JP2003346692A - Sample chamber of x-ray microscope - Google Patents

Sample chamber of x-ray microscope

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JP2003346692A
JP2003346692A JP2002152134A JP2002152134A JP2003346692A JP 2003346692 A JP2003346692 A JP 2003346692A JP 2002152134 A JP2002152134 A JP 2002152134A JP 2002152134 A JP2002152134 A JP 2002152134A JP 2003346692 A JP2003346692 A JP 2003346692A
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a sample chamber which ensures an electron accelerating space, can easily adjust an optical position and makes exchange of a sample easy in a novel X-ray microscope that an X-ray image of the sample is converted to an electron image to observe it. <P>SOLUTION: The sample chamber is formed as a vacuum container equipped with a laser introducing hole 13, through which laser is introduced through a transparent thick plate 12, a hand hole 15 capable of being opened and closed and a vacuum connecting hole 16 and having a bore adapted to an anode in an electron accelerating space, is equipped with a sample position adjusting mechanism for grasping a sample holder to adjust a position and a target position adjusting mechanism for grasping a target for emitting X-rays by receiving a laser beam to adjust a position in the interior thereof and is installed on a front surface of an objective of an X-ray microscope to arrange the target at a proper position in the electron accelerating space and adjust the position of the target so as to exactly irradiate a sample with X-ray emitted. <P>COPYRIGHT: (C)2004,JPO

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、X線を照射し光電
変換面に形成させた陰影に対応して発生する電子像を加
速して拡大投影することによりX線像を観察するように
したX線顕微鏡に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention observes an X-ray image by irradiating an X-ray and accelerating and enlarging and projecting an electron image generated corresponding to a shadow formed on a photoelectric conversion surface. It relates to an X-ray microscope.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来、X線顕微鏡は、波長が短く透過力
の強いX線を光源として物体の高分解能透過像を得るこ
とができる測定器として使用されてきた。しかし、像を
拡大するためX線結像素子を用いてX線ビーム自体を拡
大収束させる方式では、X線拡大光学系の焦点距離が長
くなるため装置が大きくなり、像拡大率を調整するため
観察位置を特定する光学顕微鏡などを併用する必要があ
り、また、集光効率が悪いため放射光のような強力なX
線光源を必要とするという問題があった。
2. Description of the Related Art Conventionally, an X-ray microscope has been used as a measuring instrument capable of obtaining a high-resolution transmission image of an object using an X-ray having a short wavelength and a high transmission power as a light source. However, in the method of enlarging and converging the X-ray beam itself using an X-ray imaging element for enlarging an image, the focal length of the X-ray enlarging optical system becomes long, so that the apparatus becomes large, and the image enlarging ratio is adjusted. It is necessary to use an optical microscope to specify the observation position, etc. In addition, since the light-collecting efficiency is poor, a strong X
There is a problem that a line light source is required.

【0003】また、X線光源の近くに試料を置いて透過
X線の投影像を観察する投影拡大法では、X線源の大き
さによる半影ぼけと試料による回折ぼけを避けることが
できないため、分解能の実用的な限界は0.1〜0.2
μm程度とされ、測定対象に大きな制約があった。さら
に、感光板に試料を密着させてX線を照射して現像し現
像後の画像を光学系で拡大して観察する密着法は、X線
拡大光学系を使用しないので収差が無く試料と感光板が
密着しているのでぼけが小さいため、原理的に容易に高
分解能画像を得ることができるが、真空容器から感光板
を取り出し現像した上で別の光学顕微鏡などで観察する
ので、繁雑な作業を必要とししかも即時性がない。
Further, in a projection magnification method in which a sample is placed near an X-ray light source and a projected image of transmitted X-rays is observed, it is impossible to avoid penumbra caused by the size of the X-ray source and diffraction blur caused by the sample. , The practical limit of resolution is 0.1-0.2
It was about μm, and there was a great restriction on the measurement object. Furthermore, the contact method, in which the sample is brought into close contact with the photosensitive plate, irradiated with X-rays, developed, and the developed image is magnified and observed with an optical system, does not use an X-ray magnifying optical system. High resolution images can be easily obtained in principle because the plates are in close contact with each other and blurring is small.However, since the photosensitive plates are taken out of the vacuum vessel and developed, and then observed with another optical microscope, etc. Requires work and is not instantaneous.

【0004】このような従来のX線顕微鏡の欠点を克服
するものとして、本願出願人は既に特願2001−23
5678や特願2001−316191により、光電変
換面に試料を密着させて背後からX線を照射し発生する
電子を光電変換面から引き出し拡大して電子検出素子面
に結像させて可視像として提示する新しい形式のX線顕
微鏡装置を開示している。開示されたX線顕微鏡は、図
Xに原理を示すように、光電変換素子面に試料を載せ試
料を透過したX線を光電変換素子に当てて発生させた電
子を強力な電界で引出して加速したのち、電子流を電子
イメージ拡大装置により拡大して電子線検出素子面に投
影して可視像化しモニターに表示するものである。
[0004] To overcome the disadvantages of the conventional X-ray microscope, the present applicant has already filed Japanese Patent Application No. 2001-23.
According to 5678 and Japanese Patent Application No. 2001-316191, a sample is brought into close contact with the photoelectric conversion surface, X-rays are irradiated from behind, electrons generated are drawn out from the photoelectric conversion surface, enlarged, imaged on the electron detection element surface, and formed as a visible image. A new type of X-ray microscope apparatus to be presented is disclosed. In the disclosed X-ray microscope, as shown in FIG. X, a sample is placed on a photoelectric conversion element surface, electrons generated by applying X-rays transmitted through the sample to the photoelectric conversion element are extracted by a strong electric field, and accelerated. After that, the electron flow is magnified by an electronic image magnifying device, projected on the electron beam detecting element surface, visualized and displayed on a monitor.

【0005】開示されたX線顕微鏡は、X線透過像を電
子顕微鏡と似た原理で拡大するもので、現像などの手間
をかけずに、リアルタイムで高分解能のX線透過像を得
ることができる。また、開示装置では試料を透過したX
線を光電変換素子で電子に変換するので、X線吸収能の
差を反映した濃淡画像を作成することができ、軟X線に
よる観察も可能である。このため、取得するX線像の情
報量が格段に増大し、また生体観察を行うこともできる
ようになった。
The disclosed X-ray microscope enlarges an X-ray transmission image by a principle similar to that of an electron microscope, and can obtain a high-resolution X-ray transmission image in real time without the need for development or the like. it can. Further, in the disclosed apparatus, X transmitted through the sample
Since the lines are converted into electrons by the photoelectric conversion element, a gray-scale image reflecting the difference in X-ray absorption capacity can be created, and observation using soft X-rays is also possible. For this reason, the amount of information of the acquired X-ray image has increased remarkably, and living body observation can be performed.

【0006】このX線顕微鏡では、試料を高電界領域に
配置して効果的な電子加速を行うため、カソードとアノ
ードの距離をできるだけ短くする必要がある。また、照
射するX線の強度を確保するためにX線の発生源を試料
にできるだけ近づけて配置することが好ましい。さら
に、照射するX線の種類により観察できる試料の特性が
異なるので、X線波長を選択できることが好ましい。な
お、X線は大気中であっても自由に走行して試料に照射
することができるが、光電変換面によってX線像に対応
した電子線に変換した後の電子線行路は高真空中になけ
ればならない。しかし、光電変換面は薄く脆弱であるの
で、大気と真空の圧力差に耐えることはできない。ま
た、観察対象の試料は光電変換面に密着してセットしな
ければならないので、試料を取り替えるときには光電変
換面を取り外して処理する必要がある。
In this X-ray microscope, the distance between the cathode and the anode needs to be as short as possible in order to place the sample in a high electric field region and perform effective electron acceleration. Further, in order to secure the intensity of the X-rays to be irradiated, it is preferable to arrange the X-ray generation source as close as possible to the sample. Furthermore, since the characteristics of the sample that can be observed differ depending on the type of X-rays to be irradiated, it is preferable that the X-ray wavelength can be selected. The X-rays can travel freely even in the atmosphere and irradiate the sample, but the electron beam path after being converted into an electron beam corresponding to the X-ray image by the photoelectric conversion surface is in a high vacuum. There must be. However, since the photoelectric conversion surface is thin and brittle, it cannot withstand the pressure difference between the atmosphere and vacuum. In addition, since the sample to be observed must be set in close contact with the photoelectric conversion surface, it is necessary to remove the photoelectric conversion surface for processing when replacing the sample.

