「電子エネルギー損失分光法(EELS)は鉄鋼試料の炭素含有量の測定に役立ちますか?」
「手持ちのTEMエネルギーフィルタを使用してナノスケールの触媒粒子内の白金をマッピングできますか?」
「EELSを使用してデバイス構造内の界面ボロン層を検出するには、FE-TEMが必要ですか?」
以上は、分析電子顕微鏡の利用者をたびたび悩ませている質問です。これらの質問に対しては実験的に確認する他方法が無いため、TEMラボで多くの時間が空費されてきました。実際のTEM試料を準備することなくこれらの質問の多くを解決するのに役立つツールがあります。それがEELS Advisorシミュレーションソフトウェアです。
EELS Advisorソフトウェアは、電子エネルギー損失スペクトル(下記の参考資料を参照)の最先端の理論モデリングをベースにしています。EELS Advisorは、EELS技術の複雑さをカプセル化し、わかりやすく親しみやすいインターフェイス(下記のUIパレットのスクリーンショットを参照)を備えており、EELS実験に関する一般的な疑問点を提起し、その回答を得ることができます。
EELS Advisorは、Gatan Microscopy Suite® (GMS)ソフトウェアシステムのプラグインモジュールです。このモジュールは、適切なEELS Advisorライセンスを購入することで、既存のGMSインストールに簡単に追加できます。EELS Advisorモジュールにはオンライン型とオフライン型の両方があり、どちらのタイプのGMSインストールにも追加することができます。このモジュールは、既にGatan EELS Analysisモジュールが含まれているシステムに最適です。
EELS Advisorモジュールは、GMS 1.3リリース以降からオプションコンポーネントとして提供されています。GMSインストーラのこのメンテナンスリリースは、GMS 1.x版のモジュールをお持ちの既存のお客様全員にご利用いただけますが、このコンポーネントをインストールするためには、GMSのライセンスファイルにEELS Advisor製品が含まれている必要があります。EELS Advisorのライセンスは、最寄りのGatan販売代理店からご購入いただけます。
EELS Advisorには、Simulate、OptiEELS、OptiMAPという3つの主要機能が用意されています。それぞれの機能は、EELS分析に関するさまざまな疑問点への回答を得るために設計されています。これら3つの使用例は次のとおりです。
Simulate: EELSスペクトルのシミュレーション
スペクトルをシミュレートするには、上の図のように、EELS Advisorのオプションダイアログの[Specimen (試料)]パネルと[Experiment (実験)]パネルに基本情報を入力するだけです。[OK]をクリックし、さらにEELS Advisorパレットの[Simulate (シミュレート)]ボタンをクリックすると、スペクトルが数秒で計算されます。GMSの各ツールを使用すると、下の図のように、測定されたEELSスペクトルと同じように、シミュレートされたスペクトルを確認して分析できます。
このようなケースのカーボンKエッジは実質的に検出不可能です。このシミュレーションにより、この材料のTEM試料を製作してその炭素成分のEELS測定を行う価値がないことを、即座に効率よく結論付けることができます。
OptiEELS: EELS取得の最適な実験パラメータを確立
上記のようなシミュレーションを実行した後でも、提案された測定が可能かどうかの疑問が残るかもしれません。測定対象の信号量を最大化するための実験条件を最適に選択した時のみ実現可能だとしてもです。このような疑問への回答を得るには、OptiEELSが最適です。
オプションダイアログの[Optimization (最適化)]パネルを使用すれば、左の図のように、実験セットアップごとの可変パラメータをソフトウェアに登録できます。[OptiEELS]をクリックし、数秒間の計算を行った後、EELS Advisorは対象信号を最適化する方法をユーザーに提示し、そのエッジのSN比(SNR)が確固たる結論を導き出すのに十分かどうかを示します。これらの結果は、次のように、注釈付きの画像ドキュメントに出力されます。
OptiMAP: EFTEM元素マッピングの最適条件を決定
これまでに研究してきた材料内のクロムの元素マップを取得するのは有効であるとあなたが判断したとします。マップは本当に可能でしょうか?可能なら、このようなマップについて、エネルギーフィルタ像を取得する最適な条件は何でしょうか?このような疑問点への回答を得るには、OptiMAP機能を使用してください。OptiMAPは、ユーザーが入力した試料および実験条件を利用し、元素マップを得るための最適なスリット幅およびエネルギー位置をわずか数秒で計算します。また、マップする信号のSN比も予測するので、マップデータを生成する価値があるかどうかを判断できます。OptiMAPでは、OptiEELSの結果と似た画像ドキュメントが出力されます。次に例を示します。
