施設概要

産業用分析ビームライン

目的

ニュースバル放射光施設の産業用の分析利用を促進するためにビームラインです。産業界のニーズに対応するため、ニュースバル放射光光源の特長である軟X線領域に特化したXAFS(X線吸収微細構造:NEXAFS,EXAFS)測定、XPS測定用の軟X線分光分析ビームラインです。物質・材料を構成する元素の化学状態・結合状態・隣接原子との距離などが解析できます。

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構成

2分岐ビームライン BL05A, BL05B

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ミラー・分光器の仕様

BL05Aの光学素子の特性
光学素子 型式 接線方向半径
(m)
矢状方向半径
(m)
被覆材 基板 大きさ
L×W(mm)
M0 Toroidal 418.28±5% 0.1274±5% Au Si 200×30
M1 Toroidal 229.2±5% 0.0698±5% Au Si 200×30
BL05Bの光学素子の特性
光学素子 型式 接線方向半径
(m)
矢状方向半径
(m)
被覆材 基板 大きさ
L×W(mm)
M0 Sylindrical 171.9±5% Au Si 500×50
M1 Sylindrical 171.9±3% Au Si 300×30
M2 Spherical 229.2±3% 229.2±3% Au Si 250×30
Mf Toroidal 114.6±5% 0.0611±5% Au Si 250×30
Grating Plane Au Si 200×30
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分光器の仕様(詳細)

二結晶分光器

ゴロブチェンコ型二結晶分光器にInSb((111), Si(111)などの結晶を備え、1300-4000 eVをカバーします。取り込み角度は約7 mradです。入射光は前置トロイダルミラーによって平行光にされ、二結晶分光器で分光された光が後置トロイダルミラーで観測点に集光されます。BL05Aでは、全電子収量法とSDD(SⅠⅠ, Vortex)を用いた蛍光収量法によるXAFS測定が可能です。

回折格子分光器

前置集光球面鏡と3枚の不等間隔刻線平面回折格子(VLSPG)を用いた定偏角分光器を備え、50-1300eVをカバーします。BL05Bの取り込み角度は約3 mradです。入射光は第1ミラー(M0:縦置き縦集光円筒鏡)と第2ミラー(M1:横置き横集光円筒鏡)を通り、入射スリット(S1)上に集光されます。S1を通った光は前置集光球面鏡(M2)を通って回折格子で分光され、出射スリット(S2)を通った光が後置鏡(Mf)で観測点に集光されます。

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エンドステーション

BL05A

BL05Aでは、全電子収量法とSDD(SII, Vortex)を用いた蛍光収量法によるXAFS測定が可能です。エンドステーションは、Be窓を用いてHe置換により大気圧で測定が可能であり、固体試料のほか、液体試料にも適用できます。最大25×25 mmの大きさの試料を取り付けることができる試料ホルダーを真空内に8個保持することができ、ステッパーモーター駆動で測定位置を変えることができます。

BL05B

BL05BエンドステーションにはXAFS測定用の高真空チャンバーと光電子分光用の超高真空チャンバーの2基が備わっています。各チャンバーの前には差動排気系が設置されており、2つのチャンバーは1時間程度で交換が可能です。XAFS測定は全電子収量法とSSD(EDAX)を用いた蛍光収量法が利用可能です。最大25×25 mmの大きさの試料を取り付けることができる試料ホルダーを真空中で16個保持することができます。測定チャンバー内ではステッパーモーター駆動で制御可能であり、迅速に測定ができます。

X線光電子分光器:電子アナライザー(VG Scienta、R3000)の分解能
電子エネルギー
[eV]
保証された解像度
[meV]
測定解像度
[meV]
保証された分解能 測定分解能
2 3.0 2.2 667 909
5 5.0 4.4 1000 1136
10 10.0 8.8 1000 1136
20 20.0 16.5 1000 1212

試験装置:0.8 mmのキャピラリーを有するScienta GC-50 ガス セル.
Scienta VUV-5000UV-source. キセノン-ガス (純度>90 %).

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共用促進

50eV~4,000eV全領域のXAFS(NEXAFS、EXAFS)測定、50~1300eV領域のXPS測定
XAFSは全電子収量法、蛍光収量法による測定が可能です。
合同会社シンクロトロンアナリシスLLCによる測定支援、測定代行により運用します。

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