JP2002150987A - 電子顕微鏡および電子顕微鏡における透過電子像撮影方法 - Google Patents
電子顕微鏡および電子顕微鏡における透過電子像撮影方法Info
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- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 焦点合わせの際に電子線が撮影視野を照射す
ることない電子顕微鏡を提供すること。 【解決手段】 視野探しの際、中央制御手段１９は、第
２集束レンズ５の励磁状態を撮影時の励磁状態と同じに
するための励磁信号ＣOを、集束レンズ制御回路１６に
送る。さらに中央制御手段１９は、電子線を試料１１上
で走査させるための走査信号ＳOを、偏向コイル制御回
路１８に送る。このように、本発明の電子顕微鏡におい
ては、視野探しの時に電子線を走査させて透過電子像を
得ており、視野探しから撮影にかけて集束レンズの励磁
状態は変化しない。このため、視野探しから焦点合わせ
に移っても、従来発生していたヒステリシスによる偏向
場は発生せず、従来のように焦点合わせ時に、電子線が
撮影視野に誤って当たることはなく、撮影前に撮影視野
が損傷しないので良好な試料撮影を行うことができる。
ることない電子顕微鏡を提供すること。 【解決手段】 視野探しの際、中央制御手段１９は、第
２集束レンズ５の励磁状態を撮影時の励磁状態と同じに
するための励磁信号ＣOを、集束レンズ制御回路１６に
送る。さらに中央制御手段１９は、電子線を試料１１上
で走査させるための走査信号ＳOを、偏向コイル制御回
路１８に送る。このように、本発明の電子顕微鏡におい
ては、視野探しの時に電子線を走査させて透過電子像を
得ており、視野探しから撮影にかけて集束レンズの励磁
状態は変化しない。このため、視野探しから焦点合わせ
に移っても、従来発生していたヒステリシスによる偏向
場は発生せず、従来のように焦点合わせ時に、電子線が
撮影視野に誤って当たることはなく、撮影前に撮影視野
が損傷しないので良好な試料撮影を行うことができる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】 本発明は、試料の透過電子
像を撮影する機能を備えた電子顕微鏡、およびその電子
顕微鏡における像撮影方法に関する。
像を撮影する機能を備えた電子顕微鏡、およびその電子
顕微鏡における像撮影方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】 現在、電子線損傷低減法（ＭＤＳ：Mi
nimum Dose System）を採用した電子顕微鏡は、医学生
物試料をはじめ電子線損傷を受けやすい試料を観察する
ために利用されている。
nimum Dose System）を採用した電子顕微鏡は、医学生
物試料をはじめ電子線損傷を受けやすい試料を観察する
ために利用されている。
【０００３】このＭＤＳは、電子線照射による撮影視野
の損傷をできるだけ少なくする方法であり、撮影視野損
傷の大部分は撮影前に行われる焦点合わせの間に起こる
ことから、このＭＤＳでは、撮影視野の外で焦点合わせ
が行われる。
の損傷をできるだけ少なくする方法であり、撮影視野損
傷の大部分は撮影前に行われる焦点合わせの間に起こる
ことから、このＭＤＳでは、撮影視野の外で焦点合わせ
が行われる。
【０００４】ＭＤＳについて更に詳しく説明すると、こ
のＭＤＳは３つのモード（視野探し，焦点合わせ，撮
影）で構成される。
のＭＤＳは３つのモード（視野探し，焦点合わせ，撮
影）で構成される。
【０００５】まず、ＭＤＳを採用した電子顕微鏡におけ
る視野探しモードでは、図１（ａ）の光学図に示すよう
に、第２の集束レンズが強く励磁されるので、照射電子
線ＥＢは試料の上方でフォーカスされ、試料の広い領域
を照射する。そのため、単位面積当たりの電流は小さく
なり、試料の受けるダメージは少ない。
る視野探しモードでは、図１（ａ）の光学図に示すよう
に、第２の集束レンズが強く励磁されるので、照射電子
線ＥＢは試料の上方でフォーカスされ、試料の広い領域
を照射する。そのため、単位面積当たりの電流は小さく
なり、試料の受けるダメージは少ない。
【０００６】この電子線照射によって試料を透過した電
子線は、試料の後段に配置された拡大レンズ系に入射
し、そのレンズ系によって試料の広視野の透過電子像が
蛍光板上に投影される。そこでオペレータは、図１
（ａ）の右図に示すように、撮影したい視野Ａが蛍光板
中央に位置するように、つまり光軸上に位置するよう
に、試料ホルダ移動装置を操作して試料を移動させる。
子線は、試料の後段に配置された拡大レンズ系に入射
し、そのレンズ系によって試料の広視野の透過電子像が
蛍光板上に投影される。そこでオペレータは、図１
（ａ）の右図に示すように、撮影したい視野Ａが蛍光板
中央に位置するように、つまり光軸上に位置するよう
に、試料ホルダ移動装置を操作して試料を移動させる。
【０００７】次に、焦点合わせモードでは、図１（ｂ）
に示すように、照射電子線ＥＢが試料上に細く集束する
ように第２の集束レンズが励磁されると共に、視野探し
において選ばれた撮影視野Ａに近接した領域Ｂに電子線
