JP2012204041A - 電子顕微鏡及び三次元像構築方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】試料を複数段階に傾斜させる試料傾斜手段と、前記試料傾斜手段によって設定された各傾斜角度θにおいて得られる透過電子顕微鏡像TIを取得する像取得手段と、取得した傾斜角度θ毎の透過電子顕微鏡像TIに基づき試料の三次元像を構築する三次元像構築手段とを含み、試料の三次元像の構築に用いる透過電子顕微鏡像TIの領域の幅bを、傾斜角度θに応じて傾斜軸に垂直な方向に変化させる。
【選択図】図5
Description
試料を複数段階に傾斜させる試料傾斜手段と、
前記試料傾斜手段によって設定された各傾斜角度において得られる透過電子顕微鏡像を取得する像取得手段と、
取得した傾斜角度毎の透過電子顕微鏡像に基づき試料の三次元像を構築する三次元像構築手段とを含み、
試料の三次元像の構築に用いる透過電子顕微鏡像の領域の幅を、傾斜角度に応じて傾斜軸に垂直な方向に変化させる。
前記三次元像構築手段は、
取得した傾斜角度毎の透過電子顕微鏡像を、傾斜角度に応じて傾斜軸に垂直な方向に変化させた幅でトリミングし、トリミングした傾斜角度毎の透過電子顕微鏡像に基づき試料の三次元像を構築するようにしてもよい。
前記像取得手段は、
試料上を走査する電子線の走査領域の幅を傾斜角度に応じて傾斜軸に垂直な方向に変化させて得られる傾斜角度毎の透過電子顕微鏡像を取得するようにしてもよい。
前記像取得手段は、
各傾斜角度において、対物レンズの焦点位置を変化させて得られる複数の透過電子顕微鏡像を取得し、
前記三次元像構築手段は、
各傾斜角度に対応する複数の透過電子顕微鏡像から焦点の合っている領域を抽出して組み合わせることで傾斜角度毎の透過電子顕微鏡像を生成するようにしてもよい。
試料を複数段階に傾斜させる試料傾斜工程と、
前記試料傾斜手段によって設定された各傾斜角度において得られる透過電子顕微鏡像を取得する像取得工程と、
取得した傾斜角度毎の透過電子顕微鏡像に基づき試料の三次元像を構築する三次元像構築工程とを含み、
試料の三次元像の構築に用いる透過電子顕微鏡像の領域の幅を、傾斜角度に応じて傾斜軸に垂直な方向に変化させる。
前記三次元像構築工程において、
取得した傾斜角度毎の透過電子顕微鏡像を、傾斜角度に応じて傾斜軸に垂直な方向に変化させた幅でトリミングし、トリミングした傾斜角度毎の透過電子顕微鏡像に基づき試料の三次元像を構築するようにしてもよい。
前記像取得工程において、
試料上を走査する電子線の走査領域の幅を傾斜角度に応じて傾斜軸に垂直な方向に変化させて得られる傾斜角度毎の透過電子顕微鏡像を取得するようにしてもよい。
前記像取得工程において、
各傾斜角度において、対物レンズの焦点位置を変化させて得られる複数の透過電子顕微鏡像を取得し、
前記三次元像構築工程において、
各傾斜角度に対応する複数の透過電子顕微鏡像から焦点の合っている領域を抽出して組み合わせることで傾斜角度毎の透過電子顕微鏡像を生成するようにしてもよい。
図1に、本実施形態に係る電子顕微鏡の構成の一例を示す。ここでは、電子顕微鏡が、透過型電子顕微鏡(TEM)の構成を有する場合について説明するが、電子顕微鏡は、走査透過型電子顕微鏡(STEM)の構成を有していてもよい。なお本実施形態の、電子顕微鏡は図1の構成要素(各部)の一部を省略した構成としてもよい。
次に本実施形態の手法について図面を用いて説明する。
図2(A)は、試料S(ステージ6)の傾斜軸TA周りの傾斜角度が0°に設定された場合に、電子線が試料Sを透過している様子を示す模式図であり、図2(B)は、このときに取得される透過像(透過電子顕微鏡像)を示す図である。同図では、試料Sは試料断面を表しており、上から下に向けて電子線が試料断面に入射している。
b=a×cosθ
で表すことができる。
b=0.5×a
