Microsoft PowerPoint - EDX講習会.ppt

Similar documents
EDS分析ってなんですか?どのようにすればうまく分析できますか?(EDS分析の基礎)

化学結合が推定できる表面分析 X線光電子分光法


スライド 1

厚生労働省委託事業 「 平成25年度 適切な石綿含有建材の分析の実施支援事業 」アスベスト分析マニュアル1.00版

02.参考資料標準試料データ

<4D F736F F F696E74202D C834E D836A834E83588DDE97BF955D89BF8B5A8F F196DA2E >

スライド 0

より良い結果を得るために! 蛍光 X 線法の原理と弱点を知ることが大切 蛍光 X 線の試料条件十分な面積と厚み均一 平面 補正で補う面積補正厚み補正材質補正形状補正 装置の日常チェック 測定 作業の制約 最終判断は人間 スペクトルの重なり 試料の情報均一? メッキ? 判断 蛍光 X 線の知識 ばらつ

PowerPoint プレゼンテーション

EDS の課題としては,1エネルギー分解能が低いため隣接するピーク同士がオーバーラップするケースが数多く存在し判別を難しくしていること,2バックグラウンドが高いため S/N 比が低く検出下限値が高いこと,3 軽元素の感度が低いこと, などが挙げられる. 検出下限は数千 ppm オーダーであり, エネ

表 1 情報種 - 何を知りたいか 情報種 光で見た形状 赤外光で見た形状 電子で見た形状 紫外光で見た形状 形を重視 イオンで見た形状 可視光で見た形状 形状 X 線で見た形状 大きさを重視 超音波で見た形状 SPM で見た形状 全成分 定性 平均 特定成分多量成分に注目するか 成分 半定量 分布

Microsoft Word - プレス原稿_0528【最終版】

Microsoft PowerPoint - Engmat210Y14V1pdf.ppt

Microsoft PowerPoint - 発表図面2.pptx

金属イオンのイオンの濃度濃度を調べるべる試薬中村博 私たちの身の回りには様々な物質があふれています 物の量を測るということは 環境を評価する上で重要な事です しかし 色々な物の量を測るにはどういう方法があるのでしょうか 純粋なもので kg や g mg のオーダーなら 直接 はかりで重量を測ることが

X線回折解説講義資料

<4D F736F F F696E74202D E9197BF36817A90DA92858DDC8DCC8EE68E8E97BF92B28DB8>

Nov 11

<4D F736F F F696E74202D208C758CF FC E B82CC93C782DD95FB82C982C282A282C E378C8E8DC58F4994C5>

Microsoft Word - 組成分析の解説_Vol.4.docx

Taro12-SEM†EEDS.jtd

<4D F736F F D C82532D E8B5A95F18CB48D655F5F8E878A4F90FC C2E646F63>

特長 01 裏面入射型 S12362/S12363 シリーズは 裏面入射型構造を採用したフォトダイオードアレイです 構造上デリケートなボンディングワイヤを使用せず フォトダイオードアレイの出力端子と基板電極をバンプボンディングによって直接接続しています これによって 基板の配線は基板内部に納められて

電子部品の試料加工と観察 分析 解析 ~ 真の姿を求めて ~ セミナー A 電子部品の試料加工と観察 分析 解析 ~ 真の姿を求めて ~ セミナー 第 9 回 品質技術兼原龍二 前回の第 8 回目では FIB(Focused Ion Beam:FIB) のデメリットの一つであるGaイ

「高分解能SEM/STEMによるゼオライトの構造解析の最前線」 東京工業大学 資源化学研究所 助教 横井 俊之 先生

Microsoft PowerPoint プレゼン資料(基礎)Rev.1.ppt [互換モード]

