卓上型・XRD Aeris
当社の高精度で高速な XRD システムに驚かれることを覚悟してください。正確な結果は 5 分以内に得られます。
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Download nowX線回折装置(XRD)は、X線の回折現象を利用して物質の構造を解析する装置です。X線は、波長が約0.1~10nmの電磁波です。これは、原子の間隔と同程度です。X線を物質に照射すると、X線は原子によって散乱されます。散乱されたX線の強度は、散乱方向によって異なります。この散乱方向と強度の違いを解析することで、物質の結晶構造を調べることができます。
X線回折装置は、大きく分けて以下の3種類があります。
種類 | 特性 | 適用範囲 | 詳細 |
---|---|---|---|
粉末X線回折装置 | 高精度粉末解析 |
| 粉末状の試料にX線を照射して分析する方法です。試料の結晶構造や格子定数、結晶子サイズ、ひずみなど、さまざまな情報を高精度で測定できます。 |
単結晶X線回折装置 | 詳細な結晶構造構造解析 | 単結晶材料 | 単結晶の試料にX線を照射して分析する方法です。粉末X線回折装置よりも詳細な結晶構造解析が可能です。 |
薄膜X線回折装置 | 薄膜分析 |
| 薄膜試料にX線を照射して分析する方法です。薄膜の厚さや結晶構造、界面構造などを分析できます。 |
X線回折装置は、大きく分けて以下の3つの部分で構成されています。
X線回折法(XRD) は汎用性の高い非破壊分析手法であり、粉末サンプル、固体サンプル、液体サンプルの相組成、結晶構造、配向などの物性を分析するために使用します。
相の同定は、未知のサンプルから得られたX線回折パターンとリファレンスデータベースのパターンを比較することで実行できます。
このプロセスは、事件現場の捜査で指紋を照合するようなものです。最も包括的な化合物データベースは、ICDD (International Centre of Diffraction Data) によって維持管理されています。
また、実測による純粋相の回折パターン、または科学技術文献で公開されているパターンや独自の測定で得られたパターンからリファレンスデータベースを構築することもできます。
マルバーン・パナリティカルのEmpyreanなどの最新のコンピュータ制御のXRDシステムは、定性分析ソフトウェア(HighScoreなど) と組み合わせて使用します。このようなシステムでは自動ルーチンを使用することで、複雑な複合混合物による回折パターンであっても、個々の成分を分析および解釈することができます。
1. 化合物(結晶相)の同定
試料の回折パターンをデータベースと比較することで、試料に含まれる化合物(結晶相)を同定することができます。これは、化学、材料科学、地質学、生物学など、さまざまな分野で重要な役割を果たしています。
2. 結晶構造の解析
回折パターンの強度分布を分析することで、試料の結晶構造を解析することができます。この情報は、新材料の開発や既存材料の改良に役立ちます。
3. 薄膜の解析
薄膜の厚さや結晶構造を分析することができます。これは、半導体デバイスや光学素子の製造において重要な役割を果たしています。
4. 応力・ひずみの解析
材料に存在する応力やひずみを分析することができます。これは、機械工学や金属学において重要な役割を果たしています。
5. その他
上記以外にも、X線回折装置は以下のような用途に使用されています。
X線回折装置は、物質科学、化学、材料科学、地質学、生物学など、さまざまな分野で広く用いられており、物質の構造に関する重要な情報を提供することができます。
XRDの特長 | 重要性の詳細 |
---|---|
非破壊分析 | X線回折装置は、試料を破壊することなく分析できる点が大きな利点です。これは、貴重な試料や精密な分析が必要な場合に非常に重要です。 |
高い精度 | X線回折装置は、高い精度で物質の構造を分析することができます。結晶構造や格子定数、結晶子サイズ、ひずみなど、さまざまな情報を高精度で測定可能です。 |
汎用性 | X線回折装置は、さまざまな種類の物質に適用することができます。無機物、有機物、金属、半導体、セラミックス、ポリマーなど、幅広い物質の分析に使用できます。 |
情報量が多い | X線回折装置は、物質の構造に関するさまざまな情報を提供することができます。結晶構造だけでなく、結晶粒の大きさや形状、結晶方位、ひずみ、欠陥、残留応力など、多様な情報を得ることができます。 |
幅広い分野での活用 | 具体的な例
1. 化学分野
2. 材料科学分野
3. 地質学
4. 生物学
5. 医学
|
X線回折装置は、物質の構造解析に不可欠なツールです。しかし、様々な種類があり、それぞれ異なる性能や特長を持っています。そのため、適切な装置を選定することが重要です。以下の表をご参照ください。
確認事項 | 詳細 |
---|---|
測定目的を明確にする | X線回折装置は、上記の通り、様々な用途・目的で使用されます。測定目的によって、必要な測定精度やデータ処理方法などが異なります。 |
試料の特性を把握する | 試料の特性も、装置選定に重要な影響を与えます。例えば、以下のような特性を考慮する必要があります。
試料によっては、特殊な測定装置が必要になる場合があります。 |
装置の種類と特長を理解する | X線回折装置には、上記で説明した通り、様々な種類があります。それぞれの装置には、メリットとデメリットがあります。 |
予算とスペース | 装置の価格は、種類や性能によって異なります。また、設置スペースも考慮する必要があります。
マルバーン・パナリティカルには以下のような製品があります。
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メーカーや販売代理店のサポート | 装置購入後のサポートも重要です。メーカーや販売代理店のサポート体制を確認しましょう。マルバーン・パナリティカルは、専門家による迅速なサポートを提供しています。 |
マルバーン・パナリティカルのX線回折装置は、大学や研究機関から、産業プロセス管理ラボラトリーまで、多くの環境で使用されています。 X線回折(XRD)で必要なものがあれば、当社から適切な装置を提供し、世界中の販売およびサービス組織でバックアップします。
当社の多目的回折装置 (Aeris、Empyrean、X’Pert3 MRD )には、すべてPreFIX (アライメント調整済み、迅速な交換が可能なX線)モジュールが装備されており、ユーザーの手間なしに光学系を変更できます。 このため、ほとんどのアプリケーションを単一の回折装置プラットフォームで提供しています。
当社の装置で使用できる既存の豊富なXRDアプリケーションについては、以下ご参照ください。
X線回折の測定原理やX線回折でわかることなど、X線回折の基本をご説明します。
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当社の材料研究用回折計の長く成功した歴史は、新世代の X'Pert™ にも引き継がれています。
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卓上型・XRD AerisCompact X-ray diffractometer |
X線回折装置(XRD)EmpyreanシリーズMultipurpose X-ray diffractometer |
X'Pert³シリーズThin Film Analysis XRD Systems |
Crystal orientation rangeFast and accurate orientation of wafers and ingots |
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技術 | ||||
XRD分析 | ||||
測定タイプ | ||||
粒子形状 | ||||
粒子径 | ||||
結晶構造の解析 | ||||
相同定 | ||||
位相の定量化 | ||||
汚染物質の検出と分析 | ||||
エピタキシー分析 | ||||
界面粗さ | ||||
3D構造/画像処理 | ||||
薄膜測定 | ||||
残留応力 | ||||
Crystal orientation | ||||
Cleanroom ISO 4 | ||||
SECS/GEM |