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共焦点3次元蛍光X線分析装置(真空仕様)(自作)

基本仕様

測定可能元素 Mg~(ただし試料による)
空間分析能 ~14µm(Au Lα)
試料形状 縦・横:15mm以内
厚さ:5mm以内
特徴 真空下での測定

オプション

  • 試料表面近傍の任意の深さにおける元素分析
  • 深さを選択した2次元元素分布像の取得が可能
  • 深さ方向の情報を有する元素分布像の取得が可能
オプションの詳細

共焦点微小部蛍光X線分析法では、試料の表面近傍において任意の深さで測定を行うことができます。
また、試料を走査させることで3次元的な元素分布像を非破壊的に取得することができます。
本装置では測定雰囲気を真空にすることによって、Mgなどの軽元素の測定も可能です。

【測定例】
毛髪の断面図の元素分布像取得、めっき鋼板など層構造を有する試料に対する深さ方向の元素分布像取得

利用料金

未定

共焦点3次元蛍光X線分析装置(大気仕様)(自作)

基本仕様

測定可能元素 Cl~(ただし試料による)
空間分析能 ~14µm(Au Lα)
試料形状 縦・横:15mm以内
厚さ:5mm以内
検出限界 約10ppm(ガラス標準物質SRM621にて評価)
特徴 水溶液セルを利用して液中でのその場モニタリング可能

オプション

  • 試料表面近傍の任意の深さにおける元素分析
  • 深さを選択した2次元元素分布像の取得が可能
  • 深さ方向の情報を有する元素分布像の取得が可能
  • 水溶液セルを用いた水溶液中でのin situ観察が可能
オプションの詳細

水溶液セルを用いることで、液中における元素分布変化のその場観察が可能です。

【測定例】
塩水中での鉄鋼腐食モニタリング

共焦点3次元蛍光X線分析装置(大型試料対応)(自作)

基本仕様

測定可能元素 Cl(ただし試料による)
空間分析能 79.8 µmCu Kα)
特徴 単色化したX線源を使用

オプション

  • 試料の任意の深さにおける元素分析が可能
  • 単色化したX線源を用いることで、低バックグラウンドの測定が可能
  • 深さ方向の情報を有する元素分布像を取得が可能
オプションの詳細

【測定例】

プリント基板の元素分布像取得

卓上型全反射蛍光X線分析装置(リガク:ナノハンター)

基本仕様

測定可能元素 Al~Uまで(ただし試料による)
試料形状 10µL程度の水溶液
検出限界 約10ppb
特徴 微量液体のppb分析や、固体表面の極微量付着物分析

オプション

  • 【高感度非破壊分析】
    マルチビームシステムによりAl~Uを高感度に検出
    試料を置くだけで簡単に非破壊分析が可能
  • 【ppbレベルの検出限界】
    液体試料の場合、きわめて少ない液量でppbレベルの測定が可能
    測定準備も容易
オプションの詳細

全反射蛍光X線分析法とは、超高感度な蛍光X線分析を可能にする手法です。
X線を低角度で試料に照射すると、試料内部への侵入はほとんどなくなります。
この時、試料表面の元素は効率よく励起されますが、ノイズとなる散乱線は極めて小さくなります。
励起X線照射核は0~2°の間で変えることができます。
これにより、微量元素の超高感度分析が可能になります。

【測定例1:蒸着膜中不純物の検出】
全反射法では、照射X線は試料表面から数nm程度の深さまでしか侵入しません。
この現象を利用して、極表面のみの高感度分析を行うことが可能です。

【測定例2:固体表面上の付着形態分析】
蛍光X線強度の照射角度依存性を測定することで、試料表面上の元素付着形態を判別することができます。

【測定例3:膜状試料の深さ方向分析】
照射X線の角度を変えることにより、構成元素の深さの濃度変化をみることができます。

X線光電子分光装置(島津製作所:XPS/ESCA-3400)

基本仕様

測定可能元素 Li~(ただし試料による)
試料形状 直径:10mm(Φ)以内
厚さ:5mm(t)以内
特徴 固体最表面数ナノメートルの領域の元素分析と状態分析

オプション

  • 金属、セラミックス、高分子材料など、さまざまな資料に対応
  • 測定操作は極めて簡単
  • 高度の自動分析機能とデータ処理
オプションの詳細

軟X線照射によって、固体表面から放出された光電子の結合エネルギーを測定する分析手法です。
光電子の脱出深さが数ナノメートルであることから、固体最表面に近い層からの情報が得られます。
また、酸化の状態や有機物の官能器の種類などに依存して、化学シフトと呼ばれるピークシフトが観測されます。
励起源として軟X線を用いているため、試料に対するダメージが小さいことや、絶縁物の分析も容易です。