となり、傾斜角度θが0°のときの半分となる。すなわち、三次元像の構築に必要な透過像の領域(再構成可能領域)は、透過像TIの傾斜軸TAに平行な方向の幅をcとすると、acosθ×cとなる。
本実施形態の第2の手法は、電子顕微鏡100が走査透過型電子顕微鏡(STEM)の構成を有する場合に適用可能な手法である。
図9(A)、図9(B)に示すように、試料Sをθだけ傾斜させたとき、被写界深度をf(単位:nm)とすると、取得される透過像TIにおいて、焦点(フォーカス)が合っている合焦点領域の傾斜軸TAに垂直な方向の幅w(単位:ピクセル)は、
w=f/(p×tanθ)
と表すことができる。ここでpは、1ピクセルの大きさ(単位:nm)である。
Claims (8)
- 試料を複数段階に傾斜させる試料傾斜手段と、
前記試料傾斜手段によって設定された各傾斜角度において得られる透過電子顕微鏡像を取得する像取得手段と、
取得した傾斜角度毎の透過電子顕微鏡像に基づき試料の三次元像を構築する三次元像構築手段とを含み、
試料の三次元像の構築に用いる透過電子顕微鏡像の領域の幅を、傾斜角度に応じて傾斜軸に垂直な方向に変化させる、電子顕微鏡。 - 請求項1において、
前記三次元像構築手段は、
取得した傾斜角度毎の透過電子顕微鏡像を、傾斜角度に応じて傾斜軸に垂直な方向に変化させた幅でトリミングし、トリミングした傾斜角度毎の透過電子顕微鏡像に基づき試料の三次元像を構築する、電子顕微鏡。 - 請求項1において、
前記像取得手段は、
試料上を走査する電子線の走査領域の幅を傾斜角度に応じて傾斜軸に垂直な方向に変化させて得られる傾斜角度毎の透過電子顕微鏡像を取得する、電子顕微鏡。 - 請求項1乃至3のいずれかにおいて、
前記像取得手段は、
各傾斜角度において、対物レンズの焦点位置を変化させて得られる複数の透過電子顕微鏡像を取得し、
前記三次元像構築手段は、
各傾斜角度に対応する複数の透過電子顕微鏡像から焦点の合っている領域を抽出して組み合わせることで傾斜角度毎の透過電子顕微鏡像を生成する、電子顕微鏡。 - 試料を複数段階に傾斜させる試料傾斜工程と、
前記試料傾斜手段によって設定された各傾斜角度において得られる透過電子顕微鏡像を取得する像取得工程と、
取得した傾斜角度毎の透過電子顕微鏡像に基づき試料の三次元像を構築する三次元像構築工程とを含み、
試料の三次元像の構築に用いる透過電子顕微鏡像の領域の幅を、傾斜角度に応じて傾斜軸に垂直な方向に変化させる、三次元像構築方法。 - 請求項5において、
前記三次元像構築工程において、
取得した傾斜角度毎の透過電子顕微鏡像を、傾斜角度に応じて傾斜軸に垂直な方向に変化させた幅でトリミングし、トリミングした傾斜角度毎の透過電子顕微鏡像に基づき試料の三次元像を構築する、三次元像構築方法。 - 請求項5において、
前記像取得工程において、
試料上を走査する電子線の走査領域の幅を傾斜角度に応じて傾斜軸に垂直な方向に変化させて得られる傾斜角度毎の透過電子顕微鏡像を取得する、三次元像構築方法。 - 請求項5乃至7のいずれかにおいて、
前記像取得工程において、
各傾斜角度において、対物レンズの焦点位置を変化させて得られる複数の透過電子顕微鏡像を取得し、
前記三次元像構築工程において、
各傾斜角度に対応する複数の透過電子顕微鏡像から焦点の合っている領域を抽出して組み合わせることで傾斜角度毎の透過電子顕微鏡像を生成する、三次元像構築方法。
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2014107274A (ja) * | 2012-11-29 | 2014-06-09 | Fei Co | 荷電粒子顕微鏡内で試料の断層撮像を実行する方法 |
CN114002240A (zh) * | 2021-09-27 | 2022-02-01 | 中国科学院广州地球化学研究所 | 一种地质样品微结构的电子显微三维重构表征方法 |
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