JP6421396B2 - Sample holder and synthetic image acquisition method - Google Patents
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Description
本発明は、磁気顕微鏡及び光学顕微鏡に用いられる試料ホルダ、並びに、前記試料ホルダを用いた磁気画像及び光学画像の合成画像を取得する合成画像取得方法に関する。 The present invention relates to a sample holder used in a magnetic microscope and an optical microscope, and a composite image acquisition method for acquiring a composite image of a magnetic image and an optical image using the sample holder.
試料の磁気特性を測定するため、走査型ＳＱＵＩＤ顕微鏡、走査型磁気力顕微鏡（ＭＦＭ）、走査型ホール素子顕微鏡（ＳＨＰＭ）等の磁気画像を取得する走査型の磁気顕微鏡が用いられている。
前記磁気顕微鏡で取得された磁気画像は、同一試料に対して光学顕微鏡により取得される光学画像と位置合わせすることで、前記試料のどの部分がどのような磁気特性を有するかの判断資料として用いることができる。
In order to measure the magnetic properties of a sample, a scanning magnetic microscope that acquires a magnetic image such as a scanning SQUID microscope, a scanning magnetic force microscope (MFM), or a scanning Hall element microscope (SHPM) is used.
The magnetic image acquired by the magnetic microscope is used as a data for determining which part of the sample has what magnetic characteristics by aligning with the optical image acquired by the optical microscope for the same sample. be able to.
ところで、前記試料上を走査して取得された前記磁気画像は、前記磁気顕微鏡中の磁気センサの感度範囲における積分処理の影響、前記試料と前記磁気センサとの間の測定距離が離れることによる前記磁気顕微鏡の分解能の低下、前記試料に含まれる磁性体の磁化方位により、実際の磁気分布パターンからの変位及び変形を受ける。そのため、前記磁気顕微鏡のＸ−Ｙステージ上に前記試料が保持された試料ホルダを配して前記磁気画像を取得した場合、実際の前記試料が有する磁気分布パターンと、前記磁気画像の磁気分布パターンとの間にズレが生じる。
このようなズレは、撮影対象が、例えば、シリコン基板上にパターニングされた磁性材料、半導体、超伝導体等の人工物である場合には、構造物中の磁場を生じる位置が予め人為的に設定されているため、光学画像中の前記位置を目印として前記磁気画像と照らし合わせることにより、補正することができる。
By the way, the magnetic image acquired by scanning the sample is affected by the integration process in the sensitivity range of the magnetic sensor in the magnetic microscope, and the measurement distance between the sample and the magnetic sensor is increased. Due to the decrease in resolution of the magnetic microscope and the magnetization orientation of the magnetic material included in the sample, the magnetic microscope undergoes displacement and deformation from the actual magnetic distribution pattern. Therefore, when the magnetic image is acquired by arranging a sample holder holding the sample on the XY stage of the magnetic microscope, the magnetic distribution pattern of the actual sample and the magnetic distribution pattern of the magnetic image Deviation occurs between
Such a shift is caused by, for example, artificially pre-defining the position where the magnetic field is generated in the structure when the object to be imaged is an artificial object such as a magnetic material, semiconductor, or superconductor patterned on a silicon substrate. Since it is set, it can be corrected by comparing the position in the optical image with the magnetic image as a mark.
しかしながら、撮影対象が、天然物のように構造物中の磁場を生じる位置が未知である試料である場合には、このような補正を行うことができず、前記磁気画像と前記光学画像との対応付けを行うことが困難である。例えば、年代測定等のため地質を薄く切り出して測定に供される地質薄片試料は、雑多で構成が未知の造岩鉱物から構成されており、磁化を帯びない斜長石等の非磁性鉱物と、磁化を帯びる磁鉄鉱等の磁性鉱物とで構成されることがある。この時、前記非磁性鉱物中に小さな前記磁性鉱物が混在し、前記光学画像で、前記非磁性鉱物と前記磁性鉱物と視別できない場合には、前記非磁性鉱物と前記磁性鉱物との特徴的な分布パターンを目印化したり、前記地質薄片試料の輪郭を目印化することができず、前記光学画像に対して、前記磁気画像を高精度に位置合わせすることが困難となる。 However, when the object to be imaged is a sample whose position for generating a magnetic field in a structure is unknown, such as a natural product, such correction cannot be performed, and the magnetic image and the optical image are not corrected. It is difficult to associate. For example, the geological flake sample that is cut into thin geology for dating etc. is made up of miscellaneous and unknown rock-forming minerals, and non-magnetic minerals such as plagioclase that are not magnetized, It may be composed of magnetic minerals such as magnetite that are magnetized. At this time, if the non-magnetic mineral contains a small amount of the magnetic mineral and cannot be distinguished from the non-magnetic mineral and the magnetic mineral in the optical image, a characteristic of the non-magnetic mineral and the magnetic mineral It is difficult to mark the distribution pattern or mark the outline of the geological flake sample, and it is difficult to align the magnetic image with respect to the optical image with high accuracy.
こうした問題を解決するため、試料ホルダ上に直交する２本の電線を配置し、交流電流を流したときに前記電線の交点位置において磁場がゼロとなることを利用して、前記磁気画像と前記光学画像との位置合わせを行う方法が提案されている（非特許文献１参照）。以下、具体的に説明をする。
前記試料ホルダには、試料配置面（上面）に直交する２本の電線を配置するための溝が４ヶ所に切削されている。
（１）先ず、前記試料ホルダに前記試料を配置し、磁気顕微鏡により第１の磁気画像を取得する。
（２）次に、前記磁気顕微鏡に配された前記試料ホルダの位置を変更せずに、前記試料ホルダから前記試料を取り外し、直交する電線２本を配置する。この状態で交流電流を流し交流磁場成分を発生させ、前記磁気顕微鏡により前記（１）と同じ条件で、第２の磁気画像を取得する。前記第２の磁気画像では、２本の電線の交点が磁場ゼロとして撮像される。
（３）次に、前記試料ホルダに前記試料を配置し、光学顕微鏡により第１の光学画像を取得する。
（４）次に、前記光学顕微鏡に配された前記試料ホルダの位置を変更せず、前記試料ホルダから前記試料を取り外し、直交する電線２本を配置して、前記光学顕微鏡により前記（３）と同じ条件で第２の光学画像を取得する。前記第２の光学画像では、２本の電線の交点の位置が撮像される。
（５）前記（１）で撮像された前記第１の磁気画像に対して前記（２）で撮像された前記第２の磁気画像の前記磁気ゼロの位置を関連付けた磁気画像を取得するとともに、前記（３）で撮像された前記第１の光学画像に対して前記（４）で撮像された前記第２の光学画像の前記交点の位置を関連付けた光学画像を取得し、これら磁気画像及び光学画像の前記磁気ゼロの位置と前記交点の位置とを位置合わせすることで、両画像を重ね合わせることができる。
In order to solve such problems, two magnetic wires orthogonal to each other are placed on the sample holder, and when the alternating current is passed, the magnetic field becomes zero at the intersection point of the wires, and the magnetic image and the A method of performing alignment with an optical image has been proposed (see Non-Patent Document 1). Hereinafter, a specific description will be given.
