光電子分光スペクトル解析の教育ツール

1. ツール内容

私は，以下に示す2つの光電子分光データの解析に関する教育ツール開発を提案する．本提案は分光データの知識の蓄積およびその共有に主眼を置く．

1．分光データの教育ツール

・実装表面分析研究会が発行する用語解説の記事（TASSAのたまご）[4]などに基づく，分光データの初頭的な知識に関するQ&A教育システムの実装を行う．

2．熟練者による解析例の蓄積

熟練者による解析（推定パラメータやフィッティング結果）の結果をデータベースに蓄積するためのインターフェイスの提供を行う．さらに，計測や解析の設定に関するメタ情報のフォーマットについて，専門家と議論を行う．

2. ターゲット

分光計測の初学者

3. 学べること

X線光電子分光スペクトル（XPS）は，Ｘ線照射により放出される光電子の運動エネルギー分布を測定し，試料表面（数nm程度の深さ）の元素種や化合物種，化学結合状態に関する知見を得る手法である（図2）．そして，XPSは，産業界において品質管理や材料開発などに幅広く利用されている．そのため，XPSスペクトルを適切に取り扱うことができる研究者・技術者が渇望されている．しかしながら，計測したXPSスペクトルは主に以下の3点により解析が困難になっている．

・データが計測摂動や帯電現象を含んでいるため，参照データとの比較が困難である．

・化合物種や化学結合状態に対応する光電子ピークが重なり合って計測される．

・エネルギーを失った電子によりバックグラウンド形成され，処理が困難な場合がある．

XPSの初学者にとって，適切にスペクトル解析することは困難であり，光電子分光スペクトルの計測やデータ処理について教育を行う必要がある．一方で，現状の教育は，熟練した研究者が膨大な時間を使って指導を行なっており，非効率的である．そこで，熟練した研究者の負担軽減を目指して，初等的な光電子分光データを教育するツールの開発を行う．

4. 特徴・魅力

私は，これまでにXPSスペクトルの計測および自動解析ツールの研究開発を行ってきた．この手法は，XPSに熟練した解析者の解析手順を模倣し，その作業を数式化することで実現している．この研究開発を経て，XPSスペクトルのデータ処理についての知識を身につけることができた．また，解析ツールの開発により，ソフトウェア開発の能力を養うことができた．図1に示すように，光電子分光スペクトル解析の教育ツール開発は，「光電子分光スペクトルの知識」と「ソフトウェア開発の能力」の両者を持つ私のオリジナルな提案である．