光ビームプラットフォームシンポジウム2020
2020年2月26日

施設横断合同研修会の実施報告〇須田耕平1、陰地宏1,2、柴田佳孝1、上原康1、渡辺義夫1、安野聡3、廣沢一郎3
1科学技術交流財団あいちシンクロトロン光センター、
2名古屋大学シンクロトロン光研究センター、3高輝度光科学研究センター

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本日の発表の流れ① 研修会の概要
実施目的と特徴、参加人数、研修会の様子（写真）② 研修会の詳細（2019年度のHAXPES研修会中心）
実施ビームライン、参加者層と参加目的、測定例③ 研修会への意見
参加者からのご意見、施設スタッフの対応・意見、まとめ2

施設横断合同研修会の実施目的と特徴
実施目的
放射光の高度利用を目指し、各施設の特徴や放射光の有用性を体験し理解していただく。
※高度利用・・・測定試料や測定目的に応じて放射光施設やビームラインを使い分けること。

特徴① 参加者自身の測定サンプルと測定目的を尊重した実習内容
自身の測定サンプルを使用してビームラインの特徴をお試しいただける。

② AichiSRとSPring-8 JASRI産業利用推進室が協力して実施
AichiSRの研修会にはJASRIスタッフが、SPring-8の研修会にはAichiSRスタッフが参加する。他のビームラインの測定について、その場でスタッフにご相談いただける。
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施設横断合同研修会の実施目的と特徴⚫ 今後、このビームラインを使用するかどうか⚫ 複数あるビームラインをどのように使い分けるか（AichiSRとSPring-8のビームラインの特徴比較）をご検討いただいたり、◼ 希望している測定が実現可能か◼ 測定に必要な時間はどれくらいか◼ 施設を利用するための手順といった疑問を解消いただく機会として本研修会をご活用いただきたい。
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施設横断合同研修会への参加人数
2017年度：粉末X線回折（粉末XRD）
2018年度：小角X線散乱（SAXS）
2019年度：硬X線光電子分光（HAXPES）

開催年度

テーマ

開催場所

2017

粉末X線回折（粉末XRD）

2018

小角X線散乱（SAXS）

2019

硬X線光電子分光（HAXPES）
合計（重複あり）

参加人数
人数

機関数

他施設スタッフ数

AichiSR7名4機関

1名

SPring-88名

4機関

4名

AichiSR

4名

2機関

0名

SPring-87名

4機関

4名

AichiSR

7名

4機関

1名

SPring-86名

3機関

3名

39名

21機関

13名

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施設横断合同研修会の様子
2019年度HAXPES研修会＠AichiSR BL6N1
スライドを用いてビームラインの特徴を説明

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施設横断合同研修会の様子
2018年度SAXS研修会＠SPring-8 BL19B2
実験ハッチ内でビームラインの機器を説明

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施設横断合同研修会の様子
2018年度SAXS研修会＠SPring-8 BL19B2
参加者による測定サンプル準備

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本日の発表の流れ① 研修会の概要
実施目的と特徴、参加人数、研修会の様子（写真）② 研修会の詳細（2019年度のHAXPES研修会中心）
実施ビームライン、参加者層と参加目的、測定例③ 研修会への意見
参加者からのご意見、施設スタッフの対応・意見、まとめ9

研修会を実施したHAXPESビームライン
AichiSR BL6N1

X線エネルギー：1.75～6 keV (3 keV中心)
検出器：PHOIBOS 150
光子数：約 5.0×1010 photon/s
＠3 keV、Ge(111)SPring-8 BL46XU

X線エネルギー：6、８、10 keV
検出器：Scienta-Omicron R4000-10keV
光子数：1013 photon/s※アンジュレータ光源

両施設で使用できる励起エネルギーが異なる。
励起エネルギーによる違いを知っていただくことが本研修会の目的。 10

HAXPES研修会＠AichiSRの参加者層
4機関7名、幅広い層の方にご参加いただいた。
HAXPES測定経験
HAXPESの測定経験が多い方（BL46XUの利用経験あり）

HAXPESの測定経験が少ない方※SPring-8のHAXPES研修会にも参加

HAXPESの測定経験がない方

HAXPESの測定経験がない方

民間企業

大学
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HAXPES研修会に参加した目的
今後併用していく
新たなビームラインの開拓

複数のビームラインを組み合わせた評価の検討⚫ BL46XUで評価してきた界面の結合状態をBL6N1でも評価したい。

⚫ 3 keVと8 keVの測定データを比較し、基板界面の情報を切り分けたい。

放射光の特徴を利用（高い励起エネルギー）

放射光の特徴を利用（可変な励起エネルギー）⚫ 表面から30～100 nm程度の深さの元素や結合状態を評価したい。

⚫ 3 keVと5 keVで深さ方向の結合状態の変化を評価したい。
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HAXPES研修会の測定例
異なる励起エネルギーで銅ナノ粒子を測定した例（HAXPESの測定経験のない方）
励起エネルギー（分析深度）が変化すると結合状態も変化していることがわかる。

