JPH08227681A - 走査型透過電子顕微鏡 - Google Patents
走査型透過電子顕微鏡Info
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- JPH08227681A JPH08227681A JP7033347A JP3334795A JPH08227681A JP H08227681 A JPH08227681 A JP H08227681A JP 7033347 A JP7033347 A JP 7033347A JP 3334795 A JP3334795 A JP 3334795A JP H08227681 A JPH08227681 A JP H08227681A
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- Japan
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- image
- electron microscope
- signal
- scanning
- image signal
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Abstract
(57)【要約】
【構成】透過電子顕微鏡に二つの異なる信号を同時に検
出できる検出器と,その両電顕像信号を記憶する手段と
記憶した両電顕像信号とを高速に読みだす手段とを、さ
らに二つのCRTモニタとを備えて、両電顕像を同時に
また静止画像として表示する。 【効果】走査型透過電子顕微鏡の試料の同一位置,同一
時刻に透過像と回折像の二つの電顕像を同時に観察で
き、さらに両電顕像を静止画像として観察できる。
出できる検出器と,その両電顕像信号を記憶する手段と
記憶した両電顕像信号とを高速に読みだす手段とを、さ
らに二つのCRTモニタとを備えて、両電顕像を同時に
また静止画像として表示する。 【効果】走査型透過電子顕微鏡の試料の同一位置,同一
時刻に透過像と回折像の二つの電顕像を同時に観察で
き、さらに両電顕像を静止画像として観察できる。
Description
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は走査型透過電子顕微鏡に
関する。
関する。
【0002】
【従来の技術】従来の透過電子顕微鏡におけるSTEM
は、電子ビームの透過像信号か回折像信号か、いずれか
一方の信号が得られるよう装置に検出器をセットし、検
出した信号を1個のCRTモニタに表示してSTEMの
電顕像として観察していた。特にSTEMの電顕像は、
電子ビームの走査速度が極めて遅いために、1回の走査
に数十秒から百秒程度の時間を要する。そのためにCR
Tモニタは残像性の高い表示管を使いできるだけ観察し
易い様に工夫をしているが、それにしても検出中の像信
号が表示されるのみで観察しにくい電顕像である。
は、電子ビームの透過像信号か回折像信号か、いずれか
一方の信号が得られるよう装置に検出器をセットし、検
出した信号を1個のCRTモニタに表示してSTEMの
電顕像として観察していた。特にSTEMの電顕像は、
電子ビームの走査速度が極めて遅いために、1回の走査
に数十秒から百秒程度の時間を要する。そのためにCR
Tモニタは残像性の高い表示管を使いできるだけ観察し
易い様に工夫をしているが、それにしても検出中の像信
号が表示されるのみで観察しにくい電顕像である。
【0003】またこの電顕像の記録はCRTモニタに表
示した像を、直接カメラ等を使って写真撮影をしていた
ので、記録中には観察できなかった。
示した像を、直接カメラ等を使って写真撮影をしていた
ので、記録中には観察できなかった。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】透過電子顕微鏡におけ
るSTEMの機能で、試料の同一位置における異なる複
数の信号、例えば、透過(明視野)像と回折(暗視野)
像とは、同時に観察することはできなかった。それを解
決するために、複数の信号を検出可能にする検出器を装
置に備え、検出した複数の信号を同時にCRTモニタに
表示し、かつ記録できる機能を備えた装置を提供するこ
とにある。
るSTEMの機能で、試料の同一位置における異なる複
数の信号、例えば、透過(明視野)像と回折(暗視野)
像とは、同時に観察することはできなかった。それを解
決するために、複数の信号を検出可能にする検出器を装
置に備え、検出した複数の信号を同時にCRTモニタに
表示し、かつ記録できる機能を備えた装置を提供するこ
とにある。
【0005】また電顕像信号のデータ収集中でも、CR
Tモニタには常にそれまでに収集した電顕像を静止画で
表示し、観察しやすい装置にすることである。
Tモニタには常にそれまでに収集した電顕像を静止画で
表示し、観察しやすい装置にすることである。
【0006】さらに異なる複数の電顕像を画像処理等を
実行することで、表示する電顕像の種類やフォーマット
を自由に変えたり、その原画の電顕像や画像処理した電
顕像をプリンタ等に記録することも合わせて実行できる
装置にする。
実行することで、表示する電顕像の種類やフォーマット
を自由に変えたり、その原画の電顕像や画像処理した電
顕像をプリンタ等に記録することも合わせて実行できる
装置にする。
【0007】
【課題を解決するための手段】電子ビームが照射された
試料位置における透過像信号と回折像信号とを、同時に
それ等の信号を検出できる検出器を装置に備え検出し、
その二つのSTEM像をCRTモニタに同時に表示す
る。
試料位置における透過像信号と回折像信号とを、同時に
それ等の信号を検出できる検出器を装置に備え検出し、
その二つのSTEM像をCRTモニタに同時に表示す
る。
【0008】また両像信号をAD変換等の手段で逐次メ
モリ等に記憶するとともに、その信号のデータ収集中で
も、記憶した像データを逐次高速に読み出しDA変換し
て、CRTモニタに静止画のSTEM像を表示する。
モリ等に記憶するとともに、その信号のデータ収集中で
も、記憶した像データを逐次高速に読み出しDA変換し
て、CRTモニタに静止画のSTEM像を表示する。
【0009】さらにメモリ等に記憶した二つのSTEM
像を、また画像処理をした種々の像を、高精細なプリン
タ等にコピーすることで、試料の同一位置,同一時間に
おけるSTEMの透過像と回折像とが記録として出力で
きる。
像を、また画像処理をした種々の像を、高精細なプリン
タ等にコピーすることで、試料の同一位置,同一時間に
おけるSTEMの透過像と回折像とが記録として出力で
きる。
【0010】
【作用】試料における電子ビームの照射された同一位
置,同一時刻における透過像と回折像の二つのSTEM
像が、同時にCRTモニタに表示され観察できる。また
このSTEM像は像信号の走査終了時点は言うに及ば
ず、走査中でも既収集済みの両電顕像を静止画像として
CRTモニタに表示し観察できる。
置,同一時刻における透過像と回折像の二つのSTEM
像が、同時にCRTモニタに表示され観察できる。また
このSTEM像は像信号の走査終了時点は言うに及ば
ず、走査中でも既収集済みの両電顕像を静止画像として
CRTモニタに表示し観察できる。
【0011】さらにこの両電顕像をコンピュータ等に取
り込み記憶して、各種の画像処理を実行し複数のSTE
M像を1フレームの像に合成したり、複数のCRTモニ
タに表示したり、原画と処理像を同時に同一モニタに表
示する等の技術が可能になり、電顕像からの分析が一段
と簡便になり今後の展開が広がる。
り込み記憶して、各種の画像処理を実行し複数のSTE
M像を1フレームの像に合成したり、複数のCRTモニ
タに表示したり、原画と処理像を同時に同一モニタに表
示する等の技術が可能になり、電顕像からの分析が一段
と簡便になり今後の展開が広がる。
【0012】
【実施例】透過電子顕微鏡は、図11に示すように、電
子銃と加速管1から出た電子ビームをコンデンサレンズ
3で所望の電流値とスポット径に設定する。この電子ビ
ーム2は、観察対象の試料4に照射され、対物レンズ5
で第一中間像6を、中間レンズ7で第二中間像8を、ま
た投射レンズ9で蛍光板10に電顕像11を結像する。
