JP2020027779A - 電子顕微鏡およびその制御方法 - Google Patents

Abstract

【課題】良好な電子放出状態を提供できる電子顕微鏡を提供する。【解決手段】電子顕微鏡１００は、冷陰極電界放出電子銃１０２と、冷陰極電界放出電子銃１０２を制御する制御部１１０と、を含み、制御部１１０は、冷陰極電界放出電子銃１０２に対してフラッシング操作が行われてからの経過時間が設定時間を超えたか否かを判定する処理と、所定の操作が開始されたか否かを判定する処理と、設定時間を超えたと判定し、かつ、所定の操作が開始されたと判定した場合に、冷陰極電界放出電子銃に対してフラッシング操作を行う処理と、を行う。【選択図】図１

Description

本発明は、電子顕微鏡およびその制御方法に関する。

電子顕微鏡において、像を観察する際の分解能や、微小領域の分析を行う際の空間分解能、エネルギー損失分光を行う際のエネルギー分解能などは、電子銃の性能に大きく依存する。従来の電子顕微鏡では、タングステンフィラメントや、六ホウ化ランタン（ＬａＢ６）単結晶を加熱して電子を取り出す熱電子放出電子銃が広く使われてきたが、近年、ショットキー効果を利用したショットキー電子銃や、電界放出を利用した電界放出電子銃が使われるようになってきた。

ショットキー電子銃や電界放出電子銃は、熱電子放出電子銃に比べて、光源径が小さく、エネルギー分布幅が小さい。そのため、電子顕微鏡の性能を上げることに大きく寄与する。特に、冷陰極電界放出電子銃は、光源径が小さく、かつ、エネルギー分布幅が小さいため、電子源として優れている（例えば特許文献１参照）。

しかしながら、冷陰極電界放出電子銃では、残留ガス分子がエミッタに吸着することによって電子放出が不安定になりやすいため、使い勝手が悪いという問題がある。

国際公開第２００９／１５３９３９号

図１３は、従来の冷陰極電界放出電子銃の電子放出量の変化を示すグラフである。図１３に示すグラフでは、横軸は経過時間（Time）を表し、縦軸は電子放出量（Emission current）を表している。

図１３に示すグラフの矢印Ａでは、電子銃に対してフラッシング（flashing）操作が行われている。フラッシング操作を行うことにより、エミッタ表面に吸着した残留ガス分子が除去され、エミッタは清浄化される。清浄化されたエミッタに強電界を印加することで電子が放出される。

フラッシング操作は、エミッタを加熱してエミッタ表面に吸着した残留ガス分子を除去する操作である。エミッタの加熱は、通常、エミッタチップを載せたタングステンフィラメントに、一定時間、一定量の電流を流すことで行われる。

しかしながら、フラッシング操作によりエミッタが清浄化されても、エミッタ表面ではすぐに残留ガス分子の吸着が始まり、電子放出量が急激に減少する（領域Ｂ）。

エミッタの表面に一定量の残留ガス分子が吸着すると、電子放出量は安定する（領域Ｃ）。この電子放出量が安定している領域Ｃを利用して、電子顕微鏡では、観察や分析が行われる。

領域Ｃの時間は比較的長いが、そのまま使用を継続すると、さらに多くの残留ガス分子がエミッタ表面に吸着し、放電のリスクが高まる。そのため、放電のリスクが高まる前に
、再度、フラッシング操作を行う必要がある。

近年、真空技術が進歩し、非蒸散型ゲッターポンプの採用などで、小型で、かつ、よりよい真空を得ることができる電子顕微鏡が実用化されている。このような電子顕微鏡では、図１４に示すように、フラッシング操作の直後でも電子放出量の低下速度が小さい。このような電子顕微鏡では、フラッシング操作の後、すぐに、観察や分析を行うことが可能である。

しかしながら、このような電子顕微鏡においても、電子放出量は時間経過とともに減少するため、数時間ごとにフラッシング操作を行わなければ、良好な電子放出状態が得られない。

