edxと蛍光X線の違いを徹底解説—中学生にもわかる実用ガイド

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edxとは何か、蛍光X線とは何かを知ろう

edxとはEnergy-Dispersive X-ray Spectroscopyの略で、電子が物質の原子にぶつかったときに起こるX線を読み取って、その物質に何が含まれているかを判断する技術です。
この方法は、主に走査電子顕微鏡(SEM)の機能として搭載されることが多く、顕微鏡で表面の様子を拡大しながら同時に元素の地図を作るのに役立ちます。
EDXはエネルギーごとにどれくらいのX線が出ているかを表す分布を作成し、ピークとなるエネルギーの位置を元に元素を特定します。ピークの位置が元素ごとに固有なので、混ざった材料でも中に何があるかを知ることができます。
ただし、EDXは主にサンプルの狭い領域を高い分解能で測るのが得意で、三次元の形状や薄膜の厚みを正確に測るには限界があります。

蛍光X線、英語でXRF(X-ray Fluorescence)は、試料にX線を当てて試料自体が放出する特性X線を検出して組成を推定する方法です。
この技術は手元にあるポータブル機器から、研究室の大型装置までさまざまな形で利用されます。
XRFでは、元素ごとに固有のエネルギーを持つX線が放出され、そのエネルギー値と強度を測ることでどんな元素がどれくらい入っているかを知ることができます。
特徴としては、広い領域を一度に測れること、非破壊査定が可能なこと、そして比較的短時間で結果が出やすいことが挙げられます。

edxと蛍光X線の違いを理解するためのポイント

ここでは、二つの技術の根本的な違いを、身近なたとえを使って整理します。
まず前提として、EDXは「電子の衝突から生まれるX線を測る」方法、XRFは「物質が自分で放つX線を測る」方法です。
この違いは、測定されるX線の起源と、対象にできる空間情報の細かさに直結します。EDXは微小な区域の成分を地図のように描くのが向いていますが、XRFは材料全体の成分を素早く把握するのに向いています。

次に、装置・操作性・測定条件の違いを見てみましょう。
EDXは高分解能の測定が可能ですが、装置は高価で操作にも専門知識が必要です。
XRFは持ち運びしやすい機器もあり、現場でのサンプル調査に向いています。
また、XRFは薄膜や薄いコーティングの厚みを評価する場合に適したことが多く、EDXは微小部品の局所的な成分分析に強いです。

able>観測の焦点局所・微小区域の元素分布広範囲の元素組成励起源電子ビームなどX線源（X線管・銃のX線）検出原理エネルギー分布の検出特性X線のエネルギーと強度の検出適用例材料内部の微細構造、微小欠陥の分析鉱物・土壌・合金の全体組成、現場調査利点高分解能・微小領域迅速・非破壊・広範囲ble>

ピックアップ解説

koneta: edxの話題を雑談風に深掘りしてみると、結局は“どのくらい細かい部分を見たいか”が全てだと感じます。EDXは局所の地図作りに強く、小さな元素の混ざり方まで拾えます。一方でXRFは広い範囲を一度で把握でき、現場の素早い判断を助けます。ある石のサンプルを例にとると、EDXなら微細な不純物の分布をきれいに描け、XRFなら石全体の主要構成をざっくり掴める。結局のところ、ニーズに合わせて使い分けるのが最善で、折り合いをつける方法を考えるのが楽しい、そんな話でした。

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