汎用SEMを用いたSEM-SXES装置の試作

Development of a SEM-SXES instrument

寺内 正己*; 越谷 翔悟*; 佐藤 二美*; 高橋 秀之*; 飯田 信雄*; 村野 孝訓*; 小池 雅人; 今園 孝志; 小枝 勝*; 長野 哲也*; 笹井 浩行*; 大上 裕紀*; 米澤 善央*; 倉本 智史*

Terauchi, Masami*; Koshiya, Shogo*; Sato, Futami*; Takahashi, Hideyuki*; Handa, Nobuo*; Murano, Takanori*; Koike, Masato; Imazono, Takashi; Koeda, Masaru*; Nagano, Tetsuya*; Sasai, Hiroyuki*; Oue, Yuki*; Yonezawa, Zeno*; Kuramoto, Satoshi*

電子顕微鏡(TEM/EPMA)に搭載でき、測定領域504000eVの軟X線発光分光(SXES)装置の開発とともに、スペクトルマッピング可能なソフトウェアも含めたナノスケール軟X線発光分光システムの開発を行ってきた。今回、TEM/EPMAだけでなく、汎用の走査型電子顕微鏡(SEM)へSXES装置を組み込むことを目的とした装着テストを開始した。TEMに比べると、SEMではプローブ電流が大きくかつ照射体積も大きくなるため、試料表面へのコンタミネーションや制動輻射によるバックグラウンドが測定上の問題となる反面、信号量が増加し、短時間での測定が期待されるため、材料開発・評価の現場においてSEMとSXESを組合せた分析技術を確立することは有用である。本研究では、TEM/EPMA用に開発したSXES装置と同一の光学系を持つ分光器を新たに製作し、それをSEM本体(JEOL JSM-6480LV)の拡張ポートに装着した。検出器はマルチチャンネルプレート(MCP)を用いた。SEM用分光器で得られたアルミニウムのL端でエネルギー分解能は0.2eV程度であり、これはTEM/EPMA用分光器と同等の性能であることを確認した。

For the purpose of applying a soft X-ray emission spectroscopy (SXES) instrument that was developed for TEM to more variety of materials we had extended the technique compliant with EPMAs, the energy region of 2000-4000 eV, and spectral mapping software. From the point of view of the evolution of analytical techniques to the SXES close to the scene of material development and evaluation, we began testing the device attached to a commercial SEM. A newly developed spectrometer was installed to the WDS port of a SEM (JEOL JSM-6480LV). Detector was used a multi-channel plate (MCP). Compared with TEM probe current and volume of irradiation become larger in SEM. The resultant invites a significant increase of signal and short measuring period. On the other hand, by contamination and bremsstrahlung background has been a problem on the measurement. Performance of the spectrometer is about 0.2 eV energy resolution at the L-edge of aluminum and it is equivalent performance with TEM and EPMA.