この電顕像11は通常蛍光板10を目視観察する。
子銃と加速管1から出た電子ビームをコンデンサレンズ
3で所望の電流値とスポット径に設定する。この電子ビ
ーム2は、観察対象の試料4に照射され、対物レンズ5
で第一中間像6を、中間レンズ7で第二中間像8を、ま
た投射レンズ9で蛍光板10に電顕像11を結像する。
この電顕像11は通常蛍光板10を目視観察する。
【0013】図12は電子ビームの回折像を観察する場
合の透過電子顕微鏡の原理を示す。電子ビーム2を試料
4に照射し、その透過波と回折波は対物レンズ5の後方
焦点面に電子回折像12が生じる。また絞り13を挿入
して視野を制限するならば、中間レンズ7で中間回折像
14が、そして投射レンズ9でその拡大スポット像が、
蛍光板10に透過像15と回折像16として得られる。
合の透過電子顕微鏡の原理を示す。電子ビーム2を試料
4に照射し、その透過波と回折波は対物レンズ5の後方
焦点面に電子回折像12が生じる。また絞り13を挿入
して視野を制限するならば、中間レンズ7で中間回折像
14が、そして投射レンズ9でその拡大スポット像が、
蛍光板10に透過像15と回折像16として得られる。
【0014】図に電子回折像12のスポットは3個示し
たが、3個のスポットのうち中央スポットは透過波の作
るスポット像で、外側2個のスポットは回折波の作るス
ポット像である。
たが、3個のスポットのうち中央スポットは透過波の作
るスポット像で、外側2個のスポットは回折波の作るス
ポット像である。
【0015】さらに蛍光板10に投影されたスポット像
のいずれかのスポット、通常は透過像のスポットか多数
の回折像のスポットかのいずれかであるが、この信号を
個別に検出して、試料4に照射する電子ビームの走査信
号とこのスポット信号の輝度とを同期させてCRTモニ
タに像として表示すればSTEM像が得られる。
のいずれかのスポット、通常は透過像のスポットか多数
の回折像のスポットかのいずれかであるが、この信号を
個別に検出して、試料4に照射する電子ビームの走査信
号とこのスポット信号の輝度とを同期させてCRTモニ
タに像として表示すればSTEM像が得られる。
【0016】図13はSTEM装置の構成例である。コ
ンデンサレンズ3では微細な電子ビームを作り、試料4
の面に垂直照射する。またコンデンサレンズ3の下部に
は電子ビーム2をX軸,Y軸方向に走査する走査コイル
17を備え、走査信号発生器26からX軸走査信号18
とY軸走査信号19とが与えられて、試料4の特定領域
内を電子ビーム2が垂直に照射されまた走査される。
ンデンサレンズ3では微細な電子ビームを作り、試料4
の面に垂直照射する。またコンデンサレンズ3の下部に
は電子ビーム2をX軸,Y軸方向に走査する走査コイル
17を備え、走査信号発生器26からX軸走査信号18
とY軸走査信号19とが与えられて、試料4の特定領域
内を電子ビーム2が垂直に照射されまた走査される。
【0017】また電子ビーム2が照射された試料4の各
微小位置における電子ビーム2の透過波と回折波は、対
物レンズ5の後方焦点面に電子回折像12を生じさせ、
中間レンズ7と投影レンズ9で拡大し、その透過像15
と回折像16とを検出器20に照射し検出される。この
検出位置に図12の蛍光板10を置けば、透過像と回折
像としてのスポット像が観察できる。
微小位置における電子ビーム2の透過波と回折波は、対
物レンズ5の後方焦点面に電子回折像12を生じさせ、
中間レンズ7と投影レンズ9で拡大し、その透過像15
と回折像16とを検出器20に照射し検出される。この
検出位置に図12の蛍光板10を置けば、透過像と回折
像としてのスポット像が観察できる。
【0018】この試料4上に電子ビーム2を走査する走
査信号は、オペレータが装置を操作することで、制御装
置27から走査信号発生器26に走査指令30が発行さ
れ、走査コイル17にX軸走査信号18とY軸走査信号
19とが与えられ電子ビーム2の走査をする。さらにこ
の両XY軸走査信号は走査コイル17に与えられると同
時に、CRTモニタ25にもSTEM像を表示するため
の同期信号28として与えられる。CRTモニタ25で
は、この同期信号28と後述する検出器20の輝度信号
24とでSTEM像を作り表示する。また、CRTモニ
タ25に表示されたSTEM像は、通常カメラ29によ
って写真撮影される。
査信号は、オペレータが装置を操作することで、制御装
置27から走査信号発生器26に走査指令30が発行さ
れ、走査コイル17にX軸走査信号18とY軸走査信号
19とが与えられ電子ビーム2の走査をする。さらにこ
の両XY軸走査信号は走査コイル17に与えられると同
時に、CRTモニタ25にもSTEM像を表示するため
の同期信号28として与えられる。CRTモニタ25で
は、この同期信号28と後述する検出器20の輝度信号
24とでSTEM像を作り表示する。また、CRTモニ
タ25に表示されたSTEM像は、通常カメラ29によ
って写真撮影される。
【0019】検出器20については後述するが、透過像
を検出する検出器と回折像を検出する検出器とある。い
ずれの検出器にもその上部には蛍光体が塗布され、電子
ビームのスポット信号はそこで光信号に変換される。そ
の光信号は集光器で集められライトガイド21を通し光
電子倍増管22で電気信号に変換され、増幅器23で表
示CRTモニタ25に必要な信号レベルに変換され、輝
度信号24として印加されSTEM像を表示する。
を検出する検出器と回折像を検出する検出器とある。い
ずれの検出器にもその上部には蛍光体が塗布され、電子
ビームのスポット信号はそこで光信号に変換される。そ
の光信号は集光器で集められライトガイド21を通し光
電子倍増管22で電気信号に変換され、増幅器23で表
示CRTモニタ25に必要な信号レベルに変換され、輝
度信号24として印加されSTEM像を表示する。
【0020】STEM検出器20には透過像15を検出
する検出器と回折像16を検出する検出器とがあり、透
過電子顕微鏡でSTEM像を観察する時はいずれかの検
出器をあらかじめ装置に実装して置く。図2に検出器2
0の構造を示す。(a)は回折像16を検出する回折像
検出器32であり、(b)は透過像15を検出する透過
像検出器31の一構成例である。
する検出器と回折像16を検出する検出器とがあり、透
過電子顕微鏡でSTEM像を観察する時はいずれかの検
出器をあらかじめ装置に実装して置く。図2に検出器2
0の構造を示す。(a)は回折像16を検出する回折像
検出器32であり、(b)は透過像15を検出する透過
像検出器31の一構成例である。
【0021】電子ビームに含まれる電顕像情報を簡単に
見やすくするには、CRTモニタに表示することが一般
的な手段である。それには電子ビームの信号を電気信号
に変換することが必要であり、実際的には検出器で電子
ビームの信号を蛍光体で光信号に変換し、さらに光電子
倍増管で電気信号に変換することが一般的に行われてい
る技術である。また検出器の構造は電顕像が平面的な広
がりを持っていることから、円盤状の平面を活用するこ
とが多く、その上部表面には蛍光体が塗布されている。
見やすくするには、CRTモニタに表示することが一般
的な手段である。それには電子ビームの信号を電気信号
に変換することが必要であり、実際的には検出器で電子
ビームの信号を蛍光体で光信号に変換し、さらに光電子
倍増管で電気信号に変換することが一般的に行われてい
る技術である。また検出器の構造は電顕像が平面的な広
がりを持っていることから、円盤状の平面を活用するこ
とが多く、その上部表面には蛍光体が塗布されている。
【0022】透過像検出器31の構造は、円盤状で光を
良く通す素材でできた集光器34をベースに、その上表
面に蛍光体35を塗布する。また集光器34の上部には
電子ビームの回折像16の信号成分を遮蔽し、透過像1
5の信号成分のみを通過させる遮蔽板33を置き両信号
の分離を行う。これは図に示す様に遮蔽板33に透過像
15を通過させる孔を開けることで実施できる。遮蔽板
33を通過した透過像15の電子ビームは、集光器34
の蛍光体35に全て照射され、光信号に変換された後、
ライトガイド21に導かれて外部に取り出される。
良く通す素材でできた集光器34をベースに、その上表