ＥＢが照射されるように偏向器が制御される。
に示すように、照射電子線ＥＢが試料上に細く集束する
ように第２の集束レンズが励磁されると共に、視野探し
において選ばれた撮影視野Ａに近接した領域Ｂに電子線
ＥＢが照射されるように偏向器が制御される。
【０００８】そしてオペレータは、この時に蛍光板上に
投影される、図１（ｂ）右図に示すような領域Ｂの透過
電子像を見ながら、焦点合わせや非点合わせを行う。こ
の状態では電子線は集束された状態で試料に照射される
ため、単位面積当たりの電流は大きくなり、長時間の照
射ではダメージが発生するが、撮影視野外なので、多少
のダメージは許容される。
投影される、図１（ｂ）右図に示すような領域Ｂの透過
電子像を見ながら、焦点合わせや非点合わせを行う。こ
の状態では電子線は集束された状態で試料に照射される
ため、単位面積当たりの電流は大きくなり、長時間の照
射ではダメージが発生するが、撮影視野外なので、多少
のダメージは許容される。
【０００９】こうして、撮影視野に極めて近い領域Ｂに
おける焦点合わせが終わると、撮影が行われる。この撮
影時には偏向器による偏向が行われず、図１（ｃ）に示
すように、照射電子線ＥＢが前記撮影視野Ａに集束する
ように第２の集束レンズが励磁される。そして、その時
に試料を透過した電子線による透過電子像は撮影手段に
よって撮影される。
おける焦点合わせが終わると、撮影が行われる。この撮
影時には偏向器による偏向が行われず、図１（ｃ）に示
すように、照射電子線ＥＢが前記撮影視野Ａに集束する
ように第２の集束レンズが励磁される。そして、その時
に試料を透過した電子線による透過電子像は撮影手段に
よって撮影される。
【００１０】図１（ｃ）の右図は、撮影手段によって撮
影された領域Ａの像を示しており、この場合には、前記
拡大レンズ系の倍率が図１（ａ），（ｂ）の時よりも高
く設定されて撮影が行われている。なお、この時も試料
にはダメージが発生するが、撮影は比較的短時間で済む
ので、ダメージは最少限にとどまる。
影された領域Ａの像を示しており、この場合には、前記
拡大レンズ系の倍率が図１（ａ），（ｂ）の時よりも高
く設定されて撮影が行われている。なお、この時も試料
にはダメージが発生するが、撮影は比較的短時間で済む
ので、ダメージは最少限にとどまる。
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】 上述したように、Ｍ
ＤＳを採用した従来の電子顕微鏡においては、図１
（ａ）に示す視野探しから図１（ｂ）に示す焦点合わせ
に移るときに、集束レンズの励磁が大きく変えられる。
ＤＳを採用した従来の電子顕微鏡においては、図１
（ａ）に示す視野探しから図１（ｂ）に示す焦点合わせ
に移るときに、集束レンズの励磁が大きく変えられる。
【００１２】このようにレンズの励磁が大きく変化する
と、磁気回路のヒステリシスなどによって発生する偏向
場によって、焦点合わせ時の電子線照射位置がずれてし
まい、本来、撮影時にしか電子線を当てたくない撮影視
野に集束された強い電子線を当ててしまう事態が発生す
る。すると、撮影視野が損傷してしまう。
と、磁気回路のヒステリシスなどによって発生する偏向
場によって、焦点合わせ時の電子線照射位置がずれてし
まい、本来、撮影時にしか電子線を当てたくない撮影視
野に集束された強い電子線を当ててしまう事態が発生す
る。すると、撮影視野が損傷してしまう。
【００１３】また、視野探し時には、試料を照射する電
子線の強さはできるだけ弱くすべきであるが、従来の電
子顕微鏡においては、集束レンズの励磁の限界以上に電
子線を暗くする（つまり広げる）ことはできない。
子線の強さはできるだけ弱くすべきであるが、従来の電
子顕微鏡においては、集束レンズの励磁の限界以上に電
子線を暗くする（つまり広げる）ことはできない。
【００１４】本発明はこのような点に鑑みて成されたも
ので、その目的は、焦点合わせの際に電子線が撮影視野
を照射することなく、かつ、視野探しの際に試料上での
電子線の明るさを従来よりも暗くできる電子顕微鏡、お
よび電子顕微鏡における透過電子像撮影方法を提供する
ことにある。
ので、その目的は、焦点合わせの際に電子線が撮影視野
を照射することなく、かつ、視野探しの際に試料上での
電子線の明るさを従来よりも暗くできる電子顕微鏡、お
よび電子顕微鏡における透過電子像撮影方法を提供する
ことにある。
【００１５】
【課題を解決するための手段】 この目的を達成する本
発明の電子顕微鏡は、電子銃からの電子線を試料上に集
束させる集束レンズと、前記試料の電子銃側に配置され
た偏向手段と、電子線照射によって試料を透過した電子
線に基づき試料の拡大像を形成する拡大レンズ系と、そ
の拡大レンズ系によって拡大結像された試料の透過電子
像を撮影する撮影手段を備えた電子顕微鏡において、前
記撮影に先立って行われる撮影視野探しの際に、前記電
子銃からの電子線が試料上に集束するように前記集束レ
ンズを制御すると共に、その集束された電子線が試料上
を二次元的に走査するように前記偏向手段を制御する制
御手段を備えたことを特徴とする。
発明の電子顕微鏡は、電子銃からの電子線を試料上に集
束させる集束レンズと、前記試料の電子銃側に配置され
た偏向手段と、電子線照射によって試料を透過した電子
