産総研：先端ナノ計測施設（ANCF)

産総研ANCFの公開機器は、以下の表に掲げる7種類です。市販装置ではない、独自に開発した計測装置や技術を中心に公開しています。たとえば、陽電子プローブアナライザー装置は、電子加速器から生成した陽電子マイクロビームを用いる大型装置であり、世界的には他にドイツに類似の装置があるだけです。また、蛍光収量Ｘ線吸収微細構造分析装置や走査型電子顕微鏡は、従来の半導体検出器に代えて産総研が開発した超伝導検出器を搭載することで既存装置を上回る分解能と感度を実現している世界的に希有な装置です。過渡吸収分光装置、リアル表面プローブ顕微鏡装置やNMR装置については、基本の装置は市販製品ですが、それらを精巧に合わせ、かつ、高技能な試料調整法等と解析法を適用することで、他を凌駕する性能の計測を実現しています。

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（この動画の情報は、2019年撮影当時のものです。）

研究支援に提供する設備一覧
陽電子プローブマイクロアナライザー (PPMA) 装置番号 ANCF001 AT-501	産総研自主開発：電子加速器（リニアック）で陽電子マイクロビームを作り、対象物中の陽電子寿命のマッピング測定を行う陽電子走査型顕微鏡。独ミュンヘン大に同様の装置があるのみ。原子空孔からナノ欠陥やボイドを評価。【特徴】１．電子の反粒子である陽電子のマイクロ　　ビームを作り、物質中の陽電子寿命マッピングを測定２．原子が１個抜けた原子空孔、ナノボイドのサイズ、分布を評価　　(競合：独ミュンヘン大) ※詳細についてはこちらをクリック
超伝導蛍光収量Ｘ線吸収微細構造分析装置 (SC-XAFS) 装置番号 ANCF002 AT-502	産総研自主開発：エネルギー分散超伝導検出器を搭載し､母材中の微量軽元素や重い元素のL､M線のＸ線吸収微細構造測定により､特定の微量元素の原子スケール構造解析を行う｡米ALSに同様の装置があるのみ。省エネ半導体ドーパント､酸化物､磁性体などの原子配位や電子状態を評価｡【特徴】１．超伝導エネルギー分散分光検出器を搭　　載した蛍光収量XAFS装置２．母材中の微量軽元素からのXAFS測定が　　可能３．XAFSスペクトルから、省エネ半導体　　ドーパント、酸化物、磁性体などの原　　子配位や電子状態を評価　（競合：米Advanced Light Source） ※詳細についてはこちらをクリック
可視-近赤外過渡吸収分光装置（VITA）装置番号 ANCF016 AT-503	産総研自主開発：ナノ秒からピコ秒のレンジでポンププローブ過渡吸収､蛍光寿命を測定する装置4台｡液体､溶液､結晶､フィルムなどのレーザー過渡吸収スペクトルと減衰挙動により､電荷キャリアーの特性を測定｡ナノ粒子半導体を使用する色素増感太陽電池等を評価｡【特徴】１．ナノ秒からピコ秒のポンププローブ　　過渡吸収２．蛍光寿命を測定する装置群３．液体､溶液､結晶､フィルムなどの　　レーザー過渡吸収スぺクトルと蛍光減　　衰から､電荷キャリアーの特性を測定４．ナノ粒子半導体を使用する色素増感太陽　　電池等を評価　　(競合：スウェーデン Lund大) ※詳細についてはこちらをクリック。
リアル表面プローブ顕微鏡(RSPM)　装置番号 ANCF017 AT-504	SPMに特化した試料表面処理を行う設備を有し、実デバイス・材料のナノ物性を真空中や液中対応のSPM装置。特に、粘性の高い溶媒中での形状や機械特性、真空中でのパルス応答特性の計測等に対応し、標準試料を利用した再現性の高い計測が可能である。【特徴】１．環境・電気測定対応表面プローブ顕微鏡２．溶液測定・摩擦力測定機構有り３．探針の摩擦力影響（画像歪）の無い形状測定 ※詳細についてはこちらをクリック
