低真空走査電子顕微鏡利用者支援のための観察条件データベースの構築

1. 研究目的 : より複雑化・高性能化してきている低真空走査電子顕微鏡について、試料・目的別に最適な観察条件の目安を示すことで初心者にも高画質像及び適正な分析結果取得のサービスを提供することが目的である。2. 研究方法 : 観察装置は日立SU3500を使用した。試料は絶縁物を主とし、ガス発生量の多い含水試料や含油試料を含め合計103個用意した。前処理なしの試料に対して、表面微細構造観察、組成観察、凹凸観察、元素分析(定性定量/マッピング)の4つの目的別に、6つの観察条件(真空モード、圧力、画像検出信号、加速電圧、作動距離、照射電流強度)の最適値を探った。3. 研究成果 : 合計103個の試料について観察条件のWebデータベースを作成し、機器利用者に公開した。下に、研究してみて解ったことを列記する。●低加速電圧(1.5kV)かつ低真空(650Pa)の条件ではどの試料も観察に適さない。生物、植物試料など元素組成が軽く水分を含んだ試料に適した条件であるが、低倍でも観察困難であった。●励起光像の最適圧力は反射電子像のそれより高い傾向がある。●飽和水蒸気圧より低い圧力下に於いては、みずみずしい花弁などは650Paでも30Paでも変形するまでの時間に大差なかった。故に30Paの方が分解能が良いため、「30Paで5分以内」などと設定した6つの観察条件とは別の「時間」という条件を付加した試料もある。●乾燥した絶縁物の場合、高真空モードかつ低加速(1.5kV)という最適条件もあり、低真空モードでは困難な低加速(1.5kV)で観察できるぶん表面の情報に勝る。

1. 研究目的 : より複雑化・高性能化してきている低真空走査電子顕微鏡について、試料・目的別に最適な観察条件の目安を示すことで初心者にも高画質像及び適正な分析結果取得のサービスを提供することが目的である。2. 研究方法 : 観察装置は日立SU3500を使用した。試料は絶縁物を主とし、ガス発生量の多い含水試料や含油試料を含め合計103個用意した。前処理なしの試料に対して、表面微細構造観察、組成観察、凹凸観察、元素分析(定性定量/マッピング)の4つの目的別に、6つの観察条件(真空モード、圧力、画像検出信号、加速電圧、作動距離、照射電流強度)の最適値を探った。3. 研究成果 : 合計103個の試料について観察条件のWebデータベースを作成し、機器利用者に公開した。下に、研究してみて解ったことを列記する。●低加速電圧(1.5kV)かつ低真空(650Pa)の条件ではどの試料も観察に適さない。生物、植物試料など元素組成が軽く水分を含んだ試料に適した条件であるが、低倍でも観察困難であった。●励起光像の最適圧力は反射電子像のそれより高い傾向がある。●飽和水蒸気圧より低い圧力下に於いては、みずみずしい花弁などは650Paでも30Paでも変形するまでの時間に大差なかった。故に30Paの方が分解能が良いため、「30Paで5分以内」などと設定した6つの観察条件とは別の「時間」という条件を付加した試料もある。●乾燥した絶縁物の場合、高真空モードかつ低加速(1.5kV)という最適条件もあり、低真空モードでは困難な低加速(1.5kV)で観察できるぶん表面の情報に勝る。