多元素ナノ粒子を用いたドーナツ型検出器の散乱電子取り込み角検証法の確立

2022 Fiscal Year Final Research Report

• Project/Area Number: 22H04246
• Research Category: Grant-in-Aid for Encouragement of Scientists
• Allocation Type: Single-year Grants
• Review Section: 2190:Physical chemistry, functional solid state chemistry, organic chemistry, inorganic/coordination chemistry, analytical chemistry, polymers, organic materials, inorganic materials chemistry, energy-related chemistry, biomolecular chemistry and related fields
• Research Institution: Tokyo Institute of Technology
• Principal Investigator: Akimoto Yuka 東京工業大学, オープンファシリティセンター, 技術職員
• Project Period (FY): 2022-04-01 – 2023-03-31
• Keywords: 電子顕微鏡 / 走査透過電子顕微鏡 / カメラ長 / 環状暗視野検出器

Outline of Final Research Achievements

試料を透過してある角度以上に散乱した電子のみをドーナツ型の検出器で捉えて画像を構築できる電子顕微鏡を使って、その取込み角度について検証した。材料の原子番号に依存する散乱電子の取込み角度は、試料と検出器の距離（カメラ長）で決まるが、そのカメラ長はメーカーのブラックボックス部分のため利用者には分かりにくい。材料の元素によりどのカメラ長を選択すべきか効率的に検証するため、原子番号が大きく異なる多元素ナノ粒子の標準試料を作製した。
2種類の電子顕微鏡を使用して検証した結果、カメラ長の変化に応じて異種材料のコントラストが変化する傾向を掴むことが出来た。

Free Research Field

電子顕微鏡

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

材料開発において、電子顕微鏡による解析は重要な役割を果たしている。直観的に理解しやすく、特定材料の分布をコントラスト強度として強調させるインパクトのある画像が得られるかは、利用者のカメラ長の選択次第である。学生を含む多くの利用者は電子顕微鏡法を専門としないため、漠然と推奨条件を利用していることが多い。原理や理論を学び検証する手段を提供し、材料解析を正しく理解し適切な結果へと導くことは、教育的意義を有すると考えられる。