【測定例1:材料の品質管理、製造管理のために】

  • 金属材料
    (酸化膜厚や不働態膜の膜厚管理、表面汚染の測定、表面濃化や偏析の管理、腐食の管理、鋼板などの表面処理の評価)
  • ガラス・セラミックス
    (表面組成の管理、光学材料のコーティングの管理、表面偏析、変質の管理)
  • 電子、半導体材料
    (半導体ウェハの有機汚染管理、薄膜や多層膜の膜厚管理、ハードディスクの潤滑膜厚の測定、磁気テープの潤滑膜厚の測定、表面処理の管理)
  • 高分子材料
    (高分子フィルムの表面改善の管理、高分子の接着性の評価、食品包装フィルムの汚染評価、繊維の撥水加工処理の評価、繊維のコーティングの管理)
  • 触媒
    (触媒の活性度評価)

【測定例2:材用、部品、製品の不良解析や研究のために】

  • 触媒の失活
    (Pbなどの金属の酸化度の測定、表面の有機物汚染の測定)
  • すべり性の低下
    (潤滑膜厚の測定、コーティングのはがれの評価、機械部品の潤滑層の酸化の評価)
  • 材料表面の変色
    (汚染不純物元素の測定、汚染物質の状態分析、表面酸化や汚染などの原因究明、腐食の進行度と状態の評価)
  • 高分子フィルムの接着性の低下
    (官能基の測定、表面酸素濃度の測定)

X線分析顕微鏡(堀場製作所:XGT-2700)

基本仕様

測定可能元素 Na~U(ただし試料による)
空間分析能 最小φ10µm
試料形状 高さ:30mm以内
特徴 蛍光X線による元素分析能力、透過X線像、顕微鏡の観察能力の3つの機能をもつX線分析顕微鏡

オプション

  • 前処理不要
  • 大気中非破壊測定
オプションの詳細

生体組織や鉱物の分析、半導体や電子部品関連の各種解析、品質管理など、幅広い分野での活用が可能です。
特別な前処理なしに、試料の構成元素と内部構造の解析を同時に行うことができます。
10µm の空間分解能をもつ高輝度マイクロビームを実現した独自のX線導管(XGT)を採用し、微小な試料でもマッピングが得られるなど、高精度な測定を可能にしています。
主な特長は、元素マッピング像と透過X線像が同時に得られることや試料を選ばないことです。
しかも大気中で非破壊測定が可能なので、貴重な試料や水分を含む試料などにも対応できます。

  1. 元素マッピング像と、透過X線像が同時に得られます。
  2. 試料の前処理なしに、大気中で非破壊・非汚染の測定が可能。
  3. 試料を選ばず、生体などでも分析可能。
  4. Na(ナトリウム)からU(ウラン)まで31元素を同時マッピング。
  5. 100mm×100mm のサンプルをそのまま分析可能。
  6. φ 10µm / φ 100µm の点分析、微小領域から広領域までの面分析に対応。

【測定例1:研究開発】
材料開発、バイオ試料解析
(植物、小動物などの生体組織、鉱物)

【測定例2:品質管理 】
異物分析、不良解析
(半導体パッケージ、電子部品)

【学内限定】単結晶X線回折装置(リガク:Mercury)

基本仕様

 

検出器 CCD検出器 (Mercury CCD)
カメラ長可変範囲 35 mm~75 mm
ダイナミックレンジ 16
4軸ゴニオメータ (AFC-7R)
コリメータ φ0.3 mm, 0.5mm, 1.0 mm
ターゲット Mo (波長0.71070Å)
X線発生装置 回転対陰極型
X線管電圧・管電流可変範囲 20~60 kV, 10 mA300 mA
窒素吹付型低温装置 温度可変範囲 180℃~室温
特徴 シンチレーション検出器を用いた4軸型装置から検出器部分をCCD検出器に交換した装置。測定対象は、低分子化合物(有機物)の単結晶。

 

オプション

  • X線回折を利用して物質の結晶構造を調べることができます。
  • 結晶中に含まれる物質の構造や結晶中の配列を調べることができます。
オプションの詳細

CCD検出器を用いることにより視覚的に結晶の質を把握することができます。

【学内限定】電界放射型走査電子顕微鏡(日本電子:JSM6500F)

基本仕様

最大倍率 10万倍(ただし試料による)
試料形状 直径:30mm以内
高さ:10mm以内
特徴 材料の表面形状を高倍率で観察することができる.電界放射型電子銃なので,プローブ電流が高い.