塗料の研究第147号本体.indd

2

2008JBMIA技術調査小委員会報告書

スライド 0

コンクリート工学年次論文集 Vol.29

PowerPoint プレゼンテーション

QOBU1011_40.pdf

本日の内容 HbA1c 測定方法別原理と特徴 HPLC 法 免疫法 酵素法 原理差による測定値の乖離要因

イオンマイクロビームを用いた局所微量元素分析 日本原子力研究開発機構放射線高度利用施設部ビーム技術開発課佐藤隆博

銅酸化物高温超伝導体の フェルミ面を二分する性質と 超伝導に対する上純物効果

石綿含有建材分析マニュアル第4章

Microsoft PowerPoint _量子力学短大.pptx

Microsoft PowerPoint - H25環境研修所(精度管理)貴田(藤森修正)

Microsoft PowerPoint - 豊田2008HP閲覧用資料

F 1 2 dc dz ( V V V sin t 2 S DC AC ) 1 2 dc dc 1 dc {( VS VDC ) VAC} ( VS VDC ) VAC sin t VAC cos 2 t (3.2.2) 2 dz 2 dz 4 dz 静電気力には (3.2.2) 式の右

99.pwd

PowerPoint プレゼンテーション

本日のアウトライン SEM-EDX の分析ノウハウ 原理 最適条件の選び方 定性分析のポイント 元素マップのポイント 新型 SEM 用ウィンドウレス検出器 (X-Max N Extreme) SEM-EDXの分析をさらに発展させる分析装置 CL ラマン分光測定装置 GD-OES 2016 HORIB


エネルギー分散型X線分析装置(EDS) 簡易マニュアル

3. リチウムイオン内部圧入による ASR 膨張抑制効果 本章の目的 ASR 劣化コンクリートにリチウムイオンを内部圧入 ASR 膨張を抑制することができるか? そのときの必要リチウムイオン量は? 4

Microsoft Word - planck定数.doc

PowerPoint Presentation

Microsoft Word - 第51号(本文) 最終版(H ).doc

電子材料学特論

論文の内容の要旨

PowerPoint Presentation

タイトル→○○○○○○○○○○○○○○○○○○○○○○○○

PowerPoint プレゼンテーション

機器分析問題解答 No. 2 核磁気共鳴スペクトル 1 ラジオ波領域の電磁波を利用している 2 5 スペクトル はシグナルが 2 つ スペクトル B はシグナルが 3 つ スペクトル C はシグナルが 3 つである これに対して化合物アは水素が 3 種 化合物イは水素が 4 種 化合物ウは水素が 3

リアルタイムPCRの基礎知識

表面化学_ pptx

一例として 樹脂材料についてEN71-3に規定されている溶出試験手順を示す 1 測定試料を 100 mg 以上採取する 2 測定試料をその 50 倍の質量で 温度が (37±2) の 0.07mol/L 塩酸水溶液と混合する 3 混合物には光が当たらないように留意し (37 ±2) で 1 時間 連

エネルギー分散型X線分析装置(EDS) 簡易マニュアル

2. 蛍光 X 線分析装置を使用した応用例 工業材料の分析評価分析が迅速及び非破壊という特徴を利用し 各種工業材料の研究開発評価や品質管理分析に用いられ 蛍光 X 線分析としては広く利用されている分野である 特に近年 RoHS 指令の検査法としてプラスティック中の有害重金属の分析方法としても取り入れ

平成 30 年 4 月版 材料創造研究センター 利用案内 簡易版 ( 詳細版もあります )

いう大きな利点を持っている 子線マイクロアナライザー EPMA Electron Probe Micro Analyzer による分析の場合は 電 このように ミュオンが荷電粒子であること 子線の照射により原子核近くの電子軌道に 空 と ミュオン特性 X 線のエネルギーが高いこ き ができ そこへエ

先進材料研究とリアルタイム3DアナリティカルFIB-SEM複合装置“NX9000”

Mirror Grand Laser Prism Half Wave Plate Femtosecond Laser 150 fs, λ=775 nm Mirror Mechanical Shutter Apperture Focusing Lens Substances Linear Stage