線に基づき試料の拡大像を形成する拡大レンズ系と、そ
の拡大レンズ系によって拡大結像された試料の透過電子
像を撮影する撮影手段を備えた電子顕微鏡において、前
記撮影に先立って行われる撮影視野探しの際に、前記電
子銃からの電子線が試料上に集束するように前記集束レ
ンズを制御すると共に、その集束された電子線が試料上
を二次元的に走査するように前記偏向手段を制御する制
御手段を備えたことを特徴とする。
【００１６】
【発明の実施の形態】 以下、図面を用いて本発明の実
施の形態について説明する。
施の形態について説明する。
【００１７】図２は、本発明の電子顕微鏡の一例を示し
た図である。まず、図２の装置構成について説明する。
た図である。まず、図２の装置構成について説明する。
【００１８】図２において、１は鏡筒であり、鏡筒１は
架台２に支持されている。この鏡筒１の内部には上から
順に、電子銃３、第１集束レンズ４、第２集束レンズ
５、非点補正コイル６、偏向コイル７、対物レンズ８、
中間レンズ９、投影レンズ１０の各電子光学系構成要素
が配置されており、前記対物レンズ８の上磁極片と下磁
極片の間には試料１１が配置されている。なお、前記偏
向コイル７として空心コイルが用いられており、偏向コ
イル７は、ヒステリシスを持たない材料で構成されてい
る。
架台２に支持されている。この鏡筒１の内部には上から
順に、電子銃３、第１集束レンズ４、第２集束レンズ
５、非点補正コイル６、偏向コイル７、対物レンズ８、
中間レンズ９、投影レンズ１０の各電子光学系構成要素
が配置されており、前記対物レンズ８の上磁極片と下磁
極片の間には試料１１が配置されている。なお、前記偏
向コイル７として空心コイルが用いられており、偏向コ
イル７は、ヒステリシスを持たない材料で構成されてい
る。
【００１９】１２は蛍光板であり、蛍光板１２は像観察
室１３に配置されていて、前記投影レンズ１０の後段に
位置している。この蛍光板１２は、図２中実線で示すよ
うに光軸Ｏ上に配置（閉鎖）、および図２中点線で示す
ように光軸Ｏ上から退避（開放）可能に構成されてい
る。
室１３に配置されていて、前記投影レンズ１０の後段に
位置している。この蛍光板１２は、図２中実線で示すよ
うに光軸Ｏ上に配置（閉鎖）、および図２中点線で示す
ように光軸Ｏ上から退避（開放）可能に構成されてい
る。
【００２０】また、１４は撮影装置であり、撮影フィル
ムなどを備えた撮影装置１４は、前記像観察室１３の後
段に位置する撮影室１５に配置されている。
ムなどを備えた撮影装置１４は、前記像観察室１３の後
段に位置する撮影室１５に配置されている。
【００２１】さらに、１６は集束レンズ制御回路、１７
は非点補正コイル制御回路、１８は偏向コイル制御回路
である。集束レンズ制御回路１６は前記第２集束レンズ
５に流れる電流値を制御し、また、非点補正コイル制御
回路１７は前記非点補正コイル６に流れる電流値を制御
し、そして、偏向コイル制御回路１８は前記偏向コイル
７に流れる電流値を制御するものである。
は非点補正コイル制御回路、１８は偏向コイル制御回路
である。集束レンズ制御回路１６は前記第２集束レンズ
５に流れる電流値を制御し、また、非点補正コイル制御
回路１７は前記非点補正コイル６に流れる電流値を制御
し、そして、偏向コイル制御回路１８は前記偏向コイル
７に流れる電流値を制御するものである。
【００２２】これらの各制御回路１６，１７，１８は中
央制御手段１９に接続されており、また、操作ボード２
０とメモリ２１も中央制御手段１９に接続されている。
操作ボード２０には、視野探しスイッチ２０ａ，焦点合
わせスイッチ２０ｂ，撮影スイッチ２０ｃおよび明るさ
つまみ２０ｄが設けられている。
央制御手段１９に接続されており、また、操作ボード２
０とメモリ２１も中央制御手段１９に接続されている。
操作ボード２０には、視野探しスイッチ２０ａ，焦点合
わせスイッチ２０ｂ，撮影スイッチ２０ｃおよび明るさ
つまみ２０ｄが設けられている。
【００２３】なお、図２の装置においては、鏡筒の内部
や撮影室は、図示しない排気装置により高真空に排気さ
れている。
や撮影室は、図示しない排気装置により高真空に排気さ
れている。
【００２４】以上、図２の電子顕微鏡の構成について説
明したが、以下、この装置の動作説明を行う。
明したが、以下、この装置の動作説明を行う。
【００２５】まず、オペレータは、試料１１上の撮影視
野を探すために、操作ボード２０の視野探しスイッチ２
０ａを押す。
野を探すために、操作ボード２０の視野探しスイッチ２
０ａを押す。
【００２６】このように視野探しスイッチ２０ａが押さ
れると、中央制御手段１９は、第２集束レンズ５の励磁
状態を後述する撮影時の励磁状態と同じにするための励
磁信号ＣOを、集束レンズ制御回路１６に送る。すなわ
ち、中央制御手段１９は、電子銃３で発生して第１集束
レンズ４で集束された電子線ＥＢを、図２に示すように
試料１１上に細く集束させるための励磁信号ＣOを、集
束レンズ制御回路１６に送る。
れると、中央制御手段１９は、第２集束レンズ５の励磁
状態を後述する撮影時の励磁状態と同じにするための励
磁信号ＣOを、集束レンズ制御回路１６に送る。すなわ
ち、中央制御手段１９は、電子銃３で発生して第１集束
レンズ４で集束された電子線ＥＢを、図２に示すように