In the sample holder, grooves for arranging two electric wires orthogonal to the sample arrangement surface (upper surface) are cut at four locations.
(1) First, the sample is placed on the sample holder, and a first magnetic image is acquired by a magnetic microscope.
(2) Next, without changing the position of the sample holder arranged on the magnetic microscope, the sample is removed from the sample holder, and two orthogonal wires are arranged. In this state, an alternating current is passed to generate an alternating magnetic field component, and a second magnetic image is acquired by the magnetic microscope under the same conditions as in (1). In the second magnetic image, an intersection of two electric wires is imaged as a magnetic field zero.
(3) Next, the sample is placed in the sample holder, and a first optical image is acquired by an optical microscope.
(4) Next, without changing the position of the sample holder arranged in the optical microscope, the sample is removed from the sample holder, two orthogonal wires are arranged, and the optical microscope is used to A second optical image is acquired under the same conditions as in. In the second optical image, the position of the intersection of two electric wires is imaged.
(5) While acquiring the magnetic image which linked | related the position of the said magnetic zero of the said 2nd magnetic image imaged by said (2) with respect to the said 1st magnetic image imaged by said (1), An optical image in which the position of the intersection of the second optical image imaged in (4) is associated with the first optical image imaged in (3) is acquired, and these magnetic image and optical By aligning the magnetic zero position of the image with the position of the intersection point, both images can be superimposed.
しかし、この方法では、前記（１）〜（４）で４度の撮像が必要となり、前記磁気画像と前記光学画像との位置合わせを効率的に行うことができない問題がある。特に、前記磁気画像の取得は、用いる磁気顕微鏡にもよるが、一般に１度の撮像に長時間の時間を要することから、前記（１）、（２）で２度の磁気画像を取得することは効率的ではない。また、前記試料ホルダに対する前記電線の付け外しと交流電流による交流磁場成分の測定のためのセットアップなどに多くの手間を要するため効率的ではない。
また、前記試料ホルダに対して前記試料の付け外しを行うため、前記第１の磁気画像取得時における前記試料ホルダに対する前記試料の取付け位置と、前記第１の光学画像取得時における前記試料ホルダに対する前記試料の取付け位置とにズレが生じることがあり、再現性が十分に確保されない問題がある。例えば、前記地質薄片試料に対する測定が前記非磁性鉱物中に存在するナノスケールの前記磁性鉱物の存在位置を確認することを目的とする場合、前記試料ホルダに対する前記試料の取付け位置の再現性は、無視できない条件となるが、前記方法では、このような再現性が十分に確保されない問題がある。
However, in this method, four times of imaging are required in the above (1) to (4), and there is a problem that alignment of the magnetic image and the optical image cannot be performed efficiently. In particular, the acquisition of the magnetic image depends on the magnetic microscope to be used, but generally it takes a long time to perform one imaging. Therefore, the magnetic image is acquired twice in (1) and (2). Is not efficient. In addition, it is not efficient because it takes a lot of time and effort to attach / detach the electric wire to / from the sample holder and to measure an AC magnetic field component by an AC current.
In addition, in order to attach and detach the sample with respect to the sample holder, the mounting position of the sample with respect to the sample holder at the time of acquiring the first magnetic image and the sample holder at the time of acquiring the first optical image. There is a problem that a deviation may occur between the mounting position of the sample and reproducibility is not sufficiently ensured. For example, when the measurement on the geological flake sample is intended to confirm the presence position of the nanoscale magnetic mineral present in the nonmagnetic mineral, the reproducibility of the mounting position of the sample with respect to the sample holder is: Although the conditions are not negligible, the above method has a problem that such reproducibility is not sufficiently ensured.
本発明は、従来技術における前記諸問題を解決し、同一試料に対して取得される磁気画像及び光学画像を高精度かつ効率的に位置合わせ可能な試料ホルダ、及び前記試料ホルダを用いて前記磁気画像及び前記光学画像の合成画像を取得する合成画像取得方法を提供することを目的とする。 The present invention solves the above-mentioned problems in the prior art, enables a magnetic image and an optical image acquired with respect to the same sample to be aligned with high accuracy and efficiency, and the magnetic force using the sample holder. It is an object of the present invention to provide a composite image acquisition method for acquiring a composite image of an image and the optical image.
前記課題を解決するための手段としては、以下の通りである。即ち、
＜１＞ 非磁性材料で形成される全体略板状の試料ホルダ本体部と、前記試料ホルダ本体部の一の面側に凹状の溝として形成される試料配置部と、前記試料配置部の形成面上から視たときに前記試料配置部と重ならない位置で前記試料ホルダ本体部に配されるとともに前記試料ホルダ本体部と視別可能とされる磁気点源と、を有することを特徴とする試料ホルダ。
＜２＞ 試料ホルダ本体部に磁気点源が少なくとも２つ配される前記＜１＞に記載の試料ホルダ。
＜３＞ 試料ホルダ本体部の厚み方向に対する磁気点源の磁化方向の傾斜角が大きくとも２０°以内である前記＜１＞から＜２＞のいずれかに記載の試料ホルダ。
＜４＞ 試料本体部がアクリル樹脂で形成される前記＜１＞から＜３＞のいずれかに記載の試料ホルダ。
＜５＞ 試料配置部に試料を配置したときに前記試料の位置を規制し、非磁性材料で形成される弾性部材が配される前記＜１＞から＜４＞のいずれかに記載の試料ホルダ。
＜６＞ 試料配置部の形成面上から視たときに前記試料配置部の溝形状が四角形であり、前記四角形の一角の位置にその対角を成す２辺に試料を押付けるように付勢する弾性部材が配される前記＜５＞に記載の試料ホルダ。
＜７＞ 試料配置部の形成面上から視たときに前記試料配置部の溝形状が四角形であり、前記四角形の一辺及びその延長線からみて前記一辺と向かい合う他の辺及びその延長線と反対側の位置に磁気点源が配される前記＜１＞から＜６＞のいずれかに記載の試料ホルダ。
＜８＞ 四角形の対角線の略延長方向の位置で、かつ、前記対角線で結ばれる一の角の外方の位置及び他の角の外方の位置にそれぞれ１つずつ磁気点源が配される前記＜７＞に記載の試料ホルダ。
＜９＞ 同一試料に対して前記＜１＞から＜８＞のいずれかに記載の試料ホルダを用いて撮像された磁気画像と光学画像との合成画像を取得する合成画像取得方法であって、前記磁気画像に表示される磁気点源の磁化ピーク位置と、前記光学画像に表示される前記磁気点源の位置とを位置合わせして前記合成画像を取得することを特徴とする合成画像取得方法。
Means for solving the problems are as follows. That is,
<1> A substantially plate-shaped sample holder main body formed of a nonmagnetic material, a sample placement section formed as a concave groove on one surface side of the sample holder main body, and formation of the sample placement section A magnetic point source that is arranged on the sample holder main body at a position that does not overlap with the sample placement portion when viewed from above, and is distinguishable from the sample holder main body. Sample holder.
