JP2020187872A - Sample analysis method - Google Patents

Sample analysis method Download PDF

Info

Publication number
JP2020187872A
JP2020187872A JP2019090222A JP2019090222A JP2020187872A JP 2020187872 A JP2020187872 A JP 2020187872A JP 2019090222 A JP2019090222 A JP 2019090222A JP 2019090222 A JP2019090222 A JP 2019090222A JP 2020187872 A JP2020187872 A JP 2020187872A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
sample
electron beam
discharge
analysis method
hydrogen
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
JP2019090222A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP7237308B2 (en
Inventor
宏太 富松
Kota Tomimatsu
宏太 富松
小林 憲司
Kenji Kobayashi
憲司 小林
大村 朋彦
Tomohiko Omura
朋彦 大村
章光 八田
Akimitsu Hatta
章光 八田
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Nippon Steel Corp
Kochi Prefectural PUC
Original Assignee
Nippon Steel Corp
Kochi Prefectural PUC
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Nippon Steel Corp, Kochi Prefectural PUC filed Critical Nippon Steel Corp
Priority to JP2019090222A priority Critical patent/JP7237308B2/en
Publication of JP2020187872A publication Critical patent/JP2020187872A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP7237308B2 publication Critical patent/JP7237308B2/en
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Landscapes

  • Analysing Materials By The Use Of Radiation (AREA)

Abstract

To provide a sample analysis method that enables high-resolution and temporal analysis of a sample surface using an electron beam device while introducing hydrogen into a sample.SOLUTION: A sample analysis method using an electron beam device 100 by which an electron beam is injected onto a surface 11a of a sample 11 and which detects one or more selected from electrons and X-rays emitted from the surface 11a, includes the steps of injecting an electron beam onto the surface 11a, providing a delivery and discharge unit (nozzle 12) having a delivery portion 12a and an electrode portion 12b inside the electron beam device 100, applying a voltage to the electrode portion 12b while blowing a hydrogen-containing gas from the delivery portion 12a to the surface 11a, and generating a glow discharge between the surface 11a and the electrode portion 12b.SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

本発明は試料解析方法に関する。 The present invention relates to a sample analysis method.

高強度鋼の開発において、水素により強度および靭性が劣化する水素脆化が大きな問題となっている。しかし、水素脆化に関係する材料組織的な変化は定かでなく、水素脆化のメカニズム解明のためには、水素を鋼中に導入しながら経時的に観察を行うことが望まれる。 In the development of high-strength steel, hydrogen embrittlement, in which strength and toughness are deteriorated by hydrogen, has become a major problem. However, the structural changes in materials related to hydrogen embrittlement are uncertain, and in order to elucidate the mechanism of hydrogen embrittlement, it is desirable to observe over time while introducing hydrogen into steel.

非特許文献1では、電解液中で電解チャージを行いながら、原子間力顕微鏡(AFM)により、試験片表面の形状を観察する方法が提案されている。 Non-Patent Document 1 proposes a method of observing the shape of the surface of a test piece with an atomic force microscope (AFM) while performing electrolytic charging in an electrolytic solution.

A. Barnoush et al., Direct observation of hydrogen-enhanced plasticity in super duples stainless steel by means of in situ electrochemical methods, Scripta Materialia, 62(2010) 242A. Barnoush et al., Direct observation of hydrogen-enhanced plasticity in super duples stainless steel by means of in situ electrochemical methods, Scripta Materialia, 62 (2010) 242

ところで、近年、本発明者らが金属材料の水素脆化について研究を重ねた結果、応力の負荷によって生じる歪み分布、相変態、転位運動等に対し、材料中に侵入した水素が影響を及ぼすことが、水素脆化の原因であることが徐々に明らかとなってきた。 By the way, in recent years, as a result of repeated studies by the present inventors on hydrogen embrittlement of metal materials, hydrogen invading the material has an effect on strain distribution, phase transformation, dislocation motion, etc. caused by stress loading. However, it has gradually become clear that it is the cause of hydrogen embrittlement.

それに伴い、材料中に水素が導入されながら応力が負荷された際の上記の物理現象の経時的変化を、高分解能かつ広域において解析する必要性が生じてきた。そして、材料中で生じるこれらの物理現象を解析する際に不可欠なのが、走査電子顕微鏡(SEM:Scanning Electron Microscope)に代表される電子線装置である。 Along with this, it has become necessary to analyze changes over time in the above physical phenomena when stress is applied while hydrogen is being introduced into the material with high resolution and over a wide area. An electron beam device typified by a scanning electron microscope (SEM) is indispensable for analyzing these physical phenomena occurring in a material.

すなわち、材料中に水素を導入するとともに、必要に応じて応力を負荷した状態で、電子線装置を用いて、当該材料表面を高分解能で解析する必要があると認識するに至った。 That is, it has come to be recognized that it is necessary to analyze the surface of the material with high resolution by using an electron beam device with hydrogen introduced into the material and stress is applied as necessary.

非特許文献1において用いられるAFMは、材料の表面形状を高精度で解析することは可能であるが、歪み分布、相変態、転位運動等の解析を行うことはできない。また、非特許文献1では、電解液中で電解チャージを行うため、高真空度に維持される電子線装置に非特許文献1の技術をそのまま適用することは不可能である。さらに、電解液との化学反応により、材料表面が変質する可能性もあり好ましくない。加えて、電解チャージ中に応力を負荷することについても記載されていない。 The AFM used in Non-Patent Document 1 can analyze the surface shape of a material with high accuracy, but cannot analyze strain distribution, phase transformation, dislocation motion, and the like. Further, in Non-Patent Document 1, since electrolytic charging is performed in the electrolytic solution, it is impossible to apply the technique of Non-Patent Document 1 as it is to the electron beam apparatus maintained at a high vacuum degree. Further, there is a possibility that the surface of the material is deteriorated due to a chemical reaction with the electrolytic solution, which is not preferable. In addition, there is no mention of applying stress during electrolytic charging.

本発明は、試料中に水素を導入しながら、電子線装置を用いて、試料表面を高分解能かつ経時的に解析することが可能な試料解析方法を提供することを目的とする。 An object of the present invention is to provide a sample analysis method capable of analyzing a sample surface with high resolution and over time by using an electron beam device while introducing hydrogen into the sample.

本発明は、上記の課題を解決するためになされたものであり、下記の試料解析方法を要旨とする。 The present invention has been made to solve the above problems, and the following sample analysis method is the gist of the present invention.