固体NMR装置(SSNMR) 　装置番号 ANCF018 AT-505	固体試料を対象とし、局所構造およびダイナミクスを原子・分子レベルで測定 600 MHzワイドボア固体NMR装置固体高分解能測定広幅測定 200 MHzワイドボア固体NMR装置固体高分解能測定広幅測定 20 MHz卓上型固体NMR装置プロトン専用緩和時間、拡散係数測定【特徴】１．有機、無機、高分子、複合、触媒などの材料の局所構造および原子分子　　ダイナミクスを測定２．独自の試料調製技術および解析ソフトウェア３．当所測定の固体NMRスペクトルデータベースを公開　　（http://riodb.ibase.aist.go.jp/ssnmr/) ※詳細についてはこちらをクリック
極端紫外光光電子分光装置（EUPS）装置番号 ANCF014 自主事業のみ	産総研で基本原理を考案し装置化技術を開発した、世界で唯一の表面分析装置分析法としての特長…物性を決める物理量が評価できる。 ①深さ分解能0.5 nmで、最表面原子層の情　報 ②絶縁薄膜、有機薄膜が帯電しない ③SPVで内部情報を得て、バンド曲がりの　評価 ④電子雲の傾斜角が評価でき、π、σ電子を識別 ⑤真空準位評価 ⑥最表面原子層の金属性を見て、ナノ粒子表面の汚染度評価【特徴】１．レーザー生成プラズマを用いて生成したパルス EUV光を試料を照射した際に放出　　される光電子のエネルギーを飛行時間法で計測することで、　　試料最表面（0.5 nm程度）の電子状態を分析する装置。２．材料の真空準位、金属性を評価。ごく微量の表面付着分子（一分子レベル）、　　極表面での元素拡散、表面電子状態密度の形状（曲がり具合）を評価。　（競合：産総研のみ） ※詳細についてはこちらをクリック
超伝導蛍光X線検出器付走査型電子顕微鏡 (SC-SEM) 装置番号 ANCF015 AT-506	高感度、高分解能の超伝導検出器を搭載した、蛍光X線検出器付走査型電子顕微鏡。電子線で試料上を走査する際に放出される蛍光X線を測定することにより、主に軽元素の分布状態を評価できる。　　　半導体エネルギー分散型検出器、シンチレーション型反射電子検出器も搭載。試料を冷却しながらの計測も可能。大気非暴露搬送、装置内での昇華、割断、コーティングが可能。 ①蛍光X線エネルギー範囲：40 eV-4 keV (超伝導）、200 eV- 20 keV（半導体） ②エネルギー分解能：～7 eV@400 eV X-ray（超伝導）、　　　　　　　　　　＜56 eV@C-Ka （半導体） ③計数率：200 kcps ④走査型電子顕微鏡：JEOL JSM-IT800SHLs ⑤加速電圧範囲:10 V-30 kV ⑥最大サンプルサイズ：Φ100 ㎜、Φ10 ㎜（冷却時） ⑦ 2次電子最高空間分解能：0.6 nm程度@15 kV, 1.1 nm程度@1 kV ⑧試料最低冷却温度：－190℃以下 ⑨機械式ヘリウム3 冷凍機を用いて簡単に冷却でき、長時間の測定可能【特徴】１．超伝導エネルギー分散分光検出器を搭載した走査型電子顕微鏡２．100 ppm以下の微量元素を検出可能３．特定元素については化学状態分析も可能４．WDSのエネルギー分解能でSDD並の検出効率を実現、省エネ半導体中のドーバン　　トや酸化物、磁性体中に含まれる各元素の次元的なナノメータースケールの分布　　状況を高いスループットで評価　（競合：米Star Cryoelectronics) ※詳細についてはこちらをクリック