本発明の目的は、良好な電子放出状態を提供できる電子顕微鏡およびその制御方法を提供することにある。

本発明に係る電子顕微鏡の一態様は、
冷陰極電界放出電子銃と、
前記冷陰極電界放出電子銃を制御する制御部と、
を含み、
前記制御部は、
前記冷陰極電界放出電子銃に対してフラッシング操作が行われてからの経過時間が設定時間を超えたか否かを判定する処理と、
所定の操作が開始されたか否かを判定する処理と、
前記設定時間を超えたと判定し、かつ、前記所定の操作が開始されたと判定した場合に、前記冷陰極電界放出電子銃に対してフラッシング操作を行う処理と、
を行う。

このような電子顕微鏡では、設定時間を超えたと判定し、かつ、所定の操作が開始されたと判定した場合にフラッシング操作が行われるため、ユーザーに意識させることなくフラッシング操作を行うことができる。したがって、このような電子顕微鏡では、ユーザーにフラッシング操作を意識させることなく、良好な電子放出状態を提供できる。

本発明に係る電子顕微鏡の制御方法の一態様は、
冷陰極電界放出電子銃を含む電子顕微鏡の制御方法であって、
前記冷陰極電界放出電子銃に対してフラッシング操作が行われてからの経過時間が設定時間を超えたか否かを判定する工程と、
所定の操作が開始されたか否かを判定する工程と、
前記設定時間を超えたと判定し、かつ、前記所定の操作が開始されたと判定した場合に、前記冷陰極電界放出電子銃に対してフラッシング操作を行う工程と、
を含む。

このような電子顕微鏡の制御方法では、設定時間を超えたと判定し、かつ、所定の操作が開始されたと判定した場合にフラッシング操作が行われるため、ユーザーに意識させることなくフラッシング操作を行うことができる。したがって、このような電子顕微鏡の制御方法では、ユーザーにフラッシング操作を意識させることなく、良好な電子放出状態を提供できる。

実施形態に係る電子顕微鏡の構成を示す図。 電子銃の構成を示す図。 実施形態に係る電子顕微鏡の制御部の処理の一例を示すフローチャート。 実施形態に係る電子顕微鏡の電子銃の電子放出量の変化を示すグラフ。 実施形態に係る電子顕微鏡の制御部の処理の一例を示すフローチャート。 表示部に表示される表示の一例を模式的に示す図。 表示部に表示される表示の一例を模式的に示す図。 電子顕微鏡の制御部の処理の一例を示すフローチャート。 フラッシング操作を中止するためのボタンの一例を模式的に示す図。 電子顕微鏡の制御部の処理の一例を示すフローチャート。 電子顕微鏡の制御部の処理の一例を示すフローチャート。 フラッシング操作を中止するためのボタンの一例を模式的に示す図。 従来の冷陰極電界放出電子銃の電子放出量の変化を示すグラフ。 従来の冷陰極電界放出電子銃の電子放出量の変化を示すグラフ。

以下、本発明の好適な実施形態について図面を用いて詳細に説明する。なお、以下に説明する実施形態は、特許請求の範囲に記載された本発明の内容を不当に限定するものではない。また、以下で説明される構成の全てが本発明の必須構成要件であるとは限らない。

１． 電子顕微鏡
まず、本実施形態に係る電子顕微鏡について図面を参照しながら説明する。図１は、本実施形態に係る電子顕微鏡１００の構成を示す図である。

電子顕微鏡１００は、図１に示すように、電子銃１０２と、照射系１０４ａおよび結像系１０４ｂを含む光学系１０４と、撮像装置（カメラ）１０６と、試料ホルダー１０７と、試料ステージ１０８と、フラッシング電源１０９と、制御部１１０と、操作部１１２と、表示部１１４と、記憶部１１６と、を含む。電子顕微鏡１００は、透過電子顕微鏡（Transmission Electron Microscope、ＴＥＭ）である。

電子顕微鏡１００では、電子銃１０２で発生した電子線を照射系１０４ａで集束し、試料Ｓに照射する。そして、結像系１０４ｂによって試料Ｓを透過した電子で透過電子顕微鏡像（ＴＥＭ像）を結像し、撮像装置１０６で撮影する。これにより、試料ＳのＴＥＭ像を取得することができる。

フラッシング電源１０９は、電子銃１０２のエミッタ２（フィラメント）に電流を供給するための電源である。

操作部１１２は、ユーザーからの指示を信号に変換して制御部１１０に送る処理を行う。操作部１１２は、例えば、ボタン、キー、トラックボール、タッチパネル型ディスプレイ、マイクなどの入力機器により実現できる。

