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非曝露搬送

非曝露搬送システム

電池に用いられる各材料は反応性の高いリチウムを使用していることから、大気に曝露すると変質の懸念があります。製造時もドライルームなどの非曝露環境を必要としており、 各材料の分析も非曝露下で前処理・観察・分析が必要としています。非曝露が対応できる装置と異なる分析装置間でも連携して分析できるシステムがリチウムイオン電池には有効です。

日本電子の装置は、大気非曝露の環境で加工から観察・分析ができるシステムを構築しています。

◆上のボックス内の再生ボタンをクリックするとムービーが始まります。 (4分12秒) ◆

非曝露加工・観察ツール

トランスファーベッセルを用いると各分析装置へ非曝露搬送して連携することができます。
トランスファーベッセルは各種の試料ホルダーを下図のベース部分とキャップで密閉しています。
トランスファーベッセル対応外のTEMやXPSも下図の専用の非曝露・分析ホルダーで非曝露対応しています。

CP-SEM共通
CP-EPMA共通トランスファーベッセル

CP-FIB共通トランスファーベッセル
(CP-FIB-SEM-TEMリンケージ)

CP-AES共通トランスファーベッセル

TEM 非曝露観察・分析ホルダー

XPS 非曝露観察・分析ホルダー

広域断面加工箇所から選択した微小領域のTEM用加工・観察ツール

下図のホルダーは、TEMのホルダーチップを搭載でき、CPによる広域断面加工とFIBーSEMによる薄片加工が同一ホルダーで行えます。 もう一つの特長は、薄片加工後に直接FIBグリッドをピンセットで取り扱う必要がなく、FIBグリッドを搭載したTEMチップをホルダーにセットする仕組みになってます。 小さなTEM試料を取扱う際に破損のリスクが殆どなくなります。また、非曝露対応しているため、電池材料など、大気に露出できないサンプルに対応するので、 グローブボックス内でTEM試料を取り扱う際にも役立つツールになっています。 使用方法は次の通りです。断面加工時にはクリップ式のホルダーに電池を挟み込み、CPで断面加工を行います。 断面が出来上がった後にキャップをしてFIB-SEMに非曝露搬送し、断面の観察と分析を行います。 TEMで観察したい領域が見つかったらFIBによってブロック加工を行い、加工されたブロックはTEMのホルダーチップにプローブで移動させます。 TEMチップ上に移動したブロックは、FIBでTEM観察できる厚さまでラメラ加工を行います。 その後、キャップをしてグローブボックスに非曝露搬送し、非曝露用TEMホルダーにTEMチップをセットしてグローブボックスから取り出します。 広域断面から選択したTEM観察領域をTEMで観察できるツールになっています。

CP-FIB共通トランスファーベッセル

CP-FIB共通トランスファーベッセル(CP-FIB-SEM-TEMリンケージ)

CP-FIB-SEM-TEMリンケージ

CP断面と薄膜抽出位置決定

CP断面と薄膜抽出位置決定

SEM像(二次電子像)及びEDSマップ

FIB薄膜加工

FIB薄膜加工

TEM観察/分析

TEM観察/分析

ADF-STEM像及びEELSマップ

サンプル提供:
豊橋技術科学大学 電気・電子情報工学系
教授 松田 厚範 先生

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