面に蛍光体35を塗布する。また集光器34の上部には
電子ビームの回折像16の信号成分を遮蔽し、透過像1
5の信号成分のみを通過させる遮蔽板33を置き両信号
の分離を行う。これは図に示す様に遮蔽板33に透過像
15を通過させる孔を開けることで実施できる。遮蔽板
33を通過した透過像15の電子ビームは、集光器34
の蛍光体35に全て照射され、光信号に変換された後、
ライトガイド21に導かれて外部に取り出される。
【0023】また回折像検出器32の構造も同様に、集
光器36の上表面に蛍光体35が塗布されている。この
検出器の場合には電子ビームの透過像15の信号成分を
排除し、回折像16の信号成分のみが検出できる様に、
集光器36の中央部には図示する円形状の孔を開け、電
子ビームの透過像15の信号成分を検出器31外に排除
する。ここで光信号に変換された回折像信号はライトガ
イド21で外部に導かれる。
光器36の上表面に蛍光体35が塗布されている。この
検出器の場合には電子ビームの透過像15の信号成分を
排除し、回折像16の信号成分のみが検出できる様に、
集光器36の中央部には図示する円形状の孔を開け、電
子ビームの透過像15の信号成分を検出器31外に排除
する。ここで光信号に変換された回折像信号はライトガ
イド21で外部に導かれる。
【0024】図14は走査コイル17で試料4のある特
定領域に電子ビーム2を走査する一例であり、電子ビー
ム2をX軸方向に走査制御する時の概念を示す。また図
面にはY軸方向の走査はX軸と同様なので省略した。
定領域に電子ビーム2を走査する一例であり、電子ビー
ム2をX軸方向に走査制御する時の概念を示す。また図
面にはY軸方向の走査はX軸と同様なので省略した。
【0025】コンデンサレンズ3で細く絞られた電子ビ
ーム2は、図13で説明したX軸走査信号18で走査コ
イル17に電流を流し、その電流が作る電磁場によって
上部走査コイル17−1では角度θに偏向し、下部走査
コイル17−2では角度(180°−θ)に再偏向し
て、試料4面に垂直に照射する。また偏向コイル17−
1と17−2で偏向角θをステップバイステップでθか
ら−θまで徐々に変化すれば、電子ビーム2は試料4上
をX軸方向に走査できる。またここにはY軸の偏向コイ
ルとその動作を図示していないが、図13のY軸走査信
号19は、X軸方向における1回の走査が終了する度
に、ステップバイステップで徐々に変化させて、試料4
の走査領域を走査する。
ーム2は、図13で説明したX軸走査信号18で走査コ
イル17に電流を流し、その電流が作る電磁場によって
上部走査コイル17−1では角度θに偏向し、下部走査
コイル17−2では角度(180°−θ)に再偏向し
て、試料4面に垂直に照射する。また偏向コイル17−
1と17−2で偏向角θをステップバイステップでθか
ら−θまで徐々に変化すれば、電子ビーム2は試料4上
をX軸方向に走査できる。またここにはY軸の偏向コイ
ルとその動作を図示していないが、図13のY軸走査信
号19は、X軸方向における1回の走査が終了する度
に、ステップバイステップで徐々に変化させて、試料4
の走査領域を走査する。
【0026】この結果、微細な電子ビーム2が試料4面
上をステップ走査でき、電子ビーム2の径に相当する微
小位置の透過像信号と回折像信号とが、STEM像信号
として検出器20で検出できる。
上をステップ走査でき、電子ビーム2の径に相当する微
小位置の透過像信号と回折像信号とが、STEM像信号
として検出器20で検出できる。
【0027】図15は試料4の上をXY軸方向に走査す
る電子ビーム2の領域を示す。今電子ビーム2を走査す
る領域をX軸方向に1からNまでの座標に、またY軸方
向には1からMまでの座標に区分してその走査順を説明
する。図13で示したX軸走査信号18とY軸走査信号
19は、N*Mの座標領域をステップバイステップで走
査する。ここでX軸走査信号18は座標(1,1)から
始まり(1,N)で一回の走査を終了し、この走査をM
回繰り返して走査領域39の全走査を終了する。またY
軸走査信号19はX軸走査における最初の(1,1)か
ら(1,N)までを1ステップ走査として、最後の
(1,M)から(N,M)までのMステップを走査して
終了する。
る電子ビーム2の領域を示す。今電子ビーム2を走査す
る領域をX軸方向に1からNまでの座標に、またY軸方
向には1からMまでの座標に区分してその走査順を説明
する。図13で示したX軸走査信号18とY軸走査信号
19は、N*Mの座標領域をステップバイステップで走
査する。ここでX軸走査信号18は座標(1,1)から
始まり(1,N)で一回の走査を終了し、この走査をM
回繰り返して走査領域39の全走査を終了する。またY
軸走査信号19はX軸走査における最初の(1,1)か
ら(1,N)までを1ステップ走査として、最後の
(1,M)から(N,M)までのMステップを走査して
終了する。
【0028】この各X軸走査信号18とY軸走査信号1
9を図16に示した。(a)はX軸走査信号で走査コイ
ル17に流す電流の大きさ、または電流が作る電磁場の
いずれとして考えても良いが、1からNまでの状態をM
回繰り返す。この時に1の状態は偏向角θを示し、2,
3・・・とステップバイステップで徐々に偏向角θを変
化させ、偏向角−θで示すNの状態まで走査する。この
時、(b)に示すY軸走査信号はX軸走査信号の1〜N
までの走査が終了する度に走査信号を微小変化させ、X
軸走査信号と同様に偏向角θ(1の状態)から−θ(Nの
状態)まで変化させて、試料4の走査領域全面にわたっ
て電子ビーム2を走査する。その結果、図13のSTE
M検出器20には、図15で示した試料4の電子ビーム
照射位置における透過像15や回折像16の信号が得ら
れる。この信号をCRTモニタ25の輝度信号24とし
て、またX軸走査信号18を水平同期信号、Y軸走査信
号19を垂直同期信号とすれば、試料4の走査領域39
におけるSTEM像がCRTモニタ25に表示され観察
できる。
9を図16に示した。(a)はX軸走査信号で走査コイ
ル17に流す電流の大きさ、または電流が作る電磁場の
いずれとして考えても良いが、1からNまでの状態をM
回繰り返す。この時に1の状態は偏向角θを示し、2,
3・・・とステップバイステップで徐々に偏向角θを変
化させ、偏向角−θで示すNの状態まで走査する。この
時、(b)に示すY軸走査信号はX軸走査信号の1〜N
までの走査が終了する度に走査信号を微小変化させ、X
軸走査信号と同様に偏向角θ(1の状態)から−θ(Nの
状態)まで変化させて、試料4の走査領域全面にわたっ
て電子ビーム2を走査する。その結果、図13のSTE
M検出器20には、図15で示した試料4の電子ビーム
照射位置における透過像15や回折像16の信号が得ら
れる。この信号をCRTモニタ25の輝度信号24とし
て、またX軸走査信号18を水平同期信号、Y軸走査信
号19を垂直同期信号とすれば、試料4の走査領域39
におけるSTEM像がCRTモニタ25に表示され観察
できる。
【0029】図1は本発明を実施するSTEMの装置構
成の一例である。制御装置27から電子ビーム2の走査
指令30が発行され、走査信号発生器26からX軸走査
信号18とY軸走査信号19が走査コイル17に与えら
れ、またその信号に同期した走査信号トリガ44とCR
T同期信号28が記憶装置41とCRTモニタ25とに
出される。この様に走査コイル17は電子ビーム2を試
料4面上に走査し、試料4を透過した電子ビーム2の透
過波と試料4で回折を受けた回折波とが、対物レンズ5
の後方焦点面に電子回折像を生じさせる。この電子回折
像を中間レンズ7と投影レンズ9で拡大し、複合検出器
37でSTEMの像信号40を検出し、この信号を走査
信号トリガ44で記憶装置41のメモリに逐次記録す
る。この信号記録と像表示に先立ち、あらかじめ制御装
置27から記憶装置41には記憶制御信号45が、表示
コントローラ43には表示制御信号46が与えられ、記
憶装置41等のそして表示コントローラ43の初期化処
理が実行されている。
成の一例である。制御装置27から電子ビーム2の走査
指令30が発行され、走査信号発生器26からX軸走査
信号18とY軸走査信号19が走査コイル17に与えら
れ、またその信号に同期した走査信号トリガ44とCR
