エレクトロニクス研究所

大型計測機器

1.電界放出形走査電子顕微鏡
本装置は、ショットキー電界放出電子銃と最先端の画像表示技術、コンピュータ技術により、試料表面の微細構造を高分解能で観察することができる。また、エネルギー分散型X線分光器(EDS)、電子線後方散乱回折分析装置(EBSD)を装着することにより、元素分析、結晶解析などの種々の分析も行うことができる電界放出形走査電子顕微鏡で、主に金属、鉱物、半導体、生物及び新素材などの研究分野や生産技術分野などで使用されている。

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2.走査型プローブ顕微鏡

本装置は、プローブ(探針)と試料間に作用する様々な物理量を検出し、微小領域の表面形状や物性を測定する走査型プローブ顕微鏡(SPM、Scanning Probe Microscope)である。特に有機(高分子)、半導体(エレクトロニクス)、無機材料、金属(誘電体、磁性体)、生体などの幅広い分野で使用されている。また、AFM(Atomic Force Microscopy)と呼ばれることもある。測定モードは、基本モードと、そこから派生した様々な物性マッピングが可能な多機能モードの二つに大別できる。

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3.フーリエ変換赤外分光装置①

有機分子に赤外線を照射すると、その分子の双極子モーメントに変化を引き起こす振動エネルギーに対応する波数の赤外線が吸収される。どの有機分子も赤外領域に固有の吸収帯を持つので、分子固有の吸収スペクトルが得られ、その波数から定性分析ができ、吸収強度の比較により定量分析が可能である。これを赤外吸収分光法という。本装置は、この赤外吸収分光法を利用したフーリエ変換赤外吸収分光光度計であり、赤外顕微鏡も付属しているため、より小さな測定対象物をより高感度で測定することができる。本装置は、各種アクセサリーを組み合せることで、幅広い拡張性を備えており、ポリマーや材料、医薬品、生物工学、化学、法医学等分野に使用されている。

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4.フーリエ変換赤外分光装置②

本装置は、それぞれ固有の振動をしている分子に波長を変化させた赤外線を連続的に照射することで、分子固有の振動エネルギーに対応した赤外線が吸収され、分子構造に応じた特有のスペクトルが得られるという原理を利用したフーリエ変換赤外分光装置であり、試料(セラミック、金属、半導体など)に赤外線をあて、どの波数を吸収するかを測定することにより試料内に含まれる原子、分子の種類を決定できる。また、本装置は、異物分析を初め試料表面の変化を測定し反応メカニズムの分析や、成分分析などを短時間に高感度で行うことができる。

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5.顕微ラマン分光装置

本装置は、試料に可視レーザー光を照射した時に発生するラマン散乱光と呼ばれる光の波長や強度を解析することにより、分子の構造や成分組成、結晶状態などの情報を得ることができる顕微レーザラマン装置であり、さらに、顕微鏡を利用することで微小部を測定できる。本装置は、化学、材料工学、機械工学、生化学、バイオ医療、法科学、薬学、地質学などの様々な分野で使用されている。

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6.電子線マイクロアナライザ
電子線マイクロアナライザ 固体試料表面の形態観察、構成微量元素の定性・定量分析

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7.X線回折装置
X線回折装置 本装置は、高精度試料水平型ゴニオメ-タを搭載したX線回折装置で、粉末試料、薄膜試料など多様な試料に加え大型試料の測定(幅400 mm奥550 mm高400 mm)と、分析目的に応じてアタッチメントを取り換えることで薄膜測定、微小部測定ができる。測定操作などのハ-ドウェアの制御はすべてコンピュ-タで行い、測定とデ-タ処理が同時に可能となる。本装置は、厚鉄板、鉛板及び鉛入りアクリル板を使用しており、扉の閉を検知後にX線を発生させるなど、X線被曝に対する防護には万全を期している。

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8.走査電子顕微鏡
日立走査電子顕微鏡

本装置は、0.3 kV~30 kVで加速された電子線を光源として二次電子像及び反射電子像を50倍から50,000倍の倍率で観測できる走査電子顕微鏡であり、フィラメント電流の調整、焦点調整、非点収差調整、ガンアライメント等は自動化されている。本装置の試料台は水平方向の2軸における自動位置決めが可能であり、試料の交換時間は約2分と短い。また、低真空モードに切り替えることによって、試料表面に金蒸着やカーボンコーティングなどの前処理なく、不導体試料の観察が可能となる。

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9.マ-カス型高周波グロ-放電発光表面分析装置
本装置は、他の表面分析装置の様に高真空を必要とせず、良好な深さ分解能と非常に早いスパッタ速度が得られ、数nm~数十μmの深さの被膜に対して、深さ方向の多元素同時測定を容易に行うことができるマーカス型高周波グロー放電発光表面分析装置であり、表面分析法のみならず、バルク試料を一切の化学処理なしに固体のまま迅速に定量分析できるバルク分析法と、固体の全発光波長を数分で取り込んで定性分析を簡易かつ迅速に行うイメージ分析法もできる。さらに、本装置の操作、保守管理が非常に容易なため、研究開発用はもとよりラインの評価装置としても使用されている。

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10.電子スピン共鳴測定装置
マイクロ波共鳴測定装置 本装置は、フリーラジカル(物質中にある不対電子)が存在する場合、その磁気的な性質を通じて分子構造に関する情報を得るという方法で、有機又は無機化合物中のフリーラジカル、結晶の格子欠陥など、種々の目的に応じて適切な測定ができる電子スピン共鳴測定装置である。

