グロー放電発光分析装置 (GD-OES)

概要

グロー放電プラズマを原子の励起・電離源とする原子発光スペクトルを解析する分析法

特長

  • 標準試料を用いることで、深さ方向の元素濃度分布調査が可能
  • マーカス型グロー放電の採用により、数nmレベルの深さ方向分解能(試料形状・マトリクスによる)で薄膜分析が可能
  • 高速スパッタリングが可能なため、数10μm程度の厚い皮膜でも迅速にスパッタが可能。
    そのため、表面、界面、バルク組成の同時分析が可能
  • 高周波方式グロー放電により、非導電性材料(酸化膜・セラミックス・ガラス等)の深さ方向分析も可能
  • 測定前の化学的処理が不用のため、迅速分析にも対応可能

適用例

  • 窒化物層・炭化物層の調査
  • めっき材の膜厚・界面元素調査
  • 金属材料の添加元素・不純物元素調査
  • 非導電性材料(セラミック・ガラス等)の元素分布調査
最小サイズ

装置仕様

  • メーカー名、型式:HORIBA製作所、マーカス型高周波グロー放電発光分析装置(GD-Profiler2)
  • 検出器:光電子増倍管(Photomultiplier)
  • 分光器:ポリクロメーター(45元素)、モノクロメーター(1波長)
  • 感度(検出下限):数10ppm~(元素・試料による)
  • 深さ方向分解能:数nm~(試料形状による)
  • 試料形状:通常は平板(最小:10mm角・径、最大:150mm角・径)
  • 適用試料:導電性材料・非導電性材料
  • 放電径:φ4mm(オプション使用によりφ1mm、φ2mmも可)
  • 測定深さ:~200μm(材質・測定領域により異なる)

測定原理

Arイオンの衝突により試料表面をスパッタリングし、プラズマ中で原子化し励起させる。この励起原子から放出される発光(波長が元素固有)を集光レンズで集光し、光電変換することにより元素濃度を測定する。

  • 測定原理

測定元素

ポリクロメーターでの測定可能な45元素を以下に示します。また、モノクロメーターを用いることにより1波長が測定可能(モノクロメーターの場合、測定元素含有の試料が必要)。

  • 測定元素