T同期信号28が記憶装置41とCRTモニタ25とに
出される。この様に走査コイル17は電子ビーム2を試
料4面上に走査し、試料4を透過した電子ビーム2の透
過波と試料4で回折を受けた回折波とが、対物レンズ5
の後方焦点面に電子回折像を生じさせる。この電子回折
像を中間レンズ7と投影レンズ9で拡大し、複合検出器
37でSTEMの像信号40を検出し、この信号を走査
信号トリガ44で記憶装置41のメモリに逐次記録す
る。この信号記録と像表示に先立ち、あらかじめ制御装
置27から記憶装置41には記憶制御信号45が、表示
コントローラ43には表示制御信号46が与えられ、記
憶装置41等のそして表示コントローラ43の初期化処
理が実行されている。
【0030】STEMの像信号40が複合検出器37か
ら送信され、記憶装置41に記憶されると同時に、表示
コントローラ43からCRTモニタ25−1,25−2
には透過像の輝度信号24−1と回折像の輝度信号24
−2が送られ、また同期信号28が走査信号発生器26
から送信され、それぞれの信号によってCRTモニタ2
5には両STEMの像が同時に表示される。
ら送信され、記憶装置41に記憶されると同時に、表示
コントローラ43からCRTモニタ25−1,25−2
には透過像の輝度信号24−1と回折像の輝度信号24
−2が送られ、また同期信号28が走査信号発生器26
から送信され、それぞれの信号によってCRTモニタ2
5には両STEMの像が同時に表示される。
【0031】さらに後述する機能であるが表示コントロ
ーラ43では、像信号40のデータ収集と独立してモニ
タ表示する機能を有し、STEM像の静止画を表示する
ことができる。
ーラ43では、像信号40のデータ収集と独立してモニ
タ表示する機能を有し、STEM像の静止画を表示する
ことができる。
【0032】記憶装置41に記憶されているメモリデー
タ47は、制御装置27もしくは画像処理装置48から
の記憶制御信号45で、画像処理装置48に転送されて
から画像処理装置48自身の持つ処理機能により、また
は制御装置27からの画像処理コマンド49によって各
種の処理を実行後、再度記憶装置41に転送され表示コ
ントローラ43により、CRTモニタ25に表示させる
こともできる。さらに記憶装置41の電顕像,メモリデ
ータ47や画像処理装置48の電顕像は制御装置27等
を通して、出力装置50に転送し記憶されてる電顕像
等、特に透過像と回折像を個別にまたは同一用紙に記録
することもできる。
タ47は、制御装置27もしくは画像処理装置48から
の記憶制御信号45で、画像処理装置48に転送されて
から画像処理装置48自身の持つ処理機能により、また
は制御装置27からの画像処理コマンド49によって各
種の処理を実行後、再度記憶装置41に転送され表示コ
ントローラ43により、CRTモニタ25に表示させる
こともできる。さらに記憶装置41の電顕像,メモリデ
ータ47や画像処理装置48の電顕像は制御装置27等
を通して、出力装置50に転送し記憶されてる電顕像
等、特に透過像と回折像を個別にまたは同一用紙に記録
することもできる。
【0033】図1の複合検出器37は透過像15と回折
像16の両スポット信号を、同時に検出できる様に上記
した両検出器を組み合わせて複合検出器としたものであ
る。これによって試料4の同一位置,同一時刻における
透過像信号40−1と回折像信号40−2とを同時に検
出し、また記録し表示することが可能になった。
像16の両スポット信号を、同時に検出できる様に上記
した両検出器を組み合わせて複合検出器としたものであ
る。これによって試料4の同一位置,同一時刻における
透過像信号40−1と回折像信号40−2とを同時に検
出し、また記録し表示することが可能になった。
【0034】図2の(c)には本発明の一部である複合
検出器37の構造を示す。この検出器37はこの様に透
過像検出器31と回折像検出器32とを、基本的には組
み合わせた構造である。ただ回折像16のスポット信号
が回折像検出器32を透過し透過像検出器31に影響を
与えない様に、回折像検出器32の下部に遮蔽シールド
38を施し両信号の分離を確実にしたものである。
検出器37の構造を示す。この検出器37はこの様に透
過像検出器31と回折像検出器32とを、基本的には組
み合わせた構造である。ただ回折像16のスポット信号
が回折像検出器32を透過し透過像検出器31に影響を
与えない様に、回折像検出器32の下部に遮蔽シールド
38を施し両信号の分離を確実にしたものである。
【0035】回折像16のスポット信号は集光器36の
上面に塗布された蛍光体35で光信号に変換され、集光
器36で集められライトガイド21で外部に取り出され
る。またスポット信号のうち蛍光体35と集光器36と
を透過した成分は、遮蔽シールド38で遮られて検出器
32の外には漏れださない。また透過像15のスポット
信号は透過像検出器31と同様に光信号に変換され外部
に取り出される。
上面に塗布された蛍光体35で光信号に変換され、集光
器36で集められライトガイド21で外部に取り出され
る。またスポット信号のうち蛍光体35と集光器36と
を透過した成分は、遮蔽シールド38で遮られて検出器
32の外には漏れださない。また透過像15のスポット
信号は透過像検出器31と同様に光信号に変換され外部
に取り出される。
【0036】図3は記憶装置41からCRTモニタ25
までの信号処理系統の概要を示している。この図は透過
像と回折像信号40とを同一の信号処理をするとして記
述したもので、符号に続く−番号で上図の透過像信号の
処理を−1で表わし、下図の回折像信号の処理を−2で
表わした。
までの信号処理系統の概要を示している。この図は透過
像と回折像信号40とを同一の信号処理をするとして記
述したもので、符号に続く−番号で上図の透過像信号の
処理を−1で表わし、下図の回折像信号の処理を−2で
表わした。
【0037】以下に透過像信号40−1の処理内容のみ
を説明するが、符号の−1は説明にあたっては不要であ
り、また回折像信号40−2については透過像信号と全
く同一のため説明を省略する。この信号処理は像信号4
0をメモリ53に記憶処理をしながら、その像データ5
2を同時にCRTモニタ25に表示する例である。
を説明するが、符号の−1は説明にあたっては不要であ
り、また回折像信号40−2については透過像信号と全
く同一のため説明を省略する。この信号処理は像信号4
0をメモリ53に記憶処理をしながら、その像データ5
2を同時にCRTモニタ25に表示する例である。
【0038】透過像信号40−1をAD変換器51でデ
ィジタル変換し、像データ52としてメモリ53に記憶
する。記憶されるメモリ53のアドレスはメモリコント
ローラ55で制御されるアドレスレジスタ54の内容、
すなわち、アドレスデータ58のデータによって決めら
る。これらの処理,AD変換の開始,記憶および表示の
全処理は、走査信号発生器26からの走査信号トリガ4
4と同期信号44によってタイミングがとられる。
ィジタル変換し、像データ52としてメモリ53に記憶
する。記憶されるメモリ53のアドレスはメモリコント
ローラ55で制御されるアドレスレジスタ54の内容、
すなわち、アドレスデータ58のデータによって決めら
る。これらの処理,AD変換の開始,記憶および表示の
全処理は、走査信号発生器26からの走査信号トリガ4
4と同期信号44によってタイミングがとられる。
【0039】走査信号トリガ44は図1で説明した様に
走査信号発生器26で、電子ビームを走査するX軸走査
信号18とY軸走査信号19とに同期した信号であり、
電子ビーム2の照射された試料4の位置における像信号
40を検出するタイミング信号である。そのため走査信
号トリガ44はメモリコントローラ55を制御して、そ
れぞれの各機能ブロックを制御する信号を発生させるベ
ース信号である。またCRTモニタ25も同期信号28
を受信して、それによって水平垂直同期信号として輝度
信号24と合わせて電顕像を表示させる。
走査信号発生器26で、電子ビームを走査するX軸走査
信号18とY軸走査信号19とに同期した信号であり、
電子ビーム2の照射された試料4の位置における像信号
40を検出するタイミング信号である。そのため走査信
号トリガ44はメモリコントローラ55を制御して、そ
