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分析装置紹介

X線光電子分光装置X-ray Photoelectron Spectroscope(XPS)

Agilent Technologies製 Agilent 7500C Agilent 7500CX

装置名
アルバック・ファイ製 PHI5000 VersaProbeⅡ
装置の仕様
  • X線源:モノクロAl、デュアルアノード (Mg+Al)
  • 最小位置分解能:10 μm
  • イオン銃:単原子Arイオン銃、Arガスクラスターイオン(GCIB)銃
  • オプション:雰囲気遮断機構、ステージの加熱・冷却機構

X線光電子分光法(XPS, またはESCA)は、試料表面の元素情報を精度よく分析できる手法です。真空中でエネルギーhνのX線を試料に照射すると、光電効果により原子の内殻もしくは価電子準位に属する電子が励起され、運動エネルギーEkの光電子として真空中に放出されます。電子の物質内部での結合エネルギー(EB)、仕事関数(W)を用いて運動エネルギーは次式で表されます。

Ek=hν-EB-W

結合エネルギーは元素に固有の値であるため、光電子の運動エネルギーを測定することで、試料に存在する原子種(H, Heは除く)およびその量、化学結合状態などの情報を評価することができます。
軟X線により励起された電子の平均自由行程が数nm以下であることから、光電子の脱出深度(XPSの分析深さ)は表面から数nm程度の深さに限定されます。

弊社のXPS装置には従来の単原子Arイオン銃に加え、Arガスクラスターイオン銃も併設しています。図1に示すように、Arガスクラスターイオン銃を用いることで、有機物の分子構造を破壊することなくスパッタ加工ができるため、有機物の深さ分析が可能です。また、トランスファーベッセルを用いた雰囲気遮断機構やステージの加熱・冷却機構も備えており、種々の試料の分析に対応することができます。

図1

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