XES Chimica

化学状態分析の、もうひとつのスタンダード

X線発光分光法（X-ray Emission Spectroscopy, XES）は、元素の化学状態を定量的に解析できる手法です。スペクトルのケミカルシフトやプロファイル変化から価数や化合物形態を分析できます。

XPSによる表面の化学状態分析とは異なる情報を得ることができ、材料全体の平均的な価数や化学状態を評価したい場合に有効です。また、放射光施設を利用せず、ラボ環境で化学状態・価数分析ができます。施設の利用日程に合わせることなく、必要なときに測定できるため、研究開発における日常的な化学状態評価にも活用できます。

リガクX線発光分光装置XES Chimicaは、新開発の光学系を搭載し、再現性と信頼性をさらに向上させました。分光結晶自動交換機構、試料自動交換機構、定量解析用ソフトウェアを備え、操作性と実用性を両立しています。

電池材料や触媒など、幅広いアプリケーションに対応します。

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XES Chimica 概要

いつでもラボで簡単に、バルク×定量的な化学状態分析

X線発光分光法（XES）は、蛍光X線を高エネルギー分解能で測定することにより、化学結合状態に起因するスペクトル変化を捉える手法です。取得したスペクトルからケミカルシフトやプロファイル変化を解析し、元素の価数、化学組成、化合物形態を分析できます。

表面だけでなく、材料全体の化学状態を評価したい場合に有効なバルク平均分析が可能です。放射光施設を利用せず、必要なときにラボで価数・化学状態を分析できます。

高精度・高効率を実現する装置設計

総合ソフトウェアにより測定・解析をサポート

専門知識がなくても測定したい元素を選択するだけで測定ができます。また専用GUIにより、スムーズに詳細なデータ解析ができます。

自動定量システム

あらかじめ測定条件、解析条件、検量線を設定した定量アプリケーションにより、価数や組成比などの分析結果を自動で取得できます。スペクトルの変化を確認するだけでなく、化学状態の変化を定量的に評価できます。

リチウムイオン電池アプリケーション

X線発光分光法（XES）は、リチウムイオン電池材料の価数・化学状態変化を定量的に把握するための有効な手法です。下記に挙げた様々な電池材料に対して、XES分析が適用されています。

NCM（リチウムニッケルコバルトマンガン酸化物）正極
LFP（リン酸鉄リチウム）正極
シリコン系負極
リチウム硫黄電池
LPS硫化物系固体電解質

XES Chimica 特長

価数・化学組成・化合物形態を定量的に分析

XESは、化学結合状態に起因するスペクトルのケミカルシフトやプロファイル変化から、元素の価数、化学組成、化合物形態を分析できます。高い信号強度を活かした定量分析に適しており、ピークエネルギーと価数の検量線から平均価数を求めるほか、標準スペクトルを用いた線形結合フィッティングによる成分分析も可能です。

放射光施設を利用せず、いつでもラボで化学状態分析

XESでは、X線吸収分光法（XAS）に類似した化学状態の情報を、放射光を使用せずラボ環境で取得できます。放射光施設の利用日程に合わせることなく、必要なタイミングで価数や化学状態を測定できるため、研究開発における継続的な材料評価に活用できます。

表面だけでなく、バルク平均の化学状態を評価

XESの分析領域は、直径約10～20 mm、深さ数μm～数十μmにわたります。最表面の微小領域を対象とするXPSとは異なり、バルク中の平均的な化学状態情報を取得できます。表面活性の高い試料や組成が不均一な試料など、材料全体の平均的な状態を捉えたい場合に有効です。

高分解能・高再現性で、幅広い元素の化学状態を分析

新型2結晶分光光学系により、高分解能スペクトルと優れた再現性を両立しています。最大3種類の分光結晶を搭載でき、分析対象元素に応じて最適な結晶へ自動で切り替えます。酸素（O）からウラン（U）までの広い元素範囲に対応し、O KαやFe Lαなどの軟X線分析にも利用できます。

複数試料を連続測定し、測定・校正を効率化

6試料ターレットによる自動試料交換に対応し、複数試料を連続して測定できます。自動校正にも対応しており、校正結果は定量分析へ自動的に適用されます。複数の試料や条件を比較する材料研究でも、測定から定量までの作業を効率化できます。

測定から価数・組成比の定量までをソフトウェアでサポート

専門知識がなくても、測定したい元素を選択することで測定条件を設定できます。専用GUIでは、エネルギー校正、スペクトルフィッティング、線形結合フィッティングなどの解析に対応。さらに、測定条件、解析条件、検量線をあらかじめ設定した定量アプリケーションにより、測定から自動解析、自動定量、結果表示までを一連の流れで行い、価数や組成比を取得できます。

XES Chimica 仕様

X線発生部	X線管	エンドウィンドウ型X線管、Rhターゲット、4 kW
スペクトロメーター部	システム	2結晶分光方式
	走査範囲 (2θ)	40-148°
	ステップ幅	0.0001、0.0005、0.001、0.002、0.005、0.01、0.05°/ステップ
	結晶交換機	3結晶自動交換機構
	分光結晶	Si (220)、Ge (220)、Ge (111)、InSb (111)、ADP (101) （TAP (001)：軟X線用オプション）
	分析径	直径20 mm、10 mm
	雰囲気	真空（ヘリウムまたは窒素ガス：自動ガス置換機構オプション）
計数・計測部	検出器	F-PC（ガスフロー型プロポーショナルカウンター） SPC LE（ガスシールド型プロポーショナルカウンター：PRガス不要）（選択オプション）
試料サイズ	1試料ホルダー / 6試料ターレット	50 mm D x 50 mm W x 5 mm H（最大） 35 mm D x 35 mm W x 5 mm H（最大）

所要電源		本体：3相AC200 V 40 A、単相AC220-240 V 40 A（選択オプション）パソコン：単相AC100-240 V 15 A
冷却水		水温：30℃以下、流量：5 L/min以上、水圧：0.29～0.49MPa 水質：上水道と同程度
検出器用ガス		PRガス（Ar 90%、メタン 10%、混合ガス）圧力 0.15 MPa、ガス流量 7 mL/min
室温		23-27℃、日内変動 ±1℃

XES Chimica アプリケーションノート

以下のアプリケーションノートはこの製品に関連しています。

BATT1020 - シリコン系負極におけるLi/Si比·けい酸塩の組成分析

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BATT1019 - NCM正極におけるニッケル、コバルト、マンガンの価数分析

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XES Chimica リソース

ウェビナー

XES Chimicaに関連するウェビナーをご覧ください。

Rigaku Journal

XES Chimicaに関連するRigaku Journal をご覧ください。

参考文献

XES Chimicaに関連する参考文献をご覧ください。

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