Microsoft PowerPoint _産業利用_XAFS_V1

e - カーボンブラック Pt 触媒 プロトン導電膜 H 2 厚さ = 数 10μm H + O 2 H 2 O 拡散層 触媒層 高分子 電解質 触媒層 拡散層 マイクロポーラス層 マイクロポーラス層 ガス拡散電極バイポーラープレート ガス拡散電極バイポーラープレート 1 1~ 50nm 0.1~1

Microsoft PowerPoint - hiei_MasterThesis

sample リチウムイオン電池の 電気化学測定の基礎と測定 解析事例 右京良雄著 本書の購入は 下記 URL よりお願い致します 情報機構 sample

AN504 Through-hole IRED/Right Angle Type 特長 パッケージ 製品の特長 φ3.6 サイドビュ - タイプ 無色透明樹脂 光出力 : 5mW TYP. (I F =50mA) 鉛フリーはんだ耐熱対応 RoHS 対応 ピーク発光波長指向半値角素子材質ランク選別はん

別紙 -1 国土交通省デジタル陸上移動通信システム 点検基準 ( 案 ) 及び点検業務積算基準 ( 案 )

Techniques for Nuclear and Particle Physics Experiments Energy Loss by Radiation : Bremsstrahlung 制動放射によるエネルギー損失は σ r 2 e = (e 2 mc 2 ) 2 で表される為

大面積Micro Pixel Chamberの開発 9

PowerPoint Presentation

ロードセル方式による比重の測定 ロードセル方式の SG-2110RS 型比重計の測定原理の概要を下記 ( 図 2) に示します ロードセルとは荷重 ( 力 ) を電気信号に変換する変換器で 当比重計においては錘の重量を検知しその信号を電気信号に変換します 液体の中に入った錘はその体積に相当する液体の

塗料の研究第147号本体.indd

PowerPoint プレゼンテーション

産総研先端ナノ計測施設 (ANCF) の概要 産総研では 国内の産業力強化と新産業創出の先導や社会イノベーションへの貢献を目指して 先端計測分析技術の開発を実施しています 開発した先端計測装置や技術は 先端ナノ計測施設 (ANCF) にて公開しています 公開装置と測定対象例陽電子プローブマイクロアナ

2 私たちは生活の中で金属製の日用品をたくさん使用していますが 錆びるので困ります 特に錆びやすいのは包丁や鍋などの台所用品です 金属は全て 水と酸素により腐食されて錆を生じますが 台所は水を使う湿気の多い場所なので 包丁や鍋を濡れたまま放置しておくと水と空気中の酸素により腐食されて錆びるのです こ

走査電子顕微鏡の原理と応用 ( 観察, 分析 ) Principle and Application of Scanning Electron Microscope/Syunya WATANABE 日立ハイテクノロジーズグローバルアプリケーションセンタ渡邉俊哉 1. はじめに走査電子顕微鏡 (Sca

Microsoft Word - note02.doc

2

【実績報告書】後藤.doc

Microsoft Word - 13_hyomen-1.doc


Microsoft PowerPoint - 印刷用②低銀鉛フリーはんだの信頼性と成分分析調査(配布用)

シンクロトロン光スペクトル 偏向電磁石による光の強度 およびアンジュレータ (APPLE-II 型,300 ma) 光の輝度 整備ビームライン仕様概要 1. 当初整備ビームライン一覧 ( 計算値 ) ビームライン名 測定手法 BL5S1 材料化学状態 構造分析 Ⅰ 硬 X 線 XAFS 蛍光分析 B

錫-亜鉛-アルミニウム系鉛フリーはんだの実用化

設備供用パンフ(表紙)

■ 質量分析計の原理 ■

研究報告58巻通し.indd

FT-IRにおけるATR測定法

Microsoft Word -

スライド 1

二次イオン質量分析法 -TOF-SIMS法の紹介-

18.R.c ...z

古河電工時報 第137号(2018年2月)

( 2 )

Transcription:

設備機器技術講習会 エネルギー分散型 X 線分析装置 大阪府立産業技術総合研究所機械金属部金属表面処理系 西村崇中出卓男森河務 本日の予定 113:30~14:30 214:30~14:40 314:40~15:20 エネルギー分散型 X 線分析装置について 休憩装置見学 1 班エネルギー分散型 X 線分析装置見学 2 班他の機器見学 1

