JIS規格、磁場偏向型計測は、特に質量分析計では、金属素材の分析にも応用されています。

製造の知識

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。

磁場偏向型計測とは?

磁場偏向型計測(Magnetic Deflection Measurement) は、磁場を利用して金属の成分や特性を測定する方法 です。
特に 金属中の電子やイオンの動きを磁場で制御し、その偏向(曲がり方)を測定することで成分や物性を分析する ことができます。

金属の種類(成分)や電気的・磁気的特性を分析できる!
高精度で元素や粒子の識別が可能!
電子顕微鏡・質量分析・磁気測定などの分野で活躍!


1. 磁場偏向型計測とは?

磁場偏向型計測は、磁場を使って電子やイオンの軌道を変化させ、その動きから金属の成分や特性を測定する方法 です。

🔍 「この金属はどんな成分でできている?」元素分析!
🔍 「この金属の電気的・磁気的性質は?」物性測定!


2. 磁場偏向型計測の仕組み

(1) 磁場をかける

  • 金属から飛び出す電子やイオンに磁場をかける!
  • 磁場の影響で粒子の軌道が曲がる(ローレンツ力)!

(2) 偏向(曲がり方)を測定

  • 粒子の種類(質量や電荷)によって、曲がる角度が異なる!
  • この角度を測ることで、金属の成分や特性がわかる!

💡 例:磁石の近くで電線を動かすと電流が流れる現象と同じ!

  • 軽い粒子(電子)は大きく曲がる!
  • 重い粒子(イオン)は少ししか曲がらない!

3. 磁場偏向型計測の種類

磁場偏向型計測には、主に 「電子線回折(LEED, TED)」「質量分析(MS)」「ホール効果測定(HE)」 の3つの方法があります。

(1) 電子線回折(LEED, TED)

磁場を使って電子の動きを制御し、結晶構造を調べる!
電子顕微鏡と組み合わせて、金属の表面や内部構造を分析!

💡 使われる場面

  • 金属の結晶構造の解析
  • 薄膜やナノ材料の表面分析
  • 電子顕微鏡(SEM, TEM)での観察

(2) 質量分析(MS, SIMS)

磁場でイオンの軌道を変え、金属の成分を識別する!
イオンの質量を測ることで、元素を特定!

💡 使われる場面

  • 金属の微量成分分析(不純物の検出)
  • 半導体や電子部品の成分調査
  • 材料の汚染チェック(SIMS: 二次イオン質量分析法)

(3) ホール効果測定(HE)

磁場を使って金属の電気的特性を測定する!
電子やホール(電荷キャリア)の動きを調べる!

💡 使われる場面

  • 半導体や超伝導材料の電気的特性評価
  • 磁性材料の特性測定
  • 電子デバイスの開発

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4.磁場偏向型計測の基本情報

5.主な特徴

6.磁場偏向の基本原理

7.表示単位

8. 磁場偏向型計測に使う装置

(1) 電子線回折装置(LEED, TED)

(2) 質量分析計(MS, SIMS)

(3) ホール効果測定器


9. 磁場偏向型計測が活躍する場面

(1) 金属材料の成分分析

(2) 半導体・電子デバイスの開発

(3) 磁性材料・超伝導材料の研究

(4) 環境・医療分野


10. 磁場偏向型計測のメリット・デメリット

✅ メリット

❌ デメリット


11. まとめ

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