CSU Laboratory 高分子・半導体欠陥の非破壊分析技術*。
陽電子消滅寿命スペクトロメーター
陽電子消滅寿命分光法(Positronium annihilation lifetime spectroscopy
PALSは非破壊の分光法であり、原子スケールでさまざまな現象や材料特性を研究することができます。以下のような利点が研究にもたらされます。
- ポリマー、金属、半導体の1nm以下のボイドを分解することが可能です。
- 液体、気体などのテストに対応するため、幅広い材料への適応が可能です。
- 低い環境要件、高温と低温、真空テスト。
- 欠陥の種類と濃度を一度に取得する。
[システムの説明】をご覧ください。]
高エネルギー陽電子は、放射性線源から物質中に放出された後、まず一連の非弾性衝突によって非常に短い時間(約10-12ps以下)で減速し、エネルギーの大部分を熱エネルギーに失う、注入と熱化という過程を経る。熱化した陽電子は、試料中でランダムな拡散熱運動をする。 格子中の空孔や転位などの欠陥は等価な負電荷を持つことが多く、クーロン重力により陽電子はこれらの欠陥に容易に捕獲されて拡散を止め、最終的には物質内部の電子と対消滅する。陽電子が物質中に入射してから消滅するまでの時間を、一般に陽電子寿命と呼ぶ。陽電子の消滅はランダムであるため、陽電子の消滅寿命は、多数の消滅事象の統計からしか導き出すことができない。
[システム機能】を搭載しています。]
陽電子消滅法は、物質の構造相転移や原子スケールの欠陥に極めて敏感で、物質の微細構造や電子構造をプローブし分析する非破壊の手段になっている。微視的な分析技術として、陽電子消滅法は主に原子スケールの微細構造や欠陥の研究に利用されている。STM、SEM、TEMといった通常の微細構造解析技術と比較して、陽電子消滅は欠陥の大きさや相転移に関する情報を提供するだけでなく、欠陥の深さ方向の分布に関する情報を提供し、物質の電子構造や陽電子消滅部位の化学環境を深く分析することができ、他の顕微鏡検出技術の欠点を補う、かけがえのないものである。
[技術的優位性】について]
- 彼は試料物質の種類にほとんど制約がなく、固体、液体、気体、金属、半導体、絶縁体、高分子、単結晶、多結晶、液晶など、物質の電子密度や運動量に関わるすべての問題に適用できるのが特徴です。
- 試料温度に制限がなく、材料の融点や凝固点を越えることができ、透過力の高いγ線によって情報を運ぶため、高温・低温の試料で動的なその場測定が可能で、測定中に電界、磁界、高気圧、真空などの特殊環境を適用することができる。
- 電子顕微鏡やX線回折ではなかなか調べることができない、1個以上の原子が欠けた格子欠陥など、試料中の原子レベルの欠陥の研究です。
- PAT作成に便利な常温測定方式を採用
[応用編】です。]
金属材料の変形、疲労、焼入れ、照射、ドーピング、水素損傷などは、材料中に空孔、転位、空孔クラスターなどの欠陥を生じさせ、これらの欠陥の焼鈍効果を研究している。
材料の相変化過程、例えば、合金の析出、マルテンサイト相変化、非晶質材料の結晶化、イオン性固体、液晶などの高分子の相変化、物性物理など。
固体のエネルギーバンド構造、フェルミ面、空孔形成エネルギーなどの研究。
素材の表面・表層構造および欠陥の研究。
[システム仕様】をご覧ください。]
- <=120psの時間分解能を持つSiPMデザイン
- カウントレート >1000cps
- エネルギーウィンドウの自動調整
- 自動補正機能付き高圧力ドリフト
- データファイルをフォーマットせずに直接デコードすることができる
- ユーザーフレンドリーで使いやすい
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