KR101734225B1 - Scintillation detector for electron microscope and the electron microscope including the same - Google Patents

Scintillation detector for electron microscope and the electron microscope including the same Download PDF

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Abstract

본 발명은 STEM 영상관찰을 위해 검출감도와 신호 대 잡음비가 뛰어난 복수개의 고리형 형광검출기(scintillation detector)를 이용하여 산란여부 및 회절각 분포에 따른 영상을 고해상도로 빠르게 획득할 수 있는 형광검출기에 관한 것으로, 명시야 영상과 암시야 영상을 분리 관찰하고 전자검출에 의해 발생된 광신호의 색상을 달리하여 광 가이드를 통해 혼합광을 전송한 뒤 광 분리부로 분리하는 것이 가능하여 분해능을 높일 수 있다. 또한, 후방산란전자 영상 검출기를 좌우대칭 또는 사방대칭형의 형광검출기로 하여 3차원 영상을 획득할 수 있는 검출기 및 이러한 검출기능을 가지는 전자현미경을 제공한다.The present invention relates to a fluorescence detector capable of rapidly acquiring images with high resolution in accordance with scattering and diffraction angle distribution using a plurality of annular fluorescent scintillation detectors having excellent detection sensitivity and signal-to-noise ratio for STEM image observation In this case, it is possible to separate the bright field image and the dark field image from each other and transmit the mixed light through the light guide with the color of the optical signal generated by the electron detection, and then separate the separated light into the optical isolator, thereby improving the resolution. In addition, a detector capable of obtaining a three-dimensional image using a backscattering electronic image detector as a symmetric or quadrangular symmetrical fluorescent detector, and an electron microscope having such a detecting function are provided.

Description

전자현미경용 형광검출기 장치 및 이를 구비한 전자현미경 {SCINTILLATION DETECTOR FOR ELECTRON MICROSCOPE AND THE ELECTRON MICROSCOPE INCLUDING THE SAME}TECHNICAL FIELD [0001] The present invention relates to a fluorescence detector device for an electron microscope, and an electron microscope having the same. BACKGROUND ART < RTI ID = 0.0 >

본 발명은 전자현미경에서 전자를 검출하는 검출기에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 STEM 영상관찰을 위해 검출감도와 신호 대 잡음비가 뛰어난 복수개의 고리형 형광검출기(scintillation detector)를 이용하여 산란여부 및 회절각 분포에 따른 명시야 영상과 암시야 영상을 고해상도로 빠르게 획득하며, 전자현미경(TEM, SEM)의 후방산란전자 검출에도 짝수개로 분할된 형광검출기를 이용하여 대칭영상을 획득하여 이를 이용하여 입체영상을 관측할 수 있는 형광검출기에 관한 것이다.The present invention relates to a detector for detecting electrons in an electron microscope, and more particularly, to a detector for detecting an electron using a plurality of annular fluorescent scintillation detectors excellent in detection sensitivity and signal-to-noise ratio, (TEM and SEM), and the symmetry image is obtained by using even-numbered fluorescence detector. The stereoscopic image is obtained by using the fluorescence detector To an observable fluorescence detector.

주사형 투과전자현미경(STEM : Scanning Transmission Electron Microscopy)은 전자빔을 시료에 2차원적으로 주사하면서 시료를 투과한 전자를 검출하여 투과 이미지를 형성한다. 이는 투과전자현미경(TEM)에 전자빔을 집속시켜 시료 위를 스캔(Raster Scan)하는 기능을 추가한 것으로 그 해상도는 일반적으로 투과전자현미경보다 우수하다. 즉, 주사형 투과전자현미경은 대물렌즈로 시편에 쪼여지는 전자빔을 더욱 집광시키고 좁은 영역으로 퍼지는 투과빔을 검출하여 영상화시키는 것이다.Scanning transmission electron microscopy (STEM) scans electron beams two-dimensionally on a specimen and detects electrons that have penetrated the specimen to form a transmission image. This is the addition of a function to focus the electron beam on a transmission electron microscope (TEM) and scan the sample (Raster Scan). Its resolution is generally superior to the transmission electron microscope. That is, a scanning transmission electron microscope is an objective lens for further converging an electron beam focused on a specimen and detecting and transmitting a transmission beam spreading to a narrow area.

주사형 투과전자현미경이 영상관찰법에는 명시야영상법(BFI, Bright Field Imaging)과 암시야영상법(DFI, Dark Field Imaging)이 있으며, 명시야영상법은 전자회절패턴의 광축 상에 검출기를 배치하여 투과전자를 검출하면서, 시료면에서의 주사신호와 동기하여 2차원 화상을 형성시킨다. 주사형 투과전자현미경의 검출기는 광증폭기(PMT, Photo Multiplier Tube) 등 1차원 검출기를 이용하므로 전자의 주사신호와 동기되면서 시계열적으로 전자의 강도를 검출하게 된다.Scanning electron microscopy includes observation of bright field imaging (BFI) and dark field imaging (DFI) in the image observation method. In the clear camping method, the detector is placed on the optical axis of the electron diffraction pattern, Dimensional image in synchronism with the scanning signal on the sample surface while detecting the two-dimensional image. Since the detector of the scanning transmission electron microscope uses a one-dimensional detector such as an optical amplifier (PMT, Photo Multiplier Tube), the intensity of electrons is detected in a time-series manner in synchronism with the scan signal of the electron.

암시야영상법은 전자회절패턴에서 고각도 산란영역에 고리형(도넛 형상)의 암시야 검출기를 배치하여 중심빔을 받지 않는 이미지를 검출한다. 투영렌즈의 배율을 조절하고 카메라 길이를 적절하게 설정하면 검출기는 저각도로 회전된 암시야상인 저각도 암시야(LAADF, Low-Angle Annular Dark Field Image) 및/또는, 고각도 암시야(HAADF, High-Angle Annular Dark Field Image)를 분리하여 얻을 수 있다. The implicit camouflage method detects an image that does not receive a center beam by arranging a ring-shaped (donut-shaped) dark field detector in a high-angle scattering region in an electron diffraction pattern. If the magnification of the projection lens is adjusted and the camera length is set appropriately, the detector will detect low angle dark field (LAADF) and / or high angle dark field (HAADF, High-Angle Annular Dark Field Image).

주사형 투과전자현미경에 사용되는 전자원은 통상적으로 집속도가 높은 전기장 방출원(Field Emission Source)으로 나노미터 이하(sub nm) 크기의 입사전자(1차 전자)빔을 유지하면서 그 크기 내에서 전자전류를 크게 하는 것이 중요하다. 또한, 입사 전자빔의 크기가 작아서 전류밀도가 높다고 하더라도 빔 전류가 낮으므로 이와 상호작용한 투과전자(2차전자)의 수도 상대적으로 적기 때문에 검출기의 감도를 높이고 신호분리를 위해서 명시야용 검출기와 암시야용 검출기를 분리하여 배열하는 것이 일반적이다.The electron source used in the scanning electron microscope is usually a Field Emission Source with a high collection rate, while maintaining an incident electron (primary electron) beam of sub-nanometer size, It is important to increase the electron current. Since the beam current is low even when the incident electron beam is small and the current density is low, the number of the transmitted electrons (secondary electrons) interacted with each other is relatively small. Therefore, the sensitivity of the detector can be increased, Detectors are generally separated and arranged.

