X-Max Extreme シリコンドリフト検出器(SDD)は超高分解能FEG-SEMアプリケーション向けの革新的な製品で、これまでのナノ分析を超えるソリューションを提供します。

 

X-Max Extremeは、ウインドウレス型100mm2の検出素子で、感度と空間分解能を最大化するよう設計されています。革新的なジオメトリを採用し、低加速電圧とショートワーキングディスタンスで動作する超高分解能FEG-SEMにおいて、イメージングとEDS性能を最大限発揮するよう最適化されています。X-Max Extremeによって、EDSの空間分解能はSEMの分解能に匹敵します。

 

  • 究極のSEM-EDS空間分解能
    • FEG-SEMにおける10nm以下の元素評価
  • 表面解析にも高い感度
    • SEMでの表面評価
  • 低加速電圧での材料識別
    • 最低1kVまでの材料評価
  • 最速かつ信頼性の高いナノ分析
    • バルク試料からの最速データ収集とデータ処理
  • 最も優れた軽元素感度
    • リチウムや窒素、酸素などの軽元素の検出が飛躍的に向上
       

技術的バックグラウンド

X-Max Extremeは超高分解能FEG-SEMのための革新的な製品です。この特長的な検出器は低加速電圧(例えば1-3kV)やショートワーキングディスタンスでのEDSデータ収集を可能にし、お客様が高いSEM分解能でナノマテリアルや表面を解析している条件での元素分析を実現します。

最新の超高分解能SEMは微細なナノ構造を評価する新たな可能性を提供しています。しかしインレンズ検出器からの電子信号コントラストを使用するためのショートワーキングディスタンスや低加速電圧、最小ビーム電流などの条件では、現在のEDSでは元素分析が困難になっています。この新しいX-Max Extremeはこの状況を一変し、これらの条件で分析するために以下の特長を持って設計されています。

  • 特長的なジオメトリ
    • より短いワーキングディスタンスでの動作するための設計
    • 従来のポートにマウントされたEDS検出器よりも大きな立体角ーX-MaxN 150よりも約5倍の立体角で、約半分の試料間距離のセンサー
  • ウインドウレス
    • 高い立体角との組み合わせで、他の大面積検出器と比較して低エネルギーX線の10-30倍の感度
  • 極低エネルギーX線の感度を強化するための新しい検出器電気系と高カウントレート時の低エネルギー分析性能の拡張
  • 低加速電圧データ処理と解析のための新しいTru-Q解析エンジンを内蔵したAZtecEnergyとのインテグレーション
    • 低エネルギーオーバーラップ補正のために改良したTruMap

この特長的なジオメトリを実現するために、X-Max Extremeは非円形の100mm2センサーを一体して設計され、TEMにおいて感度を最大化するためにウインドウレス型検出器はX-MaxN 100TLEですでに使用されています。加えて検出器を最大7kVの加速電圧まで動作させるために、占有面積を減少させた新しいエレクトロントラップを採用しています。

 

SEM-EDSにおける究極の空間分解能

  • SEMにおける10nm以下の元素解析
  • SEM解像度に匹敵するX線マップ解像度

Example 1: Snイメージングスタンダード

スズのナノ球体高解像度イメージングスタンダードの2kV X線マッピング 6,500cps, 15分収集

 

Example 2: Niベース超合金

718合金中の微小なNi3(NbTi) 析出物。1.5kV, 2,000cps, 18分収集。サンプルと試料の提供:University of Manchester

 

優れた極表面分析

X-Max Extremeは、表面汚染物質の組成や分布、数原子層レイヤーの評価にご使用いただけます。

  • SEM評価と統合した表面解析
  • 極低加速電圧・短ワーキングディスタンスにおいて電子顕微鏡で可視化される表面構造の解析
  • オージェやXPS分析にかかる分析コストと時間の節約

分析例: 二次電子像で検出された、ハイエンド電子部品の汚点を1kVで収集したX線マップ

 

低加速電圧材料評価

2kV以下の材料評価

  • 極低加速電圧電子顕微鏡に内蔵されたEDSは試料評価に最適です。
    • シグナルコントラストの増大
    • 試料ダメージの低減(例:ポリマー、ソフトコーティング)
    • チャージアップの減少やチャージバランス条件の調整

Example分析例
加速電圧を10kVから1.5kVに減少させることにより、酸化物粒子の分布を表すために電子線像コントラストが使用できます。同一分析条件のX線マップでMnOB析出物を評価。マップ収集時間は15分。試料提供:JFE Steel

 

高速・正確なナノ材料評価

高速ナノ分析
 

  • 高速スペクトル収集
  • 低加速電圧スペクトルデータの即時データ処理
  • バルク試料 – 簡単な試料準備

分析例
3kV, 15,000cps, 22分で収集したX線定量マップによるNi超合金(718合金)中のNbTi窒化物とAl酸化物ナノ析出物評価。 試料とデータ提供:University of Manchester

高信頼性ナノ評価
 

  • 即時データ処理
  • 比類のない低エネルギースペクトル品質と信頼性
  • 迅速な自動定性
  • 低エネルギーX線シリーズのピークオーバーラップ補正

分析例
定量マップを使用して、Ni超合金(718合金)中のNbTi窒化物とAl酸化物のナノ析出物を評価するための、低エネルギーX線ラインのスペクトル処理

 

優れた軽元素感度 - リチウム検出

X-Max Extremeは特別なエレクトロントラップとウインドウレス動作で、その分析アプリケーションを満足するために要求される性能を実現しています。 ウインドウレス動作は、軽元素のカウントレートを2~3倍、高エネルギー側X線ラインで約1.5倍に改善します。立体角の向上とともに、これまでの薄膜ウインドウ付きの大面積検出器と比較して、10~30倍の感度を提供いたします。極低エネルギーのX線ラインに対してはさらに向上し、Li検出のために開発した最新の検出器電気系によって感度はより増加しています。

  • ウインドウレス検出器により軽元素の検出感度が飛躍的に向上します。
    • これまでのSDD検出器と比較して、信号量が3倍に増加します。
    • 窒素など検出が難しい元素に新しい可能性をもたらします。

分析例: リチウムの検出

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