れぞれの各機能ブロックを制御する信号を発生させるベ
ース信号である。またCRTモニタ25も同期信号28
を受信して、それによって水平垂直同期信号として輝度
信号24と合わせて電顕像を表示させる。
【0040】メモリコントローラ55は走査信号トリガ
44を受け、AD変換器51にAD変換開始信号である
ADコマンド56を与え、AD変換終了後にメモリ書き
込み信号57を発生して像データ52をメモリ53に書
き込む。またアドレスレジスタ54にアドレス更新信号
59を与えて、メモリ53を次のアドレスに更新してお
く。またメモリ書き込み信号57と同じタイミングでD
Aコマンド60を発生させ、像データ52をDA変換器
61でアナログ変換する。CRTモニタ25はこのDA
変換器61の出力アナログ信号を輝度信号24として、
上記した同期信号28で決められた座標位置に透過像を
表示する。
44を受け、AD変換器51にAD変換開始信号である
ADコマンド56を与え、AD変換終了後にメモリ書き
込み信号57を発生して像データ52をメモリ53に書
き込む。またアドレスレジスタ54にアドレス更新信号
59を与えて、メモリ53を次のアドレスに更新してお
く。またメモリ書き込み信号57と同じタイミングでD
Aコマンド60を発生させ、像データ52をDA変換器
61でアナログ変換する。CRTモニタ25はこのDA
変換器61の出力アナログ信号を輝度信号24として、
上記した同期信号28で決められた座標位置に透過像を
表示する。
【0041】以上説明した透過像信号40−1の例と同
じく、回折像信号40−2の場合でも図3の下部に示し
たブロック線図の様に、2系統の信号を同時に処理をす
れば目的とする、試料4の同一位置,同一時刻における
透過像と回折像の両STEM像が同時に観察すること
も、出力装置に記録することも可能になる。
じく、回折像信号40−2の場合でも図3の下部に示し
たブロック線図の様に、2系統の信号を同時に処理をす
れば目的とする、試料4の同一位置,同一時刻における
透過像と回折像の両STEM像が同時に観察すること
も、出力装置に記録することも可能になる。
【0042】また表示信号の一例としてスイッチ62が
a側になっていれば透過像信号40−1が直に与えられ
るが、スイッチ62がb側になっていればDA変換器6
1の信号がCRTモニタ25に表示される。
a側になっていれば透過像信号40−1が直に与えられ
るが、スイッチ62がb側になっていればDA変換器6
1の信号がCRTモニタ25に表示される。
【0043】図3で説明した処理動作における記憶処理
のタイミングチャートを図4に示す。図1で説明した走
査信号発生器26が走査信号トリガ44を発生させて、
このタイミングチャートが開始される。走査信号トリガ
44と同時に発生する走査信号18で電子ビーム2を微
小走査し、その位置で検出された像信号40をADコマ
ンド56でアナログ−ディジタル変換し、AD変換終了
後メモリ書き込み信号57を発生させてメモリ53に記
憶する。また同時にCRTモニタ25に像表示するため
に、メモリ書き込み信号57と同時にDAコマンド60
を発生させ、像データ52をDA変換器61にセットし
アナログ信号に変換し、輝度信号24としてCRTモニ
タ25に与える。
のタイミングチャートを図4に示す。図1で説明した走
査信号発生器26が走査信号トリガ44を発生させて、
このタイミングチャートが開始される。走査信号トリガ
44と同時に発生する走査信号18で電子ビーム2を微
小走査し、その位置で検出された像信号40をADコマ
ンド56でアナログ−ディジタル変換し、AD変換終了
後メモリ書き込み信号57を発生させてメモリ53に記
憶する。また同時にCRTモニタ25に像表示するため
に、メモリ書き込み信号57と同時にDAコマンド60
を発生させ、像データ52をDA変換器61にセットし
アナログ信号に変換し、輝度信号24としてCRTモニ
タ25に与える。
【0044】この一連の処理が電子ビーム2の一微小走
査位置における言い替えればワンアドレス分の像信号の
データ収集と像表示である。さらに図15で示した走査
領域38の全領域にわたってデータ収集を実行するに
は、メモリ53の書き込みが終了した後にアドレス更新
信号59で続いて記憶するメモリ53のアドレスレジス
タ54を更新したり、このアドレス更新信号59の後縁
を使って次の走査信号トリガ44を発生させたりして、
次から次へと試料の微小位置と信号処理を繰り返して実
行しなければならない。
査位置における言い替えればワンアドレス分の像信号の
データ収集と像表示である。さらに図15で示した走査
領域38の全領域にわたってデータ収集を実行するに
は、メモリ53の書き込みが終了した後にアドレス更新
信号59で続いて記憶するメモリ53のアドレスレジス
タ54を更新したり、このアドレス更新信号59の後縁
を使って次の走査信号トリガ44を発生させたりして、
次から次へと試料の微小位置と信号処理を繰り返して実
行しなければならない。
【0045】これらの処理は図4に示したタイムチャー
トの中で、メモリアドレス座標(1,1)から(2,
1),(3,1)・・・と(n,m)の座標まで連続して
検出し、像信号をメモリ53に書き込んで記憶しなが
ら、CRTモニタ25にも表示する。
トの中で、メモリアドレス座標(1,1)から(2,
1),(3,1)・・・と(n,m)の座標まで連続して
検出し、像信号をメモリ53に書き込んで記憶しなが
ら、CRTモニタ25にも表示する。
【0046】以上説明した例では、走査信号速度(信号
検出速度)の遅い時には表示するSTEM像にちらつき
が発生する。これは走査速度が遅いことでCRTモニタ
25の繰り返し速度、すなわち、表示周波数が遅くなっ
たことに原因がある。
検出速度)の遅い時には表示するSTEM像にちらつき
が発生する。これは走査速度が遅いことでCRTモニタ
25の繰り返し速度、すなわち、表示周波数が遅くなっ
たことに原因がある。
【0047】ここで表示するSTEM像をちらつきのな
い静止画にするには、走査速度を改善して実行する手段
と表示法を改善する手段とがある。ところが走査速度を
改善することは透過電子顕微鏡によっては種々の制約が
あり困難なことであるが、本発明による表示法の技術手
段に依れば容易に解決できる。
い静止画にするには、走査速度を改善して実行する手段
と表示法を改善する手段とがある。ところが走査速度を
改善することは透過電子顕微鏡によっては種々の制約が
あり困難なことであるが、本発明による表示法の技術手
段に依れば容易に解決できる。
【0048】図5に表示シーケンスを説明するタイミン
グチャートを示す。データ収集とメモリ書き込みのタイ
ミングは図4と全く同じであるから、ここにはメモリの
読みだしとCRTモニタの表示処理のみを示した。この
図で、アドレス更新信号で次のメモリデータを読みだ
し、続いてCRTモニタのビームスポット位置を決める
同期信号,水平同期信号と垂直同期信号をセットし、そ
してメモリデータをDA変換して、この輝度信号として
CRTモニタに与え、表示像の1スポット信号を表示す
る。この処理をメモリデータの最初から最後まで実行す
ることで、1フレームの電顕像として表示できる。
グチャートを示す。データ収集とメモリ書き込みのタイ
ミングは図4と全く同じであるから、ここにはメモリの
読みだしとCRTモニタの表示処理のみを示した。この
図で、アドレス更新信号で次のメモリデータを読みだ
し、続いてCRTモニタのビームスポット位置を決める
同期信号,水平同期信号と垂直同期信号をセットし、そ
してメモリデータをDA変換して、この輝度信号として
CRTモニタに与え、表示像の1スポット信号を表示す
る。この処理をメモリデータの最初から最後まで実行す
ることで、1フレームの電顕像として表示できる。
【0049】この一連の処理時間を短縮すればCRTモ
ニタの表示は高速にでき、その結果ちらつきの感じられ
ない電顕像表示にすることができる。それにはこれらの
信号処理の高速化を図ることであり、それはメモリ回路
の構成を変えることによって解決できる。
ニタの表示は高速にでき、その結果ちらつきの感じられ
ない電顕像表示にすることができる。それにはこれらの
信号処理の高速化を図ることであり、それはメモリ回路