試料１１上に細く集束させるための励磁信号ＣOを、集
束レンズ制御回路１６に送る。
【００２７】また、中央制御手段１９は、視野探しスイ
ッチ２０ａが押されると、電子線ＥＢを、試料上の走査
領域ｗO（ｘO×ｙO）上で走査スピードｓOで２次元的に
走査させるための走査信号ＳOを、偏向コイル制御回路
１８に送る。この走査スピードｓOは、蛍光板上に残像
が残る程度とすれば、縦方向は１スキャン１００ｍｓ以
下、横方向は、縦方向の走査スピード／横方向の走査線
数という程度になる。このときの電子線走査方向ＳDは
例えばｘ方向である。
ッチ２０ａが押されると、電子線ＥＢを、試料上の走査
領域ｗO（ｘO×ｙO）上で走査スピードｓOで２次元的に
走査させるための走査信号ＳOを、偏向コイル制御回路
１８に送る。この走査スピードｓOは、蛍光板上に残像
が残る程度とすれば、縦方向は１スキャン１００ｍｓ以
下、横方向は、縦方向の走査スピード／横方向の走査線
数という程度になる。このときの電子線走査方向ＳDは
例えばｘ方向である。
【００２８】さらに中央制御手段１９は、視野探しスイ
ッチ２０ａが押されると、電子線ＥＢに、上述した電子
線走査方向ＳDに直交する方向（この場合ｙ方向）に長
くなるような非点を発生させるための非点信号Ｓtig
を、非点補正コイル制御回路１７に送る。
ッチ２０ａが押されると、電子線ＥＢに、上述した電子
線走査方向ＳDに直交する方向（この場合ｙ方向）に長
くなるような非点を発生させるための非点信号Ｓtig
を、非点補正コイル制御回路１７に送る。
【００２９】なお、上述した励磁信号ＣO，走査信号ＳO
および非点信号Ｓtigはメモリ２１に予め記憶されてお
り、中央制御手段１９は、視野探しスイッチ２０ａが押
されるとそれらの信号を読み出して、上述したように各
制御回路１６，１７，１８に供給する。
および非点信号Ｓtigはメモリ２１に予め記憶されてお
り、中央制御手段１９は、視野探しスイッチ２０ａが押
されるとそれらの信号を読み出して、上述したように各
制御回路１６，１７，１８に供給する。
【００３０】そして、前記集束レンズ制御回路１６は前
記励磁信号ＣOに基づいて第２集束レンズ５に流れる電
流値を制御し、また、前記偏向コイル制御回路１８は前
記走査信号ＳOに基づいて偏向コイル７に流れる電流値
を制御し、また、前記非点補正コイル制御回路１７は前
記非点信号Ｓtigに基づいて非点補正コイル６に流れる
電流値を制御する。このような制御の結果、図３に示す
ように、試料１１上の領域ｗO（ｘO×ｙO）は、ｙ方向
に非点をもつ集束された電子線ＥＢによって２次元的に
走査される。
記励磁信号ＣOに基づいて第２集束レンズ５に流れる電
流値を制御し、また、前記偏向コイル制御回路１８は前
記走査信号ＳOに基づいて偏向コイル７に流れる電流値
を制御し、また、前記非点補正コイル制御回路１７は前
記非点信号Ｓtigに基づいて非点補正コイル６に流れる
電流値を制御する。このような制御の結果、図３に示す
ように、試料１１上の領域ｗO（ｘO×ｙO）は、ｙ方向
に非点をもつ集束された電子線ＥＢによって２次元的に
走査される。
【００３１】なお、電子線ＥＢに、電子線走査方向と直
交する方向（ｙ方向）にわざと非点を発生させるのは、
ｘ方向の１ライン走査で試料上の広い範囲を電子線照射
するためである。また、このような非点発生に伴って、
電子線ＥＢのライン走査間隔ｄは、電子線ＥＢのｙ方向
の幅とほぼ同じ大きさに設定されている。
交する方向（ｙ方向）にわざと非点を発生させるのは、
ｘ方向の１ライン走査で試料上の広い範囲を電子線照射
するためである。また、このような非点発生に伴って、
電子線ＥＢのライン走査間隔ｄは、電子線ＥＢのｙ方向
の幅とほぼ同じ大きさに設定されている。
【００３２】さて、このような電子線走査によって試料
を透過した電子線は、対物レンズ８と中間レンズ９と投
影レンズ１０で構成される拡大レンズ系によって拡大結
像されて、試料の広視野の透過電子像は、閉鎖状態にあ
る蛍光板１２上に投影される。そこでオペレータは、撮
影したい視野が蛍光板中央に位置するように、つまり光
軸Ｏ上に位置するように、図示しない試料ホルダ移動装
置を操作して試料１１を移動させる。
を透過した電子線は、対物レンズ８と中間レンズ９と投
影レンズ１０で構成される拡大レンズ系によって拡大結
像されて、試料の広視野の透過電子像は、閉鎖状態にあ
る蛍光板１２上に投影される。そこでオペレータは、撮
影したい視野が蛍光板中央に位置するように、つまり光
軸Ｏ上に位置するように、図示しない試料ホルダ移動装
置を操作して試料１１を移動させる。
【００３３】図４（ａ）は、試料を移動させた後の、試
料上での電子線走査状態を示したものであり、選択され
た試料上の撮影視野Ａを中心にして電子線走査が行われ
ている。そして、図４（ｂ）は、その時に蛍光板上に投
影される像を示したものである。この時に、蛍光板上全
体に像を投影させたい場合には、拡大レンズ系の倍率を
上げるか、電子線走査幅を大きくすればよい。
料上での電子線走査状態を示したものであり、選択され
た試料上の撮影視野Ａを中心にして電子線走査が行われ
ている。そして、図４（ｂ）は、その時に蛍光板上に投
影される像を示したものである。この時に、蛍光板上全