또한 전자현미경에서는 주사형과 투과형 모두 2차전자 이외에 반사전자인 후방산란전자 영상을 관찰할 수 있다. 후방산란전자는 시료 내부에서 입사전자와 반응하는 원소의 원자번호가 클수록 많아지는(후방산란전자 발생계수 증가) 경향이 있다. 시료의 구성원자가 무거울수록 후방산란 정도는 더욱 커지기 때문에 평평한 시료의 표면에서 원자번호의 차이에 의한 대비가 후방산란 전자상에 나타난다. 따라서 후방산란 전자상으로는 시료의 조성에 대한 정보를 감지할 수 있으며 원자번호의 차이가 20 이상이면 인접상의 구별이 가능하다. In electron microscopy, backscattering electron images, which are reflection electrons in addition to secondary electrons, can be observed in both the scanning type and the transmissive type. The backscattered electrons tend to increase in the backscattering electron generation coefficient as the atomic number of the element reacting with the incident electrons in the sample increases. Since the back scattering becomes larger as the sample becomes heavier, a contrast due to the difference in atomic number on the surface of the flat sample appears on the back scattering electron. Therefore, the backscattering electron can detect information about the composition of the sample, and if the atomic number difference is 20 or more, it is possible to distinguish adjacent phases.

종래 기술의 주사형 투과전자현미경(STEM) 영상 및 후방산란전자(BSE)검출기로는 주로 사용되는 반도체 검출기를 사용하였다. 이는 광검출기(photomultiplier tube, PMT)에 비해 검출감도 및 신호 대 잡음비(signal to noise ratio) 값이 낮다는 문제가 있다. 미국 등록특허 7,285,780은 명시야와 암시야 검출을 동시에 할 수 있는 주사전자현미경의 검출기와 그 검출기를 구비한 전자현미경에 대한 기술을 개시한다. 그러나 상기 특허에 개시된 발명은 암시야 관찰을 위해 동일한 크기를 가진 4개의 사각형 다이오드 검출기를 명시야 관찰용 투과빔 경로 주위에 전자 미검출이 최소화되도록 배열한 것에 불과하여 검출기의 감도를 높이는 데는 한계가 있으며 명시야용 검출기와 암시야용 검출기의 위치도 분리되어 있다. 또한, 후방산란전자 검출기가 개선되지 않은 문제점도 가지고 있다.Semiconductor detectors, which are mainly used as a scanning electron microscope (STEM) image and a backscattering electron (BSE) detector of the prior art, are used. This has a problem that the detection sensitivity and the signal to noise ratio are lower than that of the photomultiplier tube (PMT). U.S. Patent No. 7,285,780 discloses a detector of a scanning electron microscope capable of simultaneous bright field and dark field detection and a technique for an electron microscope equipped with the detector. However, the invention disclosed in the above patent is merely a case in which four quadrature diode detectors having the same size are arranged in the vicinity of the transmission beam path for bright field observation so as to minimize the detection of darkness for the dark field observation, The positions of the clear night vision detector and dark night vision detector are also separated. Also, backscattering electron detectors have the problem of not being improved.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해소하려는 것으로서, 더욱 상세하게는 주사형 투과전자현미경의 명시야 영상과 암시야 영상을 분리 관찰하는 검출기의 감도를 높이면서 상을 뚜렷이 분리하고, 개략적인 시료조성정보를 얻는 후방산란전자 영상 검출기를 개선하여 3차원 영상을 획득할 수 있는 검출기 및 이러한 검출기능을 가지는 전자현미경을 제공하기 위한 것이다.More particularly, the present invention relates to a method and apparatus for separating a bright field image and a dark field image of a scanning transmission electron microscope To obtain a three-dimensional image, and to provide an electron microscope having such a detection function.

상기 과제를 해결하기 위하여, 본 발명자들은 주사형 투과전자현미경 영상 및/또는 후방산란전자 검출기 용도로 주로 사용되는 반도체 검출기보다 검출감도가 뛰어나고 신호 대 잡음 비(SN ratio)가 월등히 뛰어난 광검출기 구성인 형광검출기를 채택하되, 명시야용 형광검출기와 암시야용 형광검출기의 광신호를 색상을 달리하여 동시에 전달하는 광가이드를 배열한 뒤 후단부에서 색상에 따라 광을 분리하는 분광기 또는 필터를 구성하여 본 발명을 완성하기에 이르렀다. In order to solve the above problems, the inventors of the present invention have proposed a photodetector constitution which is superior in detection sensitivity and significantly superior in signal-to-noise ratio (SN ratio) to semiconductor detectors mainly used for scanning electron microscope image and / or backscattering electron detector A spectroscope or a filter for separating the light according to the color at the rear end is configured by arranging a light guide for transmitting the optical signals of the clear night light fluorescent detector and the night light fluorescent light detector with different colors at the same time, .

본 발명은 전자현미경용 형광검출기 장치로, 상기 형광검출기 장치는, 시료를 투과한 전자빔 축 상에서 제1 회절각 범위 내에 원형으로 배치되고 전자빔이 입사하여 제1 색상의 광을 방출하는 명시야 형광검출기; 상기 명시야 형광검출기와 동일 평면상에 상기 명시야 형광검출기를 둘러싸는 고리 형상으로 배치되되, 상기 전자빔 축 상에서 제1 회절각과 제2 회절각 사이에 위치하며, 전자빔이 입사하여 제2 색상의 광을 방출하는 암시야 형광검출기; 상기 명시야 형광검출기와 암시야 형광검출기에 접하여 상기 제1 색상의 광 및 상기 제2 색상의 광이 혼합된 혼합광을 가이드하는 광 가이드부; 상기 광 가이드부를 통과한 상기 혼합광을 제1 색상의 광 및 제2 색상의 광으로 분리하는 광 분리부; 상기 광 분리부를 통과한 상기 제1 색상 광 및 상기 제2 색상 광을 각각 검출하는 광검출기; 및 상기 광검출기에서 검출된 광을 영상화하는 제어부를 포함하고, 상기 명시야 형광검출기와 상기 암시야 형광검출기는 상기 광 가이드부를 향한 방향으로 광을 방출하고, 상기 광 가이드부는 입사된 광을 전반사하여 상기 광 분리부로 전달하는, 전자현미경용 형광검출기 장치를 제공한다. The present invention relates to a fluorescence detector device for an electron microscope, wherein the fluorescence detector device comprises a bright field fluorescence detector which is arranged in a circle within a first diffraction angle range on an electron beam axis transmitted through a sample and emits an electron beam, ; And a second diffractive structure disposed on the same plane as the bright field fluorescence detector in a ring shape surrounding the bright field fluorescence detector, the first diffractive structure being located between the first diffraction angle and the second diffraction angle on the electron beam axis, Lt; RTI ID = 0.0 > fluorescence < / RTI > A light guide unit for guiding mixed light in which the first color light and the second color light are mixed in contact with the bright field fluorescence detector and the dark field fluorescence detector; A light splitting unit splitting the mixed light having passed through the light guide unit into light of a first color and light of a second color; A photodetector for detecting the first color light and the second color light respectively having passed through the optical splitting unit; And a control unit for imaging the light detected by the photodetector, wherein the bright field fluorescence detector and the dark field fluorescence detector emit light in a direction toward the light guide unit, and the light guide unit totally reflects the incident light And transmits the fluorescence signal to the optical isolator.

