SPring-8
SPring-8 利用研究成果集
利用研究成果集
2013A1108
2014A1794

SectionSection B

BL14B2
BL46XU

低温 XAFS 測定自動化システムの開発
貴金属を使用しない燃料電池カソード触媒のによる解析
Application of Automatic System for Low HAXPES
Temperature
XAFS ４
HAXPES Analysis on Non-PGM
Oxygen Reduction Reaction Electrocatalyst
Measurementfor Fuel Cells Part 4
大渕 博宣, 谷口 陽介, 平山 明香, 高垣 昌史, 本間 徹生
a
a
a
b
b
朝澤Ofuchi,
浩一郎Yosuke, 岸 浩史, 田中
裕久 Hirayama,, 松村 大樹, 田村 Takagaki,
和久 b, 西畑保雄
Hironori
Taniguchi,
SayakaMasafumi
TetsuoHonma
Koichiro Asazawaa, Hirohumi Kishia, Hirohisa Tanaka a, Daiju Matsumurab, Kazuhisa Tamurab, Yasuo Nishihatab(公財)高輝度光科学研究センターa
JASRI
ダイハツ工業(株), b(国研)日本原子力研究開発機構
aDaihatsu Motor Co., Ltd., bJAEA
低温雰囲気下における XAFS 測定の高効率化及び利便性の向上を目的に、低温 XAFS 測定を自動化するプログラムを開発した。これにより、異なる測定温度が最大で10 点、試料数が最大で非貴金属触媒である Fe 系触媒の解析を HAXPES によって行い、従来から行っている
Fe2p、N1s の15個の低温雰囲気下でのXAFS
測定を自動で行うことが可能となった。
測定に加え、今回新たに取り組んだ Fe1s の測定によって表面構造と内部構造の違いを調べることができた。解析結果から、触媒が多層構造を形成していることが分かった。
キーワード： XAFS、低温、自動化
キーワード：燃料電池、アニオン交換膜形、非貴金属カソード触媒、HAXPES
背景と研究目的：
大型放射光施設(SPring-8)の産業利用Ⅱビームライン BL14B2 は、放射光の産業利用の促進を目
背景と研究目的：的としたビームラインである。この実験ハッチでは、産業界ユーザーの多い
XAFS 測定のためのダイハツでは、アルカリ性のイオン交換膜を用いた「アニオン交換膜形燃料電池」の早期実現に向試験装置が設置されており、広範な利用者の要求に応えることが要請されている。その中で、低けて、国内外の大学・研究機関と連携して研究開発を行っている。発電の心臓部分である電極触媒の温冷凍機は低温雰囲気下でのXAFS 測定を行うために導入されている。低温雰囲気下で XAFS 測開発では、燃料側のアノード触媒および空気側のカソード触媒において、非白金ながら白金の性能を定を行うことでDebye-Waller 因子を減衰させることができ、EXAFS[1-5]振動の減衰が抑えられる。こ超える出力性能が得られており、実用化の可能性がみえてきている。
れにより、室温で測定したデータに比べて
EXAFS
振動の
S/N
が向上する、フーリエ変換後の動カソード電極触媒としては金属を配位子に配位させたキレート触媒の開発に注力しており、これま
径構造関数において高結合長側までのピークが観測できる、といった利点が生じる。
で Co や Fe を活性種とする金属キレート触媒をアニオン燃料電池に適用し、燃料電池特性が飛躍的に現在、複数試料の低温温度可変測定の自動化を目指し装置改良を行っている。以前我々は、向上することを報告した。
BL14B2では従来よりも冷却性能の高い低温冷凍機(岩谷瓦斯社製、型式：HE05)を導入し、試料より触媒活性の高い金属キレート触媒の設計を行うためには、触媒の活性構造を明らかにする必要
ホルダーに一度に取り付けられる試料数を5 個から 15 個に増やすことで、試料交換に伴う測定時がある。SPring-8 で硬 X 線光電子分光測定 (HAXPES)を用いた触媒解析を行い、触媒合成に用いる錯[1]間のロスを減らせるように改善した。しかしながら、試料ホルダーに取り付ける試料数を従来