(1)試料の表面に電子線を入射し、前記表面から放出される電子およびX線から選択される1種以上を検出する電子線装置を用いた試料の解析方法であって、
前記表面に前記電子線を入射する工程と、
前記電子線装置の内部に、吐出部と電極部とを有する吐出放電ユニットを設け、前記吐出部から前記表面に対して水素含有ガスを吹き付けながら、前記表面と前記電極部との間に電圧を印加し、前記表面と前記電極部との間でグロー放電を発生させる工程と、を備える、
試料解析方法。
(1) A method for analyzing a sample using an electron beam device that injects an electron beam onto the surface of the sample and detects one or more selected from electrons and X-rays emitted from the surface.
The step of incident the electron beam on the surface and
A discharge / discharge unit having a discharge portion and an electrode portion is provided inside the electron beam device, and a voltage is applied between the surface and the electrode portion while blowing a hydrogen-containing gas from the discharge portion to the surface. A step of applying and generating a glow discharge between the surface and the electrode portion is provided.
Sample analysis method.

(2)前記吐出放電ユニットは、前記電極部として機能するよう導電性材料からなり、かつ前記吐出部が形成されたノズルを含む、
上記(1)に記載の試料解析方法。
(2) The discharge / discharge unit is made of a conductive material so as to function as the electrode portion, and includes a nozzle in which the discharge portion is formed.
The sample analysis method according to (1) above.

(3)前記吐出放電ユニットは、前記吐出部が形成されたノズルと前記電極部とを含む、
上記(1)に記載の試料解析方法。
(3) The discharge / discharge unit includes a nozzle in which the discharge portion is formed and the electrode portion.
The sample analysis method according to (1) above.

(4)前記電極部は前記ノズルに設けられている、
上記(3)に記載の試料解析方法。
(4) The electrode portion is provided on the nozzle.
The sample analysis method according to (3) above.

(5)前記試料が金属材料である、
上記(1)から(4)までのいずれかに記載の試料解析方法。
(5) The sample is a metallic material.
The sample analysis method according to any one of (1) to (4) above.

(6)前記グロー放電を発生させる工程において、前記電圧の大きさを100V以上、5kV以下とする、
上記(1)から(5)までのいずれかに記載の試料解析方法。
(6) In the step of generating the glow discharge, the magnitude of the voltage is set to 100 V or more and 5 kV or less.
The sample analysis method according to any one of (1) to (5) above.

(7)前記吐出部の開口断面積が1μm以上、0.01mm以下である、
上記(1)から(6)までのいずれかに記載の試料解析方法。
(7) The opening cross-sectional area of the discharge portion is 1 μm 2 or more and 0.01 mm 2 or less.
The sample analysis method according to any one of (1) to (6) above.

(8)前記グロー放電を発生させる工程において、前記表面と前記吐出部との距離を10μm以上、2cm以下とする、
上記(1)から(7)までのいずれかに記載の試料解析方法。
(8) In the step of generating the glow discharge, the distance between the surface and the discharge portion is set to 10 μm or more and 2 cm or less.
The sample analysis method according to any one of (1) to (7) above.

(9)前記グロー放電を発生させる工程において、前記水素含有ガスの流量を1mL/min以上、100mL/min以下とする、
上記(1)から(8)までのいずれかに記載の試料解析方法。
(9) In the step of generating the glow discharge, the flow rate of the hydrogen-containing gas is set to 1 mL / min or more and 100 mL / min or less.
The sample analysis method according to any one of (1) to (8) above.

(10)前記電子線を入射する工程において、前記電子線のエネルギーを200eV以上とする、
上記(1)から(9)までのいずれかに記載の試料解析方法。
(10) In the step of incident the electron beam, the energy of the electron beam is set to 200 eV or more.
The sample analysis method according to any one of (1) to (9) above.

(11)前記電子線を入射する工程において、前記電子線の照射電流を10pA以上とする、
上記(1)から(10)までのいずれかに記載の試料解析方法。
(11) In the step of incident the electron beam, the irradiation current of the electron beam is set to 10 pA or more.
The sample analysis method according to any one of (1) to (10) above.

(12)前記試料に応力を負荷する工程をさらに備える、
上記(1)から(11)までのいずれかに記載の試料解析方法。
(12) Further comprising a step of applying stress to the sample.
The sample analysis method according to any one of (1) to (11) above.

本発明によれば、試料中に水素を導入しながら、電子線装置を用いて、試料表面を高分解能かつ経時的に解析することが可能になる。 According to the present invention, it is possible to analyze the sample surface with high resolution and over time by using an electron beam device while introducing hydrogen into the sample.

本発明の一実施形態に係る試料解析方法に用いられる電子線装置の概略構成を示す図である。It is a figure which shows the schematic structure of the electron beam apparatus used in the sample analysis method which concerns on one Embodiment of this invention. 負荷する応力に応じた試料の形状の一例を模式的に示した図である。It is a figure which showed typically an example of the shape of the sample corresponding to the applied stress. 本発明の他の実施形態に係る試料解析方法に用いられる電子線装置の概略構成を示す図である。It is a figure which shows the schematic structure of the electron beam apparatus used in the sample analysis method which concerns on other embodiment of this invention. 本発明の他の実施形態に係る試料解析方法に用いられる電子線装置の概略構成を示す図である。It is a figure which shows the schematic structure of the electron beam apparatus used in the sample analysis method which concerns on other embodiment of this invention. 本発明の他の実施形態に係る試料解析方法に用いられる電子線装置の概略構成を示す図である。It is a figure which shows the schematic structure of the electron beam apparatus used in the sample analysis method which concerns on other embodiment of this invention. 試験片の寸法・形状を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the size and shape of a test piece. くさびの寸法・形状を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the size and shape of a wedge. ノズルによる水素含有ガスの吐出方向および電子線の入射方向を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the discharge direction of a hydrogen-containing gas by a nozzle, and the incident direction of an electron beam. 電圧の印加前および印加後において取得された二次電子像を示した図である。It is a figure which showed the secondary electron image acquired before and after the application of voltage.

本発明の一実施形態に係る試料解析方法について、図1を参照しながら説明する。 A sample analysis method according to an embodiment of the present invention will be described with reference to FIG.

図1は、本発明の一実施形態に係る試料解析方法に用いられる電子線装置100の概略構成を示す図である。電子線装置100には、例えば、SEMが含まれる。 FIG. 1 is a diagram showing a schematic configuration of an electron beam apparatus 100 used in the sample analysis method according to the embodiment of the present invention. The electron beam apparatus 100 includes, for example, an SEM.

まず、本発明の一実施形態に係る試料解析方法に用いられる電子線装置100の構造について説明する。図1に示すように、電子線装置100の内部は、試料室10、中間室20および電子銃室30に区画されている。 First, the structure of the electron beam apparatus 100 used in the sample analysis method according to the embodiment of the present invention will be described. As shown in FIG. 1, the inside of the electron beam apparatus 100 is divided into a sample chamber 10, an intermediate chamber 20, and an electron gun chamber 30.