【0007】[0007]

【発明が解決しようとする課題】そこで、本発明が解決
しようとする課題は、開示された新しいX線顕微鏡を構
成するために使用できるような、電子加速空間を確保し
容易に光学的位置調整ができさらに試料の交換を容易に
する試料室を提供することである。
SUMMARY OF THE INVENTION Accordingly, an object of the present invention is to secure an electron acceleration space and easily adjust an optical position so as to be used for constructing the disclosed new X-ray microscope. And to provide a sample chamber that facilitates sample exchange.

【0008】[0008]

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するた
め、試料にX線を照射してできる陰影像を光電変換板で
電子像に変換して拡大することにより試料を観察するよ
うにしたX線顕微鏡に使用する本発明のX線顕微鏡試料
室は、透明厚板を介してレーザを導入するレーザ光導入
孔と開閉できるハンドホールと真空接続孔を備え電子加
速空間のアノードに適合する穴を有する真空容器として
形成され、さらに内部に試料ホルダを把持して位置を調
整する試料位置調整機構とレーザ光を受けてX線を放出
するターゲットを把持して位置を調整するターゲット位
置調整機構を備えて、X線顕微鏡の対物レンズの前面に
取り付けてターゲットを電子加速空間中の適所に配置す
ると共に、ターゲットの位置を調整して発生するX線が
試料を的確に照射するようにすることを特徴とする。
In order to solve the above problems, a shadow image formed by irradiating a sample with X-rays is converted into an electronic image by a photoelectric conversion plate and enlarged to observe the sample. The X-ray microscope sample chamber of the present invention used for the X-ray microscope has a laser beam introduction hole for introducing a laser through a transparent thick plate, a hand hole that can be opened and closed, and a vacuum connection hole. It is formed as a vacuum vessel having a sample position adjustment mechanism for gripping and adjusting the position of the sample holder and a target position adjustment mechanism for adjusting the position by gripping a target that receives a laser beam and emits X-rays. Attach the target to the front of the objective lens of the X-ray microscope to place the target in the proper position in the electron acceleration space, and adjust the position of the target to accurately irradiate the sample with X-rays generated. As characterized by the.

【0009】本発明の試料室を用いれば、光電変換板に
試料を載せて形成した試料スライドを先端にセットした
試料ホルダを準備し、電子加速空間の真空を破って、ハ
ンドホールを開口し試料ホルダを試料位置調整機構に装
着して、試料を電子加速空間中の適所に据え、次にター
ゲット位置調整機構によりターゲットをレーザ照射位置
に据え、電子加速空間と試料室内を真空に引き、さらに
試料位置を微調整することができ、レーザ光導入孔を介
してレーザ光をターゲットに照射すれば、X線透過像を
観察することができる。
When the sample chamber of the present invention is used, a sample holder in which a sample slide formed by mounting a sample on a photoelectric conversion plate is set at the tip is prepared, the vacuum in the electron acceleration space is broken, a hand hole is opened, and the sample holder is opened. Attach the holder to the sample position adjustment mechanism, place the sample in the appropriate position in the electron acceleration space, then set the target at the laser irradiation position by the target position adjustment mechanism, evacuate the electron acceleration space and the sample chamber, and The position can be finely adjusted, and when a target is irradiated with laser light through the laser light introduction hole, an X-ray transmission image can be observed.

【0010】この試料室では、試料を取り外すときに電
子走行領域とX線走行領域を一緒に大気圧に戻し、試料
を取り付けるときに両領域を一緒に真空にするので、両
領域の境界に配置される試料スライドの両面にかかる圧
力に大きな差が生じないため、脆弱な試料スライドの破
損を免れることができる。なお、このX線顕微鏡は電子
加速空間中に対物レンズ用の磁界を形成するため、シリ
ンダ状に凹ませた側面に電磁コイルのポールピースを配
置し、シリンダの底にアノード面を形成し、試料ホルダ
の先端をカソードとして、カソードとアノードを対向さ
せた空間を電子加速空間とするため、電子加速を効果的
に行うためには試料ホルダをシリンダ状凹みの奥に挿入
してアノードカソード間距離を小さくする必要がある。
本発明では、試料位置調整機構により試料ホルダをアノ
ードに適合する穴から電子加速空間を形成するシリンダ
状凹み内の適当な位置まで挿入することができる。ま
た、試料位置調整機構は試料をX線顕微鏡の光軸に位置
させるように微調整することができる。
In this sample chamber, when the sample is removed, the electron traveling area and the X-ray traveling area are returned to the atmospheric pressure together, and when the sample is mounted, both areas are evacuated together. Since a large difference does not occur in the pressure applied to both sides of the sample slide to be performed, the fragile sample slide can be prevented from being damaged. In order to form a magnetic field for the objective lens in the electron acceleration space, this X-ray microscope arranges a pole piece of an electromagnetic coil on a cylindrically concave side surface, forms an anode surface on the bottom of the cylinder, and prepares a sample. The tip of the holder is used as the cathode, and the space where the cathode and anode face each other is used as the electron acceleration space.In order to perform electron acceleration effectively, insert the sample holder deep into the cylindrical recess to reduce the distance between the anode and cathode. Need to be smaller.
In the present invention, the sample position adjusting mechanism allows the sample holder to be inserted from a hole adapted to the anode to an appropriate position in the cylindrical recess forming the electron acceleration space. Further, the sample position adjusting mechanism can finely adjust the sample so as to be positioned on the optical axis of the X-ray microscope.

【0011】さらに、X線ターゲットで発生するX線は
広く拡散するため、強いX線を試料に照射するには、X
線ターゲットはできるだけ試料に近いところに配置する
ことが好ましい。しかし、試料を交換するときに試料を
電子加速空間から引き出す必要があるため、X線ターゲ
ットを固定する構成を用いると、試料直近に配置するこ
とができない。本発明では、ターゲット位置調整機構に
よりX線ターゲットを後退させて試料の交換を可能に
し、またX線ターゲットを試料ホルダに接近した適所に
配置し、さらにレーザ光の照射位置に微調整することが
できる。
Further, since X-rays generated from an X-ray target are widely diffused, in order to irradiate a sample with strong X-rays, X-rays are required.
It is preferable that the line target is arranged as close to the sample as possible. However, since it is necessary to extract the sample from the electron acceleration space when exchanging the sample, if the configuration for fixing the X-ray target is used, the sample cannot be arranged in the vicinity of the sample. According to the present invention, the X-ray target is retracted by the target position adjusting mechanism to enable the exchange of the sample, and the X-ray target is arranged at an appropriate position close to the sample holder, and further finely adjusted to the irradiation position of the laser beam. it can.

