全反射蛍光X線(TXRF) は、滑らかな表面上の粒子、残留物、不純物を分析するために一般的に使用される表面元素分析手法です。

TXRF は本質的にエネルギー分散型です。XRF 特殊な反射形状を備えたテクノロジー。入射ビームは平らなサンプルキャリア上をかすめ、そのかすれ角は全外部 X 線反射の臨界角よりも低いため、励起されたビーム光子のほとんどがこの表面で反射します。サンプルは通常、キャリア上に堆積された非常に薄い微量物質であり、非常に小さな角度で観察されます。

TXRF は次のように分類できます。

1. 化学分析: 通常、サンプルは懸濁、溶解、石化、予備濃縮、分離などの化学処理を受けます。

2. 微量分析: 少量のサンプル (通常は少数の粒子) の分析。この点で、TXRF は考古学や法医学などの分野で重要なツールです。

3. 表面分析: TXRF は、平面の化学組成を瞬時に分析します。

1. 反射現象

X 線は、他の電磁波と同様、均一な (透明な) 媒体中を直線の経路に沿って進みます。ただし、X線ビーム伝播中に第二媒質の境界面に当たると、元の方向からずれてしまいます。この偏差の性質は、光子のエネルギー、界面を構成する媒体の性質、および入射光の角度に依存します。特定の条件下では、光ビームが分割される可能性があります。つまり、光の一部は最初の媒質に反射され、残りは 2 番目の媒質に屈折します。

1. 全反射現象

可視光フォトンの特性とは異なり、X線あらゆる媒体の密度は真空より低く、固体の光学密度は空気よりも低いため、屈折ビームが界面に向かってバイアスされます。この論理では、屈折が発生する条件として最小臨界角 α1 = αcrit が存在することがわかります。αcrit より小さい α1 の角度では、入射光ビームを完全に反射して媒体 1 に戻す理想的なミラーのように、光ビームが媒体 2 の界面に屈折することはありません。これは全反射と呼ばれる現象です。

2. 全反射における臨界角

結論：

（1）特定のエネルギーの光子は、特定の斜入射、つまり臨界角でのみ完全に反射されます。

（2）特定の角度に設定された反射板は、多色ビームからの光子の一部、つまりエネルギーが全反射の条件を満たす光子のみを反射します。

3. ローパスフィルターの全反射

全反射角度は光子のエネルギーに依存するため、この効果を使用して励起スペクトル ビームを変更できます。励起スペクトルから高エネルギー光子を除去することにより、測定されたスペクトルバックグラウンドへのそれらの寄与を最小限に抑えることができ、より良い検出限界を達成できます。

このように、全反射を利用して、"フィルターで取り除く"白色光 X 線内の所定の値よりも高いエネルギーを持つ光子。

2.基本的なTXRF設定

通常、TXRF 分光計にはいくつかの異なる設計がありますが、一般的な研究室での使用では、通常は X 線管の使用に基づいています。従来のマルチカラーコリメートビームX線管 は最初の反射体によってリダイレクトされ、メインスペクトルが変化します。ほとんどの用途では、制動放射の連続スペクトル内の高エネルギー光子 (つまり、トランケーション) を除去するローパス フィルターとして機能するには、平らで研磨された石英ガラス ブロックで十分です。あるいは、第 1 の反射器をモノクロメーターのようなデバイスに置き換えることもできます。一部の単結晶または多層構造は、ブラッグ反射体として機能します。

これに反射した光だけが"スペクトル修飾子"主励起エネルギーの完全な反射を保証する角度より小さい角度でかすめ入射方式でサンプルキャリアに衝突することが可能です。サンプルホルダーにはサンプル材料を保持することも、分析対象の実際の物体そのものを保持することもできます。

サンプルから発生した X 線放射は、エネルギー分散型固体検出器 (通常は シ (李) 検出器) によって分析されます。散乱断面積は 90°で最小であるため、検出器は通常、サンプルと平行な入射窓の面に設置され、スペクトルの散乱バックグラウンドが最小限に抑えられます。蛍光放射が大きな立体角内で確実に検出されるように、サンプルまでの距離は約 1 んん に短縮されています。測定された信号は、マルチチャンネル分析装置で強度振幅（X 線のエネルギーに比例）ごとに分類され、エネルギー分散スペクトルが得られます。

三、微量分析目的のTXRF

TXRF は、柔軟で経済的な多元素分析手法です。サンプルキャリア上に堆積した小さな粒子などの微量サンプルの分析ツールとして使用できます。クロック解析のさまざまな分野における要素の微量解析に有効に適用されています。信号対雑音比の改善により、機器の検出限界は通常、ページ または NG/mL の範囲になります。サンプル層は非常に薄いため、定量分析マトリックスの影響を受けにくい（減衰や増強効果の補正は必要ありません）