参加者の測定データ

励起エネルギーによる分析深度の違いを体験していただいた。

本測定は、AichiSRのHAXPES研修会に参加された皆様に見学いただいた。
両施設の研修会に参加された方には両施設の分析深度の違いを体験いただいた。
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本日の発表の流れ① 研修会の概要
実施目的と特徴、参加人数、研修会の様子（写真）② 研修会の詳細（2019年度のHAXPES研修会中心）
実施ビームライン、参加者層と参加目的、測定例③ 研修会への意見
参加者からのご意見、施設スタッフの対応・意見、まとめ
14参加者からのご意見
HAXPES研修会 ※両施設のアンケートより抜粋⚫ これまで軟Ｘ線、硬Ｘ線、ラボ光源における実験を行っていましたが、３～５keVの領域における知見を持っていなかったため、今日の研修は大変有意義なものになりました。
各ビームラインを比較し、特徴をご理解いただいた。 ➡ 特徴比較
研修会後にユーザー利用の申し込みがあった。 ➡ 高度利用
⚫ XPSのことも分かり易く説明してくださったので、有難かった。解析データが見易く、分かり易かった。
⚫ 初めて放射光を利用したが、丁寧に装置の説明をして頂き理解し易かった。
⚫ 配布資料、講義、実習、全て大いに参考になった。
測定データの解釈やビームラインの説明も好評であった。
大きなスクリーンを用意するなど、施設側の準備も年々改良されてきた印象。

参加者のご意見

スタッフの意見⚫ 条件検討の時間がもう少しあればよかった。
⚫ 限られた時間の中で期待している測定まではできなかったが、今後、放射光を利用する中で有効な測定であるという認識を深めていきたい。
実習時間を増やすことを検討したい。
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施設スタッフからの意見
HAXPES研修会
その１：初心者への配慮について
 膜厚25 nmのサンプルを測定した際、基板元素のピークを高強度で観測した。
試料作製に不備があった可能性が考えられる。
初心者向けの研修会でもあるので、事前に試料状態を確認するようスタッフ側から指示すべきだったと反省した。
（スタッフとしては試料は万全だと思いがちだが、）普段のユーザー利用においても試料状態について利用相談の段階で念のため確認するように意識を改めた。
その２：実習時間について
 測定だけで実習時間が過ぎてしまい、測定データの良し悪しについて参加者と議論する時間がなかった。
 チャージアップしているサンプルについて、中和銃を使用して再測定したかったが、（どのように活かすか）時間がなく実施できなかった。
 参加者は深さ方向の分析を希望されていたが、時間が無く実現できなかった。

スタッフの意見

スタッフの意見

実習時間を増やすことが必要。
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施設スタッフからの意見
HAXPES研修会
その３：補足説明について
 測定実習だけでなく、光電子分光の一般的な知識（励起エネルギーによる分析深度の違いや、深さ方向分析の方法など）の説明や、ビームラインの光学系の詳細な説明、SPring-8 BL46XUとの違いなども説明した。これらも好評であった。
参加者の測定経験に合わせた説明が必要。

SAXS研修会
その４：AichiSRとSPring-8の特徴比較について
 AichiSR BL8S3とSPring-8 BL19B2で同じサンプルを測定した際、AichiSR
では長時間の測定が必要となるサンプルがあった。
光路長の短い試料ホルダーを作製し測定時間を短縮。ビームラインを改善。
ビームラインの改善、ユーザー利用への対応方針などにおいて施設スタッフにとっても勉強になった研修会でした。
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1年間、様々な光ビームプラットフォーム事業に参加した感想
施設横断合同研修会やラウンドロビン実験に参加し勉強になった点が多々ありました。
⚫ ビームラインごとに様々な工夫が為されていることを知った。
➢ SAXSとXAFSなど、複数の測定手法の同時測定を可能にしているビームライン。
➢ ホームページで測定マニュアルを公開するなど、初心者へ配慮しているビームライン。
➢ PCモニターを複数用意するなど、使い易い測定環境を意識しているビームライン。
➢ ３Dプリンターを活用して検出器用のソーラースリットを自作しているビームライン。

⚫

各放射光施設ごとに特徴があることも再認識した。
➢ 利用者層（民間企業、大学など）の違い、利用目的（産業利用、基礎研究など）の違い、１日のうちでビームの出ている時間（24時間、8時間など）の違い。

⚫

多くの施設スタッフと共に仕事ができた。
➢ 施設スタッフがビームラインを改善する際の様々な着眼点を知った。
➢ 施設およびビームラインの特徴を熟知し、最大限に生かす努力をしていきたい。

⚫

今後も是非継続して欲しい。

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謝辞
本スライドを作成するに当たりまして、施設横断合同研修会の参加者の皆様、施設横断合同研修会やラウンドロビン実験を実施したビームラインのスタッフの皆様に多大なご協力を頂きました。この場を借りて御礼申し上げます。

ご清聴ありがとうございました。

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