JPS6029187B2 - 電子顕微鏡 - Google Patents
電子顕微鏡Info
- Publication number
- JPS6029187B2 JPS6029187B2 JP55130832A JP13083280A JPS6029187B2 JP S6029187 B2 JPS6029187 B2 JP S6029187B2 JP 55130832 A JP55130832 A JP 55130832A JP 13083280 A JP13083280 A JP 13083280A JP S6029187 B2 JPS6029187 B2 JP S6029187B2
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- JP
- Japan
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- lens
- magnification
- objective lens
- electron
- excitation
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Links
- 230000005284 excitation Effects 0.000 claims description 32
- 238000003384 imaging method Methods 0.000 claims description 5
- 238000010894 electron beam technology Methods 0.000 description 9
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 6
- 201000009310 astigmatism Diseases 0.000 description 3
- 238000000034 method Methods 0.000 description 2
- 241000219995 Wisteria Species 0.000 description 1
- 230000004075 alteration Effects 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 230000006866 deterioration Effects 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
- H01J37/00—Discharge tubes with provision for introducing objects or material to be exposed to the discharge, e.g. for the purpose of examination or processing thereof
- H01J37/02—Details
- H01J37/21—Means for adjusting the focus
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Analytical Chemistry (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は電子顕微鏡、特に高倍率から比較的低い倍率に
至るまで対物レンズのフオーカス励磁をほぼ一定に保つ
ことを可能にした電子顕微鏡に関するものである。
至るまで対物レンズのフオーカス励磁をほぼ一定に保つ
ことを可能にした電子顕微鏡に関するものである。
電子顕微鏡の対物レンズのフオーカス励磁は倍率を可変
してもほぼ一定に保つことが操作上等の上から望ましい
。
してもほぼ一定に保つことが操作上等の上から望ましい
。
従来の電子顕微鏡においては、通常制限視野倍率によっ
てのみこの条件が満足されており、この制限視野倍率を
用いることのできる倍率範囲は通常数千倍から数十万倍
であるが、かかる従来の制限視野倍率を用いた一例が第
１図に示してある。第１図は、対物レンズ３と制限視野
絞り４と中間レンズ５，６と投影レンズ８とを備えた電
子顕微鏡において、比較的高倍率の像を得るために作ら
れた電子経路を示す図である。
てのみこの条件が満足されており、この制限視野倍率を
用いることのできる倍率範囲は通常数千倍から数十万倍
であるが、かかる従来の制限視野倍率を用いた一例が第
１図に示してある。第１図は、対物レンズ３と制限視野
絞り４と中間レンズ５，６と投影レンズ８とを備えた電
子顕微鏡において、比較的高倍率の像を得るために作ら
れた電子経路を示す図である。
これにおいて、試料１から散乱された電子線２は、対物
レンズ３で屈折されて制限視野絞り４面に像９として一
日結像される。数千倍乃至数十万倍という中高倍率範囲
では、中間レンズ５の物面が制限視野絞り４の面と一致