【0012】なお、本発明のX線顕微鏡試料室は、さら
にX線顕微鏡の調整を行うときには、ターゲット位置調
整機構を光軸から待避させて、調整用電子線発生装置を
セットすることができるように構成するようにしてもよ
い。X線顕微鏡の調整や性能検査は、製造工場における
出荷前調整、現場据え付け時の性能確認、装置起動時や
定期の調整として行われる。このような調整作業にはた
とえば自由電子レーザ発生装置など観察時に使用するレ
ーザ光発生装置を利用できない場合がある。このような
場合は、X線顕微鏡には比較的簡便な電子銃を光軸上に
設けて、電子ビームを用いて、対物レンズや投射レン
ズ、偏向コイルなどの調整を行うことが便利である。
In the X-ray microscope sample chamber of the present invention, when further adjusting the X-ray microscope, the target position adjusting mechanism is retracted from the optical axis so that the adjusting electron beam generator can be set. May be configured. The adjustment and performance inspection of the X-ray microscope are performed as pre-shipment adjustment in a manufacturing factory, performance check at the time of installation on site, and adjustment at the time of starting the apparatus and at regular intervals. For such adjustment work, for example, a laser beam generator used for observation, such as a free electron laser generator, may not be used. In such a case, it is convenient to provide a relatively simple electron gun on the optical axis in the X-ray microscope and to adjust the objective lens, the projection lens, the deflection coil and the like using the electron beam.

【0013】このため、電子ビームを発生する電子銃お
よび電子ビームの整形をする電磁コイルなどの部材を試
料室の対物レンズに対向する位置に設けて、電子ビーム
が光軸上を走行するようにすることができる。このよう
な構成を採用したときには、ターゲット位置調整機構が
電子ビーム走行の邪魔にならないように、光軸上から待
避させる必要がある。光軸からの待避は、ターゲット位
置調整機構あるいはターゲット保持部材を取り外して行
っても良いが、光軸に垂直な方向に移動させる機構によ
って行っても良い。
Therefore, members such as an electron gun for generating an electron beam and an electromagnetic coil for shaping the electron beam are provided at positions facing the objective lens in the sample chamber so that the electron beam travels on the optical axis. can do. When such a configuration is adopted, it is necessary to retreat from the optical axis so that the target position adjusting mechanism does not hinder the electron beam traveling. The evacuation from the optical axis may be performed by removing the target position adjusting mechanism or the target holding member, or may be performed by a mechanism that moves in a direction perpendicular to the optical axis.

【0014】また、試料位置調整機構は、対物レンズの
前面に固定してもよく、容器の壁に設置されたレール上
を移動するようにするなど対物レンズに向かって移動で
きるように設備されても良い。なお、いずれも試料ホル
ダをセットするステージを備えて、微動装置により軸に
対して垂直な方向にステージを移動させて位置調整でき
るようにすることが好ましい。また、試料ホルダを電子
加速空間を形成するカソードにするため高い負電圧を供
給する必要があり、試料ホルダを挿入する貫通孔の壁部
分を導電性材料で形成して、壁を介して外部からの高電
圧を試料ホルダに供給し、壁部分を筐体アースが施され
ている外殻部と絶縁するため、壁の周縁部分を絶縁性材
料で形成する必要がある。絶縁性材料として絶縁性や寸
法安定性、加工性などに優れる芳香族ポリイミド樹脂を
用いることが好ましい。
Further, the sample position adjusting mechanism may be fixed to the front surface of the objective lens, and is provided so as to be movable toward the objective lens such as to move on a rail provided on the wall of the container. Is also good. In addition, it is preferable to provide a stage for setting the sample holder, and to adjust the position by moving the stage in a direction perpendicular to the axis by the fine movement device. In addition, it is necessary to supply a high negative voltage to make the sample holder a cathode that forms the electron acceleration space, and the wall of the through hole into which the sample holder is inserted is formed of a conductive material, and externally through the wall. In order to supply the high voltage to the sample holder and insulate the wall from the outer shell provided with the housing ground, it is necessary to form the peripheral edge of the wall with an insulating material. It is preferable to use an aromatic polyimide resin having excellent insulating properties, dimensional stability, workability, and the like as the insulating material.

【0015】さらに、試料室の側部に高圧導入端子を設
けて試料ホルダに負電圧を供給するようにすることが好
ましい。高圧電線を材料内部に配線すると絶縁性の確保
が難しいが、真空空間中を引き回すようにすれば、接続
配線や絶縁も容易になる利点がある。また、本発明では
ターゲット位置調整機構は、容器の壁に設けたレールに
沿って移動できると共に、ターゲットを把持してターゲ
ットのレーザ光が照射する位置を調整することができる
ように構成することができる。X線ターゲットはレーザ
光を照射してX線を発生させる過程で浸食されやがて穴
が開いてしまうが、たとえば円筒状に形成されたターゲ
ット材料を把持して回転と平行移動ができるようにし
て、適当な時間ごとに照射位置をずらしていくと、いつ
でも新鮮な面でレーザ光を受けるようにすると、安定し
たX線放射をさせることができる。なお、ターゲットは
平板であっても良いことはいうまでもない。
Further, it is preferable to provide a high-voltage introduction terminal on the side of the sample chamber so as to supply a negative voltage to the sample holder. If high-voltage electric wires are wired inside the material, it is difficult to secure insulation. However, if they are routed in a vacuum space, there is an advantage that connection wiring and insulation become easy. In the present invention, the target position adjusting mechanism may be configured to be able to move along a rail provided on a wall of the container, and to adjust a position where the target is irradiated with the laser beam by gripping the target. it can. The X-ray target is eroded in the process of irradiating the laser beam to generate X-rays, and eventually a hole is opened. For example, by gripping a target material formed in a cylindrical shape, the target can be rotated and translated. If the irradiation position is shifted at appropriate intervals, stable X-ray emission can be achieved by always receiving a laser beam on a fresh surface. Needless to say, the target may be a flat plate.

【0016】また、ターゲットから放出されるX線は広
い波長分布を有するので、特定波長に対する試料のX線
透過像を観察するときには、ターゲット表面と試料ホル
ダの間にX線波長を選択する光学フィルタを介装するこ
とができるように構成することが好ましい。波長選択フ
ィルタは、ターゲット位置調整機構に搭載してターゲッ
トと一緒に移動するようにしてもよい。
Further, since the X-rays emitted from the target have a wide wavelength distribution, when observing an X-ray transmission image of the sample at a specific wavelength, an optical filter for selecting the X-ray wavelength between the target surface and the sample holder. It is preferable to configure so as to be able to interpose. The wavelength selection filter may be mounted on the target position adjustment mechanism and move together with the target.

【0017】なお、試料ホルダを交換するときに利用す
るハンドホールは、試料室端面に設けてもよいが、試料
室側面に設けてもよい。ハンドホールの蓋に透明板を嵌
め込んで試料室内部を観察して位置調整や運転中の状態
を確認できるようにしても良い。またハンドホールの透
明板を通してレーザ光を導入するようにしてもよく、こ
の場合はレーザ導入孔を省略することができる。さら
に、試料室の外殻は、対物レンズ部や投射レンズ部の外
殻と同様、パーマロイ(商標名)などの高透磁率性材料
で形成して、外部磁界が内部に入り込まないようにする
ことが好ましい。
The hand hole used when exchanging the sample holder may be provided on the end face of the sample chamber, or may be provided on the side face of the sample chamber. A transparent plate may be fitted into the lid of the handhole to observe the inside of the sample chamber so that the position adjustment and the state during operation can be confirmed. The laser beam may be introduced through the transparent plate of the handhole. In this case, the laser introduction hole can be omitted. Furthermore, the outer shell of the sample chamber, like the outer shell of the objective lens unit and the projection lens unit, should be made of a highly magnetically permeable material such as Permalloy (trade name) to prevent an external magnetic field from entering the inside. Is preferred.

