学部後期課程
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最終更新日：2026年10月16日
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固体機器分析学
固体機器分析学
Instrumental analyses of solids
地球惑星科学に関連する固体物質を調べるための，主要な分析機器の原理と分析の実例を解説する。また各分析法の原理を説明した後で分析の実際を実験室で見学する。具体的には1)走査電子顕微鏡、2)赤外・ラマン分光、3)X線吸収分光、4) X線組成分析、5)誘導結合プラズマ質量分析等を解説する。
This lecture explains fundamentals and applications of several analytical techniques which are important to investigate solid materials in geosciences. Demonstrations of the instruments in laboratories are also included. The techniques and/or instruments explained are 1) scanning electron microscopy (SEM), 2) Infrared (IR) and Raman spectroscopy, 3) X-ray absorption spectroscopy, 4) X-ray microanalysis of composition, and inductive coupling plasma mass spectrometry (ICP-MS).
This lecture explains fundamentals and applications of several analytical techniques which are important to investigate solid materials in geosciences. Demonstrations of the instruments in laboratories are also included. The techniques and/or instruments explained are 1) scanning electron microscopy (SEM), 2) Infrared (IR) and Raman spectroscopy, 3) X-ray absorption spectroscopy, 4) X-ray microanalysis of composition, and inductive coupling plasma mass spectrometry (ICP-MS).
時間割／共通科目コード
コース名
教員
学期
時限
0528077
FSC-EE2056L1
固体機器分析学
高橋 嘉夫
木曜1限
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講義使用言語
日本語
単位
2
実務経験のある教員による授業科目
NO
他学部履修
可
開講所属
理学部
授業計画
第1回 イントロダクション：地球惑星科学分野で用いられる機器分析法の概略（光を利用した手法（回折法、分光法）、電子線を利用した手法、質量分析、熱分析、粒子線（中性子、陽子、重イオン）を利用した分析）
Introduction: Instrumental analyses for earth and planetary sciences using light (diffraction, spectroscopy), electron beams, mass spectrometry, thermal analysis, and analysis using particle beams (neutrons, protons, heavy ions)
第2回 SEM－Ⅰ．電子顕微鏡の種類、走査電子顕微鏡（SEM）の構造．電子銃・磁界レンズ・走査コイル
SEM-I. Types of electron microscopes. Structure of SEM. Structures of the electron gun, magnetic lens and scanning coil.
第3回 SEM－Ⅱ．入射電子と物質の相互作用．二次電子像と反射電子像．SEM像のコントラストの形成要因
SEM-II. Interaction between incident electrons and materials. Secondary electron images and backscatter electron images. Formation mechanisms of contrast in SEM images.
第4回 SEM－Ⅲ．磁界レンズの収差．電子プローブ径を最小化にする条件
SEM-III. Aberration of magnetic lens. Conditions to minimize the probe size. Demonstration of FE-SEM.
第5回 X線組成分析－Ｉ．特性Ｘ線発生の原理、検出器の種類
X-ray microanalysis-I. Generation of characteristic X-ray, Types of X-ray detectors.
第6回 Ｘ線組成分析－Ⅱ． 定性分析と定量分析
X-ray microanalysis-II. Qualitative and quantitative analyses
第7回 X線組成分析－Ⅲ． EPMA, SEM-EDSデモンストレーション. レポートの説明
Demonstration of X-ray microanalysis using EPMA and SEM-EDS.
第8回 X線吸収分光－I. 透過法による測定、X線吸収微細構造が持つ情報、EXAFS理論.
X-ray absorption spectroscopy (XAS)-I. Transmission mode measurement, information obtained by XAS, Theory of EXAFS.
第9回 X線吸収分光－Ⅱ. 蛍光法による微量元素測定、表面分析、軟X線を用いた軽元素の分析（炭素の官能基分析）。
X-ray absorption spectroscopy (XAS) -I. Fluorescence mode for trace element analysis, surface analysis, soft-X-ray analysis for lighter elements (carbon functional group analysis).
第10回 誘導結合プラズマ質量分析計－I 超微量元素分析法、精密同位体分析
Introduction of the ICP mass spectrometry : instrumentation and analytical protocol for the sensitive and precise isotope ratio measurements.
第11回 誘導結合プラズマ質量分析計－IIイメージング分析
Application of the ICP mass spectrometry : stable isotope geochemistry and in-situ elemental/isotope analysis using laser ablation.
第12回 赤外・ラマン分光－Ⅰ．振動分光法の基礎と物質の構造。分光器のしくみ。
Infrared and Raman Spectroscopy: Fundamentals of vibrational spectroscopy and molecular structure. Instrumentals of spectrometers
第13回 赤外・ラマン分光－Ⅱ．赤外分光、ラマン分光法の実際と応用。
Infrared and Raman Spectroscopy: Applications to geosciences
授業の方法
講義と見学
Lectures and lab. tours
成績評価方法
出欠(60%)および課題レポート(40%)による。ただしレポート提出は必須。
Attendance and reports
履修上の注意
特になし
Nothing special