表示部１１４は、制御部１１０で生成された画像を出力する。表示部１１４は、例えば、ＬＣＤ（liquid crystal display）などのディスプレイにより実現できる。

記憶部１１６は、制御部１１０が各種計算処理や制御処理を行うためのプログラムやデータを記憶している。また、記憶部１１６は、制御部１１０のワーク領域としても用いられる。記憶部１１６は、例えば、ＲＡＭ（Random Access Memory）、ＲＯＭ（Read Only Memory）、およびハードディスクなどにより実現できる。

制御部１１０は、電子顕微鏡全体を制御する。具体的には、制御部１１０は、電子銃１
０２、光学系１０４、試料ステージ１０８、およびフラッシング電源１０９を制御する。制御部１１０の機能は、各種プロセッサー（ＣＰＵ（Central Processing Unit）など）でプログラムを実行することにより実現できる。制御部１１０の処理については後述する。

２． 電子銃
図２は、電子銃１０２の構成を示す図である。

電子銃１０２は、冷陰極電界放出電子銃である。すなわち、電子銃１０２は、電界放出現象を利用した電子銃であり、エミッタ２が加熱されずに室温で動作する。電子銃１０２は、エミッタ２と、引出電極４と、引出電源６と、を含んで構成されている。

エミッタ２は、電子の放出源、すなわち陰極である。エミッタ２は、例えば、タングステンチップである。エミッタ２には、フラッシング電源１０９が接続されている。

引出電極４は、エミッタ２から電子を引き出すための電極である。エミッタ２と引出電極４との間に、引出電源６によって引出電圧が印加されることにより、エミッタ２の表面に強電界が発生する。この強電界によりエミッタ２から電子が引き出される。引出電圧は、エミッタ２の表面に形成される強電界をつくるために引出電極４に印加される電圧である。

引出電源６は、引出電圧を印加するための電源である。引出電源６によって引出電極４には正の電圧が印加される。

電子銃１０２は、さらに、引出電極４によって引き出された電子を加速するための加速電極（図示せず）を備えていてもよい。エミッタ２から引き出された電子は、引出電極４まで加速された後、さらに、加速電極（図示せず）によって加速される。

電子顕微鏡１００では、電子銃１０２が配置される空間は、非蒸散型ゲッターポンプを用いた排気系により、超高真空に維持されている。そのため、時間経過による電子放出量の減少量は比較的少ない。

３． フラッシング操作
電子顕微鏡１００では、電子銃１０２に対してフラッシング操作を行うことにより、エミッタ２の表面に吸着した残留ガス分子を除去することができる。以下、フラッシング操作の手順について説明する。

まず、引出電極４に印加されている引出電圧をオフにする。次に、フラッシング電源１０９がエミッタ２（フィラメント）に電流を供給することによって、エミッタ２（フィラメント）にフィラメント電流を流して、エミッタ２（フィラメント）を加熱する。この状態を一定時間保持した後、フィラメント電流の供給を停止する。次に、引出電極４に引出電圧を印加する。以上の処理により、エミッタ２の表面に吸着した残留ガス分子を除去することができる。フラッシング操作には、例えば、１分〜５分程度の時間を要する。

４． 処理
電子顕微鏡１００では、フラッシング操作を行うタイミングを、制御部１１０が制御する。具体的には、制御部１１０は、電子銃１０２に対してフラッシング操作が行われてからの経過時間が設定時間を超えたか否かを判定する処理と、所定の操作が開始されたか否かを判定する処理と、設定時間を超えたと判定し、かつ、所定の操作が開始されたと判定した場合に、電子銃１０２に対してフラッシング操作を行う処理と、を行う。

制御部１１０は、フラッシング操作が行われてからの経過時間を計測するタイマーを有しており、当該タイマーを用いてフラッシング操作が行われてからの経過時間を計測する。制御部１１０は、例えば、フラッシング操作が終了したタイミングで、すなわち、引出電極４に引出電圧を印加したタイミングで、経過時間の計測を開始する。

制御部１１０は、経過時間の計測結果に基づいて、経過時間が設定時間を超えたか否かを判定する。制御部１１０は、例えば、経過時間が設定時間を超えた場合、タイムアップフラグを立てる。このように経過時間が設定時間を超えたことをフラグにより示すことで、当該フラグに基づいて経過時間が設定時間を超えたか否かを判断することができる。