の構成を変えることによって解決できる。
【0050】メモリの動作は一般に書き込みと読みだし
の動作を同時には実行できない。従ってデータ収集の度
にその信号をCRTモニタに表示していたのでは、速度
は書き込み動作である遅いデータ収集速度で決まってし
まい、収集したばかりの信号のスポット表示しかできな
い、いわゆるちらつきのある電顕像になってしまう。し
かしメモリの書き込みと読みだしの動作が独立にできる
メモリであれば、またメモリの動作速度が速ければ、い
かにデータ収集に時間を要するSTEM像でも、メモリ
に記憶している像データは静止画としてCRTモニタに
表示できる。
の動作を同時には実行できない。従ってデータ収集の度
にその信号をCRTモニタに表示していたのでは、速度
は書き込み動作である遅いデータ収集速度で決まってし
まい、収集したばかりの信号のスポット表示しかできな
い、いわゆるちらつきのある電顕像になってしまう。し
かしメモリの書き込みと読みだしの動作が独立にできる
メモリであれば、またメモリの動作速度が速ければ、い
かにデータ収集に時間を要するSTEM像でも、メモリ
に記憶している像データは静止画としてCRTモニタに
表示できる。
【0051】すなわち、データ収集時には記憶するメモ
リの最初のアドレスから、像データが収集される順に書
き込み動作を実行する。またメモリデータの表示には書
き込み動作と無関係に、メモリの全記憶領域を常時繰り
返し読みだして表示すれば、CRTモニタにはデータ収
集の開始から表示処理する時点までに収集したSTEM像が
静止画として観察できる。
リの最初のアドレスから、像データが収集される順に書
き込み動作を実行する。またメモリデータの表示には書
き込み動作と無関係に、メモリの全記憶領域を常時繰り
返し読みだして表示すれば、CRTモニタにはデータ収
集の開始から表示処理する時点までに収集したSTEM像が
静止画として観察できる。
【0052】その一例としてこのメモリに2ポートRA
Mを使用したメモリの構成を図6に示す。この図でも、
透過像と回折像とを同時表示するには2系統の回路が必
要であるが、簡単には同一の回路が二つあれば可能なの
で、一方のみの回路を示し他は省略した。ここでこのメ
モリの書き込み用のメモリアドレスを指定するのはアド
レスレジスタAで、読みだし用のメモリアドレスを指定
するのはアドレスレジスタBを使用する。
Mを使用したメモリの構成を図6に示す。この図でも、
透過像と回折像とを同時表示するには2系統の回路が必
要であるが、簡単には同一の回路が二つあれば可能なの
で、一方のみの回路を示し他は省略した。ここでこのメ
モリの書き込み用のメモリアドレスを指定するのはアド
レスレジスタAで、読みだし用のメモリアドレスを指定
するのはアドレスレジスタBを使用する。
【0053】まずデータ収集である書き込み動作から説
明する。電顕像信号40は上述した様に、走査信号トリ
ガ44によりメモリコントローラ55でADコマンド5
6を発行し、AD変換器51でアナログ−ディジタル変
換し像データ52をメモリ53に入力する。その像デー
タ52はアドレスレジスタA54の示すメモリ53のア
ドレスに、メモリ書き込み信号57で書き込まれ記憶さ
れる。さらにアドレス更新信号59でアドレスレジスタ
A54を更新して次の動作に備え、走査信号トリガ44
の指令によってこの動作を繰り返し実行し、一連のデー
タ収集処理を終了させれば走査領域のSTEM像が得ら
れる。
明する。電顕像信号40は上述した様に、走査信号トリ
ガ44によりメモリコントローラ55でADコマンド5
6を発行し、AD変換器51でアナログ−ディジタル変
換し像データ52をメモリ53に入力する。その像デー
タ52はアドレスレジスタA54の示すメモリ53のア
ドレスに、メモリ書き込み信号57で書き込まれ記憶さ
れる。さらにアドレス更新信号59でアドレスレジスタ
A54を更新して次の動作に備え、走査信号トリガ44
の指令によってこの動作を繰り返し実行し、一連のデー
タ収集処理を終了させれば走査領域のSTEM像が得ら
れる。
【0054】また読みだし動作とメモリデータ47の表
示は、一部異なるがおおよそ図3で説明した処理動作と
同様である。読みだし動作は、図1で示した制御装置2
7が表示制御信号46を表示コントローラ65に指令を
発行して起動される。
示は、一部異なるがおおよそ図3で説明した処理動作と
同様である。読みだし動作は、図1で示した制御装置2
7が表示制御信号46を表示コントローラ65に指令を
発行して起動される。
【0055】表示コントローラ65はアドレスレジスタ
B63を制御して、メモリ53の記憶するメモリデータ
47を記憶領域の始めから最後まで高速度に読みだす。
読みだしながらメモリデータ47はDA変換器67−1
で輝度信号24になり、またアドレスレジスタB63の
上位アドレスデータ63uのデータmと下位アドレスデ
ータ63lのデータnは、前者がDA変換器67−2で
水平同期信号28−1に、後者はDA変換器67−3で
垂直同期信号28−2になり、CRTモニタ25のビー
ムを走査して、メモリ53に記憶されているSTEM像
を表示する。またこれ等のDA変換器67−1〜3は、
表示コントローラ65からのDAコマンド66−1〜3
で起動されDA変換を実行する。
B63を制御して、メモリ53の記憶するメモリデータ
47を記憶領域の始めから最後まで高速度に読みだす。
読みだしながらメモリデータ47はDA変換器67−1
で輝度信号24になり、またアドレスレジスタB63の
上位アドレスデータ63uのデータmと下位アドレスデ
ータ63lのデータnは、前者がDA変換器67−2で
水平同期信号28−1に、後者はDA変換器67−3で
垂直同期信号28−2になり、CRTモニタ25のビー
ムを走査して、メモリ53に記憶されているSTEM像
を表示する。またこれ等のDA変換器67−1〜3は、
表示コントローラ65からのDAコマンド66−1〜3
で起動されDA変換を実行する。
【0056】またこの処理は2ポートRAMを使用しな
くても実行できる。それには図6に示したのと同様なメ
モリ構成で実行できるが、コンピュータのメモリ処理機
能と同様に、通常メモリ53のそれまでに記憶したメモ
リデータ47を連続読みだし、CRTモニタ25は常時
表示動作を実行し続ける。そして電顕像信号40が検出
された時のみメモリ53を書き込み動作にして記憶させ
れば、例えば、DMA転送や割込み処理の様に、書き込
みと読みだしが並列に動作して同様な結果が得られる。
くても実行できる。それには図6に示したのと同様なメ
モリ構成で実行できるが、コンピュータのメモリ処理機
能と同様に、通常メモリ53のそれまでに記憶したメモ
リデータ47を連続読みだし、CRTモニタ25は常時
表示動作を実行し続ける。そして電顕像信号40が検出
された時のみメモリ53を書き込み動作にして記憶させ
れば、例えば、DMA転送や割込み処理の様に、書き込
みと読みだしが並列に動作して同様な結果が得られる。
【0057】この結果、CRTモニタ25には、試料の
走査領域のデータ収集が終了する前まではそれ迄に収集
したSTEM像が、データ収集が終了すれば走査領域の
STEM像の静止画が表示され観察できる。
走査領域のデータ収集が終了する前まではそれ迄に収集
したSTEM像が、データ収集が終了すれば走査領域の
STEM像の静止画が表示され観察できる。
【0058】図7にCRTモニタ25の表示エリアを座
標で表示した。横軸は1からnまで、縦軸は1からmま
での座標(n,m)に分割した。像の表示順は左上角の
第1行目の座標(1,1)から(2,1)・・・(n−
1,1),(n,1)と、2行目は(1,2),(2,2)
・・・(n−1,2),(n,2)と、後は3,4,・・
・m−1行目と、そして最終行目は(1,m)・・・
(n,m)までの座標である。この表示座標は当然のこ
とながら、図15で示した試料4の電子ビーム2の走査
領域39の座標と同一である。1〜nはCRTモニタ2
5の水平同期信号28−1で、1〜NはX軸走査信号1
8であり、また1〜mは垂直同期信号28−2で、1〜
MはY軸同期信号19である。nをNにmをMに置き換
えれば、両座標ともに同一の座標になる。
標で表示した。横軸は1からnまで、縦軸は1からmま