【0018】[0018]

【発明の実施の形態】以下実施例を用いて本発明を詳細
に説明する。図1は本実施例のX線顕微鏡試料室を軸に
垂直に切断したときの断面図、図2は試料室をX線顕微
鏡に組み込んだ状態の1例を軸を含む面で切断した断面
図、図3は試料位置調整機構の部分を示す拡大断面図で
ある。ただし、試料位置調整装置は説明の都合上、図1
と図3では壁に固設する形式であるのに対して、図2で
はレール上を移動する形式のものを表示している。試料
室1は、対物レンズ51や投射レンズ52が収納される
電子イメージ拡大装置筐体5の端面に取り付けられる。
なお、電子イメージ拡大装置筐体5の下流側には、偏向
コイル53と、光軸調整用素子54と、電子像を検出し
てX線像を可視化する電子線検出素子55とが設けられ
る。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS The present invention will be described below in detail with reference to embodiments. 1 is a cross-sectional view of the X-ray microscope sample chamber of the present embodiment when cut perpendicular to the axis, and FIG. 2 is a cross-sectional view of an example of a state where the sample chamber is incorporated in the X-ray microscope, cut along a plane including the axis. FIG. 3 is an enlarged sectional view showing a portion of the sample position adjusting mechanism. However, the sample position adjustment device is shown in FIG.
3 and FIG. 3 show a type that is fixed on a wall, whereas FIG. 2 shows a type that moves on a rail. The sample chamber 1 is attached to an end surface of an electronic image magnifying apparatus housing 5 in which an objective lens 51 and a projection lens 52 are stored.
A deflection coil 53, an optical axis adjusting element 54, and an electron beam detecting element 55 for detecting an electronic image and visualizing an X-ray image are provided downstream of the electronic image enlarging apparatus housing 5.

【0019】光軸調整用素子54は、光軸上に設置され
電子線を検出するもので、電子ビームの走行軸を調整す
るときに利用されるが、直進するX線が入射するためX
線像を観察する場合に使用するとノイズが重畳して鮮明
な像を得ることが難しい。そこで、X線像を観察するた
めには、電子ビームを偏向コイル53で偏向させて軸か
らずれたところに置かれた電子線検出素子55に入射さ
せてX線の影響を排除してから観察する。偏向コイル5
3は2個直列に設けて、電子線を十分大きく偏向させて
電子線検出素子55に確実に入射するようにする。X線
像観察時には、これらの領域を通過する電子ビーム通路
は高真空に維持される。なお、対物レンズ51と投射レ
ンズ52の間に遮断弁56が設けられている。試料交換
などの目的で試料室1側の真空を破るときには、遮断弁
56を遮断して投射レンズ52以下の領域の真空を保持
し、立ち上がり時に再度真空引きする手間と時間を省略
して作業効率を向上させている。
The optical axis adjusting element 54 is provided on the optical axis and detects an electron beam. The optical axis adjusting element 54 is used to adjust the traveling axis of the electron beam.
When used for observing a line image, noise is superimposed and it is difficult to obtain a clear image. Therefore, in order to observe the X-ray image, the electron beam is deflected by the deflection coil 53 and made incident on the electron beam detecting element 55 placed at a position deviated from the axis, so that the influence of the X-ray is eliminated before the observation. I do. Deflection coil 5
3 are provided in series to deflect the electron beam sufficiently large so as to be surely incident on the electron beam detecting element 55. During X-ray image observation, the electron beam path passing through these regions is maintained at a high vacuum. Note that a shutoff valve 56 is provided between the objective lens 51 and the projection lens 52. When the vacuum in the sample chamber 1 is broken for the purpose of exchanging the sample, the shutoff valve 56 is shut off to maintain the vacuum in the area below the projection lens 52, and the work and time required to evacuate again at the time of startup are eliminated, thereby improving work efficiency. Has been improved.

【0020】試料室1は、真空容器として厚い外殻壁1
1をもった筐体であって、その側壁に透明厚板12を介
してレーザ光を導入するレーザ光導入ノズル13と、同
様に透明厚板14を備え開閉可能なハンドホール15
と、真空接続ノズル16と、高圧導入端子保護筐体17
を備える。試料室1の筐体11は、電子イメージ拡大装
置筐体5の端面に取り付けられる端面にアノード57に
向けて開口18が設けられていて、この開口18の周縁
部分でアノード57のフランジ部分を押さえて止めるよ
うになっている。また、試料室筐体11の内部には、試
料ホルダ19を把持して位置を調整する試料位置調整装
置20と、レーザ光を受けてX線を放出するX線ターゲ
ット21を把持して位置を調整するターゲット位置調整
装置22を備える。
The sample chamber 1 has a thick outer shell wall 1 as a vacuum vessel.
1, a laser beam introducing nozzle 13 for introducing a laser beam to a side wall of the casing through a transparent thick plate 12, and a hand hole 15 having a transparent thick plate 14 which can be opened and closed.
, A vacuum connection nozzle 16, and a high voltage introduction terminal protection housing 17
Is provided. The housing 11 of the sample chamber 1 is provided with an opening 18 toward an anode 57 on an end face attached to the end face of the electronic image magnifying apparatus housing 5, and a peripheral portion of the opening 18 presses a flange portion of the anode 57. To stop. Further, inside the sample chamber case 11, a sample position adjusting device 20 that adjusts the position by holding the sample holder 19 and an X-ray target 21 that receives laser light and emits X-rays are held and positioned. A target position adjusting device 22 for adjustment is provided.

【0021】試料位置調整装置20が図1や図3に示し
たような壁面に固設する形式のものであるときは、開口
18の周縁部分に固定する。試料位置調整装置20に
は、可動ステージ23が設けられ、軸が交差するように
配置された2個の微動装置24と、その中間に配置され
可動ステージ23を常に引きつけるように付勢するバネ
25により、軸に対して垂直な方向に位置調整ができる
ようになっている。微動装置24の調節つまみは筐体1
1の外に設けられていて、人が操作することができる。
また、調節つまみに代えて電動モータを用い、遠隔で操
作できるようにしてもよい。なお、試料位置調整装置2
0が筐体11の内壁に軸方向に敷設されたレール31の
上を移動可能な形式であるときは、微動装置24やバネ
25も本体と一緒に移動するように構成される。
When the sample position adjusting device 20 is of a type fixed to a wall surface as shown in FIGS. 1 and 3, it is fixed to the peripheral portion of the opening 18. The sample position adjusting device 20 is provided with a movable stage 23, two fine movement devices 24 arranged so that their axes intersect, and a spring 25 arranged in the middle thereof to urge the movable stage 23 so as to always attract the movable stage 23. Thereby, the position can be adjusted in a direction perpendicular to the axis. The adjustment knob of the fine movement device 24 is the housing 1
1 and can be operated by a person.
Further, an electric motor may be used in place of the adjustment knob so that it can be operated remotely. The sample position adjusting device 2
When 0 is a type that can move on a rail 31 laid in the axial direction on the inner wall of the housing 11, the fine movement device 24 and the spring 25 are also configured to move together with the main body.

【0022】可動ステージ23の中心位置には、試料ホ
ルダ19が挿入される貫通孔が設けられ、貫通孔の壁2
6は導電性材料で形成されている。また、壁部分26の
外側はポリイミド樹脂などの絶縁性材料で形成されてい
る。導電性を有する壁26は高圧端子27と導線28に
接続され、外部導線29から供給される負電圧を試料ホ
ルダ19に与える。なお、負電圧が供給されると試料ホ
ルダ19の先端面がカソードになって、アースされたア
ノード57と協働して電界を生成し、電子加速空間58
を形成するが、カソードの位置は試料ホルダ19の長さ
を調整することにより調節することができる。可動ステ
ージ23には、複数の連通孔30が設けられていて、試
料室1と電子加速空間58をいつでもほぼ同じ気圧に維
持するため通気を行う。
At the center of the movable stage 23, a through hole into which the sample holder 19 is inserted is provided.
Reference numeral 6 is formed of a conductive material. The outside of the wall portion 26 is formed of an insulating material such as a polyimide resin. The conductive wall 26 is connected to the high voltage terminal 27 and the conductor 28, and applies a negative voltage supplied from the external conductor 29 to the sample holder 19. When a negative voltage is supplied, the tip end surface of the sample holder 19 becomes a cathode, generates an electric field in cooperation with the grounded anode 57, and generates an electron accelerating space 58.
The position of the cathode can be adjusted by adjusting the length of the sample holder 19. A plurality of communication holes 30 are provided in the movable stage 23, and ventilation is performed to maintain the sample chamber 1 and the electron acceleration space 58 at almost the same pressure at any time.