<2> The sample holder according to <1>, wherein at least two magnetic point sources are arranged on the sample holder main body.
<3> The sample holder according to any one of <1> to <2>, wherein the inclination angle of the magnetization direction of the magnetic point source with respect to the thickness direction of the sample holder main body is within 20 ° at most.
<4> The sample holder according to any one of <1> to <3>, wherein the sample main body is formed of an acrylic resin.
<5> The sample holder according to any one of <1> to <4>, wherein the position of the sample is regulated when the sample is arranged in the sample arrangement unit, and an elastic member formed of a nonmagnetic material is arranged. .
<6> When viewed from above the formation surface of the sample placement portion, the groove shape of the sample placement portion is a quadrangle, and the sample is urged so as to press the sample against two diagonal sides of the square. The sample holder according to <5>, wherein an elastic member is disposed.
<7> When viewed from the surface on which the sample placement portion is formed, the groove shape of the sample placement portion is a quadrangle, and when viewed from one side of the square and its extension line, it is opposite to the other side facing the one side and its extension line The sample holder according to any one of <1> to <6>, wherein a magnetic point source is arranged at a position on the side.
<8> One magnetic point source is disposed at a position in the substantially extending direction of the diagonal line of the quadrangle, and at a position outside one corner and a position outside the other corner connected by the diagonal line. The sample holder according to <7>.
<9> A composite image acquisition method for acquiring a composite image of a magnetic image and an optical image captured using the sample holder according to any one of <1> to <8> with respect to the same sample, A method for acquiring a composite image by aligning a magnetization peak position of a magnetic point source displayed in the magnetic image and a position of the magnetic point source displayed in the optical image. .
本発明によれば、従来技術における前記諸問題を解決することができ、同一試料に対して取得される磁気画像及び光学画像を高精度かつ効率的に位置合わせ可能な試料ホルダ、及び前記試料ホルダを用いて前記磁気画像及び前記光学画像の合成画像を取得する合成画像取得方法を提供することができる。 According to the present invention, the above-mentioned problems in the prior art can be solved, and a sample holder capable of accurately and efficiently aligning a magnetic image and an optical image acquired with respect to the same sample, and the sample holder The composite image acquisition method which acquires the composite image of the said magnetic image and the said optical image using can be provided.
図１、図２（ａ）を主として参照しつつ、本発明の一実施形態に係る試料ホルダを説明する。なお、図１は、本発明の一実施形態に係る試料ホルダの斜視図であり、図２は、その上面図である。
これらの図に示すように、試料ホルダ１は、主として試料ホルダ本体部２、試料配置部３、磁気点源６ａ，６ｂにより構成される。
A sample holder according to an embodiment of the present invention will be described with reference mainly to FIG. 1 and FIG. FIG. 1 is a perspective view of a sample holder according to an embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a top view thereof.
As shown in these drawings, the sample holder 1 is mainly composed of a sample holder main body portion 2, a sample placement portion 3, and magnetic point sources 6a and 6b.
試料ホルダ本体部２は、全体略板状の部材として構成され、非磁性材料で形成される。
前記非磁性材料としては、特に制限はなく、公知の非磁性体から構成される材料を適用することができるが、光学顕微鏡で撮像したときに試料及び磁気点源６ａ，６ｂとの視別可能であるように、透明樹脂が好ましく、中でも成型し易さ等の観点から、アクリル樹脂がより好ましい。
なお、試料ホルダ本体部２は、四角板状に形成されているが、本実施形態は、好適な例を示すものであり、このような形状に限定されることなく、磁力顕微鏡の構成に合せて、他の角板状、円板状等の形状で形成されていてもよい。
また、本明細書において、「視別」とは、目視、光学顕微鏡視及び光学画像の解析により、ある部と他の部を見分けることを意味する。
The sample holder main body 2 is configured as a substantially plate-like member as a whole and is formed of a nonmagnetic material.
The non-magnetic material is not particularly limited, and a material composed of a known non-magnetic material can be applied, but can be distinguished from the sample and the magnetic point sources 6a and 6b when imaged with an optical microscope. As described above, a transparent resin is preferable, and an acrylic resin is more preferable from the viewpoint of easiness of molding.
Although the sample holder main body 2 is formed in a square plate shape, this embodiment shows a preferred example, and is not limited to such a shape. Further, it may be formed in other shapes such as a square plate shape and a disk shape.
Further, in this specification, “by viewing” means that a certain part is distinguished from another part by visual observation, optical microscopic observation, and optical image analysis.
試料配置部３は、試料ホルダ本体部２の一の面側（撮像面側）に凹状の溝として形成される。
前記溝の形成方法としては、特に制限はなく、公知の切削加工、金型加工等による形成方法が挙げられる。
試料配置部３では、該試料配置部３の形成面上から視たときに試料配置部３の溝形状が四角形とされる（図２（ａ）参照）が、本実施形態は、好適な例を示すものであり、このような形状に限定されることなく、配置される前記試料の形状に合せて、他の角形状、円形状等の形状で形成されていてもよい。
The sample placement portion 3 is formed as a concave groove on one surface side (imaging surface side) of the sample holder main body portion 2.
There is no restriction | limiting in particular as a formation method of the said groove | channel, The formation method by well-known cutting processing, metal mold | die processing, etc. is mentioned.
In the sample placement unit 3, the groove shape of the sample placement unit 3 is a quadrangle when viewed from the formation surface of the sample placement unit 3 (see FIG. 2A), but this embodiment is a preferred example. However, the present invention is not limited to such a shape, and may be formed in a shape such as another square shape or a circular shape according to the shape of the sample to be arranged.
試料配置部３には、前記試料を配置したときに前記試料の位置を規制し、非磁性材料で形成される弾性部材７が配される。弾性部材７を配することで、試料配置部３に対して前記試料を容易に位置決めすることができる。
弾性部材７の形成材料としては、前記非磁性材料であれば、特に制限はなく公知の非磁性体から構成される材料を適用することができ、例えば、シリコーンゴム等を挙げることができる。
The sample placement unit 3 is provided with an elastic member 7 made of a nonmagnetic material that regulates the position of the sample when the sample is placed. By disposing the elastic member 7, the sample can be easily positioned with respect to the sample placement portion 3.
The material for forming the elastic member 7 is not particularly limited as long as it is the above-described nonmagnetic material, and a material composed of a known nonmagnetic material can be applied, and examples thereof include silicone rubber.