 

オプション

・通常の二次電子像に加えて,反射電子(後方散乱電子)像の撮影が可能
・Energy Dispersive X-Ray Spectroscopy(EDS)による化学分析
・Electron Backscatter Diffraction(EBSD)法による結晶方位解析

オプションの詳細

 高いプローブ電流の条件で反射電子像を取得することで,原子番号コントラストや結晶方位(電子チャンネリング)コントラストを得ることができる.

 SEM/EDS法は分解能が高く,1μm程度の領域でも元素分析ができる.

 表面を平滑に研磨した結晶性材料に対しては,EBSD法で広い範囲で結晶方位を得ることができる.付属のソフトで極点図や粒界マップなどの描画が可能.

 導電性が無い試料については,金やオスミウムなどによるコーティングが必要.ただし,低加速電圧で低倍率での観察ならば,コーティングなしでも観察可能な場合あり.

 水分を含んだり,真空中でガスを放出する材料については観察不可.

【測定例1:材料の開発のため】
表面の観察,粒子の形態観察,反射電子像による重原子相の同定,EBSD法による集合組織の分析,EDSによる元素マッピング,EDSによる定量分析,EBSDとEDSの組合わせによる相同定.

【測定例2:材料の損傷解析のため】
破面形態観察,すべり帯・せん断帯の観察,腐食の分析,結晶格子回転の解析,相変態の解析,自己組織化した転位構造の観察.

【学内限定】分光光度計(日本分光:V-660)

基本仕様

光学系 ダブルモノクロメータ
測定波長範囲 187~900 nm
試料形状 液体試料(石英セルに封入)、固体試料
特徴 汎用的な紫外可視光領域の分光測定

オプション

本装置は高感度タイプであり、紫外可視光領域で6 Abs.までの測光が可能

オプションの詳細

 ダブルモノクロメータを採用しているため、迷光が極めて低く、極低濃度の試料溶液でも高感度で測定が可能です。

 広い波長範囲で6 Abs.までの測定を実現しており、吸光度の大きい試料でも測定可能です。

【測定例】
溶液試料の吸光度測定、結晶等のバンドギャップ測定、カイネティクスプログラムを用いた反応速度の解析、光学フィルター等の性能評価、反射率測定による多層膜の解析

卓上型全反射蛍光X線分析装置(リガク:ナノハンターⅡ) 

基本仕様

測定可能元素 Al~Uまで(ただし試料による)
試料形状 10µL程度の水溶液
検出限界 約10ppb
特徴 微量液体のppb分析や、固体表面の極微量付着物分析

オプション

・液体中および固体表面の極微量元素をppbレベルで高感度分析

オプションの詳細

全反射蛍光X線分析法を採用し、液体中や固体表面の極微量元素をppbレベルで高感度分析できる卓上型全反射蛍光X線分析装置の次世代機です。全反射蛍光X線分析法は、試料に対してすれすれにX線を入射する手法で、試料に含まれる極微量元素の低バックグラウンド・高感度測定を可能にしています。

環境規制が厳格化する中、たとえば工場廃液などに含まれるAs(ヒ素)、Se(セレン)およびCd(カドミウム)などについて、ppbレベルの分析をより簡単な方法で行いたいというニーズは高まりを見せています。本装置を使用すれば、液体の水滴を試料板に垂らし、乾燥させてから測定するという簡便な方法で、ごく少量の試料でも、ppbレベルの分析が可能です。また、内標準物質を使った定量分析も容易に実行することができます。

本装置は、全自動光軸調整システムによる安定した高感度分析と、卓上型で扱いやすく、手軽に操作できる機動性を兼ね備えた装置です。600Wの高出力X線源と新開発のミラー、大面積のSDD検出器により、高強度・高感度測定を可能にしています。Cdの検出下限は2ppb。液中のAsやSeの場合、0.8ppb以下の検出限界を実現しています。

Kα線を高効率に励起できることも大きな特長です。これまで原子番号48のCdは、Kα線を励起することが困難で、測定の難しいL線による分析に頼ってきました。しかし、本装置で使用する新開発のミラーは約30keVの高エネルギー励起源を利用できるため、高S/Nでクリアなピークを得られるKα線を使ったCd測定が可能です。工場廃液のスクリーニング分析や、ワインに代表される飲料分析といった分野で、広く活用されることが期待できます。

