The Study of Fast X-ray Fluorescence Analysis Using a SSQ Program

SSQ 프로그램을 이용한 빠른 X-선형광분석법 고찰

A Siemens SemiQuant (SSQ) 3000 program, a precalibrated 'standardless' analytical program handling up to 90 elements, was evaluated for the fast analysis of various types of reference materials using a wavelength dispersive X-ray spectrometer. Various types of standard reference materials such as metal discs, metal chips, and geological materials in powder form were analysed and it took 23 minutes of measuring time for 75 elements. Measurements of geological reference materials using different sampling methods were carried out and their data were interactively evaluated. The analysis of materials of a known matrix concentration such as stainless steels provided higher precision value compared to totally unknown samples. The analyses of materials prepared as pressed pellets or fused glass beads provided higher precision values compared to the measurement of loose powders with a foil on the sample surface and helium operation, though their sampling procedures were more complicate and took more time. Since very light elements such as boron, carbon, and oxygen have a strong influence on the matrix effects and also on the calculation of effective matrix corrections, the rhodium Compton check was applied to verify the reliability of the defined light element concentrations of light matrix materials and the defined major sample compounds. Failure of defining correct matrix resulted in an unoptimized matrix correction and therefore in the wrong calculation of the element concentration.

검정곡선을 작성하지않고 빠르게 분석할 수 있는 Siemens SemiQuant(SSQ) 3000 프로그램을 이용하여 여러 가지 형태의 고체 표준물질을 붕소부터 우라늄까지의 전 원소에 대해 신속한 X-선 형광분석을 하고 다양한 시료형태와 시료준비과정에 따른 정확도를 비교하였다. 시료당 75개의 원소분석에 소요되는 시간은 23분이 걸렸으며, 시료의 형태는 분말지질시료, 디스크형태의 금속시편 또는 chip형태의 금속 표준시료를 이용하였다. 분말지질시료는 압력을 가하지 않은 분말시료(loose powder)를 액체시료 측정 컵을 사용하여 mylar foil에 싸서 측정하거나 압력을 가해 펠렛형태로 만들거나 혹은 flux를 가해서 유리 bead시료를 만들거나 하여 여러 가지의 시료처리방법을 비교하였다. 금속시편의 분석결과는 분말지질시료에 비해 비교적 정확한 것으로 나타났다. 시료중의 모든 원소의 농도가 미지인 경우보다 철시편이나 스텐강과 같이 주원소의 농도범위를 대략적으로 알 수 있는 경우는 매질에 대한 매트릭스 효과를 계산해 줄 수 있기 때문에 좀더 정확한 결과를 얻을 수 있었다. 분말지질시료를 펠렛을 만들어 분석하는 경우와 유리 bead 시료를 만들어 측정하는 경우는 분말시료 그 지체 그대로 mylar foil에 싸서 측정하는 경우보다 시료준비과정이 간단하지 않고 많은 시간이 소요되지만 분석의 정확도는 더 높은 것으로 나타났다. 그러나 붕소나 탄소와 같은 가벼운 원소가 매트릭스로 존재하거나 이들의 분석이 요구되는 경우는 foil이나 헬륨기체에 의한 X-선 흡수 때문에 펠렛을 만들어 분석하는 것이 바람직하며 로듐 컴프턴 선을 이용하여 정확한 매트릭스 보정을 하였는지를 판단하였다.