電子顕微鏡用軟X線分光器の開発と実用化

小池 雅人

no journal, , 

電子顕微鏡は90年近くの歴史を持ち、微小領域の観察・分析に多くの貢献をしてきた。そのため元素分析, 構造解析, 状態分析などの目的でエネルギー分散形分光器(EDS), 波長分散形分光器(WDS)など多くの分光器が開発されてきた。しかしながら、リチウム等の軽元素の分析に必要な軟X線領域において実用的な電子顕微鏡用分光器は存在しなかった。そこで、東北大学, 日本電子, 島津製作所, 原子力機構のグループは不等間隔溝収差補正型回折格子と高感度X線CCDカメラを組み合わせることにより、高エネルギー分解能を実現する電子顕微鏡用軟X線分光器を開発した。この装置の特長はEDS同様にパラレル検出可能で、かつWDSが持つエネルギー分解能を超える0.3eV(Fermi端Al-L基準)の高エネルギー分解能分析が50eV4keVの広いエネルギー領域で可能である。新開発の分光系デザインにより、回折格子や検出器(CCD)を動かさずに異なるエネルギーのスペクトルを同時に測定できる。しかも高エネルギー分解能であるので、状態分析マップの収集が可能である。この装置の心臓部である平面結像型不等間隔溝ホログラフィックラミナー型回折格子の開発、分光器システムの概要及び、マッピングを含む測定データについて紹介する。