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(1) 海水中重金属の分析

海水中には広範囲の濃度で微量元素が含まれていて、亜鉛、ニッケル、鉛などng/L ~ μg/Lレベルの微量重金属の含有量を明らかにするためにICP質量分析を用います。
海水には数パーセントを超えるナトリウム、塩素なども含まれているため、海水をそのまま装置に導入して測定することができません。
そこでキレート樹脂分離法により測定前に海水から微量重金属を分離することを行います。海水中の重金属は有機または無機の溶存物配位子と錯体を形成している場合があるため、キレート樹脂に通す前に硝酸で処理します。
酢酸アンモニウム溶液で溶液のpHを調整したのち、重金属多価イオンと錯体を形成できる配位子をもったキレート樹脂に海水を通します。樹脂から重金属を取り出すために1~3mol/Lの希硝酸を樹脂に通します。

(2) 生体試料

生体中の微量金属と疾病の関係に調べるあたり、生体中の元素の多くはμg/L以下の極低濃度しか含まれていないので、ICP-MSのような高感度の測定が必要です。
しかし試料に由来するNa, K, Ca, S, Pなどの妨害イオンの存在により測定が困難です。そのため質量分解能が高いICP-SF-MS（二重収束型ICP-MS）を使うことで妨害を除くことができます。
硝酸や過酸化水素水によって生体試料を分解処理します。塩酸や硫酸ではSやClなどの妨害イオンが生じてしまうため使用を避けます。

(3) 半導体材料

半導体の製造ではわずかな金属汚染でもデバイスの不良につながってしまうため、微量の金属分析が極めて重要で、ICP-MSにより微量の金属分析を行えます。
シリコンをフッ化水素酸や硝酸の混酸で溶解して不純物を測定します。(このときSiF4が生成するが、沸点が-95.1℃であるため加熱して大部分を除去することができます。)

※組織により上記実験ができない場合がございます。

○合金めっき膜圧の測定

合金めっきをした試料材料を測定し各成分のスペクトルを分析することによって密度、付着量、膜厚を求めることができます。

○基板の電極部周辺の面分析

基板の電極部分を測定し元素マッピングすることによって金属の分布を知ることができます。

○岩石の成分分析

岩石粉体状に砕き測定することで岩石に含まれる成分の種類と量などを分析することができます

○廃液の成分分析

廃液を液体のまま測定することによって、液中に含まれる成分や量などを分析することができます。

※組織により上記実験ができない場合がございます。

○塩基配列の決定

ゲノム配列が決定されていないDNAを増幅した上で、ショットガン塩基配列決定法やシークエネーターを併用することで、塩基配列を決定することができます。

○特定遺伝子の検出

DNAの持つ多形性を利用し、加工食品の肉腫判定や結核などのウイルス性疾患の検査で実用化されています。リアルタイムPCRという、電気泳動による検出なしで目的DNAの増幅を確認できる手法を用います。

○cDNA（complementary DNA）の増幅

逆転写酵素でcDNA-mRNAハイブリットを合成した後、RT-PCR（reverse transcriptase-PCR）を行うことで増幅することができます。

※組織により上記実験ができない場合がございます。

◯酸化物系の成膜

原料に酸素含有ガスを用いることにより、酸化物薄膜が形成できます。例として絶縁膜などに利用されるSiOやAl2O3、強誘電体として利用されるPZT、超伝導体YBCOなどが成膜できます。その他にも多くの酸化物が研究されています。

◯化合物系の成膜

化合物系薄膜が成膜できます。例として太陽電池や 高速通信などに用いられるGaAs、LEDなどに用いられるGaN、パワーデバイスなどに用いられるSiCなどが挙げられます。

◯シリコン系の成膜

広く産業用途で用いられるSiを成膜できます。エピタキシャルSi、polySi、アモルファスSiなど、様々な状態のSiが成膜できます。

◯2次元層状化合物の成膜

近年活発に研究されているグラフェンや金属カルコゲナイドなどを成膜することができます。

◯表面処理

必ずしも平坦でない対象物表面にも処理できるため、凹凸の多い対象の表面処理などに用いられます。例として切削工具などの耐摩耗性を向上させるTiC、TiCNなどがあります。