本日の内容 表面分析方法の種類 エネルギー分散型 X 線分析装置 1. 検出方式 (EDX,WDX) 2. 原理 3. 本装置の特徴 仕様 3. 結果の見方 4. 測定上の注意点 表面分析方法の種類 情報 日本語名 略称 英語名 入射系 検出系 元素分析 オージエ電子分光法 AES Auger Electron Spectroscopy オージエ電子 電子プローブマイクロアナライザー EPMA Electron Probe Micro Analyzer 電子 特性 X 線 2 次イオン質量分析法 SIMS Secondary Ion Mass Spectroscopy 二次イオン ラザフォード後方散乱法 RBS Rutharford Back Scattering イオン 後方散乱イオンエネルギー 粒子励起 X 線分光法 PIXE Particle Induced X-ray Emission 特性 X 線 グロー放電発光分析 GDS Grow Discharge Spectroscopy グロー放電 発光 X 線光電子分光法 XPS X-ray Phtoemission Spectroscopy 光電子 X 線 蛍光 X 線分析法 XFS X-ray Fuluorescence Spectroscopy 特性 X 線 形態 走査型電子顕微鏡 SEM Scanning Electron Microscopy 電子 二次電子 原子間力顕微鏡 AFM Atomic Force Spectroscopy 距離 原子間力 走査型トンネル顕微鏡 STM Scanning Tunnering Microscopy 電圧 トンネル電流 2

電子 イオン 電磁波と固体の相互作用 電子イオン電磁波など X 線 イオン 反射電子 X 線 反射イオン X 線 オージエ電子 蛍光りん光 2 次電子オージエ電子 2 次電子 2 次イオン 光電子 分析法 オージエ電子 AES 2 次イオン SIMS 光電子 XPS 2 次電子 SEM 反射イオン RBS X 線 XFS X 線 EPMA X 線 PIXE 分析方法による得られる情報 分析感度 分析機器名 特徴 分析感度 AES 深さ分析 0.1~1% 最表面 (nmレベル) SIMS 元素分布 深さ分析 ppb ppm XPS 結合状態 電子状態 深さ分析 0.1~1% EPMA 元素分布 0.01~1% RBS 深さ分析 数 10ppm 表面層 (0.1μm~ 数 μmレベル ) PIXE 深さ分析 数 10ppm GDS 深さ分析 数 10ppm バルクレベル ( 数十 μmレベル ) XFS 数 10ppm 各表面分析法の比較 3

エネルギー分散型 X 線分析装置とは 電子プローブ マイクロアナライザー (Electron Probe (X-ray) Micro Analyzer, EPMA) ( X-ray Micro Analyzer, XMA) 電子線を試料に照射して 発生する特性 X 線を検出して試料を構成している元素とその量を測定する分析機器 特性 X 線の検出方法の違い エネルギー分散型 X 線分光法 (Energy Dispersive X-ray Spectroscopy, EDX(EDS)) 波長分散型 X 線分光法 (Wavelength Dispersive X-ray Spectroscopy, WDX(WDS)) 特性 X 線発生過程 入射電子線 電子 検出器へ 特性 X 線 真空レヘ ル L 1 入射電子が軌道電子をはじき飛ばす ( 空孔ができる ) 2 空孔に他の軌道の電子が移る ( 空位となった軌道が他のエネルギー順位の電子で補われる ; 遷移 ) 3 移動 ( 遷移 ) 前後では エネルギーが違うので その差が特性 X 線となって放出される 空孔 K 4

原子核 ( 参考 ) 電子原子核 K 殻 L 殻 M 殻 K 殻 : 2 個の電子 L 殻 : 8 個の電子 M 殻 : 18 個の電子 EPMA 構成図 電子銃 WDX EDX 半導体検出器 分光結晶 二次電子検出器 EDX: 試料より発生した特性 X 線のエネルギーを ( 直接に ) 検出する WDX: 試料より発生した特性 X 線の波長を ( 分光結晶を経由して ) 検出する 検出器 試料 5