本実施形態では、溝形状が四角形とされた試料配置部３の一角の位置に弾性部材７が配され、弾性部材７は、弾性部材７が配された前記一角の対角を成す２辺に前記試料を押付けように付勢する。
この様子を図２（ｂ）に示す。なお、図２（ｂ）は、試料を配した状態の試料ホルダを示す上面図であり、符号Ａは、試料を示し、符号Ｂは、試料を固定させたガラス板である。
該図２（ｂ）に示すように、ガラス板Ｂは、溝形状が四角形とされた試料配置部３の一角の位置に埋設された円柱状の弾性部材７により、前記一角の対角を成す２辺に押付けられ、試料配置部３中の位置が確実に位置決めされる。したがって、ガラス板Ｂ（及び試料Ａ）を再現性よく試料配置部３に配置させることができる。
In this embodiment, an elastic member 7 is disposed at one corner of the sample placement portion 3 having a square groove shape, and the elastic member 7 is formed on two sides forming the diagonal of the corner where the elastic member 7 is disposed. The sample is biased so as to be pressed.
This is shown in FIG. FIG. 2B is a top view showing the sample holder in a state in which the sample is arranged, where symbol A indicates the sample and symbol B indicates a glass plate on which the sample is fixed.
As shown in FIG. 2 (b), the glass plate B forms the diagonal of the one corner by a cylindrical elastic member 7 embedded in one corner of the sample placement portion 3 having a square groove shape. Pressed against the two sides, the position in the sample placement portion 3 is reliably positioned. Therefore, the glass plate B (and the sample A) can be arranged on the sample placement unit 3 with good reproducibility.
磁気点源６ａ，６ｂは、試料配置部３の形成面上から視たときに試料配置部３と重ならない位置で試料ホルダ本体部２に配されるとともに試料ホルダ本体部２と視別可能とされる（図２（ａ）参照）。これにより、磁気画像における磁気点源６ａ，６ｂの磁気ピーク位置と、光学画像における磁気点源６ａ，６ｂの位置とを目印として、両画像の位置合わせを行うことができる。 The magnetic point sources 6a and 6b are arranged on the sample holder main body 2 at a position that does not overlap the sample arrangement 3 when viewed from the surface on which the sample arrangement 3 is formed, and can be distinguished from the sample holder main body 2. (See FIG. 2A). This makes it possible to align both images using the magnetic peak positions of the magnetic point sources 6a and 6b in the magnetic image and the positions of the magnetic point sources 6a and 6b in the optical image as marks.
本実施形態では、試料配置部３の形成面に円柱状の凹部として形成される磁気点源配置部４ａ，４ｂの底面に、下地層５ａ，５ｂ上に磁気点源６ａ，６ｂを配した構造体を固着させている。
この様子を図３に拡大して示す。なお、図３は、磁気点源の配置を拡大して示す部分拡大上面図である。
ここで、下地層５ａ，５ｂは、非磁性材料であり、磁気点源６ａ，６ｂとの視別のため、例えば、公知のシリコン基板が用いられる。
また、磁気点源６ａ，６ｂは、磁性材料で形成され、例えば、下地層５ａ，５ｂ上に蒸着させたＦｅＣｏ薄膜等で構成されるが、磁気点源６ａ，６ｂは、磁気画像中に自身による磁気ピークを生じさせるものであれば、このような構成に限定されない。
また、磁気点源６ａ，６ｂの形状としては、磁気ダイポールと見做せる磁気源の態様であれば特に制限はないが、磁気ピーク位置を把握し易いことから、上面視で円形であることが好ましい。
なお、磁気点源６ａ，６ｂの大きさとしては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、試料Ａ（サンプル）の大きさの１／１０以下程度であればよく、具体的には、最大径で１００ｎｍ以上１０ｍｍ以下が好ましく、最大径で１μｍ以上１ｍｍ以下がより好ましい。
In the present embodiment, a structure in which the magnetic point sources 6a and 6b are arranged on the base layers 5a and 5b on the bottom surfaces of the magnetic point source arrangement portions 4a and 4b formed as cylindrical concave portions on the formation surface of the sample arrangement portion 3. The body is fixed.
This situation is shown enlarged in FIG. FIG. 3 is a partially enlarged top view showing the arrangement of the magnetic point sources in an enlarged manner.
Here, the underlayers 5a and 5b are made of a non-magnetic material, and for example, a known silicon substrate is used for distinguishing from the magnetic point sources 6a and 6b.
The magnetic point sources 6a and 6b are made of a magnetic material, and are composed of, for example, an FeCo thin film deposited on the underlayers 5a and 5b. The magnetic point sources 6a and 6b are themselves included in a magnetic image. As long as the magnetic peak is generated, the configuration is not limited to the above.
The shape of the magnetic point sources 6a and 6b is not particularly limited as long as the magnetic source can be regarded as a magnetic dipole. However, since the magnetic peak position is easy to grasp, the magnetic point sources 6a and 6b may be circular in top view. preferable.
The size of the magnetic point sources 6a and 6b is not particularly limited and may be appropriately selected according to the purpose. For example, it may be about 1/10 or less of the size of the sample A (sample). Specifically, the maximum diameter is preferably 100 nm to 10 mm, and the maximum diameter is more preferably 1 μm to 1 mm.
このように構成される試料ホルダ１は、図４に示すように、ＳＱＵＩＤ顕微鏡等の走査型磁気顕微鏡の支持台１０（Ｘ−Ｙステージ）上に配され、撮像部２０により試料ホルダ１における磁気分布が磁気画像として取得される。なお、図４は、試料ホルダ１を用いた磁気画像の取得状況を示す図である。
また、試料ホルダ１は、同様に光学顕微鏡の支持台に配され、前記光学顕微鏡による光学画像の取得に供される（不図示）。
As shown in FIG. 4, the sample holder 1 configured in this way is arranged on a support base 10 (XY stage) of a scanning magnetic microscope such as a SQUID microscope, and the imaging unit 20 uses a magnetic field in the sample holder 1. The distribution is acquired as a magnetic image. FIG. 4 is a diagram showing a state of acquiring a magnetic image using the sample holder 1.
Similarly, the sample holder 1 is arranged on a support base of an optical microscope and used for acquiring an optical image by the optical microscope (not shown).
以下では、試料ホルダ１の好適な特徴を図５を参照しつつより詳細に説明する。なお、図５は、試料ホルダ１の好適な特徴を説明するための説明図である。
前記走査型の磁気顕微鏡で取得される前記磁気画像は、前記磁気顕微鏡の電子回路等の測定系のゼロ点の時間的変化、及び、外部磁場環境の時間的変化（地磁気の日変化等）の２つのドリフトの影響を受ける。
こうしたドリフトの影響を低減させるため、図５の矢印で示した測線に沿って走査させて行うことが好ましい。
即ち、上面視で四角形状の試料配置部３の短辺方向を測線とすることで、１本の測線に対する走査時間を長辺方向を測線とする場合よりも短くし、外部磁場環境の時間的変化の影響を低減させることができる。
また、試料ホルダ本体部２における、試料配置部３の短辺方向外方の領域（図５中、点線で囲った領域）を磁場ゼロの基準磁場領域８ａ，８ｂとして確保し、当該領域を１本の測線の始点と終点とすることで、測定系のゼロ点の時間的変化の影響を低減させることができる。
Below, the suitable characteristic of the sample holder 1 is demonstrated in detail, referring FIG. FIG. 5 is an explanatory diagram for explaining a preferable feature of the sample holder 1.