での座標(n,m)に分割した。像の表示順は左上角の
第1行目の座標(1,1)から(2,1)・・・(n−
1,1),(n,1)と、2行目は(1,2),(2,2)
・・・(n−1,2),(n,2)と、後は3,4,・・
・m−1行目と、そして最終行目は(1,m)・・・
(n,m)までの座標である。この表示座標は当然のこ
とながら、図15で示した試料4の電子ビーム2の走査
領域39の座標と同一である。1〜nはCRTモニタ2
5の水平同期信号28−1で、1〜NはX軸走査信号1
8であり、また1〜mは垂直同期信号28−2で、1〜
MはY軸同期信号19である。nをNにmをMに置き換
えれば、両座標ともに同一の座標になる。
【0059】ここでメモリアドレスの構造は行分が下位
nアドレスに相当し、列分は上位mアドレスに相当し
て、図6に示したアドレスレジスタB63の下位アドレ
スデータ63lはこのnで水平同期信号に、また上位ア
ドレスデータ63uはこのmで垂直同期信号に相当す
る。従って、アドレスレジスタB63をアドレス更新信
号64で更新すれば、メモリ53のメモリデータ47の
読みだし動作と、CRTモニタの同期信号28は必然的
に発生させることができ、記憶している電顕像を表示す
ることができる。
nアドレスに相当し、列分は上位mアドレスに相当し
て、図6に示したアドレスレジスタB63の下位アドレ
スデータ63lはこのnで水平同期信号に、また上位ア
ドレスデータ63uはこのmで垂直同期信号に相当す
る。従って、アドレスレジスタB63をアドレス更新信
号64で更新すれば、メモリ53のメモリデータ47の
読みだし動作と、CRTモニタの同期信号28は必然的
に発生させることができ、記憶している電顕像を表示す
ることができる。
【0060】ここでCRTモニタ25の表示座標と像デ
ータ52を記憶するメモリ53のアドレスとの関係を示
すと、図7の1行目は座標(1,1)〜(n,1)はアド
レス1〜n,2行目は(1,2)〜(n,2)が(n+
1)〜2n,・・・、最終行は(1,m)〜(n,m)が
(m−1)*n+1〜m*nに相当する。このメモリ53
の構成を図8に示す。枠の左側には1〜nまでのモニタ
1行分に相当するメモリのm行分である1〜m*nま
で、また右側にはそれに相当する座標を示した。
ータ52を記憶するメモリ53のアドレスとの関係を示
すと、図7の1行目は座標(1,1)〜(n,1)はアド
レス1〜n,2行目は(1,2)〜(n,2)が(n+
1)〜2n,・・・、最終行は(1,m)〜(n,m)が
(m−1)*n+1〜m*nに相当する。このメモリ53
の構成を図8に示す。枠の左側には1〜nまでのモニタ
1行分に相当するメモリのm行分である1〜m*nま
で、また右側にはそれに相当する座標を示した。
【0061】これからメモリ53のアドレスレジスタB
63にアドレスデータ1をセットし、逐次アドレス更新
信号64を発生させてアドレス1〜m*nまでのメモリ
データ47を読みだせば、図6に示した様に輝度信号2
4とアドレスデータから同期信号28をDA変換器67
で、変換してCRTモニタに入力すれば静止画が表示で
きる。
63にアドレスデータ1をセットし、逐次アドレス更新
信号64を発生させてアドレス1〜m*nまでのメモリ
データ47を読みだせば、図6に示した様に輝度信号2
4とアドレスデータから同期信号28をDA変換器67
で、変換してCRTモニタに入力すれば静止画が表示で
きる。
【0062】また図9にCRTモニタ25に二つの電顕
像を表示する例を示した。例えば左側は透過像で、右側
は回折像である。この表示はメモリ53の構成を図10
に示したようにする。
像を表示する例を示した。例えば左側は透過像で、右側
は回折像である。この表示はメモリ53の構成を図10
に示したようにする。
【0063】図10は、例えば、透過像を記憶するメモ
リをAm で示し、回折像を記憶するメモリをBm で示し
た。データの収集時には、同時に発生する信号をメモリ
アドレスを変えながら、2区分されたメモリA1には1
〜n/2、B1にはn/2+1〜nまでを表示1行分に
して、逐次m行分のメモリAm,Bmに書き込む。また表
示するにはA1から連続してB1,A2,B2・・・,
Am,Bmと読みだして表示すれば、二つの電顕像が同時
に一つのCRTモニタに表示できる。
リをAm で示し、回折像を記憶するメモリをBm で示し
た。データの収集時には、同時に発生する信号をメモリ
アドレスを変えながら、2区分されたメモリA1には1
〜n/2、B1にはn/2+1〜nまでを表示1行分に
して、逐次m行分のメモリAm,Bmに書き込む。また表
示するにはA1から連続してB1,A2,B2・・・,
Am,Bmと読みだして表示すれば、二つの電顕像が同時
に一つのCRTモニタに表示できる。
【0064】
【発明の効果】試料の同一位置,同一時刻における異な
る複数の電顕像を個別の、または同一のモニタに同時表
示できる。これによって従来個別に観察せざるを得なか
った透過像と回折像を同時に同一条件で観察できる様に
なったこと、またSTEM像が静止画として観察できる
様になった。さらにこれらの電顕像がメモリに記憶でき
たため、これらの電顕像を原画のまままた画像処理した
電顕像をカラープリンタ等で写真と同等以上のコピーが
取れる。
る複数の電顕像を個別の、または同一のモニタに同時表
示できる。これによって従来個別に観察せざるを得なか
った透過像と回折像を同時に同一条件で観察できる様に
なったこと、またSTEM像が静止画として観察できる
様になった。さらにこれらの電顕像がメモリに記憶でき
たため、これらの電顕像を原画のまままた画像処理した
電顕像をカラープリンタ等で写真と同等以上のコピーが
取れる。
【図1】本発明を実施する走査型透過電子顕微鏡のブロ
ック図。
ック図。
【図2】従来型の検出器と本発明の複合検出器の説明
図。
図。
【図3】2系統の電顕像信号を同時に処理し、2個のC
RTモニタに表示する装置のブロック図。
RTモニタに表示する装置のブロック図。
【図4】走査型電子顕微鏡の走査信号と電顕像信号の処
理タイミングチャート。
理タイミングチャート。
【図5】メモリに記憶されている像データを読みだして
表示信号を作る例を示すタイミングチャート。
表示信号を作る例を示すタイミングチャート。
【図6】走査型透過電子顕微鏡像の静止画をCRTモニ
タに表示するブロック図。
タに表示するブロック図。
【図7】メモリに記憶した電顕像を表示するCRTモニ
タの表示座標の説明図。
タの表示座標の説明図。
【図8】CRTモニタの表示座標とメモリに記憶した電
顕像の座標関係の説明図。
顕像の座標関係の説明図。
【図9】CRTモニタに異なる複数の電顕像を表示する
座標の説明図。
座標の説明図。
【図10】CRTモニタに異なる複数の電顕像を表示す
る座標とメモリの説明図。
る座標とメモリの説明図。
【図11】透過電子顕微鏡の説明図。
【図12】透過電子顕微鏡の回折像の結像の説明図。
【図13】従来の走査型透過電子顕微鏡の説明図。
【図14】電子ビームの試料への照射と走査例を示す説
明図。
明図。
【図15】試料面上を走査する電子ビームの座標を示す
説明図。
説明図。
【図16】電子ビームを走査するX軸走査信号とY軸走
査信号を示す説明図。
査信号を示す説明図。
【符号の説明】 1…電子銃と加速管、3…コンデンサレンズ、4…試
料、5…対物レンズ、7…中間レンズ、9…投影レン
ズ、18…X軸走査信号、19…Y軸走査信号、24…
輝度信号、25…CRTモニタ、26…走査信号発生
器、27…制御装置、28…CRT同期信号、30…走
査指令、40…像信号、41…記憶装置、42…表示デ
ータ、43…表示コントローラ、44…走査信号トリ
ガ、45…記憶制御信号、47…メモリデータ、48…
画像処理装置、49…画像処理コマンド、50…出力装
置。
料、5…対物レンズ、7…中間レンズ、9…投影レン
ズ、18…X軸走査信号、19…Y軸走査信号、24…
輝度信号、25…CRTモニタ、26…走査信号発生
器、27…制御装置、28…CRT同期信号、30…走
査指令、40…像信号、41…記憶装置、42…表示デ
ータ、43…表示コントローラ、44…走査信号トリ
ガ、45…記憶制御信号、47…メモリデータ、48…
画像処理装置、49…画像処理コマンド、50…出力装
