東北大學多元物質科學研究所，測試開發中心教授寺內正己以及助教羽多野忠、量子科學技術研究開發機構客座研究員小池雅人、株式會社島津制作所、日本電子株式會社，對電鏡聯用軟X射線發射光譜儀（SXES)※1進行了改良，成功將硼※2的分析強度提高至少3倍。*，微量硼對鋼鐵材料和半導體器件的性能影響很大。為了提升電鏡聯用SXES的性能，上述四個機構（企業）開發了新型SXES并實施了驗證試驗。微量硼的分析有望為輕量且高強度鋼板的生產和半導體器件的化研究開發做出貢獻。
       此外，2018年8月8日，東北大學多元物質科學研究所，測試開發中心在美國馬里蘭州巴爾的摩市召開的美國顯微鏡學會(Microscopy & Microanalysis 2018)上，發表了這項研究成果。

【詳細說明】

       東北大學多元物質科學研究所 測試開發中心教授寺內正己、量子科學技術研究開發機構客座研究員小池雅人、株式會社島津制作所、日本電子株式會社，通過產官學協作，開發出電子顯微鏡用軟X射線發射光譜儀（SXES)的發光分析系統，2013年日本電子株式會社實現該產品的產品化。自該設備上市以來，鑒于對提高硼（影響鋼鐵材料和半導體器件性能）分析強度的需求很高，因此共同進一步推進深化研究。
       為了進一步提高SXES的性能，量子科學技術研究開發機構客座研究員小池雅人進行了優化光譜分布※3和在關鍵部件衍射光柵上形成增反膜的設計，旨在提高硼的分析強度?；谶@一設計，株式會社島津制作所制作衍射光柵，東北大學多元物質科學研究所，計測開發中心教授寺內正己以及助教羽多野忠，在衍射光柵表面完成了稀土元素的成膜。
       為了優化光譜分布，在經過改造的東北大學的原始SXES上組裝了新的衍射光柵，并完成試制品，通過測試結果確認了硼的信號強度至少增強3倍。今后，該產品將搭載到日本電子株式會社發售的通用SXES，并開始實用測試。另外，理論上硼強度預計可以進一步提高，因此有望開發出一款SXES，可以檢測鋼鐵材料和半導體材料中添加濃度在10ppm※4以下的硼并可觀察其光譜分布。

       如果該設備實現通用化，可以期待通過鋼板的輕量化和高強度化提高汽車的燃料經濟性，以及通過半導體器件的率為實現節能型社會做出貢獻，也有助于提高日本的工業實力。

【術語說明】

※1. SXES：Soft X-ray Emission Spectrometer
※2. 硼素：也稱硼。已知硼是提高鋼鐵材料強度的重要元素，調整硼的添加量非常重要。另外，硅半導體器件通過添加局部硼來實現其功能，硼是極其重要的元素。在任何情況下，硼的添加量都是0.01%左右的微量，硼檢測和分布的可視化是鋼鐵材料和半導體器件的高品質和高性能的關鍵。
※3. 光譜分布：構成分光器光源、衍射光柵、檢測器的位置、角度等的設置條件
※4. ppm表示濃度的單位。10ppm表示0.001%。

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