設定時間は、任意の時間に設定可能である。例えば、ユーザーが操作部１１２を介して入力した時間を、設定時間としてもよい。

ここで、フラッシング操作が行われている間は、観察や分析を行うことができない。上述したように、フラッシング操作には、数分程度の時間を要する。そのため、フラッシング操作が行われている間はユーザーの待ち時間となる。例えば、フラッシング操作を行うタイミングを、フラッシング操作が行われてからの経過時間のみで制御した場合、すなわち、制御部１１０が一定時間経過したタイミングでフラッシング操作を行う場合、観察や分析が中断させられてしまう場合がある。

電子顕微鏡１００では、制御部１１０は、経過時間が設定時間を超えたと判定し（すなわちタイムアップフラグが立ち）、かつ、所定の操作が開始されたと判定した場合に、フラッシング操作を行う。制御部１１０は、所定の操作が開始されたと判定したタイミングに基づいて、フラッシング操作を開始する。

フラッシング操作を行うか否かの判定の対象となる操作（所定の操作）は、例えば、試料Ｓを交換するための操作である。試料Ｓを交換する際には、観察や分析を行うことはできない。そのため、試料Ｓを交換する操作が開始されたタイミングでフラッシング操作が行われてもその影響は小さい。

判定の対象となる操作としては、電子銃１０２の加速電圧を変更する操作、試料ステージ１０８で試料Ｓの傾斜角を変更する操作、試料ステージ１０８で試料Ｓの位置を大きく変更する操作などが挙げられる。これらの操作が開始されたタイミングでフラッシング操作が行われてもその影響は小さい。

電子顕微鏡１００では、操作部１１２が、判定の対象となる操作の情報の入力を受け付ける入力部として機能する。例えば、ユーザーが操作部１１２を介して、判定の対象となる操作として試料Ｓを交換するための操作を入力すると、制御部１１０は、この情報に基づいて、試料Ｓを交換するための操作を判定の対象となる操作（所定の操作）とする。そして、制御部１１０は、経過時間が設定時間を超え、かつ、試料Ｓを交換するための操作が開始された場合に、フラッシング操作を行う。

制御部１１０は、例えば、試料ホルダー１０７が引き抜かれたことを検知するセンサーの出力信号を受け付けた場合に、試料Ｓを交換する操作が開始されたと判定する。また、例えば、制御部１１０は、試料ステージ１０８（ゴニオメータ）に設けられたシャッターの開閉が行われた場合に、試料Ｓを交換するための操作が開始されたと判断する。当該シャッターは、試料ホルダー１０７を鏡筒内に導入するための経路に設けられ、鏡筒内と外部とを気密に遮蔽するためのシャッターである。

また、例えば、ユーザーが操作部１１２を介して、判定の対象となる操作として加速電圧を変更するための操作を入力すると、制御部１１０は、この情報に基づいて、加速電圧を変更するための操作を判定対象となる操作（所定の操作）とする。そして、制御部１１０は、経過時間が設定時間を超え、かつ、加速電圧を変更するための操作が開始された場合に、フラッシング操作を行う。

制御部１１０は、例えば、ＧＵＩ（Graphical User Interface）画面の加速電圧を変更するボタンが押された場合に、加速電圧を変更するための操作が開始されたと判定する。

なお、判定の対象となる操作は、複数設定されてもよい。例えば、判定の対象となる操作として、試料Ｓを交換するための操作および加速電圧を変更するための操作が設定された場合、制御部１１０は、経過時間が設定時間を超え、かつ、これらの操作のいずれかが行われた場合に、フラッシング操作を行う。

制御部１１０は、例えば、経過時間が設定時間を超え、かつ、所定の操作が行われたと判定した場合、所定の操作が行われたタイミングに基づいて、フラッシング操作を行う。制御部１１０は、例えば、所定の操作が行われたと判定すると、ただちに、フラッシング操作を行う。これにより、所定の操作が行われている間に、フラッシング操作を行うことができる。