体材[課題番号 2013A1644]やテンプレート材[課題番号 2013B1713]の影響に関する調査から触媒活性とよりも増やした場合、試料毎の位置及び測定温度の調整が煩雑になり、XAFS
測定初心者の多い
Fe および N との相関性を明らかにしてきた。
産業利用分野のユーザーにとっては扱いづらいものとなる。そこで本実験では、測定試料の位置
これらの開発を進める中で、錯体にナイカルバジンを用いた触媒が高活性であり、Fe のメタル成分
調整、温度調整、測定条件の設定を自動化するシステムを開発し、動作試験を行うことを目的とが触媒活性の影響因子であることを示唆する結果を得た。そこで今回、Fe 系キレート触媒について合
する。低温
XAFS
測定の自動化システムを構築することで、試料交換や測定温度切り替えの手間
成方法の異なる
2 種を用いて、
触媒活性と Fe のメタル成分、錯体構造との関係性を調査したので報告を簡略化することができ、測定の利便性の向上、及び測定に必要な時間の短縮に繋がる。これにする。
より、低温 XAFS 測定を利用するユーザーの拡大が期待できる。
実験：
実験：
硬 X 線光電子分光測定(HAXPES)において、
光電子分光アナライザーには VG-SCIENTA 社製 R-4000
本実験では、図1 のような低温
XAFS 測定自動化プログラムとそれに連携する温度コントローを用いた。Pass
Energyは 200 eV、スリットサイズはcurved 0.5 mm とした。光源は SPring-8 の標準型
ラ制御プログラム、試料位置を調整するために低温冷凍機支持ステージの制御プログラムを用い
真空封止アンジュレータ、モノクロメータは Si(111)を用いた傾斜配置直接水冷型二結晶モノクロメーて、低温雰囲気下での自動XAFS 測定を行った。このプログラムでは試料ホルダーに取付けた結晶
15タが採用されている。モノクロメータとミラーの間にチャンネルカットモノクロメーター(Si111個の試料に対し、異なる温度(最大10 点)、試料名、ファイル名、測定範囲・間隔、積算時間、繰
の 444 反射)を用いている。ビームサイズは0.5 mm (H) 0.5 mm (V)で、サンプルは、Ag テープ状にサり返し回数、ゲイン調整条件を設定し、自動でQuick XAFS 測定を行うことが可能である。低温
ンプル粉末を固定することによって形成した。入射エネルギーは7940 eV、エネルギー較正には Au4f
冷凍機はビームライン常設のものを使用し、試料ホルダーは図2 のように15 個のを用いた。光電子出射角度(TOA)は 80に設定し、触媒中の主な要素である
Fe, 3N,行×5
C, O列の計について光電子試料が取付け可能なものを低温冷凍機に取付けた。試料ホルダー温度の計測にはシリコンダイオ
スペクトルを測定した。
ードセンサー(Lake
Shore 社製、DT-670-CU(校正付))を用いた。温度センサーは試料ホルダーの下試料には Fe 系キレート触媒のうち、Fe 硝酸塩およびナイカルバジンを原料とし残存 Fe メタルを除部側面に取付け、温度コントローラ(Lake社製、335 型)を用いて試料ホルダーの温度をPID
去する酸処理の時間を変化させた 2 種の FeShore
系キレート触媒(NPC(Non-PGM
Catalyst)-A に比べ NPC-B
制御した。測定試料は、Cu
箔、Fe
箔、Fe
O
、-Fe
O
、FeO、NiFe
O
、Co
箔、Co
O
、CoO
を
3
4
2
3
2
4
3
4
は酸処理時間を 3 倍とした)を用いた。
[2][3]用いた。データ解析には
XAFS
解析プログラム
Athena、Artemis、及びFEFF8.4を用いた。温
なお今回 Fe については従来の Fe2p に加え新たに Fe1s の 2 種類の光電子スペクトルを測定した。
度コントローラ制御プログラムでは、1 秒毎に温度センサーから温度を読み取り、近接 15 秒間の温度の平均が温度コントローラ設定温度の±0.3K、近接 15 秒間の温度の分散が 0.001 K2 となっ結果および考察：た時点でXAFS測定を開始するように設定を行った。
NPC 触媒のFe2p、Fe1p、N1sの光電子スペクトルをそれぞれ Fig.1、Fig.2、Fig.3 に示す。Fe2p にお－237－