본 발명은 또한, 상기 암시야 형광검출기는 저각도 암시야(LAADF, Low-Angle Annular Dark Field Image) 형광검출기 및 고각도 암시야(HAADF, High-Angle Annular Dark Field Image) 형광검출기를 포함하고, 상기 저각도 암시야 형광검출기는 상기 제1 회절각과 제3 회절각 사이에 위치하며, 전자빔이 입사하여 제2-1 색상의 광을 방출하고, 상기 고각도 암시야 형광검출기는 상기 제3 회절각과 상기 제2 회절각 사이에 위치하며, 전자빔이 입사하여 제2-2 색상의 광을 방출하고, 상기 제3 회절각은 상기 제1 회절각과 상기 제2 회절각 사이 값인, 전자현미경용 형광검출기 장치를 제공한다. The present invention further includes a low-angle annular dark field image (LAADF) fluorescence detector and a high-angle annular dark field image (HAADF) The low-angle dark-field fluorescence detector is positioned between the first and third diffraction angles, and the electron beam is incident to emit the light of the second-first color, and the high- And the third diffraction angle is a value between the first diffraction angle and the second diffraction angle, wherein the first diffraction angle is a value between the first diffraction angle and the second diffraction angle, Lt; / RTI >

본 발명은 또한, 상기 광 분리부는 분광기(프리즘)이고, 상기 분광기를 통과한 복수개의 단색광을 시간 또는 공간으로 분리하여 상기 광검출기로 전송하는, 전자현미경용 형광검출기 장치를 제공한다. The present invention also provides a fluorescence detector apparatus for an electron microscope, wherein the optical separation unit is a spectroscope (prism), separates a plurality of monochromatic light beams passed through the spectroscope into time or space, and transmits the separated monochromatic light to the photodetector.

본 발명은 또한, 상기 광 분리부는 단색광 여과기(광 필터)이고, 상기 단색광 여과기를 통과한 단색광을 상기 광검출기로 전송하는, 전자현미경용 형광검출기 장치를 제공한다. The present invention also provides a fluorescence detector apparatus for an electron microscope, wherein the optical separation unit is a monochromatic light filter (optical filter), and monochromatic light having passed through the monochromatic light filter is transmitted to the photodetector.

본 발명의 검출기는 형광검출기를 채택하면서, 명시야 영상과 암시야 영상을 분리 관찰하고 전자검출에 의해 발생된 광신호의 색상을 달리하여 광 가이드를 통해 혼합광을 전송한 뒤 광 분리부로 분리하는 것이 가능하여 분해능을 높일 수 있다. 또한, 후방산란전자 영상 검출기를 좌우대칭 또는 사방대칭형의 형광검출기로 하여 3차원 영상을 획득할 수 있는 검출기 및 이러한 검출기능을 가지는 전자현미경을 제공한다.The detector of the present invention adopts a fluorescence detector, separates and observes the bright field image and the dark field image, transmits the mixed light through the light guide with different colors of the optical signal generated by the electron detection, It is possible to increase the resolution. In addition, a detector capable of obtaining a three-dimensional image using a backscattering electronic image detector as a symmetric or quadrangular symmetrical fluorescent detector, and an electron microscope having such a detecting function are provided.

도 1a는 본 발명의 일 구현예에 따른, 투과전자를 검출하는 복수개의 형광검출기가 동심원형태로 배열되어 각각 서로 다른 광을 방출하고 광 가이드부에서 이를 가이드 한 뒤 분광기를 이용하여 색상별로 분광하는 형광검출기 장치를 나타낸 개념도이다.
도 1b는 상기 도 1a의 형광검출기 장치에서 분광되어 관찰되는 색상별 영상을 나타낸다.
도 2a는 본 발명의 일 구현예에 따른, 투과전자를 검출하는 복수개의 형광검출기가 동심원형태로 배열되어 각각 서로 다른 광을 방출하고 광 가이드부에서 이를 가이드 한 뒤 단색광 여과기(광 필터)를 이용하여 색상별로 분광하는 형광검출기 장치를 나타낸 개념도이다.
도 2b는 상기 도 2a의 형광검출기 장치에서 분광되어 관찰되는 색상별 영상을 나타낸다.
도 3a는 본 발명의 일 구현예에 따른, 투과전자를 검출하는 복수개의 형광검출기가 좌우대칭 또는 사방대칭으로 배열되어 각각 서로 다른 광을 방출하고 광 가이드부에서 이를 가이드 한 뒤 분광기를 이용하여 색상별로 분광하는 형광검출기 장치를 나타낸 개념도이다.
도 3b는 상기 도 3a의 형광검출기 장치에서 분광되어 관찰되는 색상별 영상을 나타낸다.
도 4a는 본 발명의 일 구현예에 따른, 반사전자를 검출하는 복수개의 형광검출기가 좌우대칭 또는 사방대칭으로 배열되어 각각 서로 다른 광을 방출하고 광 가이드부에서 이를 가이드 한 뒤 분광기를 이용하여 색상별로 분광하는 형광검출기 장치를 나타낸 개념도이다.
도 4b는 상기 도 4a의 형광검출기 장치에서 분광되어 관찰되는 색상별 영상을 나타낸다.FIG. 1A is a perspective view illustrating an embodiment of the present invention. Referring to FIG. 1A, a plurality of fluorescence detectors for detecting transmission electrons are arranged concentrically to emit different light beams, guide the same through a light guide unit, Fig. 7 is a conceptual diagram showing a fluorescence detector device.
FIG. 1B shows a color-by-color image observed by the fluorescence detector device of FIG. 1A.
FIG. 2A is a schematic view of an embodiment of the present invention, in which a plurality of fluorescence detectors for detecting transmission electrons are arranged in a concentric shape to emit different light beams, guide the same through a light guide part, and then use a monochromatic light filter FIG. 2 is a conceptual diagram showing a fluorescent detector apparatus for spectroscopically measuring a color by color.
FIG. 2B shows a color-by-color image observed by the fluorescence detector of FIG. 2A.
FIG. 3A is a schematic view of an embodiment of the present invention, in which a plurality of fluorescence detectors for detecting transmission electrons are arranged symmetrically or horizontally symmetrically to emit different light beams, guide the same through a light guide unit, FIG. 2 is a conceptual diagram showing a fluorescence detector device for spectroscopy.
FIG. 3B shows a color-by-color image observed by the fluorescence detector apparatus of FIG. 3A.
FIG. 4A is a schematic view of an embodiment of the present invention, in which a plurality of fluorescent detectors for detecting reflected electrons are arranged symmetrically or horizontally symmetrically to emit different light beams, FIG. 2 is a conceptual diagram showing a fluorescence detector device for spectroscopy.
FIG. 4B shows a color-by-color image observed by the fluorescence detector device of FIG. 4A.

이하 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있을 정도로 바람직한 실시예를 도면을 참조하여 상세하게 설명하면 다음과 같다. 본 발명의 상세한 설명에 앞서, 이하에서 설명되는 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니 된다. 따라서, 본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 일실시예에 불과할 뿐이고 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. Prior to the detailed description of the present invention, terms and words used in the present specification and claims should not be construed as limited to ordinary or dictionary terms. Therefore, the embodiments described in this specification and the configurations shown in the drawings are merely the most preferred embodiments of the present invention and do not represent all the technical ideas of the present invention. Therefore, It is to be understood that equivalents and modifications are possible.