The magnetic image acquired by the scanning magnetic microscope includes a time change of a zero point of a measurement system such as an electronic circuit of the magnetic microscope and a time change of an external magnetic field environment (diurnal change of geomagnetism, etc.). It is affected by two drifts.
In order to reduce the influence of such drift, it is preferable to perform scanning along a survey line indicated by an arrow in FIG.
That is, by making the short side direction of the rectangular sample arrangement part 3 in the top view a measurement line, the scanning time for one measurement line is made shorter than when the long side direction is a measurement line, and the time of the external magnetic field environment is reduced. The influence of change can be reduced.
Further, a region outside the short side direction of the sample placement unit 3 in the sample holder main body 2 (a region surrounded by a dotted line in FIG. 5) is secured as the reference magnetic field regions 8a and 8b with zero magnetic field. By setting the starting point and the ending point of the book survey line, it is possible to reduce the influence of the temporal change of the zero point of the measurement system.
基準磁場領域８ａ，８ｂに前記磁気点源を配すると、このような測線での磁気画像の取得を行うことができないため、試料配置部３の形成面上から視たときに（上面視）、試料配置部３の溝形状が四角形であり、前記四角形の一辺及びその延長線からみて前記一辺と向かい合う他の辺及びその延長線と反対側の位置に磁気点源６ａ，６ｂを配することとしている。 When the magnetic point source is arranged in the reference magnetic field regions 8a and 8b, it is not possible to acquire a magnetic image in such a survey line. Therefore, when viewed from the formation surface of the sample placement unit 3 (top view), The groove shape of the sample placement part 3 is a quadrangle, and the magnetic point sources 6a and 6b are arranged at the other side facing the one side and the extension line as viewed from one side of the square and the extension line thereof. Yes.
また、前記磁気点源は、磁気点源６ａ，６ｂのいずれか１つ配することとしてもよいが、２つとも配されることが好ましい。即ち、磁気点源６ａ，６ｂのいずれかの１つだけで構成すると、１つの磁気ピークと１つの磁気点源との一致点を中心として、磁気画像と光学画像のいずれかを他方の画像に位置合わせするように回転させる必要があり、これらの合成画像中にずれが生じたり、位置合わせ操作が煩雑となることがある。また、磁気点源６ａ，６ｂの２つを配する場合、２つの磁気点源６ａ，６ｂの幾何学的距離をあらかじめ前記光学画像から正確に求めておくことで、前記磁気画像（磁気ピーク）から前記磁気点源の位置を推定する際の誤差を減らすことができる。 In addition, one of the magnetic point sources 6a and 6b may be arranged as the magnetic point source, but it is preferable that both of them are arranged. That is, if only one of the magnetic point sources 6a and 6b is used, one of the magnetic image and the optical image is converted into the other image with the coincidence point between one magnetic peak and one magnetic point source as the center. It is necessary to rotate the image so that the images are aligned. In some cases, the synthesized images may be misaligned or the alignment operation may be complicated. When two magnetic point sources 6a and 6b are arranged, the geometric distance between the two magnetic point sources 6a and 6b is accurately obtained in advance from the optical image, so that the magnetic image (magnetic peak) is obtained. Thus, the error in estimating the position of the magnetic point source can be reduced.
また、前記２つの磁気点源を配する場合、磁気点源６ａ，６ｂのように、上面視で前記四角形状の試料配置部３の対角線の略延長方向の位置で、かつ、前記対角線で結ばれる一の角の外方の位置及び他の角の外方の位置にそれぞれ１つずつ前記磁気点源が配されることが好ましい。前記２つの磁気点源をこのように配置すれば、前記２つの磁気点源間の距離を最大化することができ、前記２つの磁気点源の位置を用いた角度の誤差を最小化させることができる。 Further, when the two magnetic point sources are arranged, like the magnetic point sources 6a and 6b, they are connected at the position of the diagonal direction of the rectangular sample placement portion 3 in a substantially extending direction and in the diagonal direction as viewed from above. It is preferable that one magnetic point source is arranged at each of the outer position of one corner and the outer position of the other corner. By arranging the two magnetic point sources in this way, the distance between the two magnetic point sources can be maximized, and the angle error using the position of the two magnetic point sources can be minimized. Can do.
ここで、磁気点源６ａ，６ｂの磁化強度について説明をする。
磁気点源６ａ，６ｂの磁化強度が強すぎる場合には、試料Ａの磁気画像に影響を与えることがある。また、磁気点源６ａ，６ｂ中心近辺での発生磁場が磁気顕微鏡の許容する磁場測定範囲をオーバースケールして正しいデータが得られなくなることがある。
逆に、磁気点源６ａ、６ｂの磁化強度が弱すぎる場合には、磁気点源６ａ、６ｂによる位置合わせを精度良く行うことができないことがある。
したがって、磁気点源６ａ，６ｂは、それぞれ中心における磁場の大きさが、測定しようとする試料Ａが発生させる磁場と同程度〜１０倍程度の大きさとなる磁化強度であることが好ましい。
Here, the magnetization intensity of the magnetic point sources 6a and 6b will be described.
If the magnetization intensity of the magnetic point sources 6a and 6b is too strong, the magnetic image of the sample A may be affected. Further, the generated magnetic field in the vicinity of the centers of the magnetic point sources 6a and 6b may overscale the magnetic field measurement range allowed by the magnetic microscope, and correct data may not be obtained.
On the other hand, when the magnetization intensity of the magnetic point sources 6a and 6b is too weak, the alignment by the magnetic point sources 6a and 6b may not be performed with high accuracy.
Therefore, it is preferable that the magnetic point sources 6a and 6b have magnetization strengths such that the magnitude of the magnetic field at the center is about the same as that of the magnetic field generated by the sample A to be measured and about 10 times as large.
次に、磁気点源６ａ，６ｂと磁気センサとの間の距離と、得られる磁化分布との関係について説明する。
図６（ａ）〜（ｃ）は、磁気点源と磁気センサとの間の距離を変更（１００μｍ〜１，０００μｍ）としたときの磁化分布の計算結果を示す図である。なお、当該計算においては、磁気点源と磁気センサとの間の距離を変更すること以外は、いずれも同一の磁性体（磁気モーメント）で、同一の磁化方向（鉛直上向き）であるとして磁化分布を計算している。また、図６（ａ）〜（ｃ）に示す磁気分布の計算は、市販の計算ソフト「ＩＧＯＲ」を用いて磁気点源６ａ，６ｂの設定に沿って磁気ダイポールを計算することで行った。
図６（ａ）〜（ｃ）に示すように、ピークの磁場の値は、距離の３乗に反比例して減少し、 半値幅（磁気信号がピーク位置の値から半分になるまでの距離）は、距離に比例して大きくなることが分る。
Next, the relationship between the distance between the magnetic point sources 6a and 6b and the magnetic sensor and the obtained magnetization distribution will be described.
