動作原理

エネルギー分散型XRF（ED−XRF）は、試料が励起された後に発生する特徴X線を半導体検出器を介して直接受信し、エネルギーに応じて電気信号に変換し、エレクトロニクス回路処理を経て元素特徴スペクトル線を形成する。その核心は分光結晶を必要とせず、検出器のエネルギー分解能を通じて異なる元素を区別し、多元素同期検出を実現することにある。

波長分散型XRF（WD−XRF）は結晶回折効果を利用して、特徴X線を波長によって異なるスペクトル線に分散する。試料が励起された後、分光結晶は異なる波長のX線を分離し、検出器は特定の波長信号を受信し、Bragg法則と結合して元素分析を実現した。その核心は分光結晶の波長の正確なスクリーニングにあり、高分解能検出を確保する。

ゆうせいきょうかい

分解能と感度

WD-XRFは分光結晶を採用し、隣接元素特徴スペクトル線を効果的に分離でき、分解能がより高く、特に微量元素分析に適している（検出限界はμg/g級に達する）。ED-XRFの解像度は相対的に低いが、高エネルギー光子範囲ではより優れており、軽量マトリックス条件下での検出限界は10 ~ 10²μg/g級に達することができる。

速度と操作の容易性の分析

ED-XRFは分光結晶を交換する必要はなく、すべての元素を同時に検出でき、分析速度が速く（60-100秒で多元素測定を完了）、操作が簡便で、生産ラインの迅速なスクリーニング検査に適している。WD−XRFは元素に基づいて結晶を選択する必要があり、単元素分析には時間がかかる（2〜5分）が、マルチパス分析器は多元素検出時間を短縮することができる。

サンプル適応性

ED-XRFはサンプル形状に特別な要求がなく、固体、粉末、液体を直接分析でき、不規則なサンプル検査に適している。WD-XRFはサンプル表面の平坦化（例えば固体研磨、粉末打錠）を必要とし、検査精度を確保するが、サンプル製造設備は入手しやすく、サンプル製造過程は標準化される。

設備コストとメンテナンス

ED-XRFは構造が簡単で、電力が低く（＜100 W）、大電力冷却システムが必要なく、設備コストが低く（4万−15万）、メンテナンスが簡単である。WD-XRFは大出力X線管（1-4 kW）と精密分光システムを備え、設備コストは比較的に高い（10万-40万）が、使用寿命は長く（>10年）、長期安定性はより優れている。

適用シーン

ED-XRF：プラスチック製品のRoHSコンプライアンス検証、鉱石品位のオンラインモニタリングなど、工業品質検査、環境モニタリングなど、迅速な検出が必要なシーンに適している。

WD-XRF：科学研究、地質探査などの高精度分析が必要な場面、例えば土壌重金属含有量測定、鉱物成分解析に適用する。