試料室10、中間室20および電子銃室30のそれぞれには、真空排気部40が設けられている。真空排気部40としては、例えば、ターボ分子ポンプ、拡散ポンプ、イオンポンプ、チタンサブリメーションポンプ、油回転ポンプ、ドライポンプ等の真空ポンプを用いることができる。 A vacuum exhaust unit 40 is provided in each of the sample chamber 10, the intermediate chamber 20, and the electron gun chamber 30. As the vacuum exhaust unit 40, for example, a vacuum pump such as a turbo molecular pump, a diffusion pump, an ion pump, a titanium sublimation pump, an oil rotary pump, or a dry pump can be used.

試料の解析を行うに際しては、試料室10内に試料11が載置される。試料11の種類については、導電性を有する試料が対象となる。また、試料11の形状については特に制限はなく、板状、粒状、棒状等、試料室10内に載置可能な形状であればよい。また、試料11に付与する応力の種類に応じて好ましい形状に加工しておくことができる。本実施形態においては、試料11として金属材料を用い、種々の応力を付与することで水素脆化が生じる際の金属材料表面の経時的変化を解析する場合を例に説明する。 When analyzing the sample, the sample 11 is placed in the sample chamber 10. As for the type of sample 11, a sample having conductivity is targeted. The shape of the sample 11 is not particularly limited, and may be any shape such as a plate shape, a granular shape, a rod shape, or the like that can be placed in the sample chamber 10. Further, it can be processed into a preferable shape according to the type of stress applied to the sample 11. In the present embodiment, a case where a metal material is used as the sample 11 and a change over time in the surface of the metal material when hydrogen embrittlement occurs by applying various stresses will be analyzed as an example.

また、試料室10内には、ノズル12が備えられている。流量制御器13(マスフローコントローラー)により、ノズル12に所定の流量の水素含有ガスが供給され、ノズル12に形成された吐出部12aから試料11の表面11aに対して水素含有ガスを吹き付ける。 Further, a nozzle 12 is provided in the sample chamber 10. A predetermined flow rate of hydrogen-containing gas is supplied to the nozzle 12 by the flow rate controller 13 (mass flow controller), and the hydrogen-containing gas is blown onto the surface 11a of the sample 11 from the discharge portion 12a formed in the nozzle 12.

本実施形態では、ノズル12は導電性材料からなる。材質については導電性を有していれば特に制限はなく、例えば、ステンレス鋼または銅を用いることができる。ノズル12が導電性を有することは、表面11aとノズル12との間でグロー放電を発生させるために必要である。 In this embodiment, the nozzle 12 is made of a conductive material. The material is not particularly limited as long as it has conductivity, and for example, stainless steel or copper can be used. It is necessary for the nozzle 12 to have conductivity in order to generate a glow discharge between the surface 11a and the nozzle 12.

試料11およびノズル12は、試料室10の室外に配置された電源に接続されている。表面11aに水素含有ガスを吹き付けながら、電源により試料11の表面11aとノズル12の間に電圧(以下、「電源電圧」と呼ぶ。)が印加されると、表面11aとノズル12の間でグロー放電が発生する。なお、試料11を陽極、ノズル12を陰極としてもよいし、試料11を陰極、ノズル12を陽極としてもよい。 The sample 11 and the nozzle 12 are connected to a power source arranged outside the sample chamber 10. When a voltage (hereinafter referred to as “power supply voltage”) is applied between the surface 11a of the sample 11 and the nozzle 12 by a power source while blowing a hydrogen-containing gas onto the surface 11a, a glow is applied between the surface 11a and the nozzle 12. A discharge occurs. The sample 11 may be an anode and the nozzle 12 may be a cathode, or the sample 11 may be a cathode and the nozzle 12 may be an anode.

ノズル12の吐出部12aの開口断面積が大き過ぎると、表面11aでの水素含有ガスの圧力が不十分となって、後述するグロー放電が発生しないおそれがある。一方、吐出部12aの開口断面積が小さ過ぎると、グロー放電を発生させるために、水素含有ガスの供給圧力を上げる必要があり、ノズル12またはガス配管が破損するおそれがある。そのため、吐出部12aの開口断面積は1μm以上、0.01mm以下であることが好ましい。 If the opening cross-sectional area of the discharge portion 12a of the nozzle 12 is too large, the pressure of the hydrogen-containing gas on the surface 11a may become insufficient, and the glow discharge described later may not occur. On the other hand, if the opening cross-sectional area of the discharge portion 12a is too small, it is necessary to increase the supply pressure of the hydrogen-containing gas in order to generate glow discharge, and the nozzle 12 or the gas pipe may be damaged. Therefore, the opening cross-sectional area of the discharge portion 12a is preferably 1 μm 2 or more and 0.01 mm 2 or less.

また、表面11aと吐出部12aとの距離が長過ぎると、表面11aでの水素含有ガスの圧力が不十分となって、グロー放電が発生しないおそれがある。一方、この距離が短過ぎると、グロー放電の発生する領域が狭くなり、試料11の極一部にしか水素が導入されなくなるおそれがある。また、この距離が短過ぎると、表面11aでの水素含有ガスの圧力が高くなりすぎ、表面11aが水素イオンの衝突により加熱され、アーク放電が発生し、試料11を構成する元素が蒸発するおそれがある。そのため、表面11aと吐出部12aとの距離は10μm以上、2cm以下とすることが好ましい。2cm以下とすることにより、試料11以外での予期せぬ放電も十分抑制できる。 Further, if the distance between the surface 11a and the discharge portion 12a is too long, the pressure of the hydrogen-containing gas on the surface 11a may become insufficient and glow discharge may not occur. On the other hand, if this distance is too short, the region where the glow discharge occurs becomes narrow, and hydrogen may be introduced into only a very small part of the sample 11. If this distance is too short, the pressure of the hydrogen-containing gas on the surface 11a becomes too high, the surface 11a is heated by the collision of hydrogen ions, an arc discharge occurs, and the elements constituting the sample 11 may evaporate. There is. Therefore, the distance between the surface 11a and the discharge portion 12a is preferably 10 μm or more and 2 cm or less. By setting the size to 2 cm or less, unexpected discharges other than the sample 11 can be sufficiently suppressed.

さらに、試料室10には、検出器14が備えられている。検出器14は、試料11の表面11aに所定の加速電圧で電子線が入射された際に、表面11aから放出される電子およびX線から選択される1種以上を検出する。電子には、二次電子、反射電子、オージェ電子等が含まれる。また、検出器14には、二次電子検出器(SE検出器)、反射電子検出器(BSE検出器)、電子後方散乱回折検出器(EBSD検出器)、半導体検出器(EDS検出器)等が含まれる。 Further, the sample chamber 10 is provided with a detector 14. The detector 14 detects one or more selected from electrons and X-rays emitted from the surface 11a when an electron beam is incident on the surface 11a of the sample 11 at a predetermined accelerating voltage. The electrons include secondary electrons, backscattered electrons, Auger electrons and the like. Further, the detector 14 includes a secondary electron detector (SE detector), a backscattered electron detector (BSE detector), an electron backscatter diffraction detector (EBSD detector), a semiconductor detector (EDS detector), and the like. Is included.

