こんにちは、セイゾーです。初心者でも理解しやすいように説明します。その重要性についても説明します。
電子線分析法とは？
電子線分析法（Electron Beam Analysis） は、電子線を金属に当てて、成分や構造を分析する方法 です。
X線を使う分析（X線解析法）と似ていますが、電子を使うことで より細かい部分を分析できる という特徴があります。
✅ 金属の成分（元素）や微細な構造を高精度で測定できる！
✅ ナノレベルの分析が可能！（電子顕微鏡と組み合わせる）
✅ 金属材料・半導体・ナノテクノロジー・生物学分野でも活躍！
1. 電子線分析法とは？
電子線分析法は、電子線（高エネルギーの電子ビーム）を試料に当てたときに発生する信号を測定し、成分や構造を分析する方法 です。
特に、金属の 成分分析・微細構造の観察・結晶構造の解析 に適しています。
🔍 「この金属はどんな成分でできている？」 → 元素分析！
🔍 「この金属の内部構造はどうなっている？」 → 微細構造の観察！
🔍 「この金属の結晶の向きは？」 → 結晶構造の解析！
2. 電子線分析法の種類
電子線分析法には、主に 「走査型電子顕微鏡（SEM）」 と 「透過型電子顕微鏡（TEM）」 の2種類があります。
(1) 走査型電子顕微鏡（SEM）
✅ 表面の微細構造や形状を高倍率で観察できる！
✅ 元素分析（EDX, EPMA）と組み合わせると、成分まで分析できる！
💡 仕組み 1️⃣ 電子ビームを金属の表面に当てる
2️⃣ 金属から反射した電子を検出する（表面の形を観察！）
3️⃣ 同時に発生するX線を測定すると、成分（元素）分析も可能！
💡 使われる場面
- 金属表面の微細なキズや凹凸の観察
- 自動車部品・電子部品の不良解析
- ナノ材料や半導体の構造観察
(2) 透過型電子顕微鏡（TEM）
✅ 金属の内部構造や原子レベルの分析が可能！
✅ 電子回折（結晶構造解析）もできる！
💡 仕組み 1️⃣ 電子ビームを金属の薄い試料に透過させる
2️⃣ 電子が通過した像を撮影（透過像の観察！）
3️⃣ 結晶構造のパターンを解析して、結晶の向きや種類を分析！
💡 使われる場面
- ナノ材料・合金の微細構造解析
- 金属の欠陥や結晶の向きの解析
- 半導体デバイスの内部構造解析
3. 電子線分析法の測定方法
電子線分析法では、電子ビームによって発生するさまざまな信号を測定し、異なる情報を得ることができます。
(1) エネルギー分散型X線分析（EDX, EDS）
✅ 電子線を当てて発生するX線を測定し、元素を特定！
✅ SEMやTEMと組み合わせて、微小領域の成分分析が可能！
💡 使われる場面
- 金属や半導体の微小領域の成分分析
- 異物や不良の原因調査
- ナノ材料の元素分布の測定
(2) 電子プローブマイクロアナライザー（EPMA）
✅ X線を波長ごとに分けて測定することで、より高精度な成分分析が可能！
✅ 広い範囲の元素分布を測定できる！
💡 使われる場面
- 金属材料の微量成分分析
- 合金や半導体の成分分布測定
- 鉱物やセラミックスの元素分析
(3) 電子回折（SAED, EBSD）
✅ 電子の回折パターンを測定し、結晶構造や向きを解析！
✅ TEM（透過型電子顕微鏡）やSEMと組み合わせて使用！
💡 使われる場面
- 金属の結晶方位や結晶粒の解析
- 合金やナノ材料の結晶構造の研究
- 半導体や電子部品の品質管理
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4．電子線分析法の基本情報
5．主な特徴
6．主な分析手法と得られる情報
7．表示単位
8. 電子線分析法に使う装置
(1) 走査型電子顕微鏡（SEM）
(2) 透過型電子顕微鏡（TEM）
(3) エネルギー分散型X線分析装置（EDX, EDS）
(4) 電子プローブマイクロアナライザー（EPMA）
9. 電子線分析法が活躍する場面
(1) 金属材料の成分分析
(2) 半導体・電子部品の品質管理
(3) ナノ材料・薄膜の分析
(4) 医療・生体材料の研究
10. 電子線分析法のメリット・デメリット
✅ メリット
❌ デメリット
11. まとめ
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