最先端電子顕微鏡技術：X線エネルギー分散分光法

摘要

このシリーズのこれまでの解説では，試料中の原子によって入射電子の進行方向が変わる弾性散乱（回折）を利用した電子顕微鏡技浩を取り扱ってきた．弾性散乱の仕方は衝突する原子の種類に依存しているが，その結果得られる拡大像や回折図形から即座に散乱を引き起こしている原子の種類を同定することは，散乱強度の測定精度が十分ではないためにできていない．しかし，試料に入射した電子は，原子とこのような弾性散乱だけでなく，試料中の様々なエネルギーレベルにある電子とも衝突して，運動エネルギーの一部を失う非弾性散乱も行う．そのときの入射電子のエネルギー損失は，試料内電子のエネルギー準位に依存するために，試料を透過した電子のエネルギー損失スペクトル(EELS)には原子の種類や結合状態などに関する情報が含まれる．一方，試料の電子系は入射電子からのエネルギー付与により励起した状態に至るが，それが緩和する過程において余分なエネルギーがX線などの電磁波や2次的な電子とな、つて試料から発せられる．この電磁波のエネルギーやスペクトルもEELSと同様に試料物質に固有なものである．