また、図1に示す構成においては、試料室10には、さらに試料11に応力を負荷するための応力負荷部15が備えられている。試料11に負荷する応力の種類については特に制限されず、引張応力、圧縮応力、曲げ応力、ねじり応力のいずれであってもよい。図2は、負荷する応力に応じた試料の形状の一例を模式的に示した図である。例えば、引張試験片(図2a)、曲げ試験片(図2b)、片持ち梁試験片(図2c)、ねじり試験片(図2d)等の形状にすればよい。試料11の加工方法についても特に制限されず、機械加工、放電加工、集束イオンビーム加工等によって、適宜作製すればよい。さらに、き裂が発生する領域を制限するために、試料11に切欠きまたは予き裂を付与しておいてもよい。応力の負荷方法についても制限はなく、切欠きへのくさび挿入、ボルトによる試験片の締結等の方法を用いることができる。 Further, in the configuration shown in FIG. 1, the sample chamber 10 is further provided with a stress loading unit 15 for applying stress to the sample 11. The type of stress applied to the sample 11 is not particularly limited, and may be any of tensile stress, compressive stress, bending stress, and torsional stress. FIG. 2 is a diagram schematically showing an example of the shape of the sample according to the applied stress. For example, the shape may be a tensile test piece (FIG. 2a), a bending test piece (FIG. 2b), a cantilever test piece (FIG. 2c), a torsion test piece (FIG. 2d), or the like. The processing method of the sample 11 is not particularly limited, and the sample 11 may be appropriately produced by machining, electric discharge machining, focused ion beam machining, or the like. Further, the sample 11 may be provided with a notch or a pre-crack in order to limit the region where the crack occurs. There are no restrictions on the method of applying stress, and methods such as inserting a wedge into the notch and fastening the test piece with a bolt can be used.

中間室20は、小孔20a,20bを介して、それぞれ試料室10および電子銃室30と連通されている。中間室20を試料室10および電子銃室30の間に設け、差動排気システムを構成することにより、試料室10内に水素含有ガスを供給しても、電子銃室30内を高真空度に維持することが可能になる。図1に示す例では、中間室20は1つであるが、複数備えていてもよい。 The intermediate chamber 20 is communicated with the sample chamber 10 and the electron gun chamber 30, respectively, via the small holes 20a and 20b. By providing the intermediate chamber 20 between the sample chamber 10 and the electron gun chamber 30 to form a differential exhaust system, even if hydrogen-containing gas is supplied into the sample chamber 10, the electron gun chamber 30 has a high degree of vacuum. It will be possible to maintain. In the example shown in FIG. 1, the number of intermediate chambers 20 is one, but a plurality of intermediate chambers 20 may be provided.

電子銃室30内には、電子線を照射するための電子銃31が備えられている。電子銃31の種類については特に制限はなく、例えば、電界放射型またフィラメント型の電子銃を用いることができる。電子銃室30内には、図示しない電子系レンズおよび走査コイルが備えられており、これらを制御することで、電子線を試料11の表面11aにおいて走査する。 An electron gun 31 for irradiating an electron beam is provided in the electron gun chamber 30. The type of the electron gun 31 is not particularly limited, and for example, a field emission type or filament type electron gun can be used. An electronic lens and a scanning coil (not shown) are provided in the electron gun chamber 30, and by controlling these, an electron beam is scanned on the surface 11a of the sample 11.

上述のように、図1に示す構成においては、試料室10内に、導電性材料からなり、かつ吐出部12aが形成されたノズル12が備えられている。しかしながら、本発明はこれに限定されず、試料室10内に、吐出部12aと電極部12bとを有する吐出放電ユニットが備えられていればよい。すなわち、図1に示す構成ではノズル12自体が電極部12bとして機能している。 As described above, in the configuration shown in FIG. 1, a nozzle 12 made of a conductive material and having a discharge portion 12a formed therein is provided in the sample chamber 10. However, the present invention is not limited to this, and it is sufficient that the sample chamber 10 is provided with a discharge / discharge unit having a discharge portion 12a and an electrode portion 12b. That is, in the configuration shown in FIG. 1, the nozzle 12 itself functions as the electrode portion 12b.

図3〜5は、本発明の他の実施形態に係る試料解析方法に用いられる電子線装置100の概略構成を示す図である。図3に示す構成においては、環状の電極部12bが吐出部12aが形成されたノズル12の外周面上に設けられている。この場合においては、ノズル12は導電性を有している必要はない。また、吐出部12aが導電材料からなり、電極部12bとして機能していてもよい。 3 to 5 are diagrams showing a schematic configuration of an electron beam apparatus 100 used in the sample analysis method according to another embodiment of the present invention. In the configuration shown in FIG. 3, the annular electrode portion 12b is provided on the outer peripheral surface of the nozzle 12 on which the discharge portion 12a is formed. In this case, the nozzle 12 does not have to be conductive. Further, the discharge portion 12a may be made of a conductive material and may function as the electrode portion 12b.

図3に示す構成においては、電極部12bとノズル12とが一体となっているが、図4に示すように電極部12bがノズル12から分離していてもよい。すなわち、吐出放電ユニットは2つの部材からなっていてもよい。図4において、電極部12bは環状で内側を水素含有ガスが通過する構成としてもよいし、メッシュ状で隙間を水素含有ガスが通過する構成としてもよい。 In the configuration shown in FIG. 3, the electrode portion 12b and the nozzle 12 are integrated, but the electrode portion 12b may be separated from the nozzle 12 as shown in FIG. That is, the discharge / discharge unit may be composed of two members. In FIG. 4, the electrode portion 12b may have an annular structure in which the hydrogen-containing gas passes through the inside, or a mesh-like structure in which the hydrogen-containing gas passes through the gap.

図1、3および4に示す構成では、電極部12bを水素含有ガスの流路上に配置することで、効率的にグロー放電を発生させることが可能となる。しかしながら、本発明はこれらにも限定されず、図5に示すように、電極部12bとノズル12とが異なる方向に配置され、電極部12bが水素含有ガスの流路上から離れていてもよい。 In the configurations shown in FIGS. 1, 3 and 4, by arranging the electrode portion 12b on the flow path of the hydrogen-containing gas, it is possible to efficiently generate glow discharge. However, the present invention is not limited to these, and as shown in FIG. 5, the electrode portion 12b and the nozzle 12 may be arranged in different directions, and the electrode portion 12b may be separated from the flow path of the hydrogen-containing gas.