するように中間レンズ５，６および投影レンズ８の励磁
を変化させて像１０の倍率を可変するため、この倍率可
変を行っても対物レンズのフオーカス励磁をほぼ一定に
保つことができる。ところが、上記と同様、制限視野絞
り４位置に結像させて、数千倍よりも低い倍率の像１０
を得ることは可能であるが、このような像を得るには中
間レンズ６等を使って数段階にわたり像を縮小しなけれ
ばならないため、大きな軸外収差を発生し易い。そこで
従来の電子顕微鏡においては、数千倍以下の低倍率の像
を得るには、第２図に示すように対物レンズ３の励磁を
変え、中間レンズ５及び投影レンズ８の励磁によって投
影面上に低倍率像１０を結像させていた。これによれば
、試料１により散乱された電子線２は、対物レンズ３と
中間レンズ５とによって厩折され、中間レンズ５の後方
で投影レンズ８の物面に結像された後、投影レンズ８を
通って後面１３に隊１０を作っている。
レンズ３で屈折されて制限視野絞り４面に像９として一
日結像される。数千倍乃至数十万倍という中高倍率範囲
では、中間レンズ５の物面が制限視野絞り４の面と一致
するように中間レンズ５，６および投影レンズ８の励磁
を変化させて像１０の倍率を可変するため、この倍率可
変を行っても対物レンズのフオーカス励磁をほぼ一定に
保つことができる。ところが、上記と同様、制限視野絞
り４位置に結像させて、数千倍よりも低い倍率の像１０
を得ることは可能であるが、このような像を得るには中
間レンズ６等を使って数段階にわたり像を縮小しなけれ
ばならないため、大きな軸外収差を発生し易い。そこで
従来の電子顕微鏡においては、数千倍以下の低倍率の像
を得るには、第２図に示すように対物レンズ３の励磁を
変え、中間レンズ５及び投影レンズ８の励磁によって投
影面上に低倍率像１０を結像させていた。これによれば
、試料１により散乱された電子線２は、対物レンズ３と
中間レンズ５とによって厩折され、中間レンズ５の後方
で投影レンズ８の物面に結像された後、投影レンズ８を
通って後面１３に隊１０を作っている。
しかしながら、この方法では対物レンズ３の結像面が制
限視野絞り４面になく、この面から比較的大きな距離離
れた位贋にあるため、対物レンズ３のフオーカス励磁は
、制限視野倍率を用いる場合のフオーカス励磁に対して
数パーセント異なった値に設定される。このため、電子
顕微鏡の倍率切換操作を行い前者の制限視野倍率から後
者の低倍率へと移行した際、フオーカス励磁の再調整を
行う必要がある上、非点補正を再調整する必要が生じ、
操作が煩雑であるという問題があった。さらに対物レン
ズ３にＣ．０．レンズ（コンデンサ・オブジェクテイブ
レンズ）のような強励磁レンズを用いたような場合には
、対物レンズ３のフオーカス励磁を変化させると好まし
くない照射条件の変化をひきおこすという問題があった
。本発明は上記した従来技術の問題点に鑑みなされたも
ので、その目的は、対物レンズと制限視野絞りとの間に
おいて、上記対物レンズの直後に別の電子レンズを配置
し、数千倍以下の低倍率像を得たい時は、この電子レン
ズの励磁を変化させ、当該電子レンズの励磁変化前より
も対物レンズ寄りの位置に試料の結像面を設定すること
により、対物レンズの励磁をほぼ一定に保つたままでも
より一層低倍率の像が得られるようにした電子顕微鏡を
提供することである。即ち、本発明においては、上記の
如く対物レンズの直後に電子レンズを追加設置しておい
て、高倍率観察時には対物レンズを所定の強さに励磁す
る一方、上記電子レンズをゼロ又は極めて低い励磁強さ
に設定する。
限視野絞り４面になく、この面から比較的大きな距離離
れた位贋にあるため、対物レンズ３のフオーカス励磁は
、制限視野倍率を用いる場合のフオーカス励磁に対して
数パーセント異なった値に設定される。このため、電子
顕微鏡の倍率切換操作を行い前者の制限視野倍率から後
者の低倍率へと移行した際、フオーカス励磁の再調整を
行う必要がある上、非点補正を再調整する必要が生じ、
操作が煩雑であるという問題があった。さらに対物レン
ズ３にＣ．０．レンズ（コンデンサ・オブジェクテイブ
レンズ）のような強励磁レンズを用いたような場合には
、対物レンズ３のフオーカス励磁を変化させると好まし
くない照射条件の変化をひきおこすという問題があった
。本発明は上記した従来技術の問題点に鑑みなされたも
ので、その目的は、対物レンズと制限視野絞りとの間に
おいて、上記対物レンズの直後に別の電子レンズを配置
し、数千倍以下の低倍率像を得たい時は、この電子レン
ズの励磁を変化させ、当該電子レンズの励磁変化前より
も対物レンズ寄りの位置に試料の結像面を設定すること
により、対物レンズの励磁をほぼ一定に保つたままでも
より一層低倍率の像が得られるようにした電子顕微鏡を
提供することである。即ち、本発明においては、上記の
如く対物レンズの直後に電子レンズを追加設置しておい
て、高倍率観察時には対物レンズを所定の強さに励磁す
る一方、上記電子レンズをゼロ又は極めて低い励磁強さ
に設定する。