한 양태에서 본 발명은 전자현미경용 형광검출기(scintillation detector)(10) 장치로, 상기 형광검출기 장치는, 시료를 투과한 전자빔 축(100) 상에서 제1 회절각(θ1) 범위 내에 원형으로 배치되고 전자빔이 입사하여 제1 색상의 광을 방출하는 명시야 형광검출기; 상기 명시야 형광검출기와 동일 평면상에 상기 명시야 형광검출기를 둘러싸는 고리 형상으로 배치되되, 상기 전자빔 축 상에서 제1 회절각과 제2 회절각(θ2) 사이에 위치하며, 전자빔이 입사하여 제2 색상의 광을 방출하는 암시야 형광검출기; 상기 명시야 형광검출기와 암시야 형광검출기에 접하며, 상기 제1 색상의 광 및 상기 제2 색상의 광이 혼합된 혼합광을 가이드하는 광 가이드부; 상기 광 가이드부를 통과한 상기 혼합광을 제1 색상의 광 및 제2 색상의 광으로 분리하는 광 분리부; 상기 광 분리부를 통과한 상기 제1 색상 광 및 상기 제2 색상 광을 각각 검출하는 광검출기; 및 상기 광검출기에서 검출된 광을 영상화하는 제어부를 포함한다. In one aspect, the present invention is an apparatus for scintillation detector (10) for an electron microscope, wherein the apparatus is arranged circularly within a first diffraction angle (? 1) range on an electron beam axis (100) A bright field fluorescence detector that emits light of a first color when an electron beam is incident; And a second diffraction angle &thetas; 2 on the electron beam axis, wherein the electron beam is incident on the first and second diffraction gratings, A dark field fluorescence detector emitting light of color; A light guide portion contacting the bright field fluorescence detector and the dark field fluorescence detector and guiding mixed light in which the light of the first color and the light of the second color are mixed; A light splitting unit splitting the mixed light having passed through the light guide unit into light of a first color and light of a second color; A photodetector for detecting the first color light and the second color light respectively having passed through the optical splitting unit; And a controller for imaging the light detected by the photodetector.

본 발명의 일 구현예에서 상기 명시야 형광검출기와 상기 암시야 형광검출기는 상기 광 가이드부를 향한 방향으로 광을 방출하고, 상기 광 가이드부는 입사된 광을 전반사하여 상기 광 분리부로 전달하는, 전자현미경용 형광검출기 장치다. In an embodiment of the present invention, the bright field fluorescence detector and the dark field fluorescence detector emit light in a direction toward the light guide portion, and the light guide portion totally reflects the incident light and transmits the light to the light separating portion. Lt; / RTI >

도 1a는 본 발명의 일 구현예에 따른, 투과전자를 검출하는 복수개의 형광검출기가 동심원형태로 배열되어 각각 서로 다른 광을 방출하고 광 가이드부에서 이를 가이드 한 뒤 분광기를 이용하여 색상별로 분광하는 형광검출기 장치를 나타낸 개념도이다. 전자빔 축(100)을 따라 집속되고 정렬된 전자빔(110)은 시료(200)를 투과(120)한 뒤 직진하는 투과빔과 일정 각도로 회절되는 회절빔으로 나뉘어 진행한다. 본 발명의 일 구현예에서 상기 투과빔은 제1 회절각 θ1 범위 내에서 단면이 원형을 이루며 진행한다. 또한 상기 회절빔은 제1 회절각 θ1과 제2 회절각 θ2 사이에서 단면이 고리 형상을 이루며 진행한다. 상기 투과빔은 시료를 투과한 전자빔 축 상에서 제1 산란각 범위 내에 원형으로 배치되고 전자빔이 입사하여 제1 색상의 광을 방출하는 명시야 형광검출기로 입사하고, 상기 회절빔은 상기 명시야 형광검출기와 동일 평면상에 상기 명시야 형광검출기를 둘러싸는 고리 형상으로 배치되되, 상기 전자빔 축 상에서 제1 산란각과 제2 산란각 사이에 위치하며, 전자빔이 입사하여 제2 색상의 광을 방출하는 암시야 형광검출기로 입사한다. 상기 명시야 형광검출기와 상기 암시야 형광검출기는 형광검출기(10)를 구성한다. 본 발명의 일 구현예에서 상기 제1 색상의 광을 방출하는 형광검출기는 명시야 형광검출기이며, 상기 제2 색상의 광을 방출하는 형광검출기는 암시야 형광검출기이다. FIG. 1A is a perspective view illustrating an embodiment of the present invention. Referring to FIG. 1A, a plurality of fluorescence detectors for detecting transmission electrons are arranged concentrically to emit different light beams, guide the same through a light guide unit, Fig. 7 is a conceptual diagram showing a fluorescence detector device. The electron beam 110 focused and aligned along the electron beam axis 100 travels through the sample 200 into a diffraction beam diffracted at a certain angle with the transmission beam passing through the beam 120. In one embodiment of the present invention, the transmission beam is circular in cross section within the first diffraction angle? 1 range. Further, the diffraction beam proceeds in a ring-shaped cross section between the first diffraction angle? 1 and the second diffraction angle? 2. Wherein the transmission beam is incident on a bright field fluorescent detector that is arranged in a circular range within a first scattering angle range on an electron beam axis transmitted through the sample and the electron beam is incident and emits light of a first color, And a second scattering angle detector disposed on the same plane as the first detector and arranged in a ring shape surrounding the bright field fluorescence detector, the detector being located between the first scattering angle and the second scattering angle on the electron beam axis, And enters the fluorescence detector. The bright field fluorescence detector and the dark field fluorescence detector constitute a fluorescence detector (10). In one embodiment of the present invention, the fluorescence detector emitting light of the first color is a bright field fluorescence detector, and the fluorescence detector emitting light of the second color is a dark field fluorescence detector.

본 발명의 일 구현예에서 상기 명시야 형광검출기와 상기 암시야 형광검출기는 동일 평면상에 위치하고, 상기 평면은 광 가이드부(20) 상면에 배치된다. 따라서 상기 제1 색상의 광과 상기 제2 색상의 광은 광 가이드부를 통해 가이드되며, 이 때 상기 광 가이드부에서 상기 서로 다른 색상의 광은 서로 혼합되어 함께 가이드될 수 있다. 이와 같이 혼합된 광을 가이드하는 광 가이드부는 광을 전반사하여 정보손실이 없도록 한다. 상기 광 가이드부를 통과한 상기 혼합광은 광 분리부(30)에 입사하여 각각의 단색광으로 다시 분리된다. 본 발명의 일 구현예에서 상기 광 분리부는 복수개의 단색광을 공간으로 분리하는 프리즘이며, 상기 제1 색상의 광과 상기 제2 색상의 광은 혼합되었다가 다시 본래 색상의 광으로 분리되어, 각각의 단색광별 광 전송부(40)를 통해 복수개의 광검출기(51, 52, 53, 54)로 진행한다. 상기 복수개의 단색광은 시간별로 분리될 수 있다. 본 발명의 일 구현예에서 상기 광 전송부는 광섬유이며, 상기 광 검출기는 각각의 단색광 영상을 획득한다. 본 발명의 일 구현예에서 상기 형광검출기는 2개 이상 복수개 구비될 수 있으며 이 경우, 상기 광 분리부에 의해 다시 2개 이상의 복수개로 분리되고 분리된 각각의 단색광은 2개 이상 복수개의 광 전송부를 따라 2개 이상 복수개의 광검출기로 입사한다. In an embodiment of the present invention, the bright field fluorescence detector and the dark field fluorescence detector are located on the same plane, and the plane is disposed on the upper surface of the light guide portion 20. Accordingly, the light of the first color and the light of the second color are guided through the light guide portion, and the light of the different colors in the light guide portion may be mixed and guided together. The light guide part guiding the mixed light in this way totally reflects the light so as to prevent information loss. The mixed light having passed through the light guide part is incident on the light separating part 30 and separated into individual monochromatic light. In an embodiment of the present invention, the light separating unit is a prism for separating a plurality of monochromatic light into a space, and the light of the first color and the light of the second color are mixed and then separated into original color light, And proceeds to the plurality of photodetectors 51, 52, 53, and 54 through the monochromatic light transmission unit 40. The plurality of monochromatic lights may be separated by time. In one embodiment of the present invention, the light transmitting unit is an optical fiber, and the photodetector acquires each monochromatic light image. In an embodiment of the present invention, two or more fluorescent detectors may be provided. In this case, each of the monochromatic lights separated into two or more by the light separating unit and divided into two or more is separated into two or more light transmitting units So that two or more photodetectors are incident on the photodetector.