次に、本発明の一実施形態に係る試料解析方法について、図1に示す構成を例に説明する。まず、図1に示すように、試料室10内において、応力負荷部15によって応力が負荷できる状態に試料11を載置する。そして、試料室10、中間室20および電子銃室30の内部を高真空度の状態に維持する。この時の真空度は10−9〜1Paとすることが好ましい。 Next, the sample analysis method according to the embodiment of the present invention will be described by taking the configuration shown in FIG. 1 as an example. First, as shown in FIG. 1, the sample 11 is placed in the sample chamber 10 in a state where stress can be applied by the stress loading portion 15. Then, the insides of the sample chamber 10, the intermediate chamber 20, and the electron gun chamber 30 are maintained in a state of high vacuum degree. The degree of vacuum at this time is preferably 10-9 to 1 Pa.

その後、ノズル12の吐出部12aから試料11の表面11aに水素含有ガスを吹き付け、さらに、電源により電圧を印加し、表面11aとノズル12との間でグロー放電を発生させる。これにより、プラズマが発生し、表面11aに吹き付けられた水素含有ガス中の水素は水素イオンに電離する。そして、プラズマ中の水素イオンは、表面11aに電気的に引き寄せられ、試料中に効率的に導入されるようになる。なお、試料中に十分な水素を導入するには、水素含有ガス中の水素濃度は5体積%以上であることが好ましく、20体積%以上であることがより好ましい。 After that, a hydrogen-containing gas is sprayed from the discharge portion 12a of the nozzle 12 onto the surface 11a of the sample 11, and a voltage is further applied by a power source to generate a glow discharge between the surface 11a and the nozzle 12. As a result, plasma is generated, and hydrogen in the hydrogen-containing gas sprayed on the surface 11a is ionized into hydrogen ions. Then, the hydrogen ions in the plasma are electrically attracted to the surface 11a and are efficiently introduced into the sample. In order to introduce sufficient hydrogen into the sample, the hydrogen concentration in the hydrogen-containing gas is preferably 5% by volume or more, more preferably 20% by volume or more.

次に、表面11aに電子線を入射する。そして、表面11aから放出される電子およびX線から選択される1種以上を検出することによって、試料11の表面形状、結晶方位、元素分布等を解析する。例えば、表面形状を解析することにより、水素脆化き裂の発生起点、伝播経路等を解析できる。また、結晶方位を解析することにより、水素脆化における歪み、結晶構造等の作用を解析できる。 Next, an electron beam is incident on the surface 11a. Then, the surface shape, crystal orientation, element distribution, etc. of the sample 11 are analyzed by detecting one or more selected from the electrons and X-rays emitted from the surface 11a. For example, by analyzing the surface shape, it is possible to analyze the origin of hydrogen embrittlement cracks, the propagation path, and the like. Further, by analyzing the crystal orientation, the effects of strain, crystal structure, etc. on hydrogen embrittlement can be analyzed.

続いて、試料11に対して応力を負荷する。応力の負荷方法については、上述のように特に制限されない。表面11aから試料中に水素が導入され、表面11aに電子線が入射された状態でさらに応力を負荷し、試料表面を解析することにより、き裂発生の有無、き裂の発生起点および伝播経路等の評価を行うことが可能になる。さらに、負荷された応力の値から、破壊靭性値等を求めることも可能である。 Subsequently, stress is applied to the sample 11. The stress loading method is not particularly limited as described above. Hydrogen is introduced into the sample from the surface 11a, stress is further applied while the electron beam is incident on the surface 11a, and the sample surface is analyzed to determine the presence or absence of cracks, the crack generation starting point, and the propagation path. Etc. can be evaluated. Further, it is also possible to obtain the fracture toughness value or the like from the applied stress value.

なお、上記の例では、グロー放電を発生させた後に電子線を入射しているが、電子線を入射した状態でグロー放電を発生させてもよい。また、表面解析の途中でグロー放電を停止させてもよいし、表面解析とグロー放電とを交互に行ってもよい。なお、グロー放電中に、反射電子等を検出することができるが、エネルギーの低い二次電子を検出することはできない。このため、二次電子像を観察したい場合には、検出時にはグロー放電を一時停止させる必要がある。グロー放電を停止させると導入された水素が放出されてしまうため、水素の放出を極力抑制するためには、試料を低温に保持することが好ましい。 In the above example, the electron beam is incident after the glow discharge is generated, but the glow discharge may be generated in the state where the electron beam is incident. Further, the glow discharge may be stopped in the middle of the surface analysis, or the surface analysis and the glow discharge may be alternately performed. It should be noted that backscattered electrons and the like can be detected during glow discharge, but secondary electrons with low energy cannot be detected. Therefore, when it is desired to observe the secondary electron image, it is necessary to suspend the glow discharge at the time of detection. When the glow discharge is stopped, the introduced hydrogen is released. Therefore, in order to suppress the release of hydrogen as much as possible, it is preferable to keep the sample at a low temperature.

さらに、上記の例では、水素を試料中に導入してから応力を負荷しているが、応力を負荷してから水素を導入してもよいし、それらを同時に行ってもよい。応力は変動応力、繰返し応力または一定応力のいずれであってもよい。例えば、一定の弾性応力を負荷してから水素を導入してもよいし、水素を導入しながら応力を連続的に増加させてもよいし、繰り返しの弾性応力を負荷しながら水素を導入してもよい。また、負荷工程は省略してもよい。その場合は、図4および5に示す構成のように、応力負荷部15を設けなくてもよい。 Further, in the above example, although hydrogen is introduced into the sample and then stress is applied, hydrogen may be introduced after applying stress, or they may be performed at the same time. The stress may be fluctuating stress, cyclic stress or constant stress. For example, hydrogen may be introduced after applying a constant elastic stress, the stress may be continuously increased while introducing hydrogen, or hydrogen may be introduced while applying repeated elastic stress. May be good. Moreover, the load step may be omitted. In that case, it is not necessary to provide the stress loading portion 15 as in the configurations shown in FIGS. 4 and 5.

吐出部12aから供給する水素含有ガスの流量は1mL/min以上、100mL/min以下とすることが好ましい。この流量が少な過ぎると、表面11aでの水素含有ガスの圧力が低くなり、グロー放電が発生しなくなるおそれがある。一方、この流量が多過ぎると、表面11aでの水素含有ガスの圧力が高くなり過ぎ、表面11aがイオン衝突で加熱され、アーク放電が発生し、試料11を構成する元素が蒸発するおそれがある。水素含有ガスの流量は5mL/min以上、80mL/min以下とするのがより好ましい。 The flow rate of the hydrogen-containing gas supplied from the discharge unit 12a is preferably 1 mL / min or more and 100 mL / min or less. If this flow rate is too small, the pressure of the hydrogen-containing gas on the surface 11a becomes low, and there is a risk that glow discharge will not occur. On the other hand, if this flow rate is too large, the pressure of the hydrogen-containing gas on the surface 11a becomes too high, the surface 11a is heated by ion collision, an arc discharge occurs, and the elements constituting the sample 11 may evaporate. .. The flow rate of the hydrogen-containing gas is more preferably 5 mL / min or more and 80 mL / min or less.