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SectionSection B

BL14B2

Intensity (a. u.)

いて NPC-A、NPC-B の両者に明確な違いは見られず、707 eV 近傍にピークが確認されることからほ[6]。一方、今回新たに測定した Fe1s スペクトルでは、Fe2p
ぼメタリックな組成であることが分かった
低温 XAFS 測定自動化システムの開発に比べ S/N の良いスペクトルが得られた。また、低結合エネルギー側のメタリックな成分（707 eV、Application
Automatic
System for Low Temperature
XAFS[6]7112 eV 近傍）は NPC-Bofに比べ
NPC-A の強度が高いのに対し、キレート構造とみられるメタリック
より高結合エネルギー側の成分は NPC-AMeasurementに比べ NPC-B の強度が高いことが分かった。
ここで Fe2p と Fe1s のスペクトルから得られた構造の差異について考察する。電子が物質内を進む
大渕 博宣, 谷口 陽介, 平山 明香, 高垣 昌史, 本間 徹生
ことができる距離（非弾性平均自由行程）は電子の運動エネルギーに依存するため、結合エネルギー
Hironori
Ofuchi,
Yosuke Taniguchi, Sayaka Hirayama, Masafumi Takagaki, Tetsuo Honmaが高い（運動エネルギーが低い）電子は非弾性平均自由行程が小さくなり、検出される深度の浅い表
面敏感な情報を反映する[7]。このことから Fe1s が検出される深度では Fe2p の深度に比べ浅い表面構(公財)高輝度光科学研究センター
造を示す。つまり NPC-A はメタリックな表面成分、NPC-B はキレート構造を多く含む表面成分であJASRIることが推察される。
N1s
スペクトルから両者に共通して、
398 eV 近傍のピリジニック窒素[8]に比べて、400～402
eV 近傍
低温雰囲気下における
XAFS 測定の高効率化及び利便性の向上を目的に、低温
XAFS 測定を自のピロリック窒素が多い傾向が見られた。ピロリック窒素は活性要因のひとつとして推定されており動化するプログラムを開発した。これにより、異なる測定温度が最大で 10 点、試料数が最大で[9]
15、今後、触媒活性と当該成分との相関性を検証する必要があると考える。
個の低温雰囲気下での XAFS 測定を自動で行うことが可能となった。
上記結果から、今回の Fe キレート触媒は、Fe2p から確認できる内部構造はほぼ同じであると判断した。ただし比が不十分であり詳細な議論のためには S/N 比を向上させたデータによる精査が必
XAFS、低温、自動化
キーワード：S/N
要と考える。また Fe1s にて捉えられる表面構造が異なっていることが分かった。ここから予想される触媒の構造については、Fig.4に示すような多層（コアシェル型）構造の形成を示唆する結果が得られ背景と研究目的：たと考える。今後、多角的な解析が必要であり、ラボ
XPSBL14B2や XAFS
解析を組み合わせることで深さ方
大型放射光施設(SPring-8)の産業利用Ⅱビームライン
は、放射光の産業利用の促進を目
向の情報を充実させていく予定である。また、Fe1s から読み取れる表面構造の差異は、合成時の酸処的としたビームラインである。この実験ハッチでは、産業界ユーザーの多い
XAFS 測定のための理の違いにより NPC-A に比べて NPC-B の Fe メタル成分が減少したものと推察する。
試験装置が設置されており、広範な利用者の要求に応えることが要請されている。その中で、低温冷凍機は低温雰囲気下での XAFS 測定を行うために導入されている。低温雰囲気下で XAFS 測定を行うことで Debye-Waller 因子を減衰させることができ、EXAFS 振動の減衰が抑えられる。これにより、室温で測定したデータに比べて EXAFS 振動の S/N↓Feが向上する、フーリエ変換後の動metal
径構造関数において高結合長側までのピークが観測できる、といった利点が生じる。
現在、複数試料の低温温度可変測定の自動化を目指し装置改良を行っている。以前我々は、
BL14B2 では従来よりも冷却性能の高い低温冷凍機(岩谷瓦斯社製、型式：HE05)を導入し、試料ホルダーに一度に取り付けられる試料数を 5 個から 15 個に増やすことで、試料交換に伴う測定時間のロスを減らせるように改善した[1]。しかしながら、試料ホルダーに取り付ける試料数を従来よりも増やした場合、試料毎の位置及び測定温度の調整が煩雑になり、XAFS 測定初心者の多い
産業利用分野のユーザーにとっては扱いづらいものとなる。そこで本実験では、測定試料の位置調整、温度調整、測定条件の設定を自動化するシステムを開発し、動作試験を行うことを目的とする。低温 XAFS 測定の自動化システムを構築することで、試料交換や測定温度切り替えの手間
735
730
725
720 715710
705
700を簡略化することができ、測定の利便性の向上、及び測定に必要な時間の短縮に繋がる。これにBinding energy (eV)より、低温 XAFS 測定を利用するユーザーの拡大が期待できる。
Fig.1 Fe2p spectra of NPC(Fe-nicarbazin) electrocatalysts