도 1b는 상기 도 1a의 형광검출기 장치에서 분광되어 관찰되는 색상별 영상을 나타낸다. 본 발명의 일 구현예에서 상기 형광검출기는 4개의 서로 다른 색상의 광을 방출하도록 구성되며, 상기 4개의 서로 다른 색상의 광은 상기 광 가이드에서 혼합되었다가 상기 광 분리부에서 서로 분리되어 4개의 광 전송부를 따라 4개의 광검출기로 입사하여 서로 다른 색상의 4개 영상을 형성한다. 상기 4개의 영상은 색상이 서로 다를 뿐만 아니라 명시야 영상, 저각도 암시야 영상, 고각도 암시야 영상 및 상기 고각도보다 회절각이 큰 암시야 영상을 포함한다. 본 발명의 일 구현예에서 상기 암시야 형광검출기는 저각도 암시야(LAADF, Low-Angle Annular Dark Field Image) 형광검출기 및 고각도 암시야(HAADF, High-Angle Annular Dark Field Image) 형광검출기를 포함하고, 상기 저각도 암시야 형광검출기는 상기 제1 산란각과 제3 산란각 사이에 위치하며, 전자빔이 입사하여 제2-1 색상의 광을 방출하고, 상기 고각도 암시야 형광검출기는 상기 제3 산란각과 상기 제2 산란각 사이에 위치하며, 전자빔이 입사하여 제2-2 색상의 광을 방출하고, 상기 제3 산란각은 상기 제1 산란각과 상기 제2 산란각 사이 값이다. 본 발명의 일 구현예에서 상기 제1 색상의 광은 제1 광검출기(51)로 입사하여 제1 영상(61)을 나타내고, 상기 제2-1 색상의 광은 제2 광검출기(52)로 입사하여 제2 영상(62)을 나타내며, 상기 2-2 색상의 광은 제3 광검출기(53)로 입사하여 제3 영상을 나타낸다. 제4 광검출기(54)로는 상기 열거된 색상 이외의 색상의 광이 입사하여 제4 영상(64)을 나타낼 수 있다. FIG. 1B shows a color-by-color image observed by the fluorescence detector device of FIG. 1A. In an embodiment of the present invention, the fluorescence detector is configured to emit four different colors of light, the four different colors of light are mixed in the light guide, Four light detectors are incident along the light transmission portion to form four images of different colors. The four images include not only different colors, but also a bright field image, a low angle dark field image, a high angle dark field image, and a dark field image having a larger diffraction angle than the high angle. In one embodiment of the present invention, the darkfield fluorescence detector includes a low-angle annular dark field image (LAADF) fluorescence detector and a high-angle annular dark field image (HAADF) And the low-angle darkfield fluorescence detector is located between the first scattering angle and the third scattering angle, and the electron beam is incident to emit the light of the second-first color, and the high- And a third scattering angle is a value between the first scattering angle and the second scattering angle, wherein the third scattering angle is a value between the scattering angle and the second scattering angle. In one embodiment of the present invention, the light of the first color is incident on the first photodetector 51 to represent the first image 61, and the light of the second color 1 is incident on the second photodetector 52 And the light of the 2-2 color is incident on the third photodetector 53 to indicate the third image. And light of a color other than the colors listed above may be incident on the fourth photodetector 54 to display the fourth image 64. [

도 2a는 본 발명의 일 구현예에 따른, 투과전자를 검출하는 복수개의 형광검출기가 동심원형태로 배열되어 각각 서로 다른 광을 방출하고 광 가이드부에서 이를 가이드 한 뒤 단색광 여과기(광 필터)(33, 35)를 이용하여 색상별로 분광하는 형광검출기 장치를 나타낸 개념도이다. 즉, 상기 광 분리부는 단색광 여과기(광 필터)이고, 상기 단색광 여과기를 통과한 단색광은 광검출기(50)를 거쳐 상기 광검출기로 전송되는 것이다. 이와 같은 분리는 시간상 분리의 특징이 두드러진다. 본 발명의 일 구현예에서 제1 색상의 광 영상(73)은 상기 제1 색상의 광만 통과시키는 제1 필터(33)를 통해서 얻고, 제2 색상의 광 영상(75)은 상기 제2 색상의 광만 통과시키는 제2 필터(35)를 통해서 얻는다. FIG. 2A is a cross-sectional view of a fluorescent lamp according to an embodiment of the present invention. Referring to FIG. 2A, a plurality of fluorescence detectors for detecting transmission electrons are arranged in a concentric shape to emit different lights, , 35) according to color. That is, the optical separation unit is a monochromatic light filter (optical filter), and monochromatic light having passed through the monochromatic light filter is transmitted to the optical detector via the optical detector 50. Such separation is characterized by the temporal separation. In one embodiment of the present invention, a first color optical image 73 is obtained through a first filter 33 passing only light of the first color, and a second color optical image 75 is obtained through a first filter 33 of the second color Through a second filter 35 passing only light.

도 2b는 상기 도 2a의 형광검출기 장치에서 분광되어 관찰되는 색상별 영상을 나타낸다. 상기 예시된 도 2a 및 2b에는 두 개의 형광검출기와 이에 상응하는 두 개의 단색광 여과기, 그리고 두 개의 색상별 영상만을 나타냈지만 상기 도 1a 및 도 1b에서 보는 바와 같이 두 개 이상의 색상을 구현하는 것도 가능하다.FIG. 2B shows a color-by-color image observed by the fluorescence detector of FIG. 2A. 2A and 2B, only two fluorescence detectors, corresponding two monochromatic light filters, and two color images are shown, but it is also possible to implement two or more colors as shown in FIGS. 1A and 1B .

도 3a는 본 발명의 일 구현예에 따른, 투과전자를 검출하는 복수개의 형광검출기가 좌우대칭(250, 260) 또는 사방대칭(210, 220, 230, 240)으로 배열되어 각각 서로 다른 광을 방출하고 광 가이드부에서 이를 가이드 한 뒤 분광기를 이용하여 색상별로 분광하는 형광검출기 장치를 나타낸 개념도이다. 좌우대칭 또는 사방대칭의 영상을 획득한 경우에는 대칭 영상을 이용하여 입체영상을 획득하는 것이 가능하다. FIG. 3A is a schematic view illustrating a structure in which a plurality of fluorescence detectors for detecting transmission electrons are arranged in a left-right symmetry 250, 260 or a four-way symmetry 210, 220, 230, 240 according to an embodiment of the present invention, FIG. 2 is a conceptual diagram showing a fluorescence detector apparatus for guiding the light by a light guide unit and then spectroscopically using a spectroscope. In the case where images of left-right symmetry or quadrature symmetry are acquired, it is possible to acquire a stereoscopic image using a symmetric image.