試料11の表面11aとノズル12との間でグロー放電を発生させるためには、電源電圧を100V以上とすることが好ましい。試料中に効率的に水素を導入するためには、上記の電源電圧は200V以上とするのがより好ましい。一方、上記の電源電圧が高過ぎると、水素イオンのエネルギーが高くなることにより、表面11aが水素イオンの衝突で加熱され、アーク放電が発生し、試料11を構成する元素が蒸発するおそれがある。上記の電源電圧は5kV以下とするのがより好ましい。 In order to generate a glow discharge between the surface 11a of the sample 11 and the nozzle 12, the power supply voltage is preferably 100 V or more. In order to efficiently introduce hydrogen into the sample, the above power supply voltage is more preferably 200 V or more. On the other hand, if the power supply voltage is too high, the energy of hydrogen ions becomes high, so that the surface 11a is heated by the collision of hydrogen ions, an arc discharge occurs, and the elements constituting the sample 11 may evaporate. .. The above power supply voltage is more preferably 5 kV or less.

一方、試料11を陰極とした場合、電子線は減速するため、上記の電源電圧が高すぎると、電子線が表面11aまで到達できなくなる。そのため、試料11を陰極とした場合、電源電圧は、電子線の加速電圧未満とする必要がある。 On the other hand, when the sample 11 is used as the cathode, the electron beam decelerates. Therefore, if the power supply voltage is too high, the electron beam cannot reach the surface 11a. Therefore, when the sample 11 is used as a cathode, the power supply voltage needs to be less than the accelerating voltage of the electron beam.

電子線のエネルギーが低すぎると、水素分子による電子線の散乱確率が高くなるだけでなく、電子線のプローブ径が大きくなり、高分解能の解析結果が得られなくなるおそれがある。そのため、電子線のエネルギーは200eV以上とすることが好ましく、1keV以上とすることがより好ましい。 If the energy of the electron beam is too low, not only the probability of scattering the electron beam by hydrogen molecules increases, but also the probe diameter of the electron beam becomes large, which may make it impossible to obtain high-resolution analysis results. Therefore, the energy of the electron beam is preferably 200 eV or more, and more preferably 1 keV or more.

一方、電子線のエネルギーが高すぎると、試料11の表面11aから放出される電子が減少するおそれがある。そのため、電子線のエネルギーは50keV以下とすることが好ましく、30keV以下とすることがより好ましい。 On the other hand, if the energy of the electron beam is too high, the number of electrons emitted from the surface 11a of the sample 11 may decrease. Therefore, the energy of the electron beam is preferably 50 keV or less, and more preferably 30 keV or less.

すなわち、電子線の加速電圧は、200V以上とするのが好ましく、1kV以上とするのがより好ましい。また、加速電圧は、50kV以下とするのが好ましく、30kV以下とするのがより好ましい。 That is, the accelerating voltage of the electron beam is preferably 200 V or more, and more preferably 1 kV or more. The accelerating voltage is preferably 50 kV or less, and more preferably 30 kV or less.

電子線の照射電流が低いと、試料11の表面11aから放出される電子またはX線の強度が検出するのに不十分となるおそれがある。そのため、電子線の照射電流は10pA以上とすることが好ましく、100pA以上とすることがより好ましい。 If the irradiation current of the electron beam is low, the intensity of the electrons or X-rays emitted from the surface 11a of the sample 11 may be insufficient to detect. Therefore, the irradiation current of the electron beam is preferably 10 pA or more, and more preferably 100 pA or more.

一方、電子線の照射電流が高すぎると、電子線のプローブ径が大きくなり、高分解能の解析結果が得られなくなるおそれがある。そのため、電子線の照射電流は1.5μA以下とすることが好ましく、10nA以下とすることがより好ましい。 On the other hand, if the irradiation current of the electron beam is too high, the probe diameter of the electron beam becomes large, and there is a risk that high-resolution analysis results cannot be obtained. Therefore, the irradiation current of the electron beam is preferably 1.5 μA or less, and more preferably 10 nA or less.

以下、実施例によって本発明をより具体的に説明するが、本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。 Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to Examples, but the present invention is not limited to these Examples.

表1に示す化学組成を有し、引張強さが1892MPaであるマルテンサイト鋼(SCM435鋼)を試料として用いた。この試料より図6に示す寸法・形状の試験片を採取し、切欠き部に図7に示す寸法・形状のくさびを挿入して予き裂を導入した。くさびは試験片に挿入した状態で保持し、試験片に対して定ひずみを付与した。 Martensitic steel (SCM435 steel) having the chemical composition shown in Table 1 and having a tensile strength of 1892 MPa was used as a sample. A test piece having the dimensions and shape shown in FIG. 6 was taken from this sample, and a wedge having the dimensions and shape shown in FIG. 7 was inserted into the notch to introduce a pre-crack. The wedge was held in a state of being inserted into the test piece, and a constant strain was applied to the test piece.

なお、本実施例においては、図1に示す構成を有する電子線装置内にて試験を実施した。また、試験片を観察できるように試料室にはガラス窓が設けられている。図8に示すように、ノズルの噴射軸は試験片の解析面に対して垂直とし、ノズルの材質はステンレス鋼(SUS316鋼)とした。 In this example, the test was carried out in an electron beam apparatus having the configuration shown in FIG. In addition, a glass window is provided in the sample chamber so that the test piece can be observed. As shown in FIG. 8, the injection shaft of the nozzle was perpendicular to the analysis surface of the test piece, and the material of the nozzle was stainless steel (SUS316 steel).

まず、ノズルを陽極、試験片を陰極とし、ノズルと試験片との間でグロー放電を発生させ、水素プラズマにより試験片に水素が導入されるか調査した。試料室の圧力が3kPa以下になる範囲で、ノズルが有する吐出部の開口断面積、吐出部と試験片との距離、水素含有ガスの流量、および電源電圧を種々変化させ、3分間ノズルと試験片との間に電圧を印加した。そして、電圧の印加前および印加後において、真空中にて電子線で試験片表面を走査し、二次電子像を取得した。 First, using the nozzle as an anode and the test piece as a cathode, a glow discharge was generated between the nozzle and the test piece, and it was investigated whether hydrogen was introduced into the test piece by hydrogen plasma. Within the range where the pressure in the sample chamber is 3 kPa or less, the opening cross-sectional area of the discharge part of the nozzle, the distance between the discharge part and the test piece, the flow rate of hydrogen-containing gas, and the power supply voltage are variously changed, and the nozzle and test are performed for 3 minutes. A voltage was applied between the pieces. Then, before and after the application of the voltage, the surface of the test piece was scanned with an electron beam in a vacuum to obtain a secondary electron image.

