分析

分析

Analysis

要素特定

観察した物体が「何の元素・成分でできているか」スペクトルなど測定し、客観的なデータを取得します。

元素組成

分布状態

断面加工

各種計測

成分分析

構造解析

元素とは原子の種類で、物質は全て元素の組み合わせで構成されています。大気中にある酸素であれば酸素原子２個、水であれば水素原子２個と酸素原子１個で分子として存在しています。
元素を調べればその物質がなにでできているのかある程度の推察が可能です。
黄銅の表面にできた白色物（腐食生成物）をエネルギー分散型特性X線分析装置にて分析することで、腐食物の構成元素がわかります。その結果腐食の原因を推察することができます。

分布状態とは何がどこにどれだけ存在しているか、視覚的に捉えたものです。視覚的に捉えることで、現象をよりよく理解することができます。
例えばエネルギー分散型特性X線分析装置を使用して脱亜鉛腐食を起こした製品の断面の元素マッピングを行えば、表面に塩素が分布している様子や、一部内部にも侵入していることが視覚的に捉えることができます。

表面からではわからない内部構造を観察、分析したい時があります。そのような時に断面加工は有効な手法です。
例えばサンプルを樹脂に埋め込み、任意の位置まで研磨琢磨、あるいはイオンミリング等で加工します。得られた断面はマイクロスコープや電子顕微鏡で観察分析を行うことで表面からではわからなかった内部構造が明らかになります。

製品が設計通りできているか検査することは重要です。寸法であればノギスなどで計測をおこないますが、微細な表面性状や塗装厚みなどは別の方法を使用します。
昔から触針式の表面粗さ計が使用されていますが、より微細な表面性状をとらえることができません。その場合は、レーザ顕微鏡や白色干渉計、走査型プローブ顕微鏡によって、表面性状(粗さ)の測定を行います。また、湿式めっきの厚みや、薄膜であれば断面作製した試料をデジタルマイクロスコープや走査電子顕微鏡を用いて膜厚計測が可能です。

成分分析とは物質が何からできているのかを調べることです。調べたい物質の状態や目的に応じた分析機器を使用します。
衣服や布(ワイパー)などに使用されている繊維には綿、ポリエステル、ナイロンなど多くの種類がありますが、化学繊維だと見た目だけでは判断ができません。そこでフーリエ変換赤外分光光度計を利用して成分分析を行うことで、その繊維がなにからできているかがわかります。

ダイヤモンドと鉛筆の芯（グラファイト）が同じ炭素でできていることはよく知られています。このように同じ炭素でも結合のしかたによって大きく特性が変わります。この結合のしかたや物質の構造を調べるのが構造解析です。
錆(鉄の腐食生成物)にも黒錆や赤錆と呼ばれる種類があり、その名の通り色合いが異なります。見た目が赤いだけでなく、ラマン分光分析を行うことで、赤錆(ヘマタイト)であることがわかりました。