[EPMA]電子プローブマイクロアナライザー

EPMA:Electron Probe Micro Analyzer

装置外観

[EPMA]電子プローブマイクロアナライザーの分析事例はこちらからご覧ください。

特徴

 電子プローブマイクロアナライザー(Electron Probe Micro Analyzer:EPMA) は、真空中で細く絞られた
電子線を固体試料表面に照射し、発生する特性X線を分析することで、元素の同定や定量値に関する知
見を得る手法です。特性X線を波長分散型検出器(WDX:Wavelength Dispersive X-ray Spectrometer)を用
い分析することで、エネルギー分散型検出器(EDX:Energy Dispersive X-ray Spectrometer)よりも、感度の
高い測定が可能です。軟X線発光分光法(SXES: SoftX-Ray Emission Spectroscopy)を用いることで、局
所的な化学結合状態に関する情報も得られます。

特性X線発生の過程

適用例

WDX

  • 異物の組成分析
  • 面分析による元素分布の可視化
  • %以下の微量不純物の定量分析

SXES

  • 遷移金属の化学結合状態分析(価数評価)
  • 試料断面方向からの局所的な状態分析
  • カーボン材料の結合状態変化(sp2,sp3)

原理

WDXとSXESの原理

 WDXでは、試料から発生した特性X線を分光結晶で分光します。分光結晶の面間隔をdとすると、ブラッグ
の条件により波長λ のX線は、2dsinθ=nλを満たす角度2θの方向に分光されます。特性X線は元素ごと
に固有の波長を持つので、元素ごとに決まった角度で分光されます。
 SXESでは、試料から発生した特性X線の内、軟X線を不等間隔溝回折格子により、高い波長分解能で分
光し、それらを高感度X線CCDカメラにより同時に検出します。

WDXとSXESの原理

装置構成

WDXとSXESの原理

データ例

WDXデータ例(EDXとの比較)

WDXとSXESの原理
WDXとSXESの原理

SXESデータ例(Mn酸化物微粒子の価数評価)

 SXESでは標準スペクトル、もしくは標準試料の測定から酸化物の価数評価ができます。特性の
理解にあたってはデバイス構造にて価数などの電子状態の把握が重要であり、局所的な評価が
可能なSXESはその有効なツールとなります。ここでは、Mn及び価数の異なるMn酸化物のSXES
のスペクトルを紹介します。

WDXとSXESの原理
WDXとSXESの原理

データ形式

・PDFファイル
・Excelファイル等

仕様

WDXとSXESの原理

必要情報

  1. 目的/測定内容
  2. (1)着目元素(予想される化学結合状態:SXES)
    (2)含有元素
    (3)測定箇所
  3. 試料情報
    (1)数量・予備試料の有無
    (2)試料サイズ・層構造・膜厚・基板
    (3)破壊可否
  4. 納期
    (1)ご希望の速報納期、納品納期

注意点

以下の特徴のあるサンプルは測定に悪い影響を及ぼします。

  • 磁性材料
  • 絶縁性材料(導電処理により分析可能)
  • 試料表面凹凸のあるもの(研磨等で平坦化することで対応可能)

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