【0023】ターゲット位置調整装置22は、筐体11
の内壁に軸方向に敷設されたレール32の上を走行する
ように設置され、遠隔操作により移動する。X線ターゲ
ット21は、ターゲット位置調整装置22の把持装置に
セットされ並動および回動していつも新しい部分にX線
が照射するようにすることができる。透過するX線の波
長を選択するX線透過フィルタ33がX線ターゲット2
1と試料ホルダ19の間に位置するように把持されてい
る。ターゲット位置調整装置22は、必要に応じてレー
ル32から取り外して除去することができる。また、台
車に搭載される部品を光軸位置からずらして、調整用装
置を光軸位置にセットできるようにすることが好まし
い。
The target position adjusting device 22 includes a housing 11
It is installed so as to run on rails 32 laid in the axial direction on the inner wall of the vehicle, and moves by remote control. The X-ray target 21 can be set on the gripping device of the target position adjusting device 22 and be translated and rotated so that the X-ray is always irradiated on a new portion. The X-ray transmission filter 33 for selecting the wavelength of the X-ray to be transmitted is an X-ray target
1 and the sample holder 19. The target position adjusting device 22 can be removed and removed from the rail 32 as needed. Further, it is preferable that the components mounted on the carriage are shifted from the optical axis position so that the adjusting device can be set at the optical axis position.

【0024】レーザ発生装置34から放射されたレーザ
光が、いくつかの反射鏡35でX線顕微鏡装置の近辺ま
で導かれ、レーザ位置調整装置36に搭載される反射鏡
37と収束レンズ38を通って、レーザ光導入ノズル1
3の透明厚板12を透過してX線ターゲット21の表面
に照射する。なお、レーザ発生装置34として、自由電
子レーザ装置を利用することができる。内部機器の取り
外し、取り付け、調整などの便宜のため、ハンドホール
15を筐体11の側面に備える。ハンドホール11の開
閉窓に透明厚板14を嵌め込んで、筐体11の内部を観
察できるようにすることが好ましい。なお、ハンドホー
ル15を筐体11側面に備えるときは、レーザ光導入ノ
ズル13を省略し、レーザ光をハンドホールの透明厚板
14を通して導入するようにしてもよい。
The laser light emitted from the laser generator 34 is guided to the vicinity of the X-ray microscope device by several reflecting mirrors 35 and passes through a reflecting mirror 37 and a converging lens 38 mounted on a laser position adjusting device 36. And the laser light introduction nozzle 1
Then, the light passes through the transparent thick plate 12 and is irradiated on the surface of the X-ray target 21. Note that a free electron laser device can be used as the laser generator 34. A hand hole 15 is provided on the side surface of the housing 11 for convenience such as removal, attachment, and adjustment of internal devices. It is preferable that the transparent thick plate 14 is fitted into the opening and closing window of the handhole 11 so that the inside of the housing 11 can be observed. When the handhole 15 is provided on the side surface of the housing 11, the laser light introduction nozzle 13 may be omitted, and the laser light may be introduced through the transparent thick plate 14 of the handhole.

【0025】また、筐体11の端面に設けたフランジ3
9をハンドホールとすることができるが、この場合に
も、筐体11の側面に覗き窓を設けて内部が観察できる
ようにすることが好ましい。X線顕微鏡の試料交換は試
料室1を利用して行う。試料交換時には、遮断弁56に
より投射レンズ52以降の空間を遮断して真空を維持し
た状態で、試料室1のハンドホール15の蓋を開けて大
気開放し試料ステージ23から試料ホルダ19を外し、
観察済みの試料を取り外して新しい試料スライドを取り
付けた試料ホルダ19を試料ステージ23に戻してハン
ドホール15の蓋を閉め、試料室1を真空に引いてから
X線を照射して拡大画像を観察する。
The flange 3 provided on the end face of the housing 11
Although 9 can be a handhole, in this case also, it is preferable to provide a viewing window on the side surface of the housing 11 so that the inside can be observed. The sample exchange of the X-ray microscope is performed using the sample chamber 1. At the time of exchanging the sample, in a state where the space after the projection lens 52 is shut off by the shutoff valve 56 and the vacuum is maintained, the lid of the hand hole 15 of the sample chamber 1 is opened to open to the atmosphere, and the sample holder 19 is removed from the sample stage 23.
The observed sample is removed, the sample holder 19 on which a new sample slide is mounted is returned to the sample stage 23, the lid of the handhole 15 is closed, the sample chamber 1 is evacuated, and X-rays are irradiated to observe an enlarged image. I do.

【0026】図4は、電子加速空間前面の壁に固設する
形式の試料位置調整装置とターゲット位置調整装置の関
係を示す断面図、図5はX線ターゲットの斜視図であ
る。電子加速空間58の前面に微動装置24により調整
可能に試料位置調整装置20が固設されている。ターゲ
ット位置調整装置22は、台車40とターゲットスタン
ド41とフィルタホルダ42で構成される。ターゲット
スタンド41は、円筒形のX線ターゲット21を支持
し、X線ターゲット21の軸方向に並進させると共に軸
周りに回転させることができる。フィルタホルダ42は
X線フィルタ33をX線ターゲット21と試料ホルダ1
9の間に支持する。台車40は、試料室筐体11の内壁
に設けられたレール32に案内されて、X線ターゲット
21とX線フィルタ33をX線顕微鏡の光軸方向に移動
させることができる。また、X線ターゲット21とX線
フィルタ33を光軸に垂直な方向に待避させることがで
きる。
FIG. 4 is a cross-sectional view showing the relationship between a sample position adjusting device and a target position adjusting device which are fixed to a wall in front of the electron acceleration space, and FIG. 5 is a perspective view of an X-ray target. A sample position adjusting device 20 is fixedly mounted on the front surface of the electron acceleration space 58 so as to be adjustable by the fine movement device 24. The target position adjusting device 22 includes a carriage 40, a target stand 41, and a filter holder 42. The target stand 41 supports the cylindrical X-ray target 21 and can translate in the axial direction of the X-ray target 21 and rotate around the axis. The filter holder 42 connects the X-ray filter 33 to the X-ray target 21 and the sample holder 1.
Support between 9 The carriage 40 is guided by a rail 32 provided on the inner wall of the sample chamber housing 11, and can move the X-ray target 21 and the X-ray filter 33 in the optical axis direction of the X-ray microscope. Further, the X-ray target 21 and the X-ray filter 33 can be retracted in a direction perpendicular to the optical axis.