固体表面の分析においては、主に薄膜・フィルム分野において、表面より少し深い部分の分析も行いたいというニーズもあります。こうした分析の場合、X線の入射角を変えることで、奥にある元素を励起させて分析する斜入射蛍光X線分析法を使用します。本装置は、入射角度変更機能を備えているため、情報深さを変えて表面分析を行うことを可能にしています。この仕組みは、ナノパーティクルサイズの研究などに活用することができます。

その他の特長

  • 広範囲な元素を検出
    検出可能な元素範囲は、原子番号13のAl(アルミニウム)から、原子番号92のU(ウラン)までです。
  • 極微量な試料を測定
    液体試料の場合、必要な試料量は10µL~50µLで良く、一般の化学分析法に比べて数10分の1で済みます。微量な遺留物を非破壊分析したい法科学分野からのニーズにも十分にこたえることができます。
  • 連続測定が可能
    16試料交換機を搭載し、自動運転・夜間運転が可能です。
  • 場所を選ばず設置
    AC100V電源のみで稼働し、分析ガスは不要。X線管理責任者の届け出も不要です。

旧NANOHUNTERからの主な強化ポイント

  • 高出力X線源を採用
    600WのX線源を搭載。従来の50Wに比べて大幅な出力強化を果たしました。
  • Mo励起で100倍の感度向上
    Cu励起(8keV)で10倍、Mo励起(18keV)なら100倍の感度向上を実現しました。CuとMoの間にある原子番号30~41の原子を高効率に励起できるほか、新開発の多層膜ミラーにより、原子番号44~49のKα線を励起できるようになりました。
  • 低価格化を実現
    Mo管球による軽元素測定を可能にしたことで、搭載X線管球を1つにするなど、さまざまな技術革新による低価格化を実現しました。

【学内限定】テラヘルツ分光装置(自作)

基本仕様

光学系* 透過測定光学配置
測定範囲** 周波数:0.1~3 THz,波数:3.3~100 cm-1,波長:0.1~3 mm,エネルギー:0.48~14.4 meVa
スペクトル分解能*** 10 GHz
測定条件 常温,大気圧,測定光束断面:1~10 mm (1 THz),直線偏光
試料形状
固体試料(標準)
粉体,液体,気体試料(別途相談)
特徴 テラヘルツ時間領域分光法を採用.光学定数(誘電率,屈折率など)の複素成分を導出可能.

オプション

  • * 反射型,全反射分光への切替えも可能(要相談)
  • ** 本装置は汎用タイプであるが,放射素子・レーザーの交換により7 THzまでの連続スペクトルの測定が可能.
  • *** 時間遅延の掃引条件の切替により,周波数分解能を1 GHz (0.033 cm-1)に変更することが可能.
オプションの詳細

ダイナミクレンジは1 THz付近で120 dB以上あり1 THzから離れると小さくなる.
測定結果(時間波形,FFTスペクトル,透過率スペクトル,位相差スペクトル,複素光学定数)をテキスト形式で保存可能.

【測定例】
半導体ウエハ,強誘電体結晶(セラミック),非線形光学結晶,光学異方性のある固体材料,ポリマー系樹脂,透明導電膜などの固体材料の透過測定.織金網等の金属周期構造体やチロシンなどの粉体試料およびポリマー系発泡樹脂の透過測定.有機溶媒単体や混合溶液,水蒸気,アルコール系の気体の透過測定.

【学内限定】核磁気共鳴装置・NMR(Bruker Biospin:Avance300 nanobay (AV300N))

基本仕様

超伝導マグネット

磁場強度:7.14 T(1H核共鳴周波数: 300 MHz)
磁場遮蔽型マグネット
標準ボア

試料形状 液体
測定温度 -150~180℃
ソフトウェア TopSpin3.2
特徴

測定内容:1次元測定,2次元測定,多核測定、緩和時間測定等         コンパクトデザインおよび磁場遮蔽型マグネットのため通常の実験室に設置    高感度NMR装置の中では、低磁場装置であるためルーチン測定用

オプション

  • 5 mm径 多核種プローブ
  • オートマッチング&オートチューニング
  • 軽溶媒測定
  • 温度可変用スピナー
オプションの詳細

幅広い核種の測定が可能

自動によるマッチング&チューニングが可能なことで幅広いユーザーが利用可能

軽溶媒測定は、重溶媒が用意できない特殊な溶媒の場合等に有効

10~60℃の範囲を越える場合は温度可変用スピナーを用いて測定

【学内限定】

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