は、さまざまな産業分野で使用されています。どのような産業分野であっても、私たちはお客様のご要望と課題を理解しており、お客様のアプリケーションに最適なオーダーメイドの測定ソリューションをご提案いたします。当社が信頼されている産業分野

      • エレクトロニクスと半導体
      • 電気めっき
      • 自動車産業
      • 金、貴金属分析、宝飾品
      • 塗料とワニス
      • ファスニング技術
      • 鉄鋼
      • 家庭用品および付属品
      • 航空宇宙
      • 建設とインフラストラクチャー
      • その他多数

      私たちの業界についてもっと学びましょう。

       

  • XRFは他の測定方法と比べてどのような利点がありますか?

      • 非破壊:サンプルは蛍光X線によって損傷されないため、入出荷検査や製造工程での測定に最適です。
      • 最小限のサンプル前処理:ほとんどの場合、蛍光X線分析による測定にサンプル前処理は必要ありません。
      • 短い測定時間:ほとんどのアプリケーションで数秒以内に測定できます。
      • 多元素分析:1回の測定で複数の元素と層厚を同時に測定できます。
      • 幅広いアプリケーション蛍光X線分析では、1ミル単位の元素濃度や100%までの純度レベル、数nmから数10μmまでの層厚を測定できます。
  • なぜFISCHERの蛍光X線分析装置を選ぶのですか?

      理由はたくさんあります:

      • FISCHER = 塗膜厚測定分野におけるマーケットリーダー
      • ハンドヘルド機器、卓上型システムから完全に統合されたハイエンドシステムまで、幅広いXRF製品ポートフォリオ
      • ドイツ製、最高の製造品質
      • 比類のない測定精度と信頼性
      • お客様のご要望に合わせた様々な構成さまざまな検出器、X線管、光学系(コリメーターとポリカピラリー光学系)、測定方向、テーブル構成など
      • 最大24元素の同時分析
      • 認証規格およびカスタマイズ規格
      • 膜厚測定および材料分析用の強力なソフトウェア(WinFTM®、FISIQ® X)
      • 数十年にわたる専門知識によるファーストクラスのカスタマーサービスとアプリケーションコンサルティング

       

  • FISCHER XRF装置に関する製品情報はどこで入手できますか?

      FISCHER測定器をご購入いただくと、QRコードで便利な情報をお届けします。

よくある質問

よくある質問 測定方法

  • 蛍光X線分析法/エネルギー分散型蛍光X線分析法(XRF法)

      エネルギー分散型蛍光X線分析(XRF)は、元素組成や層厚の測定に使用できる非破壊測定法である。物質がX線で励起されると、原子が特徴的な蛍光シグナルを発する。放出された放射線のスペクトルから、試料の性質に関する結論を導き出すことができる。蛍光スペクトルは、試料の定量的、定性的な元素分布と対応する層厚を決定するために使用することができます。

  • 磁気測定法

      磁気法は ホール効果を利用し、ホール電圧の変化を測定することで、非磁性材料上の磁性コーティングの層厚(またはその逆)を決定する。

  • 振幅感応渦電流法

      振幅感応渦電流法は 、導電性だが非磁性の非鉄金属の層厚を、金属に誘導された渦電流によってコイルから発生する交流磁場の減衰を検出することによって測定する。

       

  • 位相感応渦電流法

      位相敏感渦電流法は 、渦電流によって発生するインピーダンス変化の位相角を検出し、これを用いてコーティングの厚さを計算することにより、様々な基板上の導電性コーティングの厚さを測定する。

  • 二重コーティング

      自動車工学などの二重コーティングの測定では、磁気誘導方式と位相感応渦電流方式を組み合わせることで、亜鉛層と塗料層をその厚さに関係なく正確に測定することができます。

  • 磁気誘導方式

      磁気誘導測定 法は、基材の磁気特性を利用し、交番磁界の増幅を検出することで非破壊で膜厚を測定する。

  • フェライト含有量

      磁気誘導法は、フェライト粒による低周波磁場の増幅を測定することにより、鋼中のフェライト含有量を非破壊で測定するために用いられる。

  • 電気伝導度

      導電率法は、位相感応渦電流プローブを用いて金属の導電率を非破壊で測定し、組成や微細構造などの材料特性を判定する。

  • 微小抵抗法

      微小抵抗法は、プローブで導電層に電流を流し、2本の測定針間の電圧降下を記録することで、絶縁基板上の導電層の厚さを正確に測定するもので、この電圧降下は層の厚さに依存する。

  • ベータ後方散乱法

      ベータ後方散乱法は、放射性原子からの放射線を利用して、さまざまな基板上の有機および無機層の厚さを非破壊で測定することができる。

  • テラヘルツ測定法

      テラヘルツ測定法は、多層膜システムを非接触で透過する短パルスのテラヘルツ波を使って反射信号の通過時間を測定し、層厚やその他の材料特性を正確に決定する。

  • 電量測定法

      クーロメトリック測定法は 、金属層を溶解し、ファラデーの法則に基づいて必要な時間にわたって厚さを計算します。あらゆる基材上の多くの金属層に適しており、特に多層システムの場合、蛍光X線に代わる費用対効果の高い方法です。

よくある質問 校正 触覚

  • 実測値を使用する場合、最低限どの統計特性値を使用すべきか?