Intensity (a. u.)

実験：
本実験では、図 1 のような低温 XAFS 測定自動化プログラムとそれに連携する温度コントロー
ラ制御プログラム、試料位置を調整するために低温冷凍機支持ステージの制御プログラムを用いて、低温雰囲気下での自動 XAFS 測定を行った。このプログラムでは試料ホルダーに取付けた 15個の試料に対し、異なる温度(最大 10 点)、試料名、ファイル名、測定範囲・間隔、積算時間、繰
↓Fe metal
り返し回数、ゲイン調整条件を設定し、自動で Quick XAFS 測定を行うことが可能である。低温
冷凍機はビームライン常設のものを使用し、試料ホルダーは図 2 のように 3 行×5 列の計 15 個の試料が取付け可能なものを低温冷凍機に取付けた。試料ホルダー温度の計測にはシリコンダイオ
ードセンサー(Lake Shore 社製、DT-670-CU(校正付))を用いた。温度センサーは試料ホルダーの下部側面に取付け、温度コントローラ(Lake Shore 社製、335 型)を用いて試料ホルダーの温度を PID制御した。測定試料は、Cu 箔、Fe 箔、Fe3O4、-Fe2O3、FeO、NiFe2O4、Co 箔、Co3O4、CoO を[2][3]用いた。データ解析には XAFS 7132
解析プログラム
Athena、Artemis
7128 7124 7120
7116 7112 7108 、及び FEFF8.4 を用いた。温Binding energy (eV)度コントローラ制御プログラムでは、1 秒毎に温度センサーから温度を読み取り、近接
15 秒間の温度の平均が温度コントローラ設定温度の±0.3K、近接15秒間の温度の分散が0.001
K2 となっFig.2 Fe1s spectra of NPC(Fe-nicarbazin) electrocatalysts
た時点で XAFS 測定を開始するように設定を行った。

－238－

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SPring-8 利用研究成果集
利用研究成果集
2013A1108

SectionSection B

BL14B2

Intensity (a. u.)