制御部１１０は、上述したフラッシング操作を自動で行う。具体的には、制御部１１０は、まず、引出電極４に印加されている引出電圧がオフになるように引出電源６を制御する。次に、制御部１１０は、エミッタ２（フィラメント）に所定のフィラメント電流が流れるようにフラッシング電源１０９を制御する。これにより、エミッタ２（フィラメント）が加熱される。制御部１１０は、エミッタ２（フィラメント）が加熱された状態を一定時間保持した後、フィラメント電流の供給が停止されるようにフラッシング電源１０９を制御する。次に、制御部１１０は、引出電極４に引出電圧が印加されるように引出電源６を制御する。以上の処理により、エミッタ２の表面に吸着した残留ガス分子を除去することができる。

５． 処理の流れ
図３は、電子顕微鏡１００の制御部１１０の処理の一例を示すフローチャートである。以下では、判定の対象となる操作が試料Ｓを交換するための操作である場合について説明する。

制御部１１０は、まず、ユーザーがフラッシング操作を行う指示（以下「フラッシング指示」ともいう）を行ったか否かを判断し（ステップＳ１０）、フラッシング指示が行われるまで待機する（ステップＳ１０のＮＯ）。制御部１１０は、例えば、不図示のフラッシングボタンの押下操作が行われた場合や、入力機器からフラッシング指示が入力された場合に、ユーザーがフラッシング指示を行ったと判断する。

制御部１１０は、フラッシング指示が行われたと判定した場合（Ｓ１０のＹｅｓ）、フラッシング操作を行う（Ｓ１２）。

制御部１１０は、フラッシング操作が終了したタイミングで、経過時間の計測を開始し、経過時間が設定時間を超えたか否かを判定する（Ｓ１４）。制御部１１０は、経過時間が設定時間を超えるまで待機する（Ｓ１４のＮｏ）。

制御部１１０は、経過時間が設定時間を超えたと判定した場合（Ｓ１４のＹｅｓ）、試料Ｓを交換するための操作が開始されたか否かを判定する（Ｓ１６）。制御部１１０は、
試料Ｓを交換するための操作が行われるまで待機する（Ｓ１６のＮｏ）。

制御部１１０は、試料Ｓの交換が開始されたと判定した場合（Ｓ１６のＹｅｓ）、ステップＳ１２に戻って、フラッシング操作を行う。制御部１１０は、ステップＳ１２、ステップＳ１４、およびステップＳ１６の処理を繰り返す。

図４は、電子顕微鏡１００の電子銃１０２の電子放出量の変化を示すグラフである。

電子顕微鏡１００では、制御部１１０が上述した図３に示す処理を行うことにより、ユーザーに意識させることなくフラッシング操作を行うことができる。そのため、電子顕微鏡１００では、ユーザーに意識させることなく、図４に示すように、高い電子放出量を維持できる。

６． 特徴
電子顕微鏡１００は、例えば、以下の特徴を有する。

電子顕微鏡１００では、制御部１１０は、電子銃１０２に対してフラッシング操作が行われてからの経過時間が設定時間を超えたか否かを判定する処理と、所定の操作が開始されたか否かを判定する処理と、設定時間を超えたと判定し、かつ、所定の操作が開始されたと判定した場合に、電子銃１０２に対してフラッシング操作を行う処理と、を行う。

このように電子顕微鏡１００では、制御部１１０が、設定時間を超えたと判定し、かつ、所定の操作が開始されたと判定した場合にフラッシング操作が行われるため、フラッシング操作が行われてもその影響を小さくできる。具体的には、判定の対象となる所定の操作を、フラッシング操作の影響が少ない操作とすることにより、フラッシング操作が行われてもその影響を小さくできる。これにより、電子顕微鏡１００では、ユーザーにフラッシング操作を意識させることなく、良好な電子放出状態を提供できる。

電子顕微鏡１００では、判定の対象となる操作（所定の操作）の情報の入力を受け付ける入力部としての操作部１１２を含む。そのため、電子顕微鏡１００では、任意の操作を、判定の対象となる操作（所定の操作）とすることができる。

電子顕微鏡１００では、判定の対象となる操作は、試料Ｓを交換するための操作である。試料Ｓを交換するための操作が行われている場合には、観察や分析を行うことができないため、フラッシング操作が行われてもその影響は小さい。

電子顕微鏡１００では、判定の対象となる操作は、電子銃１０２の加速電圧を変更するための操作である。電子銃１０２の加速電圧を変更するための操作が行われているときには、観察や分析を行うことができないため、フラッシング操作が行われてもその影響は小さい。

