2014 Fiscal Year Annual Research Report
カソードルミネッセンス現象を利用した大気中における材料分析法の確立
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26709056
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| Research Institution | Tohoku University |
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Principal Investigator |
今宿 晋 東北大学, 金属材料研究所, 准教授 (40606620)
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| Project Period (FY) |
2014-04-01 – 2017-03-31
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| Keywords | カソードルミネッセンス / 希土類磁石 / 希土類元素 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本年度は、磁石中の希土類元素を走査型電子顕微鏡を用いたカソードルミネッセンス法(SEM-CL法)によって検出する方法の確立を目指した。
カソードルミネッセンス(CL)現象は絶縁体あるいは半導体しか示さないので、導体である希土類磁石はCL現象を示さない。そこで、磁石を塩酸溶液に浸漬して、磁石表面に絶縁体である塩化物層を形成させた。この磁石表面をSEM-CL分析すると、希土類元素による発光を検出することができた。この方法を用いると、スペクトルの違いから、ネオジム磁石とサマリウムコバルト磁石を識別することができた。また、ネオジム磁石中に含まれる高価な希土類元素であるジスプロシウム(Dy)とテルビウム(Tb)を検出することができた。
本研究で確立したSEM-CL法による磁石中の希土類元素分析法の応用例としては、リサイクル現場における希土類磁石の分別や磁石中の希土類元素の特定が挙げられ、リサイクル産業に貢献できる成果と言える。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
平成26年度の目標である、走査型電子顕微鏡を用いたカソードルミネッセンス法(SEM-CL法)による磁石中の希土類元素を検出する方法を確立することができたため。
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| Strategy for Future Research Activity |
今後は、平成26年度に確立した磁石中の希土類元素の分析法の検出感度を向上させ、希土類元素の定量分析に挑戦する。また、この研究とは別に以下の２つの研究を行う。
1. 走査型電子顕微鏡を用いたカソードルミネッセンス法(SEM-CL法)による金属材料中の介在物を特定する方法の確立
金属材料中の介在物は材質低下の一因となるため、種類や形体を分析することは重要である。本研究では、CL現象を利用して真空中で介在物の元素マッピングを行うために必要な基礎データの収集および前処理条件の確立を行う。具体的には、様々なスラグをCL測定して、基礎データを収集する。
2. 大気中におけるCL分析法の確立
テスラコイルを電子線源に、カメラを検出器として用いて、大気中で測定できる、希土類磁石識別装置および介在物マッピング装置を製作する。
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| Causes of Carryover |
購入した分光器と走査型電子顕微鏡が当初の予定額より安く購入することができたため。また、平成27年3月に東北大学への異動が決まったため、装置の移設費用を削減するために、大型装置の購入を平成27年度以降に先延ばしした。
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| Expenditure Plan for Carryover Budget |
大型装置として、スパッタリング装置、X線発生装置および質量分析装置の購入を検討している。
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