電子線のエネルギーは15keV、照射電流は100pAとし、電子線は試験片表面の法線方向に対して45°の角度から入射させた。試験片に水素が導入されると水素脆化が発生しき裂が進展する。取得されたこれらの二次電子像のき裂位置を比較し、き裂進展の有無から水素導入の有無を判定した。 The energy of the electron beam was 15 keV, the irradiation current was 100 pA, and the electron beam was incident at an angle of 45 ° with respect to the normal direction of the surface of the test piece. When hydrogen is introduced into the test piece, hydrogen embrittlement occurs and cracks grow. The crack positions of these acquired secondary electron images were compared, and the presence or absence of hydrogen introduction was determined from the presence or absence of crack growth.

表2に、種々の放電条件における水素導入の判定結果を示す。グロー放電が連続的に発生して、放電によってき裂が20μm以上進展した条件を「○」とし、特に、き裂が50μm以上進展した条件を「◎」として示す。また、グロー放電の発生が間欠的で、放電によるき裂の進展が20μm未満となった条件を「△」で示す。さらに、グロー放電が発生してき裂は進展したもののアーク放電もわずかに混在して発生し、水素含有ガスを噴射した試料表面の5%未満の領域に蒸発が認められた条件を「▲」で示す。 Table 2 shows the determination results of hydrogen introduction under various discharge conditions. The condition in which glow discharge is continuously generated and the crack grows by 20 μm or more due to the discharge is indicated by “◯”, and the condition in which the crack grows by 50 μm or more is particularly indicated by “⊚”. Further, the condition that the glow discharge is generated intermittently and the crack growth due to the discharge is less than 20 μm is indicated by “Δ”. Furthermore, although glow discharge occurred and cracks grew, arc discharge also occurred in a slight mixture, and the conditions under which evaporation was observed in a region of less than 5% of the sample surface on which hydrogen-containing gas was injected are indicated by "▲". ..

また、図9には、表2の放電条件9で、電圧の印加前および印加後において取得された二次電子像を示す。表2および図9から明らかなように、吐出部の開口断面積、吐出部と試験片との距離、水素含有ガスの流量、および電源電圧を適切に設定すると、ノズルと試験片との間でグロー放電が発生し、水素プラズマにより試験片に水素が導入されることが確認された。試料室のガラス窓を通じてグロー放電の発光部を目視したところ、表2の全ての放電条件において、グロー放電はノズルと試験片との間のみで発生していることも確認された。 Further, FIG. 9 shows secondary electron images acquired before and after the application of the voltage under the discharge condition 9 in Table 2. As is clear from Table 2 and FIG. 9, when the opening cross-sectional area of the discharge part, the distance between the discharge part and the test piece, the flow rate of the hydrogen-containing gas, and the power supply voltage are properly set, between the nozzle and the test piece. It was confirmed that a glow discharge occurred and hydrogen was introduced into the test piece by hydrogen plasma. When the light emitting part of the glow discharge was visually inspected through the glass window of the sample chamber, it was also confirmed that the glow discharge was generated only between the nozzle and the test piece under all the discharge conditions in Table 2.

次に水素を導入しながら、試験片表面を観察できる電子線照射の条件を調査した。このために、表2の放電条件3または20でグロー放電を発生させた状態で、電子線のエネルギーおよび照射電流を種々変化させて、電子線で試験片表面を走査し、30秒毎に反射電子像を取得した。電子線は、試験片表面の法線方向に対して70°の角度から入射させた。 Next, the conditions of electron beam irradiation were investigated so that the surface of the test piece could be observed while introducing hydrogen. For this purpose, with the glow discharge generated under the discharge conditions 3 or 20 in Table 2, the electron beam energy and irradiation current are variously changed, the surface of the test piece is scanned with the electron beam, and the test piece is reflected every 30 seconds. An electronic image was acquired. The electron beam was incident on the surface of the test piece from an angle of 70 ° with respect to the normal direction.

表3に測定結果を示す。反射電子像においてき裂を100nm以上の分解能で観察できた条件を「○」とし、特に20nm以上の高い分解能で観察できた条件を「◎」として示す。また、き裂は観察できたものの分解能が100nm未満でやや低かった条件を「△」で示す。さらに、き裂は観察できたものの像にノイズがやや多かった条件を「▲」で示す。 Table 3 shows the measurement results. In the reflected electron image, the condition in which the crack can be observed with a resolution of 100 nm or more is indicated by “◯”, and the condition in which the crack can be observed with a high resolution of 20 nm or more is indicated by “⊚”. In addition, the condition that the crack was observable but the resolution was less than 100 nm and was slightly low is indicated by “Δ”. Furthermore, the condition that the crack was observable but the image was slightly noisy is indicated by "▲".

表3から明らかなように、電子線のエネルギーと照射電流を適切に設定することで水素を導入しながら反射電子像を取得できることが確認された。 As is clear from Table 3, it was confirmed that the reflected electron image can be obtained while introducing hydrogen by appropriately setting the electron beam energy and the irradiation current.

本発明によれば、試料−電極部でのみグロー放電を起こし、発生させた水素プラズマにより試料に水素を導入しながら、電子線装置を用いて、試料表面を高分解能かつ経時的に解析することが可能になる。 According to the present invention, a glow discharge is generated only in the sample-electrode portion, and hydrogen is introduced into the sample by the generated hydrogen plasma, and the sample surface is analyzed with high resolution and over time by using an electron beam device. Becomes possible.

10.試料室
11.試料
11a.表面
12.ノズル
12a.吐出部
12b.電極部
13.流量制御器
14.検出器
15.応力負荷部
20.中間室
20a,20b.小孔
30.電子銃室
31.電子銃
40.真空排気部
100.電子線装置
10. Sample room 11. Sample 11a. Surface 12. Nozzle 12a. Discharge unit 12b. Electrode part 13. Flow controller 14. Detector 15. Stress loading part 20. Intermediate chambers 20a, 20b. Small hole 30. Electron gun room 31. Electron gun 40. Vacuum exhaust unit 100. Electron beam device

Claims (12)