【0027】試料位置調整装置20を適正に配置した
後、X線ターゲット21とX線フィルタ33を取り付け
たターゲット位置調整装置22を試料位置調整装置20
の前面に配置して、レーザ光導入ノズル13からレーザ
光を照射する。X線ターゲット21の表面に強いレーザ
光を照射すると、レーザプラズマが生成しX線が発生す
る。このX線をX線フィルタ33で目的に応じて波長選
択し、試料ホルダ19の孔の奥にセットされた試料スラ
イドに照射する。X線ターゲット21の表面はレーザ光
により損耗するので、図5に示すように、ターゲットス
タンド41によりX線ターゲット21を回転しさらに軸
方向に並進移動させて、損耗スポット43を避け新しい
表面にレーザ光が当たるようにする。なお、X線ターゲ
ット21は、円筒状に限らず平板や曲板形状であっても
良いことはいうまでもない。
After properly arranging the sample position adjusting device 20, the target position adjusting device 22 to which the X-ray target 21 and the X-ray filter 33 are attached is moved to the sample position adjusting device 20.
And a laser beam is emitted from the laser beam introduction nozzle 13. When the surface of the X-ray target 21 is irradiated with strong laser light, laser plasma is generated and X-rays are generated. The X-ray filter 33 selects the wavelength of the X-ray according to the purpose, and irradiates the X-ray to a sample slide set inside a hole of the sample holder 19. Since the surface of the X-ray target 21 is worn by the laser beam, as shown in FIG. 5, the X-ray target 21 is rotated by the target stand 41 and further translated in the axial direction to avoid the wear spot 43 and the laser is applied to a new surface. Let light hit. It goes without saying that the X-ray target 21 is not limited to a cylindrical shape but may be a flat plate or a curved plate.

【0028】図6は、試料室外殻11の内壁表面に光軸
方向に敷設されたレール上を移動する形式の試料位置調
整装置とターゲット位置調整装置の関係を示す断面図で
ある。試料位置調整装置20は、台車44とその上に固
定される定盤45と、試料ホルダ19を把持する試料ス
テージ46で構成される。台車44は、試料室筐体11
の内壁に設けられたレール31に案内されてX線顕微鏡
の光軸方向に移動し、試料ホルダ19の先端をアノード
57に対して所定の距離に配設し、電子加速空間58を
形づくる。
FIG. 6 is a cross-sectional view showing the relationship between a sample position adjusting device and a target position adjusting device which move on a rail laid on the inner wall surface of the sample chamber outer shell 11 in the optical axis direction. The sample position adjusting device 20 includes a carriage 44, a surface plate 45 fixed thereon, and a sample stage 46 that holds the sample holder 19. The carriage 44 is used for the sample chamber housing 11.
Is guided in the direction of the optical axis of the X-ray microscope by being guided by the rail 31 provided on the inner wall of the sample, the tip of the sample holder 19 is disposed at a predetermined distance from the anode 57, and the electron acceleration space 58 is formed.

【0029】試料ステージ46は、定盤45の表面にバ
ネ47で押し付けられ、遠隔操作可能な微動装置48に
より光軸に垂直な面内で適宜に動かせるようになってい
る。なお、微動装置48は互いに軸の向きが一致しない
ように2式設けられ、図示しないバネが微動装置48の
中間に配置され試料ステージ46を引っ張るように付勢
して遊びを無くし、微動装置48の押し引きにより微細
な位置調整を行うようになっている。この形式の試料位
置調整装置を用いるときは、電子加速空間が試料室に対
して開放されているため、試料室1内の圧力の状態にか
かわらず試料スライドの表裏に圧力差が生じないので、
薄膜構造の光電変換膜で構成される脆弱な試料スライド
の破損を防止することができる。なお、ターゲット位置
調整装置22は、図4に示したものと同じ構成であって
よい。
The sample stage 46 is pressed against the surface of the surface plate 45 by a spring 47, and can be appropriately moved in a plane perpendicular to the optical axis by a fine movement device 48 which can be remotely operated. The fine movement device 48 is provided in two sets so that the directions of the axes do not coincide with each other, and a spring (not shown) is disposed in the middle of the fine movement device 48 to urge the sample stage 46 so as to pull the sample stage 46, thereby eliminating play. The fine position adjustment is performed by pushing and pulling. When a sample position adjusting device of this type is used, since the electron acceleration space is open to the sample chamber, no pressure difference occurs between the front and back of the sample slide regardless of the state of the pressure in the sample chamber 1.
The breakage of a fragile sample slide composed of a photoelectric conversion film having a thin film structure can be prevented. Note that the target position adjusting device 22 may have the same configuration as that shown in FIG.

【0030】X線顕微鏡の光軸調整は、製造工場などで
行うこともあり必ずしも強力なレーザ発生装置を利用す
ることができないことがある。そこで、X線により発生
する電子線でなく、電子銃で発生する電子ビームを利用
して光軸調整をすることができるようにすると便利であ
る。図7は、X線顕微鏡の調整や性能試験に用いる電子
銃をセットしたときの状態を示す断面図である。X線顕
微鏡の性能試験等は、試料室1の電子イメージ拡大筐体
5と対向する端面にセパレートバルブ61を挟んで取り
付けた電子銃62を用いて行われる。セパレートバルブ
61の下流の試料室内にコンデンサレンズ63が設けら
れ、さらに1対の偏向コイル64が設けられる。
The optical axis of the X-ray microscope is sometimes adjusted in a manufacturing factory or the like, so that a powerful laser generator cannot always be used. Therefore, it is convenient that the optical axis can be adjusted using an electron beam generated by an electron gun instead of an electron beam generated by X-rays. FIG. 7 is a cross-sectional view showing a state when an electron gun used for adjustment of an X-ray microscope and a performance test is set. The performance test and the like of the X-ray microscope are performed using an electron gun 62 attached to an end face of the sample chamber 1 facing the electronic image magnifying housing 5 with a separate valve 61 interposed therebetween. A condenser lens 63 is provided in the sample chamber downstream of the separate valve 61, and a pair of deflection coils 64 are further provided.

【0031】偏向コイル64の下流には、導電性材料か
らなる伸縮可能な入れ子型保護管65が設けられてい
て、延伸した先端を試料ホルダ19に挿入されたマウス
ピース66に係止することにより、試料室1内に発生す
る電界から電子ビームを保護する筒体を試料ホルダ19
まで延伸できるようになっている。なお、セパレートバ
ルブ61は、試料室1を大気開放するときに閉じて電子
銃62内の真空を維持するもので、雲底を迅速に再開す
る作用を有する。電子銃62から放射された電子ビーム
は、セパレートバルブ61を通ってコンデンサレンズ6
3により細くされビームの質を向上させて、さらに偏向
コイル64により電子ビームの走行方向を調整し、入れ
子型保護管65の中を通って試料ホルダ19に入射す
る。
A telescopic telescopic protection tube 65 made of a conductive material is provided downstream of the deflecting coil 64. The telescopic extension tube is engaged with a mouthpiece 66 inserted in the sample holder 19 by locking the extended end. The cylindrical body for protecting the electron beam from the electric field generated in the sample chamber 1 is connected to the sample holder 19.
It can be stretched up to. The separate valve 61 is closed when the sample chamber 1 is opened to the atmosphere to maintain the vacuum in the electron gun 62, and has an action to quickly restart the cloud bottom. The electron beam emitted from the electron gun 62 passes through the separate valve 61 and
The beam is made thinner by 3 to improve the quality of the beam, and the traveling direction of the electron beam is further adjusted by the deflection coil 64, and then enters the sample holder 19 through the nested protection tube 65.

【0032】X線像観察時にはX線ターゲットとX線フ
ィルタが光軸上に配置されるが、調整時には保護管65
を光軸上に配置するため、ターゲット位置調整装置はX
線ターゲットとX線フィルタを光軸位置から待避される
必要がある。なお、ターゲット位置調整装置自体をレー
ルから取り外して排除してもよい。光軸調整は、試料ス
ライドを取り外した状態で、電子銃62から発射される
電子線を対物レンズや投射レンズで構成される電子イメ
ージ拡大機構に直接入射させるようにし、ビーム位置セ
ンサを用いて、電子銃62からの電子ビームを試料ホル
ダ19の孔を通って電子イメージ拡大機構の軸に合わせ
る。
When observing an X-ray image, the X-ray target and the X-ray filter are arranged on the optical axis.
Is arranged on the optical axis, the target position adjusting device is X
The line target and the X-ray filter need to be retracted from the optical axis position. Note that the target position adjusting device itself may be removed from the rail and removed. Optical axis adjustment, with the sample slide removed, so that the electron beam emitted from the electron gun 62 is directly incident on an electronic image magnifying mechanism composed of an objective lens and a projection lens, using a beam position sensor, The electron beam from the electron gun 62 passes through the hole of the sample holder 19 and is aligned with the axis of the electronic image magnifying mechanism.