これにより、対物レンズの後方の所定の位置にて試料の
対物レンズ結像が行われ、更に中間レンズ、投影レンズ
による結像が行われて試料の高倍率観察像が得られる。
次に、低倍率観察を行う時は、対物レンズの励磁強さを
上記強さそ同じに保つたまま電子レンズの励磁を増大変
化させる。すると、上記対物レンズ結像位置よりも対物
レンズ寄りの位置において試料の対物レンズ結像が行わ
れ、次いで中間レンズ、投影レンズによる結像が行われ
て試料の低倍率観察像が得られるのである。このため、
数千倍よりも低位の倍率から数十方情の高倍率に至るま
での広い倍率範囲にわたって対物レンズのフオーカス励
磁をほとんど変化させなくて済み、低倍率操作への切換
えに際しての非点収差の発生と照射条件の悪化とを防止
することができる。以下、本発明の実施例を添付の図面
に基き詳細に説明する。
対物レンズ結像が行われ、更に中間レンズ、投影レンズ
による結像が行われて試料の高倍率観察像が得られる。
次に、低倍率観察を行う時は、対物レンズの励磁強さを
上記強さそ同じに保つたまま電子レンズの励磁を増大変
化させる。すると、上記対物レンズ結像位置よりも対物
レンズ寄りの位置において試料の対物レンズ結像が行わ
れ、次いで中間レンズ、投影レンズによる結像が行われ
て試料の低倍率観察像が得られるのである。このため、
数千倍よりも低位の倍率から数十方情の高倍率に至るま
での広い倍率範囲にわたって対物レンズのフオーカス励
磁をほとんど変化させなくて済み、低倍率操作への切換
えに際しての非点収差の発生と照射条件の悪化とを防止
することができる。以下、本発明の実施例を添付の図面
に基き詳細に説明する。
第３図及び第４図は本発明の一実施例を示す図である。
このうち、第３図は、制限視野倍率を使った試料の嫁観
察状態を示し、電子顕微鏡における高倍率観察法の一例
である。この実施例に係る電子顕微鏡は、試料１面の後
方に配置された対物レンズ３と、対物レンズ３の後方に
配置された制限視野絞り４、中間レンズ５，６及び投影
レンズ８を有する点については上記従来からの電子顕微
鏡と同様である。しかし従来例と異なり、対物レンズ３
と制限視野絞り４との間には、対物レンズ３や中間レン
ズ５，６等とは別に電子レンズ１２が配置され、試料１
の対物レンズ３結像電子線を屈折させることができるよ
うになっている。この電子レンズ１２は、対物レンズ３
の後方に配置され対物レンズ３や中間レンズ５，６等と
は独立して電気的にオン・オフ操作できるように構成さ
れ、オン操作時は、対物レンズ３を通過した電子線を更
に屈折させることができる。そして高倍率観察をするた
め制限視野倍率を使う場合には電子レンズ１２はオフ操
作され、低倍率観察をする場合には電子レンズ１２はオ
ン操作される。したがってこの発明による電子顕微鏡で
は、数千倍から数十方情の倍率範囲で電子顕微鏡を使用
する時は電子レンズ１２は励磁されず、試料１から出た
電子線２は、第１図に示したのと同機に、対物レンズ３
で屈折されて制限視野絞り４の面上の点１４に結像し、
その後中間レンズ５，６によって像７を作り、投影レン
ズ８を通った後像記録面１３に像１０を作る。
察状態を示し、電子顕微鏡における高倍率観察法の一例
である。この実施例に係る電子顕微鏡は、試料１面の後
方に配置された対物レンズ３と、対物レンズ３の後方に
配置された制限視野絞り４、中間レンズ５，６及び投影
レンズ８を有する点については上記従来からの電子顕微
鏡と同様である。しかし従来例と異なり、対物レンズ３
と制限視野絞り４との間には、対物レンズ３や中間レン
ズ５，６等とは別に電子レンズ１２が配置され、試料１
の対物レンズ３結像電子線を屈折させることができるよ
うになっている。この電子レンズ１２は、対物レンズ３
の後方に配置され対物レンズ３や中間レンズ５，６等と
は独立して電気的にオン・オフ操作できるように構成さ
れ、オン操作時は、対物レンズ３を通過した電子線を更
に屈折させることができる。そして高倍率観察をするた
め制限視野倍率を使う場合には電子レンズ１２はオフ操
作され、低倍率観察をする場合には電子レンズ１２はオ
ン操作される。したがってこの発明による電子顕微鏡で
は、数千倍から数十方情の倍率範囲で電子顕微鏡を使用
する時は電子レンズ１２は励磁されず、試料１から出た
電子線２は、第１図に示したのと同機に、対物レンズ３
で屈折されて制限視野絞り４の面上の点１４に結像し、
その後中間レンズ５，６によって像７を作り、投影レン
ズ８を通った後像記録面１３に像１０を作る。
また倍率変化は、中間レンズ５，６や投影レンズ８の励
磁を可変して行われる。他方、試料１を低倍率で観察す
るときは、対物レンズ３や中間レンズ５，６等と共に電
子レンズ１２もまたオン操作されて励磁される。このた
め、試料１から出た電子線２は、対物レンズ３と電子レ
ンズ１２とによって屈折され、当該電子レンズ１２と制
限視野絞りとの間の点１５に結像し像１６を作る。この
場合、対物レンズ３の励磁は上記制限視野倍率における