低温 XAFS 測定自動化システムの開発
Application of Automatic System for Low Temperature XAFS
Measurement
大渕 博宣, 谷口 陽介, 平山 明香, 高垣 昌史, 本間 徹生
Hironori Ofuchi, Yosuke Taniguchi, Sayaka Hirayama, Masafumi Takagaki, Tetsuo Honma(公財)高輝度光科学研究センター
JASRI
408 測定の高効率化及び利便性の向上を目的に、低温
404
400
396
低温雰囲気下における XAFSXAFS 測定を自Binding energy (eV)
動化するプログラムを開発した。これにより、異なる測定温度が最大で 10 点、試料数が最大でN1s測定を自動で行うことが可能となった。
spectra of NPC(Fe-nicarbazin) electrocatalysts
15 個の低温雰囲気下でのFig.3
XAFS

キーワード： XAFS、低温、自動化
背景と研究目的：
大型放射光施設(SPring-8)の産業利用Ⅱビームライン BL14B2 は、放射光の産業利用の促進を目的としたビームラインである。この実験ハッチでは、産業界ユーザーの多い XAFS 測定のための試験装置が設置されており、広範な利用者の要求に応えることが要請されている。その中で、低温冷凍機は低温雰囲気下での XAFS 測定を行うために導入されている。低温雰囲気下で XAFS 測定を行うことで Debye-Waller 因子を減衰させることができ、EXAFS 振動の減衰が抑えられる。これにより、室温で測定したデータに比べて EXAFS 振動の S/N が向上する、フーリエ変換後の動径構造関数において高結合長側までのピークが観測できる、といった利点が生じる。
Fig.4
Estimated catalyst structure of NPC-B from analysis. The gray and white parts represent Fe metallic and現在、複数試料の低温温度可変測定の自動化を目指し装置改良を行っている。以前我々は、
chelate structure.
BL14B2 では従来よりも冷却性能の高い低温冷凍機(岩谷瓦斯社製、型式：HE05)を導入し、試料ホルダーに一度に取り付けられる試料数を5 個から15 個に増やすことで、試料交換に伴う測定時
Fig.5 に示す酸素還元活性評価（Rotating
Ring
Disk Electrode:
RRDE）の結果から
NPC-B は NPC-A に[1]間のロスを減らせるように改善した。しかしながら、試料ホルダーに取り付ける試料数を従来比べて酸素還元開始電位が約 0.1 V 高く高活性である。当該評価結果と表面構造解析からキレート構
よりも増やした場合、試料毎の位置及び測定温度の調整が煩雑になり、XAFS 測定初心者の多い造が触媒活性向上に寄与していると推察する。
産業利用分野のユーザーにとっては扱いづらいものとなる。そこで本実験では、測定試料の位置調整、温度調整、測定条件の設定を自動化するシステムを開発し、動作試験を行うことを目的とする。低温 XAFS 測定の自動化システムを構築することで、試料交換や測定温度切り替えの手間を簡略化することができ、測定の利便性の向上、及び測定に必要な時間の短縮に繋がる。これにより、低温 XAFS 測定を利用するユーザーの拡大が期待できる。
実験：
本実験では、図 1 のような低温 XAFS 測定自動化プログラムとそれに連携する温度コントロー
ラ制御プログラム、試料位置を調整するために低温冷凍機支持ステージの制御プログラムを用いて、低温雰囲気下での自動 XAFS 測定を行った。このプログラムでは試料ホルダーに取付けた 15個の試料に対し、異なる温度(最大 10 点)、試料名、ファイル名、測定範囲・間隔、積算時間、繰
り返し回数、ゲイン調整条件を設定し、自動で Quick XAFS 測定を行うことが可能である。低温
冷凍機はビームライン常設のものを使用し、試料ホルダーは図 2 のように 3 行×5 列の計 15 個のFig.5 RRDE of NPC(Fe-nicarbazin) electrocatalysts.
試料が取付け可能なものを低温冷凍機に取付けた。試料ホルダー温度の計測にはシリコンダイオ
ードセンサー(Lake
Shore以外に異なる錯体成分を用いた触媒（5社製、DT-670-CU(校正付))を用いた。温度センサーは試料ホルダーの下
また、NPC-A、NPC-B
種）について測定を行い、課題番号部側面に取付け、温度コントローラ(Lake
Shore 社製、335 型)を用いて試料ホルダーの温度をPID
2013A1644、課題番号 2013B1713 および参考文献[8]で報告した触媒設計指針：
ピロリック窒素が多制御した。測定試料は、Cu
箔、Fe
箔、Fe
O
、-Fe
O
、FeO、NiFe
O
、Co
箔、Co
O
、CoO
を
3
4
2
3
2
4
3
4
い触媒は高活性であることを示唆する傾向がみられたが、定量的な評価には詳細なプロファイルフィ
[2][3]
用いた。データ解析には
XAFS
解析プログラム
Athena、Artemis、及びFEFF8.4を用いた。温ッティングが必要であり、今後の課題と考える。
度コントローラ制御プログラムでは、1 秒毎に温度センサーから温度を読み取り、近接 15 秒間の温度の平均が温度コントローラ設定温度の±0.3 K、近接 15 秒間の温度の分散が 0.001 K2 となった時点で XAFS 測定を開始するように設定を行った。

