FE-EPMA(電界放出型電子線マイクロアナライザ) - JEOL社 JXA 8500F -

FE-EPMA(電界放出型電子線マイクロアナライザ)を用いた分析例

電界放射型の高輝度電子銃を搭載したFE(Field Emission)-EPMA(電界放出型電子線マイクロアナライザ)により、従来のEPMAでは不可能であった100nm領域の元素分析が可能となりました。析出物や断面のマッピングに威力を発揮いたします!!

FE-EPMAの特長

微小領域の元素定性分析

空間分解能:150nm(従来機は370nm)

高精細な元素マッピング分析

最高倍率:20,000倍(従来機は5,000倍)

高感度分析

分析感度:数100ppm(SEM-EDXは0.5%)、
C定量分析精度:0.1%(SEM-EDXは不可)

B~Uまでほぼあらゆる組合わせに適用可能

FE-EPMA(JEOL社 JXA 8500F)
FE-EPMA(JEOL社 JXA 8500F)

SEM-EDXでは分離できないCrとO, FeとF, MoとS, AgとPdなどの分析も可能

豊富な解析ソフト

相分布、粒度分布、膜厚評価、薄膜の定量など

大型試料にも対応

最大100mm×100mm×75mm高さ

基本仕様

  FE-EPMA 従来EPMA
電子銃 ZrO/Wチップ W, LabB6, CeB6
加速電圧 3~25kV 10~25kV
最小ビーム径 観察時 8nm W 40nm
LaB6 25nm
分析時 0.1μm W 0.5μm
LaB6 0.3μm
最小面分析領域 5μm 30μm

分析事例1:Pbフリー快削鋼中に分散した微細析出物の分布

FE-EPMAと従来機(W型-EPMA)で同一位置を同一条件で元素マッピングした例です。FE-EPMAでは、分析時の高電流100nAでも、電子ビームが十分細く絞れるため、1μm未満の微細析出物も、その形やサイズが鮮明に識別できます。粒子計測ソフトや相分析ソフトを用いて、ヒストグラムや粒度分布など、お客様のニーズに合わせたデータ解析もご提案できます。

Pbフリー快削鋼のMn, S面分布 ~FE-EPMAと従来EPMAの比較~(加速電圧10kV, 電流値100nA)
Pbフリー快削鋼のMn, S面分布 ~FE-EPMAと従来EPMAの比較~(加速電圧10kV, 電流値100nA)

分析事例2:鋭敏化したステンレス鋼におけるCr欠乏層の濃度分布

フェライト系ステンレスにおいて、結晶粒界に析出したCr炭化物近傍で、Cr欠乏層が生成されている様子を観察することができました。サブミクロン領域における数%の濃度差を捉えています。

鋭敏化したフェライト系ステンレス鋼表面のCr, Fe濃度面分布鋭敏化したフェライト系ステンレス鋼表面のCr, Fe粒界線分布
鋭敏化したフェライト系ステンレス鋼表面のCr, Fe濃度面分布および粒界線分布
(加速電圧10kV, 電流値100nA)

分析事例3:携帯電話に搭載された発光ダイオードの断面観察例

FE-EPMAと(LaB6型-EPMAで同一条件でSEM観察と線分析した例です。FE-EPMAでは、界面が明瞭で数10nmの微細多積層構造も確認できます。空間分解能をGaPとAlPIn界面で評価すると、従来機の2.5倍に向上しました。

反射電子像(20,000倍)
反射電子像(20,000倍)

界面からの距離(nm)
界面からの距離(nm)

発光ダイオード断面のSEM写真およびGa線分布と界面の分解能
~FE-EPMAと従来EPMAの比較~(加速電圧5kV)

FE-EPMAが適用できる分析内容

電気・電子

  • Pbフリー半田の元素マッピング
  • 半田接合部の界面分析(界面拡散~合金化の観察)
  • コンデンサーの断面元素マッピング
  • ディスプレイ、蛍光塗料の希土類元素等マッピング
  • 電極表面処理層の断面元素マッピング

金属・鉄鋼

  • 析出物、介在物のマッピングおよび粒子解析
  • フェライト系ステンレス鋼の粒界評価
  • 各種めっき層の断面マッピング分析
  • 脱炭層、浸炭層の評価
  • 金属上の機能性薄膜の膜厚評価
  • ステンレス、低合金鋼の酸化膜やさび層の元素マッピング

その他

  • セラミックス系、合金系焼結材料の元素マッピング(助剤との界面反応評価)
  • 磁性材料の粒界相分析
  • Pt、Ag-Pd等触媒金属の形態、分布評価

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