電子顕微鏡１００では、制御部１１０は、所定の操作が開始されたと判定したタイミングに基づいて、電子銃１０２に対してフラッシング操作を開始する。そのため、電子顕微鏡１００では、フラッシング操作が行われてもその影響を小さくでき、ユーザーにフラッシング操作を意識させることなく、良好な電子放出状態を提供できる。

電子顕微鏡１００の制御方法は、電子銃１０２に対してフラッシング操作が行われてからの経過時間が設定時間を超えたか否かを判定する工程と、所定の操作が開始されたか否かを判定する工程と、設定時間を超えたと判定し、かつ、所定の操作が開始されたと判定した場合に、電子銃１０２に対してフラッシング操作を行う工程と、を含む。そのため、
ユーザーにフラッシング操作を意識させることなく、良好な電子放出状態を提供できる。

７． 変形例
なお、本発明は上述した実施形態に限定されず、本発明の要旨の範囲内で種々の変形実施が可能である。

７．１． 第１変形例
例えば、制御部１１０は、フラッシング操作を行った後に、フラッシング操作が行われたことをユーザーに通知する処理を行ってもよい。制御部１１０は、例えば、表示部１１４にフラッシング操作が行われたことを示すメッセージを表示することで、ユーザーに通知する。なお、ユーザーに対する通知は、特に限定されず、フラッシング操作が行われたことを示すランプの点灯、ブザー等の音による通知などによって行われてもよい。

図５は、電子顕微鏡１００の制御部１１０の処理の一例を示すフローチャートである。

図５に示すように、制御部１１０がフラッシング操作を行った後に（ステップＳ１２の後に）、フラッシング操作が行われたことをユーザーに通知する処理を行う点を除いて図３に示す処理と同様であり、その説明を省略する。

制御部１１０が、フラッシング操作が行われたことをユーザーに通知する処理を行うことにより、ユーザーはフラッシング操作が行われたことを把握できる。

７．２． 第２変形例
例えば、制御部１１０は、経過時間が設定時間を超えたと判定した場合に、設定時間を超えたことを示す表示を表示部１１４に表示させる制御を行ってもよい。

図６は、表示部１１４に表示される表示の一例を模式的に示す図である。例えば、判定の対象となる操作が、試料Ｓを交換するための操作である場合、制御部１１０は、経過時間が設定時間を超えたことを示す画像として、試料Ｓを交換するための操作を示す画像を表示部１１４に表示させる制御を行う。

図６に示す例では、試料Ｓを交換するための操作を示す画像として、試料ホルダーを挿入した状態と、試料ホルダーを排出した状態と、を示す画像を交互に表示させている。すなわち、試料Ｓを交換するための操作を示すアニメーションを表示させている。これにより、ユーザーは、フラッシング操作が行われるタイミングを知ることができる。このような表示は、例えば、電子顕微鏡１００を操作するためのＧＵＩ画面に表示されてもよい。

なお、図７に示すように、制御部１１０は、ＧＵＩ画面とは別に、試料Ｓを交換するための操作を示す画像を含むウィンドウ１１４ａを、表示部１１４に表示させる制御を行ってもよい。制御部１１０は、例えば、経過時間が設定時間を超えたと判定した場合に、試料Ｓを交換するための操作を示す画像をポップアップウィンドウに表示させる制御を行ってもよい。

なお、試料Ｓを交換するための操作を示す画像は、図６および図７に示す例に限定されない。例えば、試料Ｓを交換するための操作を示す画像として、試料Ｓを交換するための操作を示すピクトグラムなどの記号や、文字を用いてもよい。

図８は、電子顕微鏡１００の制御部１１０の処理の一例を示すフローチャートである。以下、図３に示す制御部１１０の処理と異なる処理について説明し、同様の処理についてはその説明を省略する。

図８に示すように、制御部１１０は、経過時間が設定時間を超えたと判定した場合（Ｓ１４のＹｅｓ）、図６または図７に示す試料Ｓを交換するための操作を示す画像を表示部１１４に表示させる制御を行う（Ｓ１５）。次に、制御部１１０は、試料Ｓを交換するための操作が開始されたか否かを判定する（Ｓ１６）。その他の処理は、図３に示す制御部１１０の処理と同様に行われる。