EDX と WDX の分析比較 エネルギー分解能感度定量分析精度分析時間表面凹凸低倍率の分析分析元素 エネルギー分散型 (EDX) 低い WDXの約 100 倍同早い可約 20 倍 ~ B 以上 波長分散型 (WDX) 高い - 同遅い不可約 500 倍 ~ Be 以上 注 ) それぞれ EDX と WDX の比較で絶対的なものではない エネルギー分散型 X 線分析装置の特徴 入射 : 電子線 検出 : 特性 X 線 ( 表面観察は二次電子 ) 分析面積 : 数 μm~ 数 mm 分析深さ : 横方向約 1μm 深さ方向約 1μm( 材種による ) 得られる情報 定性分析 : Bより原子番号の大きな元素 定量分析 : Naより原子番号の大きな元素 ( 標準試料を用いる定量 ZAF 法での定量 ( 理論計算 ) など ) その他 : 点分析 線分析 面における元素分布 深さ方向の分析 : 不可 ( 試料を切断してその断面を分析することは可能 ) 試料ダメージ : 電子線による熱損傷やカーボンの付着 分析対象 : 金属 半導体などの固体 ( 絶縁体ではカーボンや金の蒸着が必要となる ) 6

本装置について 分析装置 : 電子線三次元表面形態解析装置 (( 株 ) エリオニクス製 ERAX-3000 EDAX 社製 GENESIS4000 付属 ) 分析方法 : エネルギー分散型 X 線分析法 (EDX) 分析条件 : 加速電圧 20kV 倍率 : 30 倍 ~200,000 倍 ( 実質 10,000 倍 ) 真空度 : 10-5 ~10-6 Torr 程度 この気圧で気化するものがある場合は測定不可となる試料 : 径約 15cm(max.) 高さ約 2cm( max. ) 試料室に入らない場合は切断 ( 破壊 ) する 試料に導電性が無い場合は カーボン ( もしくは金 ) 蒸着を行う分析 : 定量分析はZAF 法 ZAF 法 ( 参考 ) 基本的には試料から発生するX 線の強度は重量濃度に比例する しかし実際には さまざまな要因により 比例性がずれてくる 要因 1 原子番号効果 Z 試料を構成している元素や濃度で電子線の進入度が変化する 要因 2 吸収効果 A 発生した特性 X 線が試料から脱出するときの出やすさが 構成している元素や濃度で変わってくる 要因 3 蛍光励起効果 F 発生する特性 X 線は 照射した電子線によるものだけでなく 他の元素の特性 X 線や連続 X 線によるものも含まれているため 試料により特性 X 線の量が変わってくる 以上の要因 (ZAF 効果 ) を補正して定量を行う方法が ZAF 法 7

分析チャートの読み方 -1 Life Time 元素 ( 特性 X 線の種類 ) 原子比 (Atomic %) 重量比 (Weight %) 強度 ( カウント数 ) 元素名 Element Wt% At% AlK 0.75 1.43 SiK 1.48 2.69 S K 0.75 1.19 ClK 16.97 24.52 K K 11.16 14.62 FeK 0.77 0.70 CuK 64.61 52.09 ZnK 3.52 2.76 エネルギー値 Total で 100 分析チャートの読み方 -2 試料 : 鉄 Fe K Fe L Fe L Fe K 1 種類の元素でも複数のピークが確認できる 8