体に像を投影させたい場合には、拡大レンズ系の倍率を
上げるか、電子線走査幅を大きくすればよい。
【００３４】こうして撮影視野探しが終わると、次にオ
ペレータは、焦点合わせを行うために、操作ボード２０
の焦点合わせスイッチ２０ｂを押す。
ペレータは、焦点合わせを行うために、操作ボード２０
の焦点合わせスイッチ２０ｂを押す。
【００３５】すると、中央制御手段１９は、視野探しに
おいて選択された撮影視野Ａからわずかに外れた領域Ｂ
に、つまり、試料上の光軸が通る点からわずかに外にず
れた領域Ｂに電子線ＥＢを照射するための偏向信号ＳB
を、前記偏向コイル制御回路１８に送る。この偏向信号
ＳBはメモリ２１に予め記憶されており、中央制御手段
１９は、焦点合わせスイッチ２０ｂが押されると、メモ
リ２１に記憶されている偏向信号ＳBを読み出して偏向
コイル制御回路１８に供給する。
おいて選択された撮影視野Ａからわずかに外れた領域Ｂ
に、つまり、試料上の光軸が通る点からわずかに外にず
れた領域Ｂに電子線ＥＢを照射するための偏向信号ＳB
を、前記偏向コイル制御回路１８に送る。この偏向信号
ＳBはメモリ２１に予め記憶されており、中央制御手段
１９は、焦点合わせスイッチ２０ｂが押されると、メモ
リ２１に記憶されている偏向信号ＳBを読み出して偏向
コイル制御回路１８に供給する。
【００３６】また、中央制御手段１９は、焦点合わせス
イッチ２０ｂが押されると、これまで供給している前記
励磁信号ＣOの集束レンズ制御回路１６への供給を続行
する一方、これまで供給している前記非点信号Ｓtigの
非点補正コイル制御回路１７への供給を停止する。
イッチ２０ｂが押されると、これまで供給している前記
励磁信号ＣOの集束レンズ制御回路１６への供給を続行
する一方、これまで供給している前記非点信号Ｓtigの
非点補正コイル制御回路１７への供給を停止する。
【００３７】このような制御の結果、図５（ａ）に示す
ように、試料１１上の撮影視野Ａの外Ｂに、集束された
丸い形状の電子線ＥＢが照射される。そしてオペレータ
は、この時に蛍光板上に投影される図５（ｂ）に示す透
過電子像を見ながら、対物レンズ８の励磁状態を調整し
て焦点合わせを行ったり、対物レンズ８の内部に配置さ
れた非点補正コイル（図示せず）の励磁状態を調整して
非点合わせを行う。
ように、試料１１上の撮影視野Ａの外Ｂに、集束された
丸い形状の電子線ＥＢが照射される。そしてオペレータ
は、この時に蛍光板上に投影される図５（ｂ）に示す透
過電子像を見ながら、対物レンズ８の励磁状態を調整し
て焦点合わせを行ったり、対物レンズ８の内部に配置さ
れた非点補正コイル（図示せず）の励磁状態を調整して
非点合わせを行う。
【００３８】こうして、撮影視野にきわめて近い領域Ｂ
における焦点合わせや非点合わせが終わると、オペレー
タは、撮影を行うために、操作ボード２０の撮影スイッ
チ２０ｃを押す。
における焦点合わせや非点合わせが終わると、オペレー
タは、撮影を行うために、操作ボード２０の撮影スイッ
チ２０ｃを押す。
【００３９】すると、中央制御手段１９は、試料１１の
電子線照射による熱ドリフトを最小にするために、ある
一定時間Ｔだけ電子線ＥＢを試料外へ偏向させるための
偏向信号（ブランキング信号）を偏向コイル制御回路１
８に送る。また、中央制御手段１９は、前記蛍光板１２
が開放されるように蛍光板駆動装置（図示せず）を制御
すると共に、蛍光板と投影レンズ間に配置されたシャッ
タ（図示せず）が光軸Ｏ上に位置するようにシャッタ駆
動装置（図示せず）を制御する。
電子線照射による熱ドリフトを最小にするために、ある
一定時間Ｔだけ電子線ＥＢを試料外へ偏向させるための
偏向信号（ブランキング信号）を偏向コイル制御回路１
８に送る。また、中央制御手段１９は、前記蛍光板１２
が開放されるように蛍光板駆動装置（図示せず）を制御
すると共に、蛍光板と投影レンズ間に配置されたシャッ
タ（図示せず）が光軸Ｏ上に位置するようにシャッタ駆
動装置（図示せず）を制御する。
【００４０】さらに中央制御手段１９は、前記励磁信号
ＣOの集束レンズ制御回路１６への供給を続行する。
ＣOの集束レンズ制御回路１６への供給を続行する。
【００４１】そして、中央制御手段１９は、上述した一
定時間Ｔが経過すると、前記ブランキング信号の偏向コ
イル制御回路１８への供給を停止すると共に、前記シャ
ッタが光軸Ｏ上から退避するように前記シャッタ駆動装
置を制御する。
定時間Ｔが経過すると、前記ブランキング信号の偏向コ
イル制御回路１８への供給を停止すると共に、前記シャ
ッタが光軸Ｏ上から退避するように前記シャッタ駆動装
置を制御する。
【００４２】このような制御の結果、第２集束レンズ５
で集束された電子線ＥＢは、試料上の撮影視野Ａを前記
図１（ｃ）に示したように照射し、撮影視野Ａを透過し
た電子線による透過電子像は、拡大レンズ系で所定倍率
に拡大されて、撮影装置１４のフィルムに所定時間露光
される。
で集束された電子線ＥＢは、試料上の撮影視野Ａを前記
図１（ｃ）に示したように照射し、撮影視野Ａを透過し
た電子線による透過電子像は、拡大レンズ系で所定倍率
に拡大されて、撮影装置１４のフィルムに所定時間露光
される。
【００４３】以上、図２の電子顕微鏡における視野探し
から撮影までの動作を説明したが、この電子顕微鏡にお