【0033】一方、X線像を電子線検出素子上に正しく
結像させることや像の拡大倍率を確認するためには、試
料位置で発生する電子線を用いる必要がある。そこで、
試料ホルダ19の先端に試料スライドを設置しかつ試料
ホルダ19の内部にX線ターゲットを配置して、電子銃
62から放射される電子ビームでX線を発生させ、発生
したX線を試料スライドに照射して電子を発生させ、こ
の電子線を電子加速空間や電子イメージ拡大機構に通し
て観察することができるように構成することが好まし
い。
On the other hand, in order to correctly form an X-ray image on the electron beam detecting element and to confirm the magnification of the image, it is necessary to use an electron beam generated at the sample position. Therefore,
A sample slide is set at the tip of the sample holder 19, and an X-ray target is arranged inside the sample holder 19, X-rays are generated by an electron beam emitted from the electron gun 62, and the generated X-rays are applied to the sample slide. Irradiation generates electrons, and the electron beam is preferably configured to be observed through an electron acceleration space or an electron image magnifying mechanism.

【0034】また、筐体外殻11は外部から磁界が漏れ
込んで電子ビームの軌道を乱さないようにするため、電
子イメージ拡大装置筐体5と同様に、たとえばパーマロ
イ(商標名)など透磁率の高い材料で形成することが好
ましい。なお、図7には壁面に固設する形式の試料位置
調整装置20を表示したが、レール上を移動する形式の
試料位置調整装置を用いる場合も電子銃62等の配置方
法に変化はない。
In order to prevent the magnetic field from leaking from the outside and disturbing the trajectory of the electron beam, the casing outer shell 11 has a magnetic permeability such as Permalloy (trade name) like the casing 5 of the electronic image enlarging apparatus. It is preferable to use a high material. Although FIG. 7 shows the sample position adjusting device 20 of a type fixed to a wall surface, the arrangement method of the electron gun 62 and the like does not change even when a sample position adjusting device of a type moving on a rail is used.

【0035】[0035]

【発明の効果】以上説明した通り、本発明のX線顕微鏡
試料室は、電子加速空間を確保し容易に光学的位置調整
ができさらに試料の交換を容易にするため、試料にX線
を照射してできる陰影像を光電変換板で電子像に変換し
て拡大して観察する新しいX線顕微鏡に適用することに
より、高性能のX線顕微鏡をより簡便に利用することが
できるようになった。
As described above, the X-ray microscope sample chamber of the present invention irradiates a sample with X-rays in order to secure an electron accelerating space, easily adjust the optical position, and facilitate the exchange of the sample. By applying the resulting shadow image to a new X-ray microscope that converts it into an electronic image with a photoelectric conversion plate and observes it in an enlarged manner, it has become possible to more easily use a high-performance X-ray microscope. .

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の1実施例のX線顕微鏡試料室を軸に垂
直に切断した断面図である。
FIG. 1 is a cross-sectional view of a sample chamber of an X-ray microscope according to one embodiment of the present invention, which is cut perpendicular to an axis.

【図2】本実施例の試料室をX線顕微鏡に組み込んだ状
態の1例を軸を含む面で切断した断面図である。
FIG. 2 is a cross-sectional view of an example of a state where the sample chamber of the present embodiment is incorporated in an X-ray microscope, cut along a plane including an axis.

【図3】本実施例に使用される試料位置調整機構の1例
を示す拡大断面図である。
FIG. 3 is an enlarged sectional view showing an example of a sample position adjusting mechanism used in the present embodiment.

【図4】図3の試料位置調整機構を使用してX線照射す
る場合を示す断面図である。
FIG. 4 is a cross-sectional view showing a case where X-ray irradiation is performed using the sample position adjusting mechanism of FIG.

【図5】本実施例に使用されるX線ターゲットの1例を
説明する斜視図である。
FIG. 5 is a perspective view illustrating an example of an X-ray target used in the present embodiment.

【図6】本実施例に使用される試料位置調整機構の別例
を示す拡大断面図である。
FIG. 6 is an enlarged sectional view showing another example of the sample position adjusting mechanism used in the present embodiment.

【図7】本実施例の試料室に調整用電子線発生装置を組
み込んだ状態を示す一部断面図である。
FIG. 7 is a partial cross-sectional view showing a state where an adjusting electron beam generator is incorporated in the sample chamber of the present embodiment.

【図8】本発明を適用するX線顕微鏡の構成を説明する
概念図である。
FIG. 8 is a conceptual diagram illustrating a configuration of an X-ray microscope to which the present invention is applied.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 試料室 5 電子イメージ拡大装置筐体 11 外殻壁 12 透明厚板 13 レーザ光導入ノズル 14 透明厚板 15 ハンドホール 16 真空接続ノズル 17 高圧導入端子保護筐体 18 開口 19 試料ホルダ 20 試料位置調整装置 21 X線ターゲット 22 ターゲット位置調整装置 23 可動ステージ 24 微動装置 25 バネ 26 貫通孔壁部分 27 高圧端子 28 導線 29 外部導線 30 連通孔 31,32 レール 33 X線透過フィルタ 34 レーザ発生装置 35 反射鏡 36 レーザ位置調整装置 37 反射鏡 38 収束レンズ 39 フランジ 40 ターゲット位置調整装置台車 41 ターゲットスタンド 42 フィルタホルダ 43 損耗スポット 44 試料位置調整装置台車 45 定盤 46 試料ステージ 47 バネ 48 微動装置 51 対物レンズ 52 投射レンズ 53 偏向コイル 54 光軸調整用素子 55 電子線検出素子 56 遮断弁 57 アノード 58 電子加速空間 61 セパレートバルブ 62 電子銃 63 コンデンサレンズ 64 偏向コイル 65 入れ子型保護管 66 マウスピース 1 Sample room 5 Electronic image magnifier housing 11 outer shell wall 12 Transparent thick plate 13 Laser light introduction nozzle 14 Transparent thick plate 15 Handhole 16 Vacuum connection nozzle 17 High voltage introduction terminal protection case 18 opening 19 Sample holder 20 Sample position adjustment device 21 X-ray target 22 Target position adjustment device 23 Movable stage 24 Fine movement device 25 spring 26 Through hole wall 27 High voltage terminal 28 conductor 29 External conductor 30 communication hole 31, 32 rails 33 X-ray transmission filter 34 Laser generator 35 Reflector 36 Laser position adjusting device 37 Reflector 38 Convergent lens 39 flange 40 Target position adjustment device trolley 41 Target Stand 42 Filter Holder 43 Wear spot 44 Sample Position Adjustment Dolly 45 surface plate 46 Sample stage 47 spring 48 Fine movement device 51 Objective lens 52 Projection lens 53 deflection coil 54 Optical axis adjustment element 55 electron beam detector 56 Shut-off valve 57 Anode 58 Electron acceleration space 61 Separate valve 62 electron gun 63 condenser lens 64 deflection coil 65 Nesting type protection tube 66 mouthpiece