測定例 1 ~ エリア分析 1~ SEM( 電子顕微鏡 ) 像 縮尺 試料 : 銅板 ( 放置していたもの ) SEM 像の内部を分析したもの Element Wt% At% AlK 0.59 1.31 SiK 1.31 2.79 S K 0.63 1.17 ClK 3.08 5.21 K K 0.32 0.49 CaK 0.19 0.29 FeK 0.41 0.44 CuK 93.47 88.29 測定例 2 ~ エリア分析 2~ SEM( 電子顕微鏡 ) 像 試料 : 銅板 ( 放置していたもの ) SEM 像中の の内部を分析したもの Element Wt% At% NaK 2.66 5.47 MgK 0.70 1.37 AlK 3.21 5.64 SiK 7.42 12.52 P K 0.28 0.43 S K 1.89 2.79 ClK 13.46 17.98 K K 1.41 1.70 CaK 1.04 1.22 TiK 0.52 0.52 FeK 1.25 1.06 CuK 66.16 49.30 9

測定例 3 ~ ポイント分析 ~ SEM( 電子顕微鏡 ) 像 試料 : 銅板 ( 放置していたもの ) SEM 像中の + 部を分析したもの Element Wt% At% NaK 2.98 5.05 MgK 7.49 12.03 AlK 0.35 0.51 SiK 0.93 1.30 P K 20.71 26.09 S K 1.30 1.58 ClK 7.47 8.23 K K 7.02 7.00 CaK 17.80 17.33 FeK 0.55 0.39 CuK 33.39 20.50 測定例 4 ~ 元素分布図 ( マッピング )~ SEM 像 Cu( の分布 ) 試料 : 鉄板に硫酸銅をつけて 鉄と銅を置換したもの 色の濃い部分で元素が多い 元素名 Fe( の分布 ) 10

測定例 5 ~ 線分析 ~ 元素名 元素 ( ここでは鉄 ) の強度 このラインに沿って分析を行った 試料 : 鉄板に硫酸銅をつけて 鉄と銅を置換したもの 凹凸のある試料における注意点 ( 参考 ) 検出器 入射電子 1 発生した特性 X 線の強度が弱まる ( 特に軽元素で顕著 ) 2 発生した特性 X 線により 凸部の元素が励起されそこでX 線が発生する 分析は 凸部の頂点で行う 11

隣接するピーク ( 参考 ) 例えば 1eV 付近 2.3eV 付近 3eV 付近 Na(Ka) と Zn(La) S(Ka) と Mo(La) と Pb(Ma) と Bi(Ma) W(Ma) と P(Ka) など 元素のピークは 1 つだけでないものがほとんどなので 他のピークが存在するか確認する Znは8.6eV 付近にKa 線が 9.5eV 付近にKb 線が確認できる Pbは10.5eV 付近にLa 線が 12.6eV 付近にLb 線が確認できる など 分析の流れ 聞き取り調査材料 ( 材質 加工など ) 使用 保管状況 ( 期間 場所など ) 処理 ( めっき 塗装など ) 結果報告聞き取り調査との比較異物の有無など 分析方法の選定破壊 非破壊大きさ材質測定箇所の面積など データ出力正常部と異常部の比較表面形態など分析 目視観察 拡大観察 ( 実態顕微鏡など ) 分析箇所の確認 試料の加工など 12

機器分析の選定 バルク表面 バルク 含有量 XFS 組成 面深さ 表面 面 含有量 約 0.1% ICP XPS AES EPMA RBS PIXE 組成構造 状態 微量成分 SIMS 構造 状態 バルク表面 深さ分析 バルク 表面 XPS AES SIMS GDS RBS PIXE XRD XPS AES 適応事例 偏析 結晶粒界 破断面 膨れバルク 微量不純物 薄膜表面処理 拡散腐食変色塗装 不導体膜 EPMA XFS XPS 特に優れている 優れている 分析可能である注 ) 但し評価は厳密なものではない 13

( 表面 ) 元素分析にあたって 試料の取り扱い 分析ポイントを手で触ったり 洗浄したりしない 分析箇所を切り出すときは 出来るだけのこぎり等を使い手で切断する 保管する場所は 高温 多湿を避ける 分析前に 複数の試料を用意する ( 異常部と正常部 Lot 違い 製造日の違いなど ) どの様な元素が含まれるか 予想しておく ( 材料 薬品 製造条件 現場の状況など ) 分析後に いくつかの分析結果を比較する 予想した元素と同じか異なっているか確認する 14