いては、視野探しの時に電子線を走査させて透過電子像
を得ており、視野探しから撮影にかけて集束レンズ（第
２集束レンズ）の励磁状態は変化しない。このため、視
野探しから焦点合わせに移っても、従来発生していたヒ
ステリシスによる偏向場は発生しない。この結果、従来
のように焦点合わせ時に、集束された強い電子線が撮影
視野に誤って当たることはなく、撮影前に撮影視野が損
傷しないので良好な試料撮影を行うことができる。
から撮影までの動作を説明したが、この電子顕微鏡にお
いては、視野探しの時に電子線を走査させて透過電子像
を得ており、視野探しから撮影にかけて集束レンズ（第
２集束レンズ）の励磁状態は変化しない。このため、視
野探しから焦点合わせに移っても、従来発生していたヒ
ステリシスによる偏向場は発生しない。この結果、従来
のように焦点合わせ時に、集束された強い電子線が撮影
視野に誤って当たることはなく、撮影前に撮影視野が損
傷しないので良好な試料撮影を行うことができる。
【００４４】また、図２の電子顕微鏡においては、視野
探し時の試料上での電子線走査領域ｗOは、集束レンズ
の励磁を最大にしたときの従来の電子線照射領域よりも
更に広げられているので、視野探し時における試料損傷
を従来より抑えることができる。この電子線走査領域ｗ
Oを、上述した従来の最大電子線照射領域と同じにした
場合には、電子線照射による試料損傷は従来とほぼ同じ
になる。また、本発明のように電子線走査による方式
は、特に試料が導電性がなくて傾いている時に、試料が
チャージアップによって動くことを抑えることができ
る。
探し時の試料上での電子線走査領域ｗOは、集束レンズ
の励磁を最大にしたときの従来の電子線照射領域よりも
更に広げられているので、視野探し時における試料損傷
を従来より抑えることができる。この電子線走査領域ｗ
Oを、上述した従来の最大電子線照射領域と同じにした
場合には、電子線照射による試料損傷は従来とほぼ同じ
になる。また、本発明のように電子線走査による方式
は、特に試料が導電性がなくて傾いている時に、試料が
チャージアップによって動くことを抑えることができ
る。
【００４５】なお、図２の電子顕微鏡においては、明る
さつまみ２０ｄを操作すれば、視野探し時における電子
線の走査領域を任意に変えることができる。このとき、
図２の装置においては、走査領域が大きくなってもビー
ム径は変わらず、１フレーム走査期間の走査線の本数が
増えるので、電子線の走査スピードが上げられる。これ
により、像のちらつきが少なく観察できる。
さつまみ２０ｄを操作すれば、視野探し時における電子
線の走査領域を任意に変えることができる。このとき、
図２の装置においては、走査領域が大きくなってもビー
ム径は変わらず、１フレーム走査期間の走査線の本数が
増えるので、電子線の走査スピードが上げられる。これ
により、像のちらつきが少なく観察できる。
【００４６】以上、図２の電子顕微鏡について説明した
が、本発明はこの例に限定されるものではない。
が、本発明はこの例に限定されるものではない。
【００４７】たとえば、上記例では、視野探し時に非点
をもった電子線を試料に照射するようにしたが、非点を
持たない丸い形状の集束電子線を試料に照射するように
しても良い。
をもった電子線を試料に照射するようにしたが、非点を
持たない丸い形状の集束電子線を試料に照射するように
しても良い。
【００４８】また、上記例では、フィルムに透過電子像
を露光するようにしたが、ＴＶカメラ等を用いて透過電
子像を撮影するようにしても良い。
を露光するようにしたが、ＴＶカメラ等を用いて透過電
子像を撮影するようにしても良い。
【図面の簡単な説明】
【図１】 従来の透過電子像の撮影を説明するために示
した図である。
した図である。
【図２】 本発明の電子顕微鏡の一例を示した図であ
る。
る。
【図３】 図２の装置動作を説明するために示した図で
ある。
ある。
【図４】 図２の装置動作を説明するために示した図で
ある。
ある。
【図５】 図２の装置動作を説明するために示した図で
ある。
ある。
１…鏡筒、２…架台、３…電子銃、４…第１集束レン
ズ、５…第２集束レンズ、６…非点補正コイル、７…偏
向コイル、８…対物レンズ、９…中間レンズ、１０…投
影レンズ、１１…試料、１２…蛍光板、１３…像観察
室、１４…撮影装置、１５…撮影室、１６…集束レンズ
制御回路、１７…非点補正コイル制御回路、１８…偏向
コイル制御回路、１９…中央制御手段、２０…操作ボー
ド、２０ａ…視野探しスイッチ、２０ｂ…焦点合わせス
イッチ、２０ｃ…撮影スイッチ、２０ｄ…明るさつま
み、２１…メモリ
ズ、５…第２集束レンズ、６…非点補正コイル、７…偏
向コイル、８…対物レンズ、９…中間レンズ、１０…投
影レンズ、１１…試料、１２…蛍光板、１３…像観察
室、１４…撮影装置、１５…撮影室、１６…集束レンズ
制御回路、１７…非点補正コイル制御回路、１８…偏向
コイル制御回路、１９…中央制御手段、２０…操作ボー
ド、２０ａ…視野探しスイッチ、２０ｂ…焦点合わせス
イッチ、２０ｃ…撮影スイッチ、２０ｄ…明るさつま
み、２１…メモリ
Claims (4)
- 【請求項１】 電子銃からの電子線を試料上に集束させ
る集束レンズと、前記試料の電子銃側に配置された偏向