制御部１１０が、設定時間を超えたと判定した場合に、設定時間を超えたことを示す表示を表示部１１４に表示させる制御を行うことにより、ユーザーはフラッシング操作が行われるタイミングを知ることができる。

７．３． 第３変形例
例えば、制御部１１０は、フラッシング操作を中止するためのボタンを表示部１１４に表示させる制御を行ってもよい。

制御部１１０は、例えば、設定時間を超えたと判定した場合に、フラッシング操作を中止するためのボタンを表示部１１４に表示させる制御を行う。

図９は、フラッシング操作を中止するためのボタン８の一例を模式的に示す図である。図９に示すように、制御部１１０は、経過時間が設定時間を超えたと判定した場合に、フラッシング操作を中止するためのボタン８、および試料Ｓを交換する操作の後にフラッシング操作が行われることを通知する表示９を表示部１１４に表示させる制御を行う。ボタン８および表示９は、例えば、ポップアップウィンドウ１１４ｂに表示される。

制御部１１０は、ボタン８が押されたと判定した場合、判定の対象となる操作が行われても、フラッシング操作を行わない。

図１０は、電子顕微鏡１００の制御部１１０の処理の一例を示すフローチャートである。以下、図３に示す制御部１１０の処理と異なる処理について説明し、同様の処理についてはその説明を省略する。

制御部１１０は、経過時間が設定時間を超えたと判定した場合（Ｓ１４のＹｅｓ）、図９に示すボタン８および表示９を含むポップアップウィンドウ１１４ｂを表示部１１４に表示させる制御を行う（Ｓ１５０）。そして、制御部１１０は、ボタン８が押されたか否かを判定する処理を行う（Ｓ１５２）。

制御部１１０は、ボタン８が押されていないと判定した場合（Ｓ１５２のＮｏ）、試料Ｓを交換するための操作が開始されたか否かを判定する（Ｓ１６）。制御部１１０は、試料Ｓを交換するための操作が開始されていないと判定した場合（Ｓ１６のＮｏ）、ステップＳ１５２に戻って、ボタン８が押されたか否かを判定する。制御部１１０は、ボタン８が押されたと判定されるまで、または、試料Ｓを交換するための操作が行われるまで待機する。

制御部１１０は、ボタン８が押されたと判定した場合（Ｓ１５２のＹｅｓ）、処理を終了する。

制御部１１０は、試料Ｓの交換が開始されたと判定した場合（Ｓ１６のＹｅｓ）、ステップＳ１２に戻って、フラッシング操作を行う。

その他の処理は、図３に示す制御部１１０の処理と同様に行われる。

制御部１１０が、フラッシング操作を中止するためのボタン８を表示部１１４に表示させる制御を行うことにより、ユーザーはフラッシング操作を行うか否かの選択が可能である。

図１１は、電子顕微鏡１００の制御部１１０の処理の一例を示すフローチャートである。

なお、図１１に示すように、制御部１１０は、試料Ｓの交換を開始したと判定された場合（Ｓ１６のＹｅｓ）に、フラッシング操作を中止するためのボタン８を表示させる制御を行ってもよい（Ｓ１５０）。この場合、図１２に示すように、ボタン８とともに、フラッシング操作を開始するまでの時間を示す表示９ｂを表示部１１４に表示してもよい。

次に、制御部１１０は、ボタン８が押されたか否かを判定する処理を行う（Ｓ１５２）。制御部１１０は、ボタン８が押されていないと判定した場合（Ｓ１５２のＮｏ）、試料Ｓの交換が開始されたから所定時間（図１２に示す例では３０秒）が経過したか否かを判定する（Ｓ１５４）。

制御部１１０は、所定時間経過していないと判定した場合（Ｓ１５４のＮｏ）、ステップＳ１５２に戻って、ボタン８が押されたか否かを判定する。制御部１１０は、ボタン８が押されたと判定されるまで、または、所定時間経過するまで待機する。

制御部１１０は、ボタン８が押されたと判定した場合（Ｓ１５２のＹｅｓ）、処理を終了する。

制御部１１０は、所定時間経過したと判定した場合（Ｓ１５４のＹｅｓ）、ステップＳ１２に戻って、フラッシング操作を行う。

７．４． 第４変形例
例えば、上述した実施形態では、電子顕微鏡１００が透過電子顕微鏡（ＴＥＭ）である場合について説明したが、本発明に係る電子顕微鏡は、透過電子顕微鏡（ＴＥＭ）に限定されず、走査電子顕微鏡（Scanning Electron Microscope、ＳＥＭ）であってもよいし、走査透過電子顕微鏡（Scanning Transmission Electron Microscope、ＳＴＥＭ）であってもよい。