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 藤井 貞夫 千葉県野田市二ツ塚118番地 川崎重工業 株式会社野田工場内 (72)発明者 室 幹雄 千葉県野田市二ツ塚118番地 川崎重工業 株式会社野田工場内 (72)発明者 矢田 慶治 宮城県仙台市泉区北中山4−25−11 Fターム(参考) 2G001 AA01 AA07 BA08 BA11 CA01 CA07 GA01 GA06 GA16 HA09 HA13 JA02 LA01 QA01 5C001 AA01 AA02 CC08 5C033 DD10    ────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of front page    (72) Inventor Sadao Fujii             118 Futatsuka, Noda City, Chiba Prefecture Kawasaki Heavy Industries             Noda Factory Co., Ltd. (72) Inventor Mikio             118 Futatsuka, Noda City, Chiba Prefecture Kawasaki Heavy Industries             Noda Factory Co., Ltd. (72) Inventor Keiji Yada             4-25-11 Kitanakayama, Izumi Ward, Sendai City, Miyagi Prefecture F term (reference) 2G001 AA01 AA07 BA08 BA11 CA01                       CA07 GA01 GA06 GA16 HA09                       HA13 JA02 LA01 QA01                 5C001 AA01 AA02 CC08                 5C033 DD10

Claims (13)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 X線を照射してできる陰影を電子像に変
換して拡大することにより試料を観察するようにしたX
線顕微鏡において、透明厚板を介してレーザを導入する
レーザ光導入孔と開閉できるハンドホールと真空接続孔
を備え電子加速空間のアノードに適合する穴を有する真
空容器であって、さらに内部に試料ホルダを把持して位
置を調整する試料位置調整機構とレーザ光を受けてX線
を放出するターゲットを把持して位置を調整するターゲ
ット位置調整機構を備えて、X線顕微鏡の対物レンズの
前面に取り付けて前記ターゲットを前記電子加速空間中
の適所に配置すると共に、前記ターゲットの位置を調整
して発生するX線が前記試料を的確に照射するようにす
ることを特徴とするX線顕微鏡試料室。
1. An X-ray apparatus for observing a sample by converting a shadow formed by irradiating X-rays into an electronic image and enlarging it.
In a line microscope, a vacuum vessel having a laser light introduction hole for introducing a laser through a transparent thick plate, a hand hole that can be opened and closed, and a vacuum connection hole and a hole that is compatible with the anode in the electron acceleration space, and further has a sample inside. Equipped with a sample position adjustment mechanism that adjusts the position by gripping the holder and a target position adjustment mechanism that adjusts the position by gripping the target that receives the laser beam and emits X-rays. An X-ray microscope sample chamber, wherein the X-ray microscope is mounted so that the target is arranged at an appropriate position in the electron acceleration space, and the position of the target is adjusted so that X-rays generated accurately irradiate the sample. .
【請求項2】 前記X線顕微鏡の調整を行うときには、
前記ターゲット位置調整機構を光軸上から待避させて、
調整用電子線発生装置をセットすることができるように
構成することを特徴とする請求項1記載のX線顕微鏡試
料室。
2. When adjusting the X-ray microscope,
By retracting the target position adjustment mechanism from the optical axis,
2. The X-ray microscope sample chamber according to claim 1, wherein the adjustment electron beam generator is configured to be set therein.
【請求項3】 前記試料位置調整機構が、前記アノード
の前面を塞ぐように前記穴の部分に固設され、前記試料
ホルダをセットする貫通孔を有するステージを備えて該
ステージに微動装置が付属して光軸に垂直な面内で位置
の微調整を行えるようになっていることを特徴とする請
求項1または2記載のX線顕微鏡試料室。
3. The sample position adjusting mechanism is fixed to the hole so as to cover the front surface of the anode, and includes a stage having a through hole for setting the sample holder, and the fine movement device is attached to the stage. 3. An X-ray microscope sample chamber according to claim 1, wherein the position can be finely adjusted in a plane perpendicular to the optical axis.
【請求項4】 前記試料位置調整機構が、前記アノード
に向かって移動し、前記試料ホルダをセットする貫通孔
を有して付属する微動装置により光軸に垂直な面内で位
置の微調整を行えるステージを備えることを特徴とする
請求項1または2記載のX線顕微鏡試料室。
4. The sample position adjustment mechanism moves toward the anode, and has a through hole for setting the sample holder, and finely adjusts the position in a plane perpendicular to the optical axis by a fine movement device attached thereto. 3. The X-ray microscope sample chamber according to claim 1, further comprising a stage that can be operated.
【請求項5】 前記試料位置調整機構が、前記容器の壁
に設けたレールに沿って移動し、前記試料ホルダをセッ
トする貫通孔を有するステージを搭載して該ステージに
微動装置が付属して光軸に垂直な面内で位置の微調整を
行えるようになっていることを特徴とする請求項4記載
のX線顕微鏡試料室。
5. The sample position adjusting mechanism moves along a rail provided on a wall of the container, and mounts a stage having a through-hole for setting the sample holder. 5. The X-ray microscope sample chamber according to claim 4, wherein the position can be finely adjusted in a plane perpendicular to the optical axis.
【請求項6】 前記試料ホルダをセットする貫通孔部分
が芳香族ポリイミド樹脂で形成されることを特徴とする
請求項3から5のいずれかに記載のX線顕微鏡試料室。
6. The X-ray microscope sample chamber according to claim 3, wherein a through-hole portion for setting the sample holder is formed of an aromatic polyimide resin.
【請求項7】 前記試料室はさらに高圧導入端子を設け
て前記ステージを介して前記試料ホルダに前記電子加速
空間を形成する負電圧を供給できるように構成すること
を特徴とする請求項3から6のいずれかに記載のX線顕
微鏡試料室。
7. The apparatus according to claim 3, wherein the sample chamber is further provided with a high-voltage introduction terminal so that a negative voltage for forming the electron acceleration space can be supplied to the sample holder via the stage. 7. The X-ray microscope sample chamber according to any one of 6.
【請求項8】 前記ターゲット位置調整機構は、前記容
器の壁に設けたレールに沿って移動し、前記ターゲット
を把持して該ターゲットの表面の前記レーザ光が照射す
る位置を調整するようになっていることを特徴とする請
求項1から7のいずれかに記載のX線顕微鏡試料室。
8. The target position adjusting mechanism moves along a rail provided on a wall of the container, grips the target, and adjusts a position on the surface of the target where the laser light is irradiated. The X-ray microscope sample chamber according to any one of claims 1 to 7, wherein:
【請求項9】 前記ターゲットが円筒形状をしているこ
とを特徴とする請求項8記載のX線顕微鏡試料室。
9. The X-ray microscope sample chamber according to claim 8, wherein the target has a cylindrical shape.
【請求項10】 前記ターゲットと前記試料ホルダーの
間にX線波長選択フィルタを装着することを特徴とする
請求項1から9のいずれかに記載のX線顕微鏡試料室。
10. The X-ray microscope sample chamber according to claim 1, wherein an X-ray wavelength selection filter is mounted between the target and the sample holder.
【請求項11】 前記ハンドホールが前記真空容器の側
面に設けられ透明厚板を備えて前記レーザ光導入孔を兼
ねることを特徴とする請求項1から10のいずれかに記
載のX線顕微鏡試料室。
11. The X-ray microscope sample according to claim 1, wherein the hand hole is provided on a side surface of the vacuum vessel and includes a transparent thick plate, which also serves as the laser light introducing hole. Room.
【請求項12】 外殻を高透磁率性材料で形成すること
を特徴とする請求項1から11のいずれかに記載のX線
顕微鏡試料室。
12. The X-ray microscope sample chamber according to claim 1, wherein the outer shell is formed of a material having high magnetic permeability.
【請求項13】 前記導入するレーザ光の光路に対して
前記試料室の位置を調整する位置調整機構を備えること
を特徴とする請求項1から12のいずれかに記載のX線
顕微鏡試料室。
13. The X-ray microscope sample chamber according to claim 1, further comprising a position adjusting mechanism for adjusting a position of the sample chamber with respect to an optical path of the laser light to be introduced.
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