－239－

SPring-8
SPring-8 利用研究成果集
利用研究成果集
2013A1108

SectionSection B

BL14B2

今後の課題：
今回、検出深度の差異を調査するため、課題申請時に予定していた金属元素
低温 XAFS 測定自動化システムの開発 2p 軌道に加え 1s 軌道
も測定を行った。
そのため 1 試料当たりの測定時間が長くなり、当初計画から測定試料数を変更した。
Applicationof Automatic System for Low Temperature XAFS
今後は、当該2 種の軌道の測定を考慮した測定計画を立てる。
Measurement
また今後は、定量的な成分分析を行うためプロファイルフィッティングを行っていく予定である。
また上記解析結果に基づいた酸素還元反応中の触媒構造変化のモデルを検証するために、同時に行っ
大渕 博宣, 谷口 陽介, 平山 明香, 高垣 昌史, 本間 徹生
た XAFS 測定や量子力学に立脚した理論計算と併せて解析を行う。解析から得られたデータと今回得Hironori
Ofuchi,
Yosuke Taniguchi, Sayaka Hirayama, Masafumi Takagaki, Tetsuo Honma
られた測定結果とを照合し、触媒設計に反映することで、より高活性なカソード触媒の早期実現を目指す。
(公財)高輝度光科学研究センター
JASRI
参考文献：
[1] H. Tanaka et al., ECS Transactions, 16, 459 (2008).
低温雰囲気下における XAFS 測定の高効率化及び利便性の向上を目的に、低温 XAFS 測定を自[2] K. Asazawa et al., Angew. Chem. Int. Ed., 46, 8024 (2007).
動化するプログラムを開発した。これにより、異なる測定温度が最大で10 点、試料数が最大で[3] K. Asazawa et al., ECS Transactions, 33, 1751 (2010).
15 個の低温雰囲気下でのXAFS
測定を自動で行うことが可能となった。
[4]
A. Serov, et al., Electrochem.
Comm.,
22, 53 (2012).
[5] A. Serov, et al., Angew. Chem. Int. Ed., in press
キーワード：[6]
高橋誠, 他,XAFS、低温、自動化
SPring-8 金属材料評価研究会 第５回：硬 X 線光電子分光測定(HAXPES)発表資料(2011).
http://support.spring8.or.jp/Doc_workshop/iuss/2011/metal_mate_eval-5/takahashi.pdf
背景と研究目的：[7]
B. Da, et al., Phys. Rev. Lett., 113, 063201 (2014).
BL14B2 は、放射光の産業利用の促進を目[8]大型放射光施設(SPring-8)の産業利用Ⅱビームライン
K. Artyushkova, et al., Chem. Comm., 49, 2539 (2013).
[9]
岸浩史,
他,
自動車技術会論文集,46,361(2015).
的としたビームラインである。この実験ハッチでは、産業界ユーザーの多い XAFS 測定のための試験装置が設置されており、広範な利用者の要求に応えることが要請されている。その中で、低温冷凍機は低温雰囲気下での XAFS 測定を行うために導入されている。低温雰囲気下で XAFS 測©JASRI