試料の表面に電子線を入射し、前記表面から放出される電子およびX線から選択される1種以上を検出する電子線装置を用いた試料の解析方法であって、
前記表面に前記電子線を入射する工程と、
前記電子線装置の内部に、吐出部と電極部とを有する吐出放電ユニットを設け、前記吐出部から前記表面に対して水素含有ガスを吹き付けながら、前記表面と前記電極部との間に電圧を印加し、前記表面と前記電極部との間でグロー放電を発生させる工程と、を備える、
試料解析方法。
A method for analyzing a sample using an electron beam device that injects an electron beam onto the surface of the sample and detects one or more selected from electrons and X-rays emitted from the surface.
The step of incident the electron beam on the surface and
A discharge / discharge unit having a discharge portion and an electrode portion is provided inside the electron beam device, and a voltage is applied between the surface and the electrode portion while blowing a hydrogen-containing gas from the discharge portion to the surface. A step of applying and generating a glow discharge between the surface and the electrode portion is provided.
Sample analysis method.
前記吐出放電ユニットは、前記電極部として機能するよう導電性材料からなり、かつ前記吐出部が形成されたノズルを含む、
請求項1に記載の試料解析方法。
The discharge / discharge unit is made of a conductive material so as to function as the electrode portion, and includes a nozzle in which the discharge portion is formed.
The sample analysis method according to claim 1.
前記吐出放電ユニットは、前記吐出部が形成されたノズルと前記電極部とを含む、
請求項1に記載の試料解析方法。
The discharge / discharge unit includes a nozzle in which the discharge portion is formed and the electrode portion.
The sample analysis method according to claim 1.
前記電極部は前記ノズルに設けられている、
請求項3に記載の試料解析方法。
The electrode portion is provided on the nozzle.
The sample analysis method according to claim 3.
前記試料が金属材料である、
請求項1から請求項4までのいずれかに記載の試料解析方法。
The sample is a metallic material,
The sample analysis method according to any one of claims 1 to 4.
前記グロー放電を発生させる工程において、前記電圧の大きさを100V以上、5kV以下とする、
請求項1から請求項5までのいずれかに記載の試料解析方法。
In the step of generating the glow discharge, the magnitude of the voltage is set to 100 V or more and 5 kV or less.
The sample analysis method according to any one of claims 1 to 5.
前記吐出部の開口断面積が1μm以上、0.01mm以下である、
請求項1から請求項6までのいずれかに記載の試料解析方法。
The opening cross-sectional area of the discharge portion is 1 μm 2 or more and 0.01 mm 2 or less.
The sample analysis method according to any one of claims 1 to 6.
前記グロー放電を発生させる工程において、前記表面と前記吐出部との距離を10μm以上、2cm以下とする、
請求項1から請求項7までのいずれかに記載の試料解析方法。
In the step of generating the glow discharge, the distance between the surface and the discharge portion is set to 10 μm or more and 2 cm or less.
The sample analysis method according to any one of claims 1 to 7.
前記グロー放電を発生させる工程において、前記水素含有ガスの流量を1mL/min以上、100mL/min以下とする、
請求項1から請求項8までのいずれかに記載の試料解析方法。
In the step of generating the glow discharge, the flow rate of the hydrogen-containing gas is set to 1 mL / min or more and 100 mL / min or less.
The sample analysis method according to any one of claims 1 to 8.
前記電子線を入射する工程において、前記電子線のエネルギーを200eV以上とする、
請求項1から請求項9までのいずれかに記載の試料解析方法。
In the step of incident the electron beam, the energy of the electron beam is set to 200 eV or more.
The sample analysis method according to any one of claims 1 to 9.
前記電子線を入射する工程において、前記電子線の照射電流を10pA以上とする、
請求項1から請求項10までのいずれかに記載の試料解析方法。
In the step of incident the electron beam, the irradiation current of the electron beam is set to 10 pA or more.
The sample analysis method according to any one of claims 1 to 10.
前記試料に応力を負荷する工程をさらに備える、
請求項1から請求項11までのいずれかに記載の試料解析方法。
A step of applying stress to the sample is further provided.
The sample analysis method according to any one of claims 1 to 11.
JP2019090222A 2019-05-10 2019-05-10 Sample analysis method Active JP7237308B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2019090222A JP7237308B2 (en) 2019-05-10 2019-05-10 Sample analysis method

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2019090222A JP7237308B2 (en) 2019-05-10 2019-05-10 Sample analysis method

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2020187872A true JP2020187872A (en) 2020-11-19
JP7237308B2 JP7237308B2 (en) 2023-03-13

Family

ID=73220980

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2019090222A Active JP7237308B2 (en) 2019-05-10 2019-05-10 Sample analysis method

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP7237308B2 (en)

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS57119442A (en) * 1981-01-16 1982-07-24 Mitsubishi Electric Corp Scanning electron microscope device
US6667475B1 (en) * 2003-01-08 2003-12-23 Applied Materials, Inc. Method and apparatus for cleaning an analytical instrument while operating the analytical instrument
JP2014203827A (en) * 2013-04-03 2014-10-27 エフ イー アイ カンパニFei Company Low energy ion milling or deposition
JP2019045411A (en) * 2017-09-06 2019-03-22 新日鐵住金株式会社 Sample analysis method

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS57119442A (en) * 1981-01-16 1982-07-24 Mitsubishi Electric Corp Scanning electron microscope device
US6667475B1 (en) * 2003-01-08 2003-12-23 Applied Materials, Inc. Method and apparatus for cleaning an analytical instrument while operating the analytical instrument
JP2014203827A (en) * 2013-04-03 2014-10-27 エフ イー アイ カンパニFei Company Low energy ion milling or deposition
JP2019045411A (en) * 2017-09-06 2019-03-22 新日鐵住金株式会社 Sample analysis method

Also Published As

Publication number Publication date
JP7237308B2 (en) 2023-03-13

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US8878148B2 (en) Method and apparatus of pretreatment of an electron gun chamber
Hernandez-Garcia et al. Compact-300 kV dc inverted insulator photogun with biased anode and alkali-antimonide photocathode
Czerski et al. Measurements of enhanced electron screening in d+ d reactions under UHV conditions
US20160225575A1 (en) Ion Beam Device and Emitter Tip Adjustment Method
JP2019045411A (en) Sample analysis method
TW202013410A (en) Metal protective layer for electron emitters with a diffusion barrier
JP2011171009A (en) Focused ion beam device
JP6881218B2 (en) Sample analysis method
Kang et al. Emission characteristics of high-voltage plasma diode cathode for metal surface modification
JP5989959B2 (en) Focused ion beam device
Parson et al. Conditioning of carbon fiber cathodes in UHV-sealed tubes at 200 A/cm 2
JP7237308B2 (en) Sample analysis method
JP2019045410A (en) Sample analysis method
US9773637B2 (en) Plasma ion source and charged particle beam apparatus
Titze Techniques to prevent sample surface charging and reduce beam damage effects for SBEM imaging
Koval et al. Formation of high intensity ion beams with ballistic focusing
JP7237309B2 (en) Sample analysis method
JP2019110055A (en) Sample analysis method and electron beam device
KR100841083B1 (en) A surface treatment method for reactor structure materials
TW200952020A (en) Gas field ion source with coated tip
Zolotukhin et al. Effect of surrounding metallic walls on the floating potential of the target under electron-beam irradiation in medium vacuum
JP2019045409A (en) Sample analysis method
Haubner et al. Electron conditioning of technical surfaces at cryogenic and room temperature in the 0–1 keV energy range
JP2019110052A (en) Sample analysis method and electron beam device
JP2019110053A (en) Sample analysis method and electron beam device

Legal Events

Date Code Title Description
A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20190527

A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20220415

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20230116

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20230124

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20230220

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 7237308

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150