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11.振動試料型磁力計
振動試料型磁力計 本装置は、磁性体の磁化の大きさを測定する振動試料型磁力計であり、電磁石の空気間隙で磁化した試料を80 Hzで振動させ、試料の磁化によって生ずる磁界によってその両側においた探索コイル内に振動磁束を生じさせ、その交流シグナルによって試料の磁化を測定できる。

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12.磁気異方性測定装置
磁気異方性測定装置 本装置は、磁性薄膜を中心とする強磁性材料の磁気異方性を測定する磁気異方性測定装置であり、電磁石を回転することにより試料各方向における異方性トルクを測定してトルク曲線を描くとともに、異方性定数及び回転ヒステリシスロスを求めることができる。また、磁界とトルクを測定して、飽和磁化、垂直磁気異方性定数及び異方性磁界を求めることができる。

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13.精密万能試験機
精密万能試験機 本装置は、金属、セラミックス、プラスチック、ゴム等の素材から、ネジ、電子部品、食品、医療品、フィルムなど様々な製品の品質管理や研究に不可欠な精密万能試験機である。材料強度の測定には、本体剛性、負荷速度及び荷重速度の信頼性が非常に高いことが必要であるが、本装置のAG型は、優れた基本性能に加え、多彩な機能をシンプルな操作感覚で実現した試験機であり、引張試験の他に圧縮、曲げなど様々な試験に使用されている。

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14.誘導結合プラズマ発光分光分析装置
精密万能試験機 本装置は、高周波(27.12 MHz)を用いてアルゴンを電離状態にすることで発生させた高温のプラズマ中に、ネブライザーで吸引霧化させた液体状態の試料を導入し、試料中の元素を励起発光させ分析する誘導結合プラズマ発光分析装置であり、多くの元素に対して高感度で、多元素同時分析により省力化が図れ、極微量元素から高濃度元素まで一度に分析できる。本装置は、金属、半導体、石油、化学、医薬、生物、環境など種々の分野で使用されている。

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15.超高速液体クロマトグラフ
精密万能試験機 本装置は、多成分混合液を分離カラムに通して固定相(充填剤)と試料の間の総合作用に差があることを利用して、試料成分を異なる速度で分離カラム内を移動させ、紫外可視波長域の吸収量の変化によって分離溶出された成分を検出する超高速液体クロマトグラフである。

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16.高速液体クロマトグラフ/質量分析装置
高速液体クロマトグラフ/質量分析装置 本装置は、サンプルの導入(移動相)に高速液体クロマトグラフ(LC)を用いて、多成分混合液体を分離カラムに通して分離した後、イオン源でイオン化され、検出器として質量分析装置(MS)を使用する。本装置は、製薬、環境、食品、医療など様々な分野で使用されている。

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17.レーザーイオン化飛行時間型質量分析装置
レーザーイオン化飛行時間型質量分析装置

本装置は、試料成分の質量を測定するレーザーイオン化飛行時間型質量分析装置(MALDI/TOFMS)である。MALDIとは、Matrix Assisted Laser Desorption/Ionization(マトリックス支援レーザ脱離イオン化法)の略称である。MALDIにおけるサンプルは多量のマトリックス(Matrix)と均一に混合された状態にある。マトリックスは、紫外光である窒素レーザ光(波長=337nm)を吸収し、熱エネルギーに変換する。この時、マトリックスのごく一部(最表面~100nm)が急速に(数nSec)加熱され、サンプルとともに気化される。田中耕一氏はこの手法の発見により2002年ノーベル化学賞を受賞した。TOFMSとは、Time of Flight Mass Spectrometry(飛行時間型質量分析法)の略称である。様々の大きさの正イオンがサンプルスライド(Sample Slide)上で発生する。サンプルスライドと接地グラウンド(Ground)の間にはV0の電位差があるので、イオンは検出器方向に引き出される。引き出し後の各イオン速度vは、エネルギー保存の法則より求められる。ここで電位差V0は、どのイオンに対しても一定であるので、m/z値が小さい(軽い)イオンほど高速でドリフト空間(Drift Space)を飛行し、検出器(Detector)に到着する。このように、質量電荷比m/z値の違いでイオンの飛行時間が異なることを利用して質量分析を行う方法を「飛行時間型質量分析法」(TOFMS)と呼ぶ。

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18.全有機体炭素計
レーザーイオン化飛行時間型質量分析装置 本装置は、水中の全炭素(TC)、無機体炭素(IC)、有機体炭素(OC)を測定する全有機体炭素計であり、TOC測定法として広く採用されている「燃焼酸化-赤外線分析法」を測定原理としている。本装置にオプションのTNユニットを付加することにより、「燃焼酸化-化学発光法」を原理とした水中の全窒素を測定することもできる。また、オプションのオートサンプラーASI-Vを組み合わせることで全自動測定システムを構成し、複数の試料を自動的に分析することができる。

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19.差動型示差熱天秤/示差走査熱量計
レーザーイオン化飛行時間型質量分析装置 本装置は、コンパクトで高性能、しかも感度、操作性及びメンテナンスなど大幅に改良し、容易に高精度な熱分析を行う差動型示差熱天秤(DTA)/示差走査熱量計(DSC)であり、パソコンで制御しデータ解析を行うことができる。DTAは、試料が物理的変化あるいは化学的変化を起こすときに試料内に発生する熱変化を試料と基準物質との温度差の形で検出し、示差熱曲線から比熱の変化、潜熱を有する変化、燃焼による発熱などを観察できる。DSCは、物質の温度を連続的に変化させる時に生じる物理、化学的変化に伴う熱の出入り(吸発熱)を定量的に簡便に測定できる。このDSCは熱流速形であり、最高使用温度は750 ℃である。

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20.三次元光学プロファイラー
三次元光学プロファイラー 滑面、粗面、平面、傾斜面、及び段差を含む広範囲な表面形状の測定

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