手段と、電子線照射によって試料を透過した電子線に基
づき試料の拡大像を形成する拡大レンズ系と、その拡大
レンズ系によって拡大結像された試料の透過電子像を撮
影する撮影手段を備えた電子顕微鏡において、前記撮影
に先立って行われる撮影視野探しの際に、前記電子銃か
らの電子線が試料上に集束するように前記集束レンズを
制御すると共に、その集束された電子線が試料上を二次
元的に走査するように前記偏向手段を制御する制御手段
を備えたことを特徴とする電子顕微鏡。 - 【請求項２】 前記試料の電子銃側に非点補正手段を更
に備え、前記制御手段は、電子線がその走査方向に直交
する方向に長くなるような非点をもつように、前記非点
補正手段を制御することを特徴とする請求項１記載の電
子顕微鏡。 - 【請求項３】 電子銃からの電子線を試料上に集束させ
る集束レンズと、前記試料の電子銃側に配置された偏向
手段と、電子線照射によって試料を透過した電子線に基
づき試料の拡大像を形成する拡大レンズ系と、その拡大
レンズ系によって拡大結像された試料の透過電子像を撮
影する撮影手段を備えた電子顕微鏡を用い、以下のステ
ップで前記試料の透過電子像を撮影することを特徴とす
る電子顕微鏡における透過電子像撮影方法前記電子銃
からの電子線を試料上に集束させると共に、その集束さ
れた電子線を試料上で二次元的に走査させ、その時に試
料を透過した電子線による透過電子像を用いて試料上の
撮影視野を決める試料上の前記撮影視野外に電子線を
集束させて照射し、試料を透過した電子線による透過電
子像を用いて焦点合わや非点合わせを行う前記撮影視
野に電子線を集束させて照射し、試料を透過した電子線
による透過電子像を撮影する。 - 【請求項４】 請求項３記載の電子顕微鏡は、前記試料
の電子銃側に非点補正手段を更に備え、前記ステップ
において、電子線走査方向と直交する方向に長くなるよ
うな非点をもった電子線を、試料上で走査させるように
したことを特徴とする請求項３記載の電子顕微鏡におけ
る透過電子像撮影方法。
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000349222A JP2002150987A (ja) | 2000-11-16 | 2000-11-16 | 電子顕微鏡および電子顕微鏡における透過電子像撮影方法 |
| US09/991,546 US6800853B2 (en) | 2000-11-16 | 2001-11-16 | Electron microscope and method of photographing TEM images |
| US10/194,412 US6836373B2 (en) | 2000-11-16 | 2002-07-12 | Spherical aberration corrector for electron microscope |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000349222A JP2002150987A (ja) | 2000-11-16 | 2000-11-16 | 電子顕微鏡および電子顕微鏡における透過電子像撮影方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2002150987A true JP2002150987A (ja) | 2002-05-24 |
Family
ID=18822669
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2000349222A Withdrawn JP2002150987A (ja) | 2000-11-16 | 2000-11-16 | 電子顕微鏡および電子顕微鏡における透過電子像撮影方法 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US6800853B2 (ja) |
| JP (1) | JP2002150987A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007242300A (ja) * | 2006-03-06 | 2007-09-20 | Jeol Ltd | 自動遷移ボタンを用いたヒステリシス除去方法 |
| JP2007294325A (ja) * | 2006-04-27 | 2007-11-08 | Jeol Ltd | ３次元像構築方法および透過電子顕微鏡 |
| JP2008117679A (ja) * | 2006-11-07 | 2008-05-22 | Jeol Ltd | 電子線損傷を低減する透過型電子顕微鏡 |
Families Citing this family (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| TWI277734B (en) * | 2005-10-26 | 2007-04-01 | Li Bing Huan | Method for observing living bodies using an electron microscopy |