置。
Claims (9)
- 【請求項1】一般的な透過電子顕微鏡において、試料に
照射する電子ビームをXY方向に走査できる機能を備
え、前記試料の透過像信号あるいは回折像信号のいずれ
かの像信号を検出できる検出器を備えた走査型透過電子
顕微鏡において、前記透過像信号と回折像信号とを同時
に検出できる検出器を装置に備え、この同一試料の同一
位置における同一時刻での二つの異なる電顕像を、同時
に観察できるモニタ機能と、同時にコンピュータに記憶
する機能と,記憶した電顕像を外部記憶装置やコンピュ
ータに記録する機能と,プリンタに電顕像を出力し記録
する機能を備えたことを特徴とする走査型透過電子顕微
鏡。 - 【請求項2】請求項1において、透過像信号あるいは回
折像信号を検出する二種類の検出器を、信号の結像位置
の近くに組み合わせて配置し、回折像信号を検出する検
出器は透過像信号を検出する検出器の上部に配置し、前
記検出器の下部には回折像信号の電子ビームの漏洩エネ
ルギを遮断する遮蔽部を付加し、透過像信号を検出する
検出器に回折像信号が漏洩しないよう、信号が分離でき
る構造にした走査型透過電子顕微鏡。 - 【請求項3】請求項1において、前記試料の同一位置,
同一時刻における透過像信号と回折像信号とを、同時に
検出する度に、これら複数の電顕像を1個もしくは複数
のモニタに表示できる走査型透過電子顕微鏡。 - 【請求項4】請求項1において、前記試料の全走査領域
にわたって同一位置,同一時刻における透過像信号と回
折像信号のデータ収集が完了した後に、透過像と回折像
を1個のもしくは複数のCRTモニタに表示する走査型
透過電子顕微鏡。 - 【請求項5】請求項1において、前記試料の同一位置,
同一時刻での透過像信号と回折像信号とを逐次アナログ
ディジタル変換し、個別のメモリ領域に電顕像データと
して記憶したうえで、電顕像データを原画もしくはコン
ピュータ等を使って画像処理した後、1個の、もしくは
複数のCRTモニタ等に表示する走査型透過電子顕微
鏡。 - 【請求項6】請求項1,3,4または5において、複数
の電顕像を一個のモニタに表示する時、モニタ画面を複
数に分割、例えば、左右二分割し左半分に透過像,右半
分に回折像のフォーマットで同一画面に同時に複数の像
を表示する走査型透過電子顕微鏡。 - 【請求項7】請求項1,3,4,5または6において、
メモリに記憶した電顕像を直接原画のまま、もしくは画
像処理した後に、電顕像ごとに個別のまたは画像処理等
によって一枚の電顕像に合成し、プリンタに出力する走
査型透過電子顕微鏡。 - 【請求項8】請求項1または3において、電顕像の像デ
ータを記憶するメモリ等に、書き込みと読みだしが同時
に独立にできる様な記憶機能を、メモリで構成し、像デ
ータの収集状態における様な記憶処理動作に関係なく、
既収集像データを静止画としてモニタに表示し観察する
走査型透過電子顕微鏡。 - 【請求項9】請求項1または3において、透過像信号と
回折像信号とを記憶するメモリ領域に、二つの像データ
をメモリアドレスを交互に変えて、表示行毎の個別ブロ
ックに記憶し、さらにその像データを読みだす時には個
別ブロックを連続して読みだし、同時に異なる像データ
を同一モニタに表示する走査型透過電子顕微鏡。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP7033347A JPH08227681A (ja) | 1995-02-22 | 1995-02-22 | 走査型透過電子顕微鏡 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP7033347A JPH08227681A (ja) | 1995-02-22 | 1995-02-22 | 走査型透過電子顕微鏡 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH08227681A true JPH08227681A (ja) | 1996-09-03 |
Family
ID=12384046
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP7033347A Pending JPH08227681A (ja) | 1995-02-22 | 1995-02-22 | 走査型透過電子顕微鏡 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH08227681A (ja) |
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2003014667A (ja) * | 2001-07-05 | 2003-01-15 | Hitachi Ltd | 電子線を用いた観察装置及び観察方法 |
JP2006153894A (ja) * | 2006-03-06 | 2006-06-15 | Hitachi Ltd | 電子線を用いた観察装置及び観察方法 |
JP2008128808A (ja) * | 2006-11-21 | 2008-06-05 | Jeol Ltd | データ処理装置 |
JP2009514141A (ja) * | 2003-07-09 | 2009-04-02 | カール・ツァイス・エヌティーエス・ゲーエムベーハー | 走査型電子顕微鏡用の検出器システムおよび対応する検出器システムを備える走査型電子顕微鏡 |
EP2091063A3 (en) * | 2008-02-15 | 2010-04-21 | Hitachi Ltd. | Electron beam observation device using a pre-specimen magnetic field as image-forming lens and specimen observation method |
-
1995
- 1995-02-22 JP JP7033347A patent/JPH08227681A/ja active Pending
Cited By (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2003014667A (ja) * | 2001-07-05 | 2003-01-15 | Hitachi Ltd | 電子線を用いた観察装置及び観察方法 |
JP2009514141A (ja) * | 2003-07-09 | 2009-04-02 | カール・ツァイス・エヌティーエス・ゲーエムベーハー | 走査型電子顕微鏡用の検出器システムおよび対応する検出器システムを備える走査型電子顕微鏡 |
JP4800211B2 (ja) * | 2003-07-09 | 2011-10-26 | カール・ツァイス・エヌティーエス・ゲーエムベーハー | 走査型電子顕微鏡用の検出器システムおよび対応する検出器システムを備える走査型電子顕微鏡 |
JP2006153894A (ja) * | 2006-03-06 | 2006-06-15 | Hitachi Ltd | 電子線を用いた観察装置及び観察方法 |
JP2008128808A (ja) * | 2006-11-21 | 2008-06-05 | Jeol Ltd | データ処理装置 |
EP2091063A3 (en) * | 2008-02-15 | 2010-04-21 | Hitachi Ltd. | Electron beam observation device using a pre-specimen magnetic field as image-forming lens and specimen observation method |
US7939801B2 (en) | 2008-02-15 | 2011-05-10 | Hitachi, Ltd. | Electron beam observation device using pre-specimen magnetic field as image-forming lens and specimen observation method |
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