定を行うことでDebye-Waller 因子を減衰させることができ、EXAFS 振動の減衰が抑えられる。これにより、室温で測定したデータに比べて EXAFS 振動の S/N が向上する、フーリエ変換後の動径構造関数において高結合長側までのピークが観測できる、といった利点が生じる。
(Received:
January 20, 2015; Early edition: May 25, 2017;現在、複数試料の低温温度可変測定の自動化を目指し装置改良を行っている。以前我々は、
Accepted: July 18, 2017; Published: August 17, 2017)
BL14B2 では従来よりも冷却性能の高い低温冷凍機(岩谷瓦斯社製、型式：HE05)を導入し、試料ホルダーに一度に取り付けられる試料数を 5 個から 15 個に増やすことで、試料交換に伴う測定時間のロスを減らせるように改善した[1]。しかしながら、試料ホルダーに取り付ける試料数を従来よりも増やした場合、試料毎の位置及び測定温度の調整が煩雑になり、XAFS 測定初心者の多い
産業利用分野のユーザーにとっては扱いづらいものとなる。そこで本実験では、測定試料の位置調整、温度調整、測定条件の設定を自動化するシステムを開発し、動作試験を行うことを目的とする。低温 XAFS 測定の自動化システムを構築することで、試料交換や測定温度切り替えの手間を簡略化することができ、測定の利便性の向上、及び測定に必要な時間の短縮に繋がる。これにより、低温 XAFS 測定を利用するユーザーの拡大が期待できる。
実験：
本実験では、図 1 のような低温 XAFS 測定自動化プログラムとそれに連携する温度コントロー
ラ制御プログラム、試料位置を調整するために低温冷凍機支持ステージの制御プログラムを用いて、低温雰囲気下での自動 XAFS 測定を行った。このプログラムでは試料ホルダーに取付けた 15個の試料に対し、異なる温度(最大 10 点)、試料名、ファイル名、測定範囲・間隔、積算時間、繰
り返し回数、ゲイン調整条件を設定し、自動で Quick XAFS 測定を行うことが可能である。低温
冷凍機はビームライン常設のものを使用し、試料ホルダーは図 2 のように 3 行×5 列の計 15 個の試料が取付け可能なものを低温冷凍機に取付けた。試料ホルダー温度の計測にはシリコンダイオ
ードセンサー(Lake Shore 社製、DT-670-CU(校正付))を用いた。温度センサーは試料ホルダーの下部側面に取付け、温度コントローラ(Lake Shore 社製、335 型)を用いて試料ホルダーの温度を PID制御した。測定試料は、Cu 箔、Fe 箔、Fe3O4、-Fe2O3、FeO、NiFe2O4、Co 箔、Co3O4、CoO を用いた。データ解析には XAFS 解析プログラム Athena、Artemis[2]、及び FEFF8.4[3]を用いた。温度コントローラ制御プログラムでは、1 秒毎に温度センサーから温度を読み取り、近接 15 秒間の温度の平均が温度コントローラ設定温度の±0.3 K、近接 15 秒間の温度の分散が 0.001 K2 となった時点で XAFS 測定を開始するように設定を行った。

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