アプリケーション
Au-WS2コアシェルナノ粒子のEDS分析
January 30, 2026
EDS/EDX
エネルギー分散型X線分光法(EDS/EDX)は、試料の組成または化学的性質を解明します。
概要
エネルギー分散型X線分光法（EDS/EDX）は、材料の元素組成を分析するための手法です。試料に電子ビームを照射した際に発生する特性X線のエネルギーと強度を測定することで、周期表のほとんどの元素の複雑な分布を明らかにします。EDSは単なるツールではなく、より深い理解と発見への扉を開き、これらの元素の重要性に関する貴重な洞察を提供します。マイクロエレクトロニクス、触媒、冶金、環境科学、生物医学研究など、多様な分野に及び、材料の謎を解き明かし、より明るい未来のためのイノベーションを推進します。
EDS/EDXとは？
EDSは、走査型電子顕微鏡（SEM）や透過型電子顕微鏡（TEM）と組み合わせることで、試料表面の特性をより深く理解するための詳細な元素マッピングを収集します。
この手法は、原子が特定のエネルギー準位（または電子殻）に電子を配列しているという概念に基づいています。試料に高エネルギー電子のビームを照射すると、原子の電子が内殻から放出され、電子空孔が生じます。その後、高エネルギー準位の電子が内殻に遷移する際に、エネルギーがX線として放出されます。
遷移に関与する電子殻によって、放出されるX線は異なります。周期表上のすべての元素は固有の電子構造を持ち、エネルギー準位もそれぞれ異なります。したがって、放出されるX線は各元素固有のものです。各元素から放出される特性X線のエネルギーと強度を分析することで、試料の元素組成に関する詳細な情報を得ることができます。
シリコンドリフト検出器（SDD）は、試料から発生するX線を検出するために使用されます。これらのX線は電気信号に変換され、パルスプロセッサと専用ソフトウェアによって解析され、エネルギースペクトルが生成されます。このスペクトルには、試料から発生する特性X線のエネルギーに対応するピークが表示されます。これらのピークは、スペクトルライブラリを使用して特定の元素と照合されます。検出された特性X線に基づいて、試料中に存在する元素を識別および定量化するための分析モデルが開発されています。
EDS/EDXの利点
| 機能 | 利点 |
|---|---|
| 重元素の組成を高精度に定量分析 | 使いやすさを追求した設計により、主要元素や微量元素、不純物など、元素組成に関する定量データ を日常的に収集するのに最適です。 |
| 非破壊分析 | 試料に恒久的な損傷を与えたり組成を変化させたりすることなく、電子ビーム励起時に試料から発生 する特性X線を高精度に検出します。 |
| 結果までの時間を短縮 | 試料中の元素を迅速に定性・定量分析し、リアルタイム分析を可能にする最適な手法です。特に、 ハイスループットアプリケーションや時間効率が最優先されるルーチン分析に適しています。 |
| 多様な試料に対応 | 固体、粉末、薄膜など、様々なバルク試料に対応します。 |
| SEMおよびTEM技術との連携 | SEMおよびTEM技術との連携 イメージングと元素分析を同時に行うことが可能となり、化学組成に関する貴重な知見 が得られます。この組み合わせにより、研究対象の材料に対する理解と背景知識が 深まります。 |
EDS/EDXのワークフロー
ステップ１：試料調製試料は平坦で研磨済みであり、ホルダーまたはスタブに固定する必要があります。非導電性試料は、画像歪みやドリフトの原因となる帯電効果を排除するためにコーティングが必要です。これを実現する最良の方法は、PECS™ II装置のような全自動アルゴンイオンミリングシステムを使用することです。
PECS II装置は、損傷のない表面、断面を調製し、帯電を保護または排除するためのコーティングを施すことができます。
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ステップ２：データ収集EDS検出器は、顕微鏡ビームが試料に照射された際に発生するX線を収集します。これらのX線強度は、試料中の様々な元素の濃度に変換されます。この変換は、EDAX® APEX™およDigitalMicrograph®ソフトウェアによって行われます。
EDS検出器は、顕微鏡ビームが試料に照射された際に発生するX線を収集します。これらのX線強度は、試料中の様々な元素の濃度に変換されます。この変換は、EDAX® APEX™およDigitalMicrograph®ソフトウェアによって行われます。 |
ステップ３：分析データが収集されたら、元素マップ、相マップ、定量分析を行います。これらの情報から、試料の化学組成についてより詳しく知ることができます。これらの操作はすべて、EDAX APEXおよびDigitalMicrographソフトウェアプラットフォーム上で直接実行できます。 |
用途
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Secondary electron image and elemental metal fraction maps (by wt. %) of the same region of the MgLiAl alloy; white pixels are regions excluded from the analysis due to influence of topography.
