RoHS指令検査および多シナリオ元素分析における蛍光X線分析装置の応用に関する研究

要約：

世界的な環境規制の強化に伴い、電気・電子製品の輸出には、有害物質のスクリーニング、合金組成の特定、コーティング厚さの測定が求められる。 X線蛍光分析装置 非破壊検査、迅速な測定、同時多要素検出といった利点から、工業品質検査において重要な装置となっている。 LISUN 本論文では、EDX-2Aエネルギー分散型蛍光X線分光計を研究対象とし、蛍光X線分光計の動作原理と技術的特徴について説明し、RoHS指令への適合性試験および元素組成分析における実用効果を分析し、電子機器製造および材料試験業界における機器選定の参考情報を提供する。

導入：

EU RoHS指令は、電気・電子製品中の鉛、カドミウム、水銀などの有害物質に対する強制的な制限を課しています。国内規格SJ/T 11365-2006では、有害物質の迅速スクリーニング方法として蛍光X線分析法を規定しています。従来の化学検出法では、複雑なサンプル前処理と長い試験サイクルが必要であり、大量の入荷材料スクリーニングの要求を満たすことができません。エネルギー分散型蛍光X線分析（EDXRF）技術を採用した蛍光X線分析装置は、複雑な消化手順なしに、短時間で固体、粉末、液体のサンプルを検査できます。RoHSスクリーニング、合金元素分析、コーティング厚さ測定などの複数の機能を統合しており、電子部品、プラスチック部品、金属材料の品質検査に広く使用されています。卓上型蛍光X線分析装置として、 LISUN EDX-2Aエネルギー分散型蛍光X線分光計は、3種類の試験機能を1台に統合しており、工場研究所における日常的な品質管理に適しています。

EDX-2A_RoHS試験装置

1. X線蛍光分析装置の動作原理

X線蛍光分析装置の基本原理は、X線蛍光効果です。装置のX線管から一次X線が照射され、試料に照射されます。試料内部の原子の内殻電子が励起され、軌道から脱出します。高エネルギーの外殻電子は内殻の空孔に飛び込み、各元素固有の特性X線蛍光信号を放出します。各元素は固有のエネルギーを持つ特性X線を放出します。検出器が蛍光信号を収集した後、ソフトウェアは信号エネルギーに基づいて試料に含まれる元素を識別し、蛍光強度に基づいて元素含有量を計算して、定性分析と定量分析を実現します。エネルギー分散型X線蛍光分析装置は、分散結晶を使用せずに検出器で光子エネルギーを直接識別するため、コンパクトな構造と高速な検査速度が特徴で、迅速な産業スクリーニングに適しています。

LISUN EDX-2Aは、Siピン検出器を搭載した非真空卓上型蛍光X線分析装置です。最大管電圧は50kV、含有量分析範囲は2ppm～99.99%です。固体、粉末、液体の試料を約200秒で分析できます。装置の総重量は50kg、試料室の寸法は610×320×100mmで、比較的大きな成分試料にも対応可能です。

X線蛍光分析装置の主な応用シナリオ2選

2.1 RoHS指令に基づく有害物質スクリーニング

RoHS 2.0指令は、鉛、水銀、カドミウム、六価クロム、ポリ臭化ビフェニル、ポリ臭化ジフェニルエーテルの6つの有害物質を規制しています。電気・電子製品のプラスチック部品および構成要素の適合性試験は、製品輸出に不可欠なステップです。 LISUN EDX-2A蛍光X線分析装置は、Pb、Hg、Cd、Cr、Br元素を迅速にスクリーニングでき、迅速スクリーニング規格SJ/T 11365-2006に準拠しています。この装置には専用の分析ソフトウェアが搭載されており、試験後にRoHS判定レポートを直接生成して、サンプルが制限要件を満たしているかどうかを確認できます。ICP化学分析と比較して、サンプルの分解工程が不要で、入荷材料の大量予備スクリーニングに適しています。不適合が疑われるサンプルは、化学研究所に送付して精密な再検査を受けることができ、品質検査の効率が大幅に向上します。

2.2 元素分析およびコーティング厚さ測定

同シリーズのアップグレードモデルであるEDX-2AB、EDX-2ABC、EDX-2Tは、合金分析機能とコーティング厚さ測定機能を拡張しています。この蛍光X線分析装置は、硫黄（S）からウラン（U）までの元素を分析し、ステンレス鋼、貴金属、銅合金の組成を判定できます。コーティング厚さ測定機能は、異なる層の元素の蛍光強度の差に基づいてミクロンレベルのコーティング厚さ値を出力し、電気めっきされたハードウェアや部品のコーティングの品質検査に使用できます。真空バージョンのEDX-2Tは、分解能が129 eVに向上し、テスト時間が100秒に短縮されたSDD検出器を採用しています。ナトリウム（Na）からウラン（U）までのより広い範囲の元素をテストでき、鉱石やマグネシウムアルミニウム合金など、軽元素の割合が高いサンプルのテスト要件を満たします。

3. 計測機器の性能上の利点

その LISUN EDX-2A蛍光X線分析装置は、輸入された主要部品を採用し、高精細カメラとチャンバー照明を備えています。オペレーターはサンプルのテストポイントを直接観察できるため、位置決めのずれによるテストエラーを回避できます。この装置は、高い動作安定性を実現するために過電流および短絡保護機能を備えています。テストデータの信頼性を確保するため、EU標準校正サンプルと校正証明書が付属しています。サポートする操作ソフトウェアは高度に自動化されています。オペレーターは簡単なトレーニングを受けるだけで、サンプルテスト、データ保存、レポート印刷を含む全プロセスを完了できるため、ラボ操作の敷居が低くなります。非破壊検査装置である蛍光X線分析装置は、測定中にテスト対象サンプルを損傷しません。テスト後もサンプルを再利用できるため、貴重な部品や入荷検査サンプルにとって大きなメリットとなります。

4まとめ

エネルギー分散型X線蛍光分光装置として、 X線蛍光分析装置 現代の製造業における迅速な品質検査の要件を十分に満たしています。デスクトップ LISUN EDX-2AモデルはRoHS試験をベースとしています。同シリーズの派生モデルでは、合金元素分析やコーティング厚さ測定が可能です。試験効率、操作の容易さ、信頼性の高いデータのバランスが取れており、電子工場や部品加工工場の研究所における原材料の受入検査や完成品の適合性スクリーニングに適しています。X線蛍光分析装置はスクリーニング装置であることに留意してください。境界値を超えるサンプルについては、最終確認のために化学分析法を採用する必要があります。国内外の環境規制が継続的に更新されるにつれて、多機能統合型X線蛍光分析装置は、工業材料の品質管理においてより幅広い応用が期待されます。