※組織により上記実験ができない場合がございます。

〇多孔質物質の構造解析

29Siを測定することで、構造を推定することができます。

〇ペプチド・ポリペプチドの構造解析

13Cを測定し、構造を推定することができます。

〇ダイヤモンドライクカーボン(DLC)の評価

13Cについてsp3とsp2の割合を解析することで、DLCの評価を行うことができます。

〇高分子材料における結晶化度の定量

DD/MAS 法にて得たスペクトルを用いることで、結晶相の炭素、非晶相の炭素の割合を比較することで、結晶化度を測定することができます。


※組織により上記実験ができない場合がございます。

〇バレル型プラズマエッチング装置

円筒型の石英管の周りに電磁誘導コイル、または一対の容量結合電極を設置し、RFパワーを印加することによってプラズマが生成されます。
レジストのアッシングに用いられています。

〇CCPプラズマエッチング装置

CCP（容量結合型プラズマ）は平行平板型の一対の電極間にRFパワーを印加することによってプラズが生成されます。平行平板型RIE（反応性イオンエッチング）装置とも呼ばれています。
SiO2のエッチングに用いられています。

〇マグネトロンRIE装置

電界と磁界の相互作用で電子をサイクロイド運動させることによって、高密度プラズマが生成されます。RIEに永久磁石または電磁コイルで形成した磁界を加えたものです。
SiO2のエッチングに用いられています。

○ECRプラズマエッチング装置

ECRとは電子サイクロトロン共鳴と呼ばれ、マイクロ波の電界と磁場の静磁界の共鳴作用で電子がサイクロトロン運動をするので、高密度プラズマを生成することが出来ます。
導電性材料であるゲート材料やSi、Al配線などの微細加工に用いられています。

○ICPプラズマエッチング装置

ICPとは誘導結合型プラズマと呼ばれ、高周波電流をコイルに流して形成された磁界によって高密度プラズマが生成されます。
導電性材料であるゲート材料やSi、Al配線などの微細加工に用いられています。

○ヘリコーン波プラズマエッチング装置

ICPプラズマエッチング装置にさらに直流磁界を付加して高密度プラズマを生成する装置です。

※組織により上記実験ができない場合がございます。

○部品の破損原因の特定

劣化して破損してしまった部品を表面分析することにより、本来部品に含まれていない成分などの有無を調べ、外的要因がないかどうかを判断することができます。

○金属中の変色調査

変色してしまった金属製品を測定しマッピング分析をすることにより、変色箇所に含まれる成分を特定することができます。

○無機物質の大まかな材料判定

未知の無機物質を測定し、標準試料のデータと照らし合わせることで無機物質の大まかな材料判定をすることができます。

○電子基板上の微小異物の分析

電子基板上に発生した微小異物の元素分析をすることにより、有機物か無機物かを判別することができます。

※組織により上記実験ができない場合がございます。

◯物質の構成元素の定量分析

物質を構成する元素の強度比から、定量分析が可能です。電子顕微鏡観察面での分析であり、試料全体の定量分析ではないことに注意が必要です。また標準試料を用いることによって、定量の精度が向上します。

◯物質の構成元素の定性分析

検出したX線の波長からどのような元素が含まれているかわかり、未知物質の組成推定に用いることができます。検出限界は 程度で、0.001質量％（重元素の場合）で、微量成分の分析には向きません。

◯相分離構造のマッピング分析

観察面の各位置から検出された特性X線波長を各元素ごとに色分けすることにより、元素マッピング分析が可能です。合金、磁石、鉱石などの相分離構造観察などに活用されます。

◯デバイスの縦方向組成分析

半導体などのデバイス断面を観察することで、各層を構成する元素組成がわかります。デバイス構成によっては層膜厚が分解能以下であるため、各層の組成ずれや層間の元素拡散の度合いが定性的にわかります。

◯汚染、不純物の組成特定

製品の不良解析や原因推定の際に有効な手段です。例えば不良があった半導体製品の表面に意図せず付着しているドロップレットの構造、組成が分かると、原因特定に役立ちます。

※組織により上記実験ができない場合がございます。