본 발명의 일 구현예에 따른 좌우대칭인 경우 상기 형광검출기(12) 장치는, 사각형으로, 길이가 긴 한 변의 중심이 시료를 투과한 전자빔 축과 접하고, 전자빔이 입사하여 제3 색상의 광을 방출하는 제3 형광검출기(250); 상기 제3 형광검출기와 동일한 크기의 사각형으로, 상기 전자빔 축을 중심으로 상기 제3 형광검출기와 대칭으로 배치되고, 전자빔이 입사하여 제4 색상의 광을 방출하는 제4 형광검출기(260); 상기 제3 형광검출기와 제4 형광검출기에 접하여 광을 가이드하는 광 가이드부(20); 상기 광 가이드부를 통과한 광을 단색광으로 분리하는 광 분리부(30); 상기 광 분리부를 통과한 단색광을 검출하는 광검출기(55~58); 및 상기 광검출기에서 검출된 광을 영상화하는 제어부(미도시)를 포함하고, 상기 제3 형광검출기와 상기 제4 형광검출기는 상기 광 가이드부를 향한 방향으로 광을 방출하고, 상기 제어부는 상기 제3 색상과 상기 제4 색상의 영상을 결합하여 입체영상을 구현한다. In the case of bilateral symmetry according to an embodiment of the present invention, the device of the fluorescence detector 12 is rectangular, and the center of one long side is in contact with the electron beam axis passing through the sample, and the electron beam is incident, A third fluorescence detector (250) emitting the fluorescence; A fourth fluorescent detector (260) arranged to be symmetrical with the third fluorescent detector around the electron beam axis, the fourth fluorescent detector (260) having a quadrangle of the same size as the third fluorescent detector, A light guide unit 20 for guiding light in contact with the third and fourth fluorescence detectors; A light separating part (30) for separating light having passed through the light guide part into monochromatic light; A photodetector (55 to 58) for detecting monochromatic light having passed through the optical splitting unit; And a controller (not shown) for imaging the light detected by the photodetector, wherein the third fluorescent detector and the fourth fluorescent detector emit light in a direction toward the light guide portion, And combines the color and the image of the fourth color to realize a stereoscopic image.

본 발명의 또 다른 구현예에 따른 사방대칭인 경우, 상기 제3 형광검출기는 상기 한 변의 중심을 경계로 동일한 크기의 정사각형인 제3-1 형광검출기(210)와 제3-2 형광검출기(220)로 구성되고, 전자빔이 입사하여 각각 제3-1 색상과 제3-2 색상의 광을 방출하고, 상기 제4 형광검출기는 상기 제3-1 형광검출기와 동일한 크기의 정사각형으로 상기 전자빔 축을 중심으로 상기 제3-1 형광검출기와 접하는 제4-1 형광검출기(230) 및 상기 제3-2 형광검출기와 동일한 크기의 정사각형으로 상기 전자빔 축을 중심으로 상기 제3-2 형광 형광검출기와 접하는 제4-2 형광검출기(240)로 구성되며, 전자빔이 입사하여 각각 제4-1 색상과 제4-2 색상의 광을 방출하며, 상기 제어부는 상기 제3-1 색상, 제3-2 색상, 제4-1 색상 및 제4-2 색상 중 어느 2개의 영상을 조합하여 입체영상을 구현한다. 본 발명의 일 구현예에서 상기 광 분리부는 분광기(프리즘)이고, 상기 분광기를 통과한 복수개의 단색광을 시간 또는 공간으로 분리하여 각각의 단색광별 광 전송부(40)를 통해 상기 광검출기로 전송되도록 한다. 본 발명의 일 구현예에서 상기 제3-1 색상의 광은 제5 광검출기(55)에 도달하고, 상기 제3-2 색상의 광은 제6 광검출기(56)에 도달하며, 상기 제4-1 색상의 광은 제7 광검출기(57)에 도달하고, 상기 제4-2 색상의 광은 제8 광검출기(58)에 도달한다. In the case of the quadrature symmetry according to another embodiment of the present invention, the third fluorescence detector includes a 3-1 fluorescence detector 210 and a 3-2 fluorescence detector 220 , And the electron beam is incident to emit light of a third color and a third color, respectively, and the fourth fluorescent detector is a square having the same size as that of the third-first fluorescent light detector, A fourth -1 fluorescence detector 230 in contact with the third -1 fluorescence detector, and a fourth 4 fluorescence detector 230 in the form of a square having the same size as the third -2 fluorescence detector, -2 fluorescence detector 240, and the electron beam is incident to emit light of a 4-1 color and a 4-2 color, respectively, and the control unit outputs the 3-1 color, the 3-2 color, Stereoscopic image is realized by combining two images of 4-1 color and 4-2 color The. In one embodiment of the present invention, the optical splitting unit is a spectroscope (prism), and a plurality of monochromatic lights having passed through the spectroscope are divided into time or space and are transmitted to the optical detector through the optical transmission unit 40 for each monochromatic light do. In one embodiment of the present invention, the third-first color light reaches the fifth photodetector 55, the third-second color light reaches the sixth photodetector 56, and the fourth -1 color of light reaches the seventh photodetector 57, and the light of the fourth-second color reaches the eighth photodetector 58.

도 3b는 상기 도 3a의 형광검출기 장치에서 분광되어 관찰되는 색상별 영상을 나타낸다. 본 발명의 일 구현예에서 상기 제5 광검출기에 도달한 상기 제3-1 색상의 광은 제5 영상(65)으로 나타나고, 상기 제6 광검출기에 도달한 상기 제3-2 색상의 광은 제6 영상(66)으로 나타나며, 상기 제7 광검출기에 도달한 상기 제4-1 색상의 광은 제7 영상(67)으로 나타나고, 상기 제8 광검출기에 도달한 상기 제4-2 색상의 광은 제8 영상(68)으로 나타난다. 상기 각 영상은 동일한 위치를 나타내므로 임의의 두 개를 조합하여 입체영상을 구현할 수 있다. FIG. 3B shows a color-by-color image observed by the fluorescence detector apparatus of FIG. 3A. In one embodiment of the present invention, the third-first color light arriving at the fifth photodetector is represented as a fifth image 65, and the third-second color light arriving at the sixth photodetector is And the fourth-color light arriving at the seventh photodetector is represented as a seventh image (67), and the fourth-color (66) The light appears as an eighth image 68. Since each of the images represents the same position, a stereoscopic image can be realized by combining any two of them.

도 4a는 본 발명의 일 구현예에 따른, 반사전자를 검출하는 복수개의 형광검출기가 좌우대칭 또는 사방대칭으로 배열되어 각각 서로 다른 광을 방출하고 광 가이드부에서 이를 가이드 한 뒤 분광기를 이용하여 색상별로 분광하는 형광검출기 장치를 나타낸 개념도이다. 좌우대칭 또는 사방대칭의 영상을 획득한 경우에는 대칭 영상을 이용하여 입체영상을 획득하는 것이 가능하다. FIG. 4A is a schematic view of an embodiment of the present invention, in which a plurality of fluorescent detectors for detecting reflected electrons are arranged symmetrically or horizontally symmetrically to emit different light beams, FIG. 2 is a conceptual diagram showing a fluorescence detector device for spectroscopy. In the case where images of left-right symmetry or quadrature symmetry are acquired, it is possible to acquire a stereoscopic image using a symmetric image.

