JP4851148B2 - 電子顕微鏡 - Google Patents
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Description
M=[6f4Z3u2I2/(CsR2b6)]1/4とすることが好ましい。
つまり、M=r1/r0を大きくとればそれだけ球面収差補正装置13にて発生する収差が試料面に換算して小さくなる。球面収差補正装置13は、これにより、対物レンズ15に対して逆符号の球面収差を発生させて、球面収差同士を互いに相殺するための装置である。
Cst=Cs+X0=1-(1/1)3+1=0 (2)
となり、球面収差補正が行われるわけである。
ここで、比例定数C1には、加速電圧で決まる電子の磁気剛性R、多極子の光軸沿いの長さZ、真空の透磁率u、対物レンズの焦点距離fが含まれる。
一方、S3とA3は
S3=C2I/b2 (5)
A3=C3I/b4 (6)
となり、球面収差補正力と比べて、電流Iとボア半径bの依存関係が異なる。
C3=4uf4Z/R (8)
式(3),(5),(6)より,Csの補正力Cscを、電流Iを大きくすること、あるいは多極子のボア径bを小さくすることでm倍にした場合、これに伴う3次のスターアベレーションS3及び3次の4回非点収差A3の増加分は、以下の表1のようになる。
Mをいくらか大きくとることに(あるいは小さくとることに)、実際の設計上、実用範囲での困難はないが、ボア半径bを小さくするには、技術的に限界がある。したがって、多極子のボア半径を達成可能な下限に決めてから収差補正装置の設計を考えると、S3,A3の絶対量が小さな収差補正条件を達成できることになる。
M=[6f4Z3u2I2/(CsR2b6)]1/4=2.3 (10)
すなわち、M=r1/r0=70/30と設計すればよい。
b=2.5mm (13)
なお、上述の実施の形態は、本発明の一具体例を示すものであって、本発明がこれに限定されることはない。
Claims (1)
- 多極子を用いてなる球面収差補正装置と対物レンズを有する電子顕微鏡において、
前記多極子と前記対物レンズとの間に伝達光学系を設け、当該伝達光学系にあっては前記多極子内において光軸から距離r0を通過する電子の前記対物レンズに対する入射点の光軸からの距離r1の比(M=r1/r0)を1以上として、
前記球面収差補正装置からの寄与Xoを含む前記対物レンズの球面収差係数Cstが所定値以下となるように、前記多極子のコイル電流Iおよび多極子のボア半径bを定め、
前記比Mが1.5以上であり、
多極子による6極場型球面収差補正装置を有し、前記多極子のボア半径bを2mm〜3mmとし、
前記対物レンズの焦点距離f,前記多極子の光軸沿いの長さZ,真空の透磁率u,前記多極子のコイル電流I,前記対物レンズの球面収差C s ,前記電子の磁気剛性R,前記多極子のボア半径bについて、前記比Mを、
M=[6f 4 Z 3 u 2 I 2 /(C s R 2 b 6 )] 1/4 とすること
を特徴とする電子顕微鏡。
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