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5th May 2022 | Author: Dr Simon Burgess
下の写真を見てください。これは、2006年にシカゴで開催されたM&M会議でのオックスフォード・インストゥルメンツのブース設営の様子です。 サイドパネルに「ED」、フロントパネルに「EDS」と表示されています。おそらくEDは、私たちの分析技術に統一的な通称を付けようとした（失敗した）試みだったのでしょう。それでは、私たちの分野で一般的に使われている名称は、実際にはどのような意味を持っているのでしょうか。
Energy Dispersive X-ray Spectrometry (EDXS) は、走査型または透過型電子顕微鏡 (SEM/TEM) で物質の元素組成を測定するための一般的な技術です。EDXSはほとんどの場合短縮され、代わりにEDSが使用されます。
Energy Dispersive X-ray (EDX)分析は、電子顕微鏡を用いた組成分析法と同じものです。EDXAという用語や、時にはEDAXという用語も、このように手法を指して使われることもあります。
そのためEDSとEDXという用語は、同じ手法、同じ装置を指す言葉として（しばしば同じ意味で）用いられています。しかし、実は微妙に意味が違うという見方もあります。EDXはEDX分析法、EDSはEnergy Dispersive Spectrometer（エネルギー分散型分光器）という装置で表しているという見方もあります。
なお、この技術は「Energy Dispersive X-ray Spectroscopy」と呼ばれることがほとんどであり、「Spectrometry」と呼ばれることはほとんどないと考えてよいでしょう。 このブログでは、どの用語がより正しいかについてコメントするつもりはありません。しかし私の経験上、この技術に関する情報を検索する場合、"Spectroscopy "を使う方が、より多く使われているため、より有益であると言えます。
だから私は、一言で言えることを4段落もかけて言ってしまったのです・・・EDSとEDX・・・これらは（ほぼ）同じなのです。
このブログの調査中に、ウェブ検索で「SEMにおけるX線マッピングとEDSの違いを誰か説明してくれませんか」という質問がヒットしました。これをきっかけに、今日のアナリストやSEMユーザーにとってEDS/EDXとは何か、そして私が過去25年間に経験したEDSの機能の発達の4つの段階について考えてみました。
私が最初に使ったEDSシステムは、顕微鏡で撮影された試料の領域からスペクトルを収集するものでした。そのスペクトルのピークを、X 線ラインの位置を示すマーカーを使い、手作業で識別していました。こうして、試料のさまざまな相を観察することで、その相に含まれる元素や相の種類を知ることができました。
デジタルビーム制御により、EDSスキャンジェネレーターがSEMスキャンシステムを制御するシステムが登場しました。これにより、電子線画像のポイントや領域をクリックすることで、各相や特徴点の化学組成を調べることができるようになりました。これにより、試料の構造・形態とその組成を簡単に結びつけることができるようになったのです。いわゆる「Point and Shoot」または「Point and ID」と呼ばれるものです。このように分析のスピードとインタラクティブ性が向上したため、スペクトル中のピークの元素同定を迅速に行うAutoIDが開発されました。
また、顕微鏡のスキャンを制御することで、試料上でビームをスキャンしながらEDS情報を収集し、スキャンした領域の強度差の画像、すなわちX線マップを作成することができます。そのため、興味深い箇所や複雑な領域をX線マッピングでより詳細に調べ、元素の変化の全体像を把握することができます。
大面積SDD検出器の登場により、高品質のEDSデータを高速で収集できるようになり、多くの種類の試料に適した顕微鏡条件で、数秒から数分でX線マップを収集できるようになりました。 AZtec AutoLayerを使用して自動的に構築される重ね合わせ画像は、主要な元素の形態と分布を、解釈しやすい1枚の画像にまとめます。分析にはこれで十分な場合があります。 そうでなければ、グレーレベルの電子線画像よりも、スペクトルを収集するための対象領域を特定するための、より良いガイドとして機能するかもしれません。 あるいは、マップの各ピクセルで収集されたすべてのX線情報が保存されるため（いわゆるスマート／スペクトルマッピングまたはハイパースペクトル画像）、顕微鏡から離れてさらなる分析を行うことができるような、仮想のサンプルを作成できます。（例えば、保存されたマップ上の点からのスペクトル再構成など）。
Live Chemical Imaging (LCI) は、SEMイメージングとEDS元素分析をシームレスかつ融合的に行うことができるようになりました。 画像とEDSデータの連続収集や、顕微鏡とEDS装置の切り替えが不要になりました。 LCIでは、画像処理とEDSのデータ収集は常にオンになっています。試料を観察しながら興味のある領域を特定する初期調査から、試料の重要な領域の詳細分析まで、すべての段階において両者が同じように分析をガイドします。 LCIは、大量のデータを高速かつ正確に処理することで、形態や元素の情報を含む画像を瞬時に生成し、最も複雑なX線スペクトルをリアルタイムで正確な組成分析に変換します。
それではEDSやEDX分析とは、皆さんにとってどのような意味を持つのでしょうか？
第1段階から第4段階へと進むにつれ、分析中のサンプルについて、これまで以上に迅速かつ正確で有用な情報が得られるようになりました。その結果、より効率的な分析が可能になり、サンプル分析に必要とされる重要な問題を本当に理解することができるようになりました。
EDS / EDXのどの段階のものをお使いでしょうか？
EDS/EDXの機能について詳しく知りたい方は、 こちらをご覧ください。
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