본 발명의 일 구현예에 따른 좌우대칭인 경우 상기 형광검출기 장치는, 사각형으로, 길이가 긴 한 변의 중심이 시료로 입사하는 전자빔 축과 미리 정한 간격으로 이격하여 위치하고, 상기 입사하는 전자빔의 후방산란 전자가 입사하여 ‘가’번 색상의 광을 방출하는 ‘가’번 형광검출기(350); 상기 ‘가’번 형광검출기와 동일한 크기의 사각형으로, 상기 입사하는 전자빔 축을 중심으로 상기 ‘가’번 형광검출기와 대칭으로 배치되고, 후방산란전자가 입사하여 ‘나’번 색상의 광을 방출하는 ‘나’번 형광검출기(360); 상기 ‘가’번 형광검출기와 ‘나’번 형광검출기에 접하여 광을 가이드하는 광 가이드부(25); 상기 광 가이드부를 통과한 광을 단색광으로 분리하는 광 분리부(30); 상기 광 분리부를 통과한 단색광을 검출하는 광검출기(155, 156, 157, 158); 및 상기 광검출기에서 검출된 광을 영상화하는 제어부를 포함하고, 상기 ‘가’번 형광검출기와 상기 ‘나’번 형광검출기는 상기 광 가이드부를 향한 방향으로 광을 방출하고, 상기 제어부는 상기 ‘가’번 색상과 상기 ‘나’번 색상의 영상을 결합하여 입체영상을 구현한다. 본 발명의 일 구현예에서 상기 광 분리부를 통과한 단색광은, 각각의 단색광별 광 전송부(40)를 통해 광 검출기로 진행한다.In the case of bilateral symmetry according to an embodiment of the present invention, the fluorescent detector device is rectangular, and the center of one long side is spaced apart from the electron beam axis incident on the sample at a predetermined interval, and the backward scattering 'A' fluorescence detector 350 which emits light of 'H' color when electrons are incident; 'Is a square having the same size as the' A 'fluorescence detector, is arranged symmetrically with the' G 'fluorescence detector around the incident electron beam axis, and the back scattering electrons are incident to emit light of' H ' &Quot; I " fluorescence detector 360; A light guide part 25 for guiding light in contact with the '?' Fluorescence detector and the 'N' fluorescence detector; A light separating part (30) for separating light having passed through the light guide part into monochromatic light; A photodetector (155, 156, 157, 158) for detecting the monochromatic light having passed through the optical splitting unit; And a control unit for imaging the light detected by the photodetector, wherein the 'G' fluorescence detector and the 'G' fluorescence detector emit light in a direction toward the light guide unit, &Quot; and " B " are combined to implement a stereoscopic image. In an embodiment of the present invention, the monochromatic light having passed through the optical splitting unit proceeds to the photodetector through the optical transmission unit 40 for each monochromatic light.

본 발명의 또 다른 구현예에 따른 사방대칭인 경우, 상기 ‘가’번 형광검출기는 상기 한 변의 중심을 경계로 동일한 크기의 정사각형인 가-1번 형광검출기(310)와 가-2번 형광검출기(320)로 구성되고, 후방산란전자가 입사하여 각각 가-1번 색상과 가-2번 색상의 광을 방출하고, 상기 ‘나’번 형광검출기는 상기 가-1번 형광검출기와 동일한 크기의 정사각형으로 상기 전자빔 축을 중심으로 상기 가-1번 형광검출기와 접하는 나-1번 형광검출기(330) 및 상기 가-2번 형광검출기와 동일한 크기의 정사각형으로 상기 전자빔 축을 중심으로 상기 가-2번 형광 형광검출기와 접하는 나-2번 형광검출기(340)로 구성되며, 전자빔이 입사하여 각각 나-1번 색상과 나-2번 색상의 광을 방출하며, 상기 제어부는 상기 가-1번 색상, 가-2번 색상, 나-1번 색상 및 나-2번 색상 중 어느 2개의 영상을 조합하여 입체영상을 구현한다. 본 발명의 일 구현예에서 상기 광 분리부는 분광기(프리즘)이고, 상기 분광기를 통과한 복수개의 단색광을 시간 또는 공간으로 분리하여 상기 광검출기로 전송한다. 본 발명의 일 구현예에서 상기 가-1번 색상의 광은 제9 광검출기(155)에 도달하고, 상기 가-2번 색상의 광은 제10 광검출기(156)에 도달하며, 상기 나-1번 색상의 광은 제11 광검출기(157)에 도달하고, 상기 나-2번 색상의 광은 제12 광검출기(158)에 도달한다. In the case of the quadrature symmetry according to another embodiment of the present invention, the 'G' fluorescence detector includes a -1 number-of-fluorescence detector 310 and a -2 number-of- And the backscattering electrons are emitted to emit light of color 1 and color 2, respectively, and the fluorescence detector of the number 'b' emits light of the same size -1 fluorescence detector 330 in contact with the? -1 fluorescence detector with respect to the electron beam axis in the square and a square having the same size as the? -2 fluorescence detector, and the? -2 fluorescence And a No. 2 fluorescence detector 340 in contact with the fluorescence detector, and the electron beam is incident to emit light of a color 1 or 2 or a color 2, respectively, Color -2, Color -1 and Color -2 A combination of the two images to implement the three-dimensional image. In one embodiment of the present invention, the optical splitting unit is a spectroscope (prism), and a plurality of monochromatic lights having passed through the spectroscope are separated into time or space and transmitted to the photodetector. In one embodiment of the present invention, the light of hue-1 reaches the ninth photo-detector 155, the light of hue-2 reaches the tenth photo-detector 156, The light of color 1 reaches the eleventh photo detector 157, and the light of the (n-2) color reaches the twelfth photo detector 158.

도 4b는 상기 도 4a의 형광검출기 장치에서 분광되어 관찰되는 색상별 영상을 나타낸다. 본 발명의 일 구현예에서 상기 제9 광검출기에 도달한 상기 가-1번 색상의 광은 제9 영상(165)으로 나타나고, 상기 제10 광검출기에 도달한 상기 가-2번 색상의 광은 제10 영상(166)으로 나타나며, 상기 제11 광검출기에 도달한 상기 나-1번 색상의 광은 제11 영상(167)으로 나타나고, 상기 제12 광검출기에 도달한 상기 나-2번 색상의 광은 제12 영상(168)으로 나타난다. 상기 각 영상은 동일한 위치를 나타내므로 임의의 두 개를 조합하여 입체영상을 구현할 수 있다. FIG. 4B shows a color-by-color image observed by the fluorescence detector device of FIG. 4A. In one embodiment of the present invention, the light of the (-1) color that has arrived at the ninth photo detector is represented as the ninth image 165, and the light of the (-2) And the light of color I or -1 that has arrived at the eleventh photo detector is represented as an eleventh image 167 and the light of the The light appears as a twelfth image 168. Since each of the images represents the same position, a stereoscopic image can be realized by combining any two of them.