6A to 6C are diagrams showing calculation results of the magnetization distribution when the distance between the magnetic point source and the magnetic sensor is changed (100 μm to 1,000 μm). In this calculation, except for changing the distance between the magnetic point source and the magnetic sensor, the magnetization distribution is assumed to be the same magnetic body (magnetic moment) and the same magnetization direction (vertically upward). Is calculated. Moreover, the calculation of the magnetic distribution shown in FIGS. 6A to 6C was performed by calculating the magnetic dipole along the setting of the magnetic point sources 6a and 6b by using commercially available calculation software “IGOR”.
As shown in FIGS. 6A to 6C, the value of the peak magnetic field decreases in inverse proportion to the cube of the distance, and the half-value width (the distance until the magnetic signal is halved from the value of the peak position). It can be seen that increases in proportion to the distance.
次に、磁気点源６ａ，６ｂの磁化方向について説明をする。
ある磁気点源の磁気ピーク位置は、磁化方位がいずれの向きでも磁気ダイポールが発生する磁場の理論分布とのマッチングを行うことで求めることができる。
図７（ａ）〜図７（ｇ）に、試料ホルダ本体部２の厚み方向（鉛直方向）に対する磁気点源の磁化方向の傾斜角を変更（０°〜９０°）したときの磁場分布の計算結果を示す。なお、当該計算においては、傾斜角を変更すること以外は、いずれも同一の磁性体で、同一の距離（３００ｎｍ）だけ離れているとして磁化分布を計算している。また、図７（ａ）〜（ｇ）に示す磁気分布の計算は、市販の計算ソフト「ＩＧＯＲ」を用いて磁気点源６ａ，６ｂの設定に沿って磁気ダイポールを計算することで行った。
図７（ａ）〜図７（ｇ）に示すように、それぞれの図の中心（Ｘ＝１ｍｍ，Ｙ＝１ｍｍ）の十文字で示した位置に磁気点源の磁気ピーク位置を確認することができる。
Next, the magnetization directions of the magnetic point sources 6a and 6b will be described.
The magnetic peak position of a certain magnetic point source can be obtained by matching with the theoretical distribution of the magnetic field generated by the magnetic dipole regardless of the direction of magnetization.
7A to 7G, the magnetic field distribution when the tilt angle of the magnetization direction of the magnetic point source with respect to the thickness direction (vertical direction) of the sample holder main body 2 is changed (0 ° to 90 °). The calculation result is shown. In this calculation, except for changing the tilt angle, the magnetization distribution is calculated on the assumption that all are the same magnetic material and are separated by the same distance (300 nm). Moreover, the calculation of the magnetic distribution shown to Fig.7 (a)-(g) was performed by calculating a magnetic dipole along the setting of the magnetic point sources 6a and 6b using commercially available calculation software "IGOR".
As shown in FIGS. 7A to 7G, the magnetic peak position of the magnetic point source can be confirmed at the position indicated by the cross in the center (X = 1 mm, Y = 1 mm) in each figure. .
しかしながら、試料ホルダ本体部の厚み方向（鉛直方向）に対する前記磁気点源の磁化方向の前記傾斜角が大きくなると、こうした計算なしでは（例えば、磁気画像を観察するだけでは）、前記磁気ピーク位置を判断することができにくくなり、４５°を超えると、鉛直上向きと鉛直下向きの双方の磁場が分れて現れ、磁気ピーク位置を判断することができなくなる。
一方、前記傾斜角が０°か、０°に近ければ、磁気画像を目視するだけで、前記磁気点源の位置を直感的に把握することができる。前記傾斜角が２０°の場合は、磁気点源とセンサとの距離が３００μｍとすると、前記磁気ピーク位置が前記磁気点源の位置から３０μｍずれることになるが、地質薄片試料に要求される磁気画像の分解能が５０μｍ程度であることを考慮すると、十分実用的である。
前記試算は、前記磁気点源の大きさ、使用する磁気顕微鏡の分解能、前記磁気点源と前記磁気センサと間の距離の影響を受けるものの、これらを好適に調整した場合において、試料ホルダ本体部の厚み方向（鉛直方向）に対する前記磁気点源の磁化方向の傾斜角は、２０°以内であることが好ましい。
However, if the inclination angle of the magnetization direction of the magnetic point source with respect to the thickness direction (vertical direction) of the sample holder main body is increased, the magnetic peak position is changed without such calculation (for example, only by observing a magnetic image). When the angle exceeds 45 °, both the vertically upward magnetic field and the vertically downward magnetic field appear to be separated, and the magnetic peak position cannot be determined.
On the other hand, if the tilt angle is 0 ° or close to 0 °, the position of the magnetic point source can be grasped intuitively only by visually observing the magnetic image. When the tilt angle is 20 °, if the distance between the magnetic point source and the sensor is 300 μm, the magnetic peak position will be shifted by 30 μm from the position of the magnetic point source. Considering that the resolution of the image is about 50 μm, it is sufficiently practical.
The trial calculation is affected by the size of the magnetic point source, the resolution of the magnetic microscope to be used, and the distance between the magnetic point source and the magnetic sensor. The inclination angle of the magnetization direction of the magnetic point source with respect to the thickness direction (vertical direction) is preferably within 20 °.
図８（ａ）に、磁気点源が配されない状態の試料ホルダを用いて取得した光学画像、磁気画像、及びこれらの合成画像を示す。図８（ａ）では、上段に示す光学画像３０ａと中段に示す磁気画像３０ｂとを用いて取得した合成画像３０ｃが示されている。
この合成画像３０ｃでは、光学画像３０ａで得られた試料の輪郭情報と、磁気画像３０ｂで得られた試料の磁化分布情報とを目印に試料の位置合わせを行って得ることとしている。
しかしながら、試料の磁化分布情報は、試料の輪郭情報と対応しておらず、得られた合成画像３０ｃは、不確定性を伴う。また、このような位置合わせは、画像の移動、拡大、縮小等の作業を試行錯誤の中で進める他なく、多くの時間と手間を要する。
FIG. 8A shows an optical image, a magnetic image, and a composite image thereof obtained using a sample holder in a state where no magnetic point source is arranged. FIG. 8A shows a composite image 30c acquired using the optical image 30a shown in the upper stage and the magnetic image 30b shown in the middle stage.
The synthesized image 30c is obtained by aligning the sample using the contour information of the sample obtained from the optical image 30a and the magnetization distribution information of the sample obtained from the magnetic image 30b as marks.
However, the magnetization distribution information of the sample does not correspond to the contour information of the sample, and the obtained composite image 30c has uncertainty. In addition, such alignment requires a lot of time and effort, as well as moving the image such as movement, enlargement, and reduction through trial and error.