      測定値の比較には、少なくとも以下の特性値を用いる:算術平均、標準偏差、個々の測定値の数。対応する標準偏差と測定値の数がなければ、平均値同士を有意義かつ真剣に比較することはできない。

  • なぜ測定器を校正しなければならないのですか?

      DIN EN ISO 9001規格によると、トレーサビリティが必要な場合、測定機器は校正されなければならない。あらゆる物理的測定方法は、コーティングと母材の特性の影響を受けます。例えば、部品の形状、電気伝導度、磁性、コーティングの密度、あるいは測定面などです。したがって、層や基材の特性が変化するたびに、測定装置の再校正が必要になることがほとんどです。

  • 磁気誘導式または渦電流式の測定器を平らなシート上で校正していますが、例えば直径の小さい旋盤加工した部品で測定したいと思います。このような場合、再度校正を行う必要はないのでしょうか?

      平らなシート上でキャリブレーションを行うと、曲面上で系統的な測定誤差が生じます。その結果、測定値が高くなりすぎます。これは、測定装置が、曲がった物体からの信号を、平らな部品からの信号であるかのように評価するためです。そのため、部品や測定面の形状やジオメトリが変化した場合には、定期的な校正が必要となります。

  • 二人の人間が異なる測定結果を出す。その理由と対策は?

      考えられる原因としては、校正(特性曲線)が異なる2つの測定装置が使用されているか、同じ測定装置で異なる測定面で測定が行われていることが考えられます。測定器で得られた測定値の正しさは、常に校正標準によって保証されます。磁気誘導および渦電流測定器の場合、校正は、コーティングされていない実際の測定対象物の測定面で行わなければなりません。さらに、測定は同じポイントまたは同じ測定面で行い、意味のある平均値および意味のある標準偏差のために十分な数の測定値を記録することを保証しなければなりません。このようにして初めて、比較可能な測定結果が得られる。

  • 触感式膜厚計の校正はどのようにチェックするのですか?

      校正用フォイルをコーティングされていないワークの上に置き、数個の測定値(通常5~10個)を測定します。フィッシャー・ベース校正板はこの校正には役に立ちません。その後、ユーザーは、測定装置が十分に校正されているとみなされるように、フィルムの設定値と測定された平均値からのどの偏差を許容するかを決定しなければなりません。統計の文脈における測定装置の校正の評価、および測定された膜厚の不確かさに関する評価は、例えば、DIN EN ISO 2178: 2016「磁性基材上の非磁性コーティング-膜厚の測定-磁気法」(第8章)およびDIN EN ISO 2360:2017「非磁性金属基材上の非導電性コーティング-膜厚の測定-渦電流法」(第8章)によって提供されています。

  • FDX10 および FDX13H デュプレックス・プローブを校正する際には、どのような点に注意しなければなりませんか?

      これらの二重プローブには2つの測定チャンネルがあります。磁気誘導チャンネルは塗料と亜鉛の総塗膜厚を測定します。振幅感応型渦電流チャンネルは、亜鉛上の塗膜厚を測定します。校正には、元の部品に相当する完全に塗装されていない鋼鉄部品と、少なくとも70 µmの亜鉛を含む亜鉛メッキ部品が必要です。プローブの磁気誘導チャンネルは、非塗装スチール部品上で校正されます。使用する校正フォイルは、予想される総塗膜厚範囲(塗料と亜鉛)に対応するものでなければなりません。亜鉛メッキ部分は、振幅感受性の渦電流チャンネルの校正に使用されます。使用する校正フォイルは、予想される塗膜厚の範囲を枠で囲む必要があります。

  • ESG2 および ESG20 デュプレックス・プローブを校正する際の注意点は?

      これらの二重プローブには2つの測定チャンネルがあります。磁気誘導チャンネルは塗料と亜鉛の合計塗膜厚を測定します。位相感応式渦電流チャンネルは、塗膜の下にある亜鉛めっきの膜厚を測定します。校正には、元の部品に相当する完全に無塗装のスチール部品と、典型的な亜鉛メッキを施した亜鉛メッキ部品が必要です。プローブの磁気誘導チャンネルは、塗装されていないスチール部品上で校正されます。使用する校正フォイルは、予想される総塗膜厚範囲(塗料と亜鉛)に対応するものでなければなりません。亜鉛メッキされた部品では、プローブの位相感応渦電流チャンネルを校正します。亜鉛層そのものが校正層であるため、ここでは校正フォイルを使用すべきではありません。校正のこのステップでは、亜鉛メッキ部分のみを測定する必要があります。亜鉛層の厚さは、校正前に基準層の厚さとして測定する必要はありません。亜鉛層の校正基準値は、最初のステップで校正された磁気誘導チャンネルによって提供されます。

  • コーティングの密度は校正に関係ありますか?

      そうです。例えば、コーティングの密度が2 g/cm³の部品で測定装置を校正し、密度が1 g/cm³の部品で測定を行った場合、系統的な測定誤差が生じます。測定値は低すぎる。これは、測定装置が新しい対象物からの信号を、その層が密度2 g/cm³であるかのように評価するためです。

よくあるご質問 校正用蛍光X線分析装置

FAQ 標準