励磁と同じであり、電子線２は対物レンズ３を通過した
後、第４図中点線１７で示すように点１４の方向に進む
。そして電子レンズ１２を適当な大きさに励磁すること
により、像１６を電子レンズ１２と制限視野絞り４との
間の所定の位置に作る。一方、中間レンズ５，６および
投影レンズ８については、低倍率領域内で倍率可変して
も、中間レンズ５の物面が常に像１６の結像点１５に来
るよう上記中間レンズ５，６および投影レンズ８の励磁
が設定される。かかる励磁設定を行うことにより中間レ
ンズ５の物面が制限視野絞り面上の点１４位置から点１
５位置へと対物レンズ３側へ移動するため、中間レンズ
５，６及び投影レンズ８による綾拡大率が制限視野倍率
の場合よりも低下し、低倍率像１０が得られる。上述の
説明においては、電子レンズ１２を、第３図に示した制
限視野倍率においてはオフ、第４図に示した低倍率にお
いてはオンしたが、前者においてもオンしてもよい。す
なわち、制限視野倍率において、電子レンズ１２の励磁
を比較的弱励磁にして対物レンズ３と電子レンズ１２に
より、制限視野絞り４面上に第１の像を結ばせ、低倍率
においては、電子レンズ１２の励磁を増して、藤面を制
限視野絞り４の前方の点１５に移動させてもよい。こう
して、数百倍から数千倍に至る倍率が得られるが、この
倍率範囲内における倍率変更の間、対物レンズ３のフオ
ーカス励磁は、中間レンズ５，６のヒステリシスの影響
を受けて若干変化することが考えられるが、制限視野倍
率におけるフオーカス励磁とはほとんど変らない。
磁を可変して行われる。他方、試料１を低倍率で観察す
るときは、対物レンズ３や中間レンズ５，６等と共に電
子レンズ１２もまたオン操作されて励磁される。このた
め、試料１から出た電子線２は、対物レンズ３と電子レ
ンズ１２とによって屈折され、当該電子レンズ１２と制
限視野絞りとの間の点１５に結像し像１６を作る。この
場合、対物レンズ３の励磁は上記制限視野倍率における
励磁と同じであり、電子線２は対物レンズ３を通過した
後、第４図中点線１７で示すように点１４の方向に進む
。そして電子レンズ１２を適当な大きさに励磁すること
により、像１６を電子レンズ１２と制限視野絞り４との
間の所定の位置に作る。一方、中間レンズ５，６および
投影レンズ８については、低倍率領域内で倍率可変して
も、中間レンズ５の物面が常に像１６の結像点１５に来
るよう上記中間レンズ５，６および投影レンズ８の励磁
が設定される。かかる励磁設定を行うことにより中間レ
ンズ５の物面が制限視野絞り面上の点１４位置から点１
５位置へと対物レンズ３側へ移動するため、中間レンズ
５，６及び投影レンズ８による綾拡大率が制限視野倍率
の場合よりも低下し、低倍率像１０が得られる。上述の
説明においては、電子レンズ１２を、第３図に示した制
限視野倍率においてはオフ、第４図に示した低倍率にお
いてはオンしたが、前者においてもオンしてもよい。す
なわち、制限視野倍率において、電子レンズ１２の励磁
を比較的弱励磁にして対物レンズ３と電子レンズ１２に
より、制限視野絞り４面上に第１の像を結ばせ、低倍率
においては、電子レンズ１２の励磁を増して、藤面を制
限視野絞り４の前方の点１５に移動させてもよい。こう
して、数百倍から数千倍に至る倍率が得られるが、この
倍率範囲内における倍率変更の間、対物レンズ３のフオ
ーカス励磁は、中間レンズ５，６のヒステリシスの影響
を受けて若干変化することが考えられるが、制限視野倍
率におけるフオーカス励磁とはほとんど変らない。
第２図に示した従来の低倍率結像法では、対物レンズ励
磁は倍率に応じて変化していたのに対して、本発明の電
子顕微鏡では、高倍率領域だけでなく低倍率領域でも対
物レンズ励磁を不変にすることができる。以上説明した
ように、本発明によれば、数百倍から数十方倍までにわ
たる広い倍率範囲にわたって対物レンズのフオーカス励
磁をほとんど変化させる必要がなく、また、このフオー
カス励磁の変化に伴なう非点の変化も殆ど生じないから
再調整する必要がなくなる。そして倍率を変えた場合の
フオーカスの調整幅を最小にすることができ、操作上非
常に簡便な電子顕微鏡にすることができる。さらにまた
、Ｃ．０．レンズのような、強励磁電子レンズを対物レ
ンズとして使用する電子顕微鏡に本発明を適用すれば、
対物レンズを励磁変化させることによる、試料より集東
レンズ側の対物レンズ磁場可変に伴って生じる試料照射
条件の変化がなくなり、良好な像観察が可能となる等の
効果が得られる。
磁は倍率に応じて変化していたのに対して、本発明の電
子顕微鏡では、高倍率領域だけでなく低倍率領域でも対
物レンズ励磁を不変にすることができる。以上説明した
ように、本発明によれば、数百倍から数十方倍までにわ
たる広い倍率範囲にわたって対物レンズのフオーカス励
磁をほとんど変化させる必要がなく、また、このフオー
カス励磁の変化に伴なう非点の変化も殆ど生じないから
再調整する必要がなくなる。そして倍率を変えた場合の