図８（ｂ）に、磁気点源が配された状態の試料ホルダを用いて取得した光学画像、磁気画像、及びこれらの合成画像を示す。図８（ｂ）では、上段に示す光学画像４０ａと中段に示す磁気画像４０ｂとを用いて取得した合成画像４０ｃが示されている。
この合成画像４０ｃでは、図９に示すように、磁気点源６ａ（６ｂ）の位置に、磁気点源６ａ（６ｂ）の磁気ピークの位置を一致させるように位置合わせを行って得ることとしている。なお、図９は、合成画像取得の際に行う位置合わせの状況を説明する説明図である。
したがって、得られた合成画像４０ｃでは、光学画像４０ａと磁気画像４０ｂとを高精度に位置合わせすることができているといえる。
FIG. 8B shows an optical image, a magnetic image, and a composite image thereof obtained using the sample holder in a state where the magnetic point source is arranged. FIG. 8B shows a composite image 40c acquired using the optical image 40a shown in the upper stage and the magnetic image 40b shown in the middle stage.
As shown in FIG. 9, the synthesized image 40c is obtained by aligning the magnetic peak position of the magnetic point source 6a (6b) with the position of the magnetic point source 6a (6b). . FIG. 9 is an explanatory diagram for explaining a state of alignment performed when a composite image is acquired.
Therefore, in the obtained composite image 40c, it can be said that the optical image 40a and the magnetic image 40b can be aligned with high accuracy.
次に、本発明の試料ホルダを用いた合成画像の取得方法について、図１０（ａ）〜図１０（ｅ）を参照しつつ説明する。なお、図１０（ａ）は、試料が配されない状態の光学画像を示し、図１０（ｂ）は、試料が配されない状態の磁気画像を示し、図１０（ｃ）は、試料が配された状態の光学画像を示し、図１０（ｄ）は、試料が配された状態の磁気画像を示し、図１０（ｅ）は、光学画像と磁気画像とにより合成された合成画像を示す。また、図１０（ａ）、図１０（ｃ）において、符号１０１は、試料ホルダを示し、１０２は、試料ホルダ本体部を示し、１０３は、試料配置部を示し、１０４ａ，ｂは、磁気点源配置部を示し、１０５ａ，ｂは、下地層を示し、１０６ａ，ｂは、磁気点源を示し、１０７は、弾性部材を示す。また、試料ホルダ１０１は、試料ホルダ１と略同様の構成で実際に作製した試料ホルダである。 Next, a method for acquiring a composite image using the sample holder of the present invention will be described with reference to FIGS. 10 (a) to 10 (e). 10A shows an optical image in a state in which no sample is arranged, FIG. 10B shows a magnetic image in a state in which no sample is arranged, and FIG. 10C shows a sample in which the sample is arranged. FIG. 10D shows a magnetic image in a state where a sample is arranged, and FIG. 10E shows a composite image synthesized by the optical image and the magnetic image. 10 (a) and 10 (c), reference numeral 101 indicates a sample holder, 102 indicates a sample holder main body, 103 indicates a sample placement portion, and 104a and b indicate magnetic points. A source arrangement portion is shown, 105a and b are underlayers, 106a and b are magnetic point sources, and 107 is an elastic member. Further, the sample holder 101 is a sample holder that is actually manufactured with substantially the same configuration as the sample holder 1.
先ず、合成画像の取得に先立ち、予め試料が配されない状態の光学画像と磁気画像とをそれぞれ取得する（図１０（ａ），（ｂ））。これらの操作は、合成画像を取得するための必須の操作ではないが、得られた光学画像及び磁気画像は、試料ホルダの基本情報として、別の測定にも供用させることができる。 First, prior to the acquisition of the composite image, an optical image and a magnetic image in which no sample is arranged are acquired in advance (FIGS. 10A and 10B). These operations are not essential operations for acquiring a composite image, but the obtained optical image and magnetic image can be used for another measurement as basic information of the sample holder.
次に、前記試料が配された状態の光学画像と磁気画像とをそれぞれ取得する（図１０（ｃ），（ｄ））。磁気画像には、必要に応じて、先に得られた光学画像と磁気画像（図１０（ａ），（ｂ）参照）から得られる情報による磁気ピーク位置の補正と、基準磁場領域の磁場情報及び外部磁場環境の時間的変化情報に基づくドリフト補正を行う。
最後に、光学画像（図１０（ｃ）参照）と、必要に応じて補正を行った磁気画像（図１０（ｄ））とを、図９に示したように、磁気画像に表示される磁気点源の磁化ピーク位置と、光学画像に表示される磁気点源の位置とを位置合わせして合成画像を取得する（図１０（ｅ）参照）。
以上の試料ホルダ１０１による合成画像の取得方法によれば、測定毎に磁気画像及び光学画像を複数取得する必要がなく、測定毎に磁気画像及び光学画像を複数取得する方法に比べて、合成画像の取得に要する時間と手間を大幅に減らすことができる。
Next, an optical image and a magnetic image in a state where the sample is arranged are acquired (FIGS. 10C and 10D). In the magnetic image, if necessary, correction of the magnetic peak position based on information obtained from the optical image and magnetic image obtained earlier (see FIGS. 10A and 10B), and magnetic field information of the reference magnetic field region And drift correction based on temporal change information of the external magnetic field environment.
Finally, the optical image (see FIG. 10C) and the magnetic image corrected as necessary (FIG. 10D) are displayed on the magnetic image as shown in FIG. The synthesized image is acquired by aligning the magnetization peak position of the point source with the position of the magnetic point source displayed in the optical image (see FIG. 10E).
According to the above method for acquiring a composite image using the sample holder 101, it is not necessary to acquire a plurality of magnetic images and optical images for each measurement, and compared to a method for acquiring a plurality of magnetic images and optical images for each measurement. The time and labor required to acquire the can be greatly reduced.
最後に、磁気画像から磁気点源の位置を推定する状況について説明する。
先ず、ＳＱＵＩＤ顕微鏡を用いて（Ｘ，Ｙ）＝（１ｍｍ，１ｍｍ）の位置に、鉛直上向きに磁化した１つの磁気点源を配置し、磁気点源とセンサとを３００μｍ離し、解像度を４０μｍとする条件で磁気画像の取得のシミュレーション試験を行った。なお、取得される磁気画像のピーク磁場の磁場強度は、７４１ｎＴであった。
現実に取得された磁気画像から磁気点源の位置を推定することを想定し、ホワイトノイズ情報を追加して現実に取得される磁気画像を模擬する形で磁気画像を再取得することとし、この再取得された磁気画像から、磁気点源の位置を推定する方法の検討を行った。
具体的には、標準偏差が１００ｎＴのホワイトノイズ情報を追加し、理論曲面によるフィッティングを行った。フィッティング後の磁気画像から磁気点源の磁気ピーク位置を確認し、磁気点源の位置を（Ｘ，Ｙ）＝（１．０１０±０．０１０ｍｍ，１．０１１±０．０１０ｍｍ）と推定した（以下、第１の推定）。
これらの様子を図１１（ａ）〜（ｃ）に示す。なお、図１１（ａ）は、磁気画像を示し、図１１（ｂ）は、ホワイトノイズ情報追加後の磁気画像を示し、図１１（ｃ）は、フィッティング後の磁気画像を示す。
Finally, a situation where the position of the magnetic point source is estimated from the magnetic image will be described.
