Development of wavelength-dispersive micro-IBIL for the chemical structure analysis of micrometer-sized particles

マイクロメートルサイズの微粒子中の化学形態を分析するための波長分散型マイクロIBILシステムの開発

加田 渉; 横山 彰人; 江夏 昌志; 佐藤 隆博; 神谷 富裕

Kada, Wataru; Yokoyama, Akihito; Koka, Masashi; Sato, Takahiro; Kamiya, Tomihiro

アスベストやエアロゾルといった微小な無機物試料の化学形態は、その毒性や機能を決定するうえで非常に重要な役割を果たす。しかしながらこれはマイクロPIXE分析では計測できない。他方、現在開発しているマイクロIBIL分析法は、試料の化学形態や結晶構造に関する情報をイオンマイクロビーム照射野から取得することが可能である。従来のイオンマイクロビーム分析技術にない、試料の化学形態を分析する手法として、マイクロIBIL分析法を確立するため、本研究では同システムを高度化しながら、基礎的なデータを取得した。3-MeV-HをプローブとしたマイクロPIXE/IBILにより幾つかのアスベスト試料を分析し、珪素や鉄酸化物を試料とした結果を比較することで、その分析結果が試料内の化学的な変化により異なることを確認した。

Local distribution of the elements with specific chemical-states or structures may decide the behaviours of the host materials, but is hardly obtainable by conventional micro-PIXE analysis. On the other hand, Ion Beam-Induced luminescence (IBIL) analysis is able to estimate chemical-state or structural information of the targets distributed in the interaction area of the ion-beam. This will be an ideal analysis probe to obtain chemical-state imaging of the minerals with micro-meter-size structures. In this study, we analyzed several mineral-complex powders of Si, Al, Fe, Mg, and Mn oxides to characterize luminescent properties of them on the developed 3-MeV-H micro-PIXE/IBIL system. This is a preliminary study to build a database storing those results for the precise analysis of unknown mineral targets. Then, we have tried to analyze actual mineral sample, asbestos.