JP4512514B2 - 電子線分光器を備えた透過型電子顕微鏡 - Google Patents
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Electron Microscopy:TEM)および電子線エネルギー損失分光法(Electron Energy
Loss Spectroscopy:EELS)が用いられている。EELSの利用法としては、元素の定性・定量分析のほかに、スペクトルの微細構造を利用した化学結合状態や電子構造の状態解析に用いられる。さらには、エネルギー選択機能により、特定元素の分布を二次元的に可視化したり、結合状態の場所による変化を明らかにしたりすることが出来る。透過型電子顕微鏡において、試料へ入射した電子は、試料中で、原子と衝突しないで透過する電子,原子によって弾性散乱を受ける電子,試料中の電子雲のプラズモンを励起してそのエネルギーを失う電子,原子の内殻電子を励起することによってそのエネルギーを損失する電子(コアロス電子),二次電子や連続X線などを励起することにより連統的なエネルギー損失をうける電子に分類できる。この中でも、コアロス電子は、原子に依存した情報を含むため、エネルギー選択像やスペクトル分析にしばしば用いられる。電子線分光器を備えた透過型電子顕微鏡は、試料を透過したコアロス電子を分光し、エネルギー選択することにより、特定のエネルギー幅の電子のみを取り出すことが出来る。これにより、特定の選択されたエネルギーのエネルギー選択像が得られることとなる。この像を取得すると、通常の透過型電子顕微鏡像からは区別することが出来ない元素識別が可能となるため、元素の存在場所・濃度などの知見を得ることが出来る。
15を受けて光に変換することにより、透過型電子顕微鏡像を肉眼で観察可能となる。
15の通路に挿入し、試料7に電子線15が照射されないようにしてしばらく待機しながら、随時試料移動(ドリフト)が生じなくなったか否かを蛍光板9もしくは画像表示装置11により確認する。
52で試料7の電子線照射場所を走査する。また、電子線は集束され、試料7に照射される。試料7を透過した電子線は、散乱電子線検出器55により電子線照射場所毎に検出され、Zコントラスト像がZコントラスト表示装置により表示される。また、走査透過型電子顕微鏡に付随した電子線分光器を用いて、元素分布像を取得出来る。
11…画像表示装置、12…加速電圧制御装置、13…照射条件制御装置、14…シャッター制御装置、15…電子線、16…エネルギー選択スリット、17…電子線分光器制御装置、18…結像系制御装置、19…電子線分光器、21,22,23,24…電子線ビーム像、51…走査透過型電子顕微鏡、52…走査コイル、53…対物レンズ、54…拡大レンズ、55…散乱電子線検出器、56…拡大レンズ制御装置、57…Zコントラスト表示装置。
Claims (4)
- 電子線を発生する電子線源と、該電子線源から発生した電子線を加速する加速管と、前記電子線の加速電圧に予め設定されたエネルギー損失値を重畳させる加速電圧制御装置と、前記電子線を試料に照射する集束レンズと、前記試料に照射される前記電子線を偏向させる偏向コイルと、前記集束レンズおよび前記偏向コイルの電流値を調整する照射条件制御装置と、前記試料への電子線を遮断可能でありかつ遮断時に電子線を検出する電子線検出器と、試料を透過した電子線を拡大して試料の拡大像を結像する複数個の結像レンズと、エネルギーを分散させる電子線分光器と、前記電子線分光器で分散されたエネルギー選択像を撮影する撮像装置と、該撮像装置で撮影されたエネルギー選択像に基づいて元素分布像を得る表示装置とを備え、前記加速電圧制御装置は、前記電子線が遮断され前記電子線の加速電圧で前記電子線を照射し、前記電子線検出器は、第1の電子線像を取得し、前記加速電圧制御装置は、前記電子線の加速電圧に前記エネルギー損失値を重畳させた加速電圧で前記電子線を照射し、前記電子線検出器は、第2の電子線像を取得し、前記照射条件制御装置は、前記第1の電子線像と前記第2の電子線像とを比較して照射半径または照射位置のズレ量を算出し、該ズレ量を補正するように前記集束レンズおよび前記偏向コイルの電流値を調整し、前記撮像装置は、前記電子線の遮断を外して前記電子線分光器で分散されたエネルギー選択像を撮影することを特徴とする電子線分光器を備えた透過型電子顕微鏡。
- 請求項1に記載された透過型電子顕微鏡において、前記電子線検出器は電子線を二次元で検出することを特徴とする電子線分光器を備えた透過型電子顕微鏡。
- 請求項1に記載された透過型電子顕微鏡において、前記電子線遮蔽手段は前記電子線源と前記試料の間に挿入可能な位置に設けられていることを特徴とする電子線分光器を備えた透過型電子顕微鏡。
- 請求項1ないし3のいずれかに記載された透過型電子顕微鏡であって、前記電子顕微鏡は走査透過型電子顕微鏡であることを特徴とする電子線分光器を備えた透過型電子顕微鏡。
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