First, using a SQUID microscope, one magnetic point source magnetized vertically upward is arranged at a position of (X, Y) = (1 mm, 1 mm), the magnetic point source and the sensor are separated by 300 μm, and the resolution is 40 μm. The simulation test of the acquisition of the magnetic image was conducted under the conditions. In addition, the magnetic field intensity of the peak magnetic field of the acquired magnetic image was 741 nT.
Assuming that the position of the magnetic point source is estimated from the actually acquired magnetic image, white noise information is added and the magnetic image is re-acquired in the form of simulating the actually acquired magnetic image. A method for estimating the position of the magnetic point source from the re-acquired magnetic images was investigated.
Specifically, white noise information with a standard deviation of 100 nT was added, and fitting with a theoretical curved surface was performed. The magnetic peak position of the magnetic point source was confirmed from the magnetic image after fitting, and the position of the magnetic point source was estimated as (X, Y) = (1.010 ± 0.010 mm, 1.011 ± 0.010 mm) ( Hereinafter, first estimation).
These states are shown in FIGS. FIG. 11A shows a magnetic image, FIG. 11B shows a magnetic image after adding white noise information, and FIG. 11C shows a magnetic image after fitting.
次に、標準偏差が１００ｎＴのホワイトノイズ情報に代えて標準偏差が３００ｎＴのホワイトノイズ情報を追加したこと以外は、同様の条件での操作を行い、磁気点源の位置を（Ｘ，Ｙ）＝（１．０１６±０．０２８ｍｍ，１．０４４±０．０２８ｍｍ）と推定した（以下、第２の推定）。
これらの様子を図１１（ｄ）〜（ｆ）に示す。なお、図１１（ｄ）は、磁気画像を示し、図１１（ｅ）は、ホワイトノイズ情報追加後の磁気画像を示し、図１１（ｆ）は、フィッティング後の磁気画像を示す。
なお、図１１（ａ）〜（ｆ）に示すシミュレーション結果は、市販の計算ソフト「ＩＧＯＲ」を用いて磁気点源の設定に沿って磁気ダイポールを計算し、同ソフト内蔵の関数を用いてホワイトノイズを加えることで得られたものである。
Next, except that white noise information with a standard deviation of 300 nT is added instead of white noise information with a standard deviation of 100 nT, operation is performed under the same conditions, and the position of the magnetic point source is set to (X, Y) = (1.016 ± 0.028 mm, 1.044 ± 0.028 mm) (hereinafter, second estimation).
These states are shown in FIGS. 11 (d) to 11 (f). 11D shows a magnetic image, FIG. 11E shows a magnetic image after adding white noise information, and FIG. 11F shows a magnetic image after fitting.
In addition, the simulation results shown in FIGS. 11A to 11F are obtained by calculating the magnetic dipole according to the setting of the magnetic point source using commercially available calculation software “IGOR”, and using the function built in the software. It was obtained by adding noise.
前記第１の推定結果及び前記第２の推定結果によれば、標準偏差を１００ｎＴ、３００ｎＴとした比較的多量のホワイトノイズ情報を加えても、磁気点源の位置を精度良く推定することができており、よって、ホワイトノイズ情報の標準偏差がピーク磁場の磁場強度の１／３程度以下であれば、５０μｍ程度以下の誤差で磁気点源の位置を推定することができるといえる。 According to the first estimation result and the second estimation result, the position of the magnetic point source can be accurately estimated even when a relatively large amount of white noise information with standard deviations of 100 nT and 300 nT is added. Therefore, if the standard deviation of the white noise information is about 1/3 or less of the magnetic field intensity of the peak magnetic field, it can be said that the position of the magnetic point source can be estimated with an error of about 50 μm or less.
１，１０１ 試料ホルダ
２，１０２ 試料ホルダ本体部
３，１０３ 試料配置部
４ａ，４ｂ，１０４ａ，１０４ｂ 磁気点源配置部
５ａ，５ｂ，１０５ａ，１０５ｂ 下地層
６ａ，６ｂ，１０６ａ，１０６ｂ 磁気点源
７，１０７ 弾性部材
８ａ，８ｂ 基準磁場領域
３０ａ，４０ａ 光学画像
３０ｂ，４０ｂ 磁気画像
３０ｃ，４０ｃ 合成画像
１０ 支持台
２０ 撮像部
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1,101 Sample holder 2,102 Sample holder main-body part 3,103 Sample arrangement | positioning part 4a, 4b, 104a, 104b Magnetic point source arrangement | positioning part 5a, 5b, 105a, 105b Underlayer 6a, 6b, 106a, 106b Magnetic point source 7 , 107 Elastic member 8a, 8b Reference magnetic field region 30a, 40a Optical image 30b, 40b Magnetic image 30c, 40c Composite image 10 Support base 20 Imaging unit
Claims (9)
前記試料ホルダ本体部の一の面側に凹状の溝として形成される試料配置部と、
前記試料配置部の形成面上から視たときに前記試料配置部と重ならない位置で前記試料ホルダ本体部に配されるとともに前記試料ホルダ本体部と視別可能とされる磁気点源と、
を有することを特徴とする試料ホルダ。 A generally plate-shaped sample holder body formed of a non-magnetic material;
A sample placement portion formed as a concave groove on one surface side of the sample holder body portion;
A magnetic point source that is arranged on the sample holder main body at a position that does not overlap the sample arrangement when viewed from the formation surface of the sample arrangement, and is distinguishable from the sample holder main body,
A sample holder comprising:
前記磁気画像に表示される磁気点源の磁化ピーク位置と、前記光学画像に表示される前記磁気点源の位置とを位置合わせして前記合成画像を取得することを特徴とする合成画像取得方法。 A composite image acquisition method for acquiring a composite image of a magnetic image and an optical image captured using the sample holder according to claim 1 for the same sample,
A method for acquiring a composite image by aligning a magnetization peak position of a magnetic point source displayed in the magnetic image and a position of the magnetic point source displayed in the optical image. .
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| JPH07294400A (en) * | 1994-04-28 | 1995-11-10 | Rigaku Corp | Sample retention device for x-ray diffraction device |
| DE10103707B4 (en) * | 2001-01-26 | 2005-04-21 | Leica Microsystems Wetzlar Gmbh | Holder for positioning a slide and apparatus for laser cutting preparations |
| JP2005149165A (en) * | 2003-11-17 | 2005-06-09 | Sony Corp | Image composition method, program, recording medium, image composition apparatus and system |
| JP2006030015A (en) * | 2004-07-16 | 2006-02-02 | Sharp Corp | Magnetic information detector |
| JP5618091B2 (en) * | 2011-05-10 | 2014-11-05 | Tdk株式会社 | Magnetic field detection apparatus and method |
| AU2014354580B2 (en) * | 2013-11-29 | 2018-12-06 | Autoscan Systems Pty Ltd | A specimen slide holder |
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