なお、上述した実施形態及び変形例は一例であって、これらに限定されるわけではない。例えば各実施形態及び各変形例は、適宜組み合わせることが可能である。

本発明は、実施の形態で説明した構成と実質的に同一の構成（例えば、機能、方法および結果が同一の構成、あるいは目的及び効果が同一の構成）を含む。また、本発明は、実施の形態で説明した構成の本質的でない部分を置き換えた構成を含む。また、本発明は、実施の形態で説明した構成と同一の作用効果を奏する構成又は同一の目的を達成することができる構成を含む。また、本発明は、実施の形態で説明した構成に公知技術を付加した構成を含む。

２…エミッタ、４…引出電極、６…引出電源、１００…電子顕微鏡、１０２…電子銃、１０４…光学系、１０４ａ…照射系、１０４ｂ…結像系、１０６…撮像装置、１０７…試料ホルダー、１０８…試料ステージ、１０９…フラッシング電源、１１０…制御部、１１２…操作部、１１４…表示部、１１６…記憶部

Claims (12)

1. 冷陰極電界放出電子銃と、
   前記冷陰極電界放出電子銃を制御する制御部と、
   を含み、
   前記制御部は、
   前記冷陰極電界放出電子銃に対してフラッシング操作が行われてからの経過時間が設定時間を超えたか否かを判定する処理と、
   所定の操作が開始されたか否かを判定する処理と、
   前記設定時間を超えたと判定し、かつ、前記所定の操作が開始されたと判定した場合に、前記冷陰極電界放出電子銃に対してフラッシング操作を行う処理と、
   を行う、電子顕微鏡。
2. 請求項１において、
   前記所定の操作の情報の入力を受け付ける入力部を含む、電子顕微鏡。
3. 請求項１または２において、
   前記所定の操作は、試料を交換するための操作である、電子顕微鏡。
4. 請求項１ないし３のいずれか１項において、
   前記所定の操作は、前記冷陰極電界放出電子銃の加速電圧を変更するための操作である、電子顕微鏡。
5. 請求項１ないし４のいずれか１項において、
   前記制御部は、前記冷陰極電界放出電子銃に対してフラッシング操作を行った後に、フラッシング操作が行われたことをユーザーに通知する処理を行う、電子顕微鏡。
6. 請求項１ないし５のいずれか１項において、
   前記所定の操作が開始されたか否かを判定する処理は、前記経過時間が前記設定時間を超えたか否かを判定する処理の後に行われる、電子顕微鏡。
7. 請求項１ないし６のいずれか１項において、
   前記制御部は、前記所定の操作が開始されたと判定したタイミングに基づいて、前記冷陰極電界放出電子銃に対してフラッシング操作を開始する、電子顕微鏡。
8. 請求項１ないし７のいずれか１項において、
   表示部を含み、
   前記制御部は、前記設定時間を超えたと判定した場合に、前記設定時間を超えたことを示す表示を前記表示部に表示させる制御を行う、電子顕微鏡。
9. 請求項８において、
   前記表示は、前記所定の操作を示す画像である、電子顕微鏡。
10. 請求項８または９において、
    前記制御部は、前記表示を含むウィンドウを、前記表示部に表示させる制御を行う、電子顕微鏡。
11. 請求項８ないし１０のいずれか１項において、
    前記制御部は、フラッシング操作を中止するためのボタンを前記表示部に表示させる制御を行う、電子顕微鏡。
12. 冷陰極電界放出電子銃を含む電子顕微鏡の制御方法であって、
    前記冷陰極電界放出電子銃に対してフラッシング操作が行われてからの経過時間が設定時間を超えたか否かを判定する工程と、
    所定の操作が開始されたか否かを判定する工程と、
    前記設定時間を超えたと判定し、かつ、前記所定の操作が開始されたと判定した場合に、前記冷陰極電界放出電子銃に対してフラッシング操作を行う工程と、
    を含む、電子顕微鏡の制御方法。

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