| US7777185B2 (en) * | 2007-09-25 | 2010-08-17 | Ut-Battelle, Llc | Method and apparatus for a high-resolution three dimensional confocal scanning transmission electron microscope |
| ES2617664T3 (es) | 2009-03-11 | 2017-06-19 | Sakura Finetek U.S.A., Inc. | Procedimiento de enfoque automático y dispositivo de enfoque automático |
| US10139613B2 (en) | 2010-08-20 | 2018-11-27 | Sakura Finetek U.S.A., Inc. | Digital microscope and method of sensing an image of a tissue sample |
| DE102013103971A1 (de) | 2013-04-19 | 2014-11-06 | Sensovation Ag | Verfahren zum Erzeugen eines aus mehreren Teilbildern zusammengesetzten Gesamtbilds eines Objekts |
| US10007102B2 (en) | 2013-12-23 | 2018-06-26 | Sakura Finetek U.S.A., Inc. | Microscope with slide clamping assembly |
| US11280803B2 (en) | 2016-11-22 | 2022-03-22 | Sakura Finetek U.S.A., Inc. | Slide management system |
Family Cites Families (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS56130066A (en) | 1980-03-17 | 1981-10-12 | Jeol Ltd | Photographing method of microscope image on electron microscope |
| JPH0654639B2 (ja) * | 1987-02-06 | 1994-07-20 | 株式会社日立製作所 | 透過形電子顕微鏡における電子線制御装置 |
| JPS63228559A (ja) | 1987-03-18 | 1988-09-22 | Hitachi Ltd | 電子顕微鏡 |
| JPH06105605B2 (ja) * | 1987-09-11 | 1994-12-21 | 株式会社日立製作所 | 電子顕微鏡の像観察装置 |
| JP3112527B2 (ja) * | 1991-11-14 | 2000-11-27 | 日本電子株式会社 | 電子顕微鏡 |
| US5300776A (en) * | 1992-09-16 | 1994-04-05 | Gatan, Inc. | Autoadjusting electron microscope |
| JP3201926B2 (ja) * | 1995-04-10 | 2001-08-27 | 株式会社日立製作所 | 走査電子顕微鏡 |
-
2000
- 2000-11-16 JP JP2000349222A patent/JP2002150987A/ja not_active Withdrawn
-
2001
- 2001-11-16 US US09/991,546 patent/US6800853B2/en not_active Expired - Fee Related
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007242300A (ja) * | 2006-03-06 | 2007-09-20 | Jeol Ltd | 自動遷移ボタンを用いたヒステリシス除去方法 |
| JP2007294325A (ja) * | 2006-04-27 | 2007-11-08 | Jeol Ltd | ３次元像構築方法および透過電子顕微鏡 |
| JP2008117679A (ja) * | 2006-11-07 | 2008-05-22 | Jeol Ltd | 電子線損傷を低減する透過型電子顕微鏡 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| US20020100873A1 (en) | 2002-08-01 |
| US6800853B2 (en) | 2004-10-05 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Application deemed to be withdrawn because no request for examination was validly filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20080205 |