상기 예시된 투과전자를 검출하는 형광검출기 장치는 주사형 투과전자현미경의 투과전자를 검출하는 검출기 장치로 구현될 수 있다. 또한, 상기 예시된 반사전자를 검출하는 형광검출기 장치는 주사전자현미경, 투과전자현미경, 및/또는 주사형 투과전자현미경의 반사전자를 검출하는 검출기 장치로 구현될 수 있다. 더불어, 상기 예시된 투과전자를 검출하는 형광검출기 장치는 주사형 투과전자현미경의 투과빔 영상관찰용 검출기로 구현되고 동시에, 상기 예시된 반사전자를 검출하는 형광검출기 장치가 반사전자를 검출하는 검출기 장치로 구현되는 구성도 가능하다.The fluorescence detector device for detecting the above-mentioned transmitted electrons can be implemented as a detector device for detecting the transmission electrons of a scanning transmission electron microscope. Further, the fluorescent detector device for detecting the above-described reflected electrons can be realized as a detector device for detecting the reflection electrons of a scanning electron microscope, a transmission electron microscope, and / or a scanning transmission electron microscope. In addition, the fluorescence detector device for detecting the above-mentioned transmitted electrons is implemented as a detector for observing the transmission beam image of a scanning transmission electron microscope, and at the same time, a fluorescent detector device for detecting the above- As shown in FIG.

이상에서 본원의 예시적인 실시예에 대하여 상세하게 설명하였지만 본원의 권리범위는 이에 한정되는 것은 아니고 다음의 청구범위에서 정의하고 있는 본원의 기본 개념을 이용한 당업자의 여러 변형 및 개량 형태 또한 본원의 권리범위에 속하는 것이다.While the present invention has been described in connection with what is presently considered to be the preferred embodiments, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed embodiments, but, on the contrary, .

본 발명에서 사용되는 모든 기술용어는, 달리 정의되지 않는 이상, 본 발명의 관련 분야에서 통상의 당업자가 일반적으로 이해하는 바와 같은 의미로 사용된다. 본 명세서에 참고문헌으로 기재되는 모든 간행물의 내용은 본 발명에 도입된다. All technical terms used in the present invention are used in the sense that they are generally understood by those of ordinary skill in the relevant field of the present invention unless otherwise defined. The contents of all publications referred to herein are incorporated herein by reference.

10, 12, 14. 원형 또는 고리형 형광검출기(Scintillation detector)
20, 25. 광 가이드 30. 분광기
33. 제1 필터 35. 제2 필터
40. 광 전송부 50, 51~58, 155~158. 광검출기
61~68, 73, 75, 165~168. 단색광 영상 100. 전자빔 축
110. 전자빔 120. 투과전자
200. 시료
210, 220, 230, 240, 250, 260, 310, 320, 330, 340, 350, 360. 사각형 형광검출기10, 12, 14. A circular or annular fluorescent detector (Scintillation detector)
20, 25. Light guide 30. Spectroscope
33. First filter 35. Second filter
40. Optical transmission units 50, 51-58, 155-158. Photodetector
61 to 68, 73, 75, 165 to 168. Monochromatic image 100. electron beam axis
110. Electron beam 120. Transmission electron
200. Sample
210, 220, 230, 240, 250, 260, 310, 320, 330, 340, 350,

Claims (4)

전자현미경용 형광검출기 장치로,
상기 형광검출기 장치는,
시료를 투과한 전자빔 축 상에서 제1 회절각 범위 내에 원형으로 배치되고 전자빔이 입사하여 제1 색상의 광을 방출하는 명시야 형광검출기;
상기 명시야 형광검출기와 동일 평면상에 상기 명시야 형광검출기를 둘러싸는 고리 형상으로 배치되되, 상기 전자빔 축 상에서 제1 회절각과 제2 회절각 사이에 위치하며, 전자빔이 입사하여 제2 색상의 광을 방출하는 암시야 형광검출기;
상기 명시야 형광검출기와 암시야 형광검출기에 접하며, 상기 제1 색상의 광 및 상기 제2 색상의 광이 혼합된 혼합광을 가이드하는 광 가이드부;
상기 광 가이드부를 통과한 상기 혼합광을 제1 색상의 광 및 제2 색상의 광으로 분리하는 광 분리부;
상기 광 분리부를 통과한 상기 제1 색상 광 및 상기 제2 색상 광을 각각 검출하는 광검출기; 및
상기 광검출기에서 검출된 광을 영상화하는 제어부를 포함하고,
상기 명시야 형광검출기와 상기 암시야 형광검출기는 상기 광 가이드부를 향한 방향으로 광을 방출하고,
상기 광 가이드부는 입사된 광을 전반사하여 상기 광 분리부로 전달하며,
상기 암시야 형광검출기는 저각도 암시야(LAADF, Low-Angle Annular Dark Field Image) 형광검출기 및 고각도 암시야(HAADF, High-Angle Annular Dark Field Image) 형광검출기를 포함하고,
상기 저각도 암시야 형광검출기는 상기 제1 회절각과 제3 회절각 사이에 위치하며, 전자빔이 입사하여 제2-1 색상의 광을 방출하고,
상기 고각도 암시야 형광검출기는 상기 제3 회절각과 상기 제2 회절각 사이에 위치하며, 전자빔이 입사하여 제2-2 색상의 광을 방출하고,
상기 제3 회절각은 상기 제1 회절각과 상기 제2 회절각 사이 값인,
전자현미경용 형광검출기 장치.
As a fluorescent detector device for an electron microscope,
The fluorescence detector device comprises:
A bright field fluorescence detector arranged in a circle within a first diffraction angle range on an electron beam axis passing through the sample, the electron beam being incident to emit light of a first color;
And a second diffractive structure disposed on the same plane as the bright field fluorescence detector in a ring shape surrounding the bright field fluorescence detector, the first diffractive structure being located between the first diffraction angle and the second diffraction angle on the electron beam axis, Lt; RTI ID = 0.0 > fluorescence < / RTI >
A light guide portion contacting the bright field fluorescence detector and the dark field fluorescence detector and guiding mixed light in which the light of the first color and the light of the second color are mixed;
A light splitting unit splitting the mixed light having passed through the light guide unit into light of a first color and light of a second color;
A photodetector for detecting the first color light and the second color light respectively having passed through the optical splitting unit; And
And a control unit for imaging the light detected by the photodetector,
Wherein the brightfield fluorescence detector and the darkfield fluorescence detector emit light in a direction toward the light guide portion,
The light guide part totally reflects the incident light and transmits the light to the light separating part,
The darkfield fluorescence detector includes a low-angle annular dark field image (LAADF) fluorescence detector and a high-angle annular dark field image (HAADF)
The low-angle darkfield fluorescence detector is disposed between the first diffraction angle and the third diffraction angle, and the electron beam is incident to emit the light of the second-first color,
The high-angle dark-field fluorescence detector is disposed between the third diffraction angle and the second diffraction angle, and the electron beam is incident to emit the light of the second-second color,
Wherein the third diffraction angle is a value between the first diffraction angle and the second diffraction angle,
Fluorescent detector device for electron microscope.
삭제delete 제 1항에 있어서,
상기 광 분리부는 분광기(프리즘)이고,
상기 분광기를 통과한 복수개의 단색광을 시간 또는 공간으로 분리하여 상기 광검출기로 전송하는,
전자현미경용 형광검출기 장치.
The method according to claim 1,
The optical isolator is a spectroscope (prism)
A plurality of monochromatic lights having passed through the spectroscope are separated into time or space,
Fluorescent detector device for electron microscope.
제 1항에 있어서,
상기 광 분리부는 단색광 여과기(광 필터)이고,
상기 단색광 여과기를 통과한 단색광을 상기 광검출기로 전송하는,
전자현미경용 형광검출기 장치. The method according to claim 1,
The optical splitting unit is a monochromatic light filter (optical filter)
And transmits the monochromatic light having passed through the monochromatic light filter to the photodetector.
Fluorescent detector device for electron microscope.
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