フオーカスの調整幅を最小にすることができ、操作上非
常に簡便な電子顕微鏡にすることができる。さらにまた
、Ｃ．０．レンズのような、強励磁電子レンズを対物レ
ンズとして使用する電子顕微鏡に本発明を適用すれば、
対物レンズを励磁変化させることによる、試料より集東
レンズ側の対物レンズ磁場可変に伴って生じる試料照射
条件の変化がなくなり、良好な像観察が可能となる等の
効果が得られる。
第１図は、従来の電子顕微鏡を制限視野倍率にて作動さ
せている状態を示す図である。 第２図は、従来の電子顕微鏡に低倍率結像させるために
作動させている状態を示す図である。第３図は、本発明
による電子顕微鏡を制限視野倍率にて作動させている状
態を示す図である。第４図は、本発明による電子顕微鏡
を使って低倍率結像させている状態を示す図である。１
・・…・試料、２・…・・電子線、３・・・・・・対物
レンズ、４・・・…制限視野絞り、５，６…・・・中間
レンズ、８・・・・・・投影レンズ、１２・・・・・・
電子レンズ。 第１図第２図 第３図 第４図
せている状態を示す図である。 第２図は、従来の電子顕微鏡に低倍率結像させるために
作動させている状態を示す図である。第３図は、本発明
による電子顕微鏡を制限視野倍率にて作動させている状
態を示す図である。第４図は、本発明による電子顕微鏡
を使って低倍率結像させている状態を示す図である。１
・・…・試料、２・…・・電子線、３・・・・・・対物
レンズ、４・・・…制限視野絞り、５，６…・・・中間
レンズ、８・・・・・・投影レンズ、１２・・・・・・
電子レンズ。 第１図第２図 第３図 第４図
Claims (1)
- １ 対物レンズと、対物レンズの後方に配置された制限
視野絞り及び中間レンズと、中間レンズ後方に配置され
た投影レンズとを有する電子顕微鏡において、対物レン
ズと制限視野絞りとの間に励磁可変の電子レンズを配置
し、高倍率による観察時は、対物レンズと上記電子レン
ズによる試料の結像面を、対物レンズ後方の所定の位置
に設定する一方、低倍率による観察時は、この電子レン
ズを、高倍率観察時における強度とは異なつた強度に励
磁変化させ、対物レンズと上記電子レンズとによる試料
の結像面を上記電子レンズの励磁変化前よりも対物レン
ズ寄りで、上記電子レンズと制限視野絞りとの間の位置
に設定すると共に、更に中間レンズ及び投影レンズによ
り像記録面に結像することにより、高倍率から低倍率に
至る倍率範囲において対物レンズのフオーカス励磁をほ
ぼ一定に保ち得るようにしたことを特徴とする電子顕微
鏡。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP55130832A JPS6029187B2 (ja) | 1980-09-22 | 1980-09-22 | 電子顕微鏡 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP55130832A JPS6029187B2 (ja) | 1980-09-22 | 1980-09-22 | 電子顕微鏡 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5757460A JPS5757460A (en) | 1982-04-06 |
| JPS6029187B2 true JPS6029187B2 (ja) | 1985-07-09 |
Family
ID=15043734
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP55130832A Expired JPS6029187B2 (ja) | 1980-09-22 | 1980-09-22 | 電子顕微鏡 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6029187B2 (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS58119146A (ja) * | 1982-01-11 | 1983-07-15 | Jeol Ltd | 電子顕微鏡 |
| JPS60182043A (ja) * | 1984-02-29 | 1985-09-17 | Hitachi Ltd | カセット装着装置 |
| WO2018189850A1 (ja) * | 2017-04-13 | 2018-10-18 | 株式会社 日立ハイテクノロジーズ | 電子顕微鏡 |
-
1980
- 1980-09-22 JP JP55130832A patent/JPS6029187B2/ja not_active Expired
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5757460A (en) | 1982-04-06 |
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