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陽電子プローブマイクロアナライザー (PPMA) 装置番号 ANCF001 AT-501	産総研自主開発：電子加速器（リニアック）で陽電子マイクロビームを作り、対象物中の陽電子寿命のマッピング測定を行う陽電子走査型顕微鏡。独ミュンヘン大に同様の装置があるのみ。原子空孔からナノ欠陥やボイドを評価。【特徴】１．電子の反粒子である陽電子のマイクロ　　ビームを作り、物質中の陽電子寿命マッピングを測定２．原子が１個抜けた原子空孔、ナノボイドのサイズ、分布を評価　　(競合：独ミュンヘン大) ※詳細についてはこちらをクリック
超伝導蛍光収量Ｘ線吸収微細構造分析装置 (SC-XAFS) 装置番号 ANCF002 AT-502	産総研自主開発：エネルギー分散超伝導検出器を搭載し､母材中の微量軽元素や重い元素のL､M線のＸ線吸収微細構造測定により､特定の微量元素の原子スケール構造解析を行う｡米ALSに同様の装置があるのみ。省エネ半導体ドーパント､酸化物､磁性体などの原子配位や電子状態を評価｡【特徴】１．超伝導エネルギー分散分光検出器を搭　　載した蛍光収量XAFS装置２．母材中の微量軽元素からのXAFS測定が　　可能３．XAFSスペクトルから、省エネ半導体　　ドーパント、酸化物、磁性体などの原　　子配位や電子状態を評価　（競合：米Advanced Light Source） ※詳細についてはこちらをクリック
可視-近赤外過渡吸収分光装置（VITA）装置番号 ANCF016 AT-503	産総研自主開発：ナノ秒からピコ秒のレンジでポンププローブ過渡吸収､蛍光寿命を測定する装置4台｡液体､溶液､結晶､フィルムなどのレーザー過渡吸収スペクトルと減衰挙動により､電荷キャリアーの特性を測定｡ナノ粒子半導体を使用する色素増感太陽電池等を評価｡【特徴】１．ナノ秒からピコ秒のポンププローブ　　過渡吸収２．蛍光寿命を測定する装置群３．液体､溶液､結晶､フィルムなどの　　レーザー過渡吸収スぺクトルと蛍光減　　衰から､電荷キャリアーの特性を測定４．ナノ粒子半導体を使用する色素増感太陽　　電池等を評価　　(競合：スウェーデン Lund大) ※詳細についてはこちらをクリック。
リアル表面プローブ顕微鏡(RSPM)　装置番号 ANCF017 AT-504	SPMに特化した試料表面処理を行う設備を有し、実デバイス・材料のナノ物性を真空中や液中対応のSPM装置。特に、粘性の高い溶媒中での形状や機械特性、真空中でのパルス応答特性の計測等に対応し、標準試料を利用した再現性の高い計測が可能である。【特徴】１．環境・電気測定対応表面プローブ顕微鏡２．溶液測定・摩擦力測定機構有り３．探針の摩擦力影響（画像歪）の無い形状測定 ※詳細についてはこちらをクリック
固体NMR装置(SSNMR) 　装置番号 ANCF018 AT-505	固体試料を対象とし、局所構造およびダイナミクスを原子・分子レベルで測定 600 MHzワイドボア固体NMR装置固体高分解能測定広幅測定 200 MHzワイドボア固体NMR装置固体高分解能測定広幅測定 20 MHz卓上型固体NMR装置プロトン専用緩和時間、拡散係数測定【特徴】１．有機、無機、高分子、複合、触媒などの材料の局所構造および原子分子　　ダイナミクスを測定２．独自の試料調製技術および解析ソフトウェア３．当所測定の固体NMRスペクトルデータベースを公開　　（http://riodb.ibase.aist.go.jp/ssnmr/) ※詳細についてはこちらをクリック
極端紫外光光電子分光装置（EUPS）装置番号 ANCF014 自主事業のみ	産総研で基本原理を考案し装置化技術を開発した、世界で唯一の表面分析装置分析法としての特長…物性を決める物理量が評価できる。 ①深さ分解能0.5 nmで、最表面原子層の情　報 ②絶縁薄膜、有機薄膜が帯電しない ③SPVで内部情報を得て、バンド曲がりの　評価 ④電子雲の傾斜角が評価でき、π、σ電子を識別 ⑤真空準位評価 ⑥最表面原子層の金属性を見て、ナノ粒子表面の汚染度評価【特徴】１．レーザー生成プラズマを用いて生成したパルス EUV光を試料を照射した際に放出　　される光電子のエネルギーを飛行時間法で計測することで、　　試料最表面（0.5 nm程度）の電子状態を分析する装置。２．材料の真空準位、金属性を評価。ごく微量の表面付着分子（一分子レベル）、　　極表面での元素拡散、表面電子状態密度の形状（曲がり具合）を評価。　（競合：産総研のみ） ※詳細についてはこちらをクリック
超伝導蛍光X線検出器付走査型電子顕微鏡 (SC-SEM) 装置番号 ANCF015 AT-506	高感度、高分解能の超伝導検出器を搭載した、蛍光X線検出器付走査型電子顕微鏡。電子線で試料上を走査する際に放出される蛍光X線を測定することにより、主に軽元素の分布状態を評価できる。　　　半導体エネルギー分散型検出器、シンチレーション型反射電子検出器も搭載。試料を冷却しながらの計測も可能。大気非暴露搬送、装置内での昇華、割断、コーティングが可能。 ①蛍光X線エネルギー範囲：40 eV-4 keV (超伝導）、200 eV- 20 keV（半導体） ②エネルギー分解能：～7 eV@400 eV X-ray（超伝導）、　　　　　　　　　　＜56 eV@C-Ka （半導体） ③計数率：200 kcps ④走査型電子顕微鏡：JEOL JSM-IT800SHLs ⑤加速電圧範囲:10 V-30 kV ⑥最大サンプルサイズ：Φ100 ㎜、Φ10 ㎜（冷却時） ⑦ 2次電子最高空間分解能：0.6 nm程度@15 kV, 1.1 nm程度@1 kV ⑧試料最低冷却温度：－190℃以下 ⑨機械式ヘリウム3 冷凍機を用いて簡単に冷却でき、長時間の測定可能【特徴】１．超伝導エネルギー分散分光検出器を搭載した走査型電子顕微鏡２．100 ppm以下の微量元素を検出可能３．特定元素については化学状態分析も可能４．WDSのエネルギー分解能でSDD並の検出効率を実現、省エネ半導体中のドーバン　　トや酸化物、磁性体中に含まれる各元素の次元的なナノメータースケールの分布　　状況を高いスループットで評価　（競合：米Star Cryoelectronics) ※詳細についてはこちらをクリック

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