JP2020085562A - 走査型プローブ顕微鏡の光軸調整方法 - Google Patents
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Abstract
Description
これによって、試料をミラーに直接載置することによって、ミラーが傷つくのを防止できる。
これによって、ミラーが傷つくのをさらに防止できる。
好ましくは、試料台は、金属製であり、試料保持部は、さらに、ミラーの下に配置される磁石を有する。
好ましくは、走査型プローブ顕微鏡は、スキャナを備える。試料保持部は、スキャナに取り付け可能なアタッチメントと、試料台によって構成される。アタッチメントの上面にミラーが形成される。アタッチメントの内部に磁石が埋設されている。
本発明の走査型プローブ顕微鏡の光軸調整方法において、走査型プローブ顕微鏡は、先端部に探針を有するカンチレバーと、測定時に、レーザ光をカンチレバーに照射し、カンチレバーで反射されたレーザ光を検出する光学系と、試料を移動させるためのスキャナと、試料を保持するための試料保持部とを備える。試料保持部は、スキャナに取り付け可能であり、上面にミラーが形成され、内部に埋設された磁石とを含むアタッチメントと、ミラーの上に載置可能であり、金属製の試料台とを含む。光軸調整方法は、ミラーの上に試料台が載置されない状態にするステップと、光学系が、レーザ光を照射するステップと、カンチレバーの先端の位置を含む範囲を撮影するステップと、撮影によって生成された画像から探針の先端の位置と、レーザ光のスポットの位置を検出するステップと、検出した位置に基づいて、レーザ光の光軸を調整するステップとを含む。
本出願の発明は、以下を検討した。
実施形態の走査型プローブ顕微鏡1は、撮影部10と、画像処理部72と、光軸調整部73と、光学系80と、カンチレバー2と、測定部14と、駆動機構49と、スキャナ43と、試料保持部44と、駆動機構11とを備える。
スタブ型アタッチメント30は下方に凸部31が形成されるとともに、上面には円盤状のミラー33が形成されている。スタブ型アタッチメント30は、内側には磁石32が埋設されている。スタブ型アタッチメント30は、アルミ製である。
撮影画像IMGには、カンチレバー2の先端TPと、レーザ光のビームのスポットSPが含まれる。レーザ光のビームのスポットSPの中心O1の画素の位置(x1,y1)とカンチレバー2の先端TPの中心O2の画素の位置(x2,y2)とから、レーザ光のビームのスポットSPの中心O1が、カンチレバー2の先端TPの中心O2と一致するために、レーザ光源60の移動方向および移動量を特定することができる。
ステップS103において、撮影部10がカンチレバー2の先端の含む範囲を撮影する。
本発明は、上記の実施形態に限定されるものではなく、たとえば、以下のような変形例も含む。
上記の実施形態では、試料保持部が試料台を含み、試料台に試料を載置されるものとしたが、これに限定されるものではない。ミラーに傷がつかないように、ミラー面にコーティングを施すことによって、ミラー面に直接試料を載置するものとしてもよい。
上記の実施形態では、ミラーと試料台の間に隙間が形成されるものとしたが、これに限定されるものではない。ミラーの上に直接試料台が載置されるものとしてもよい。
レーザ光の光軸を調整するために、駆動機構11が、レーザ光源60の位置を変化させたが、これに限定されるものではない。別の駆動機構が、カンチレバー2を支持するホルダ15の位置を変化させることによって、レーザ光の光軸を調整することとしてもよい。あるいは、別の駆動機構が、ビームスプリッタ3の位置を変化させることによって、レーザ光の光軸を調整することとしてもよい。
図8は、画像処理部72および光軸調整部73のハードウエア構成の例を表わす図である。画像処理部72および光軸調整部73のハードウエアは、プロセッサ1100と、プロセッサ1100とバス1300で接続されたメモリ1200とを備える。
Claims (7)
- 先端部に探針を有するカンチレバーと、
測定時に、レーザ光を前記カンチレバーに照射し、前記カンチレバーで反射されたレーザ光を検出する光学系と、
前記レーザ光の光軸調整時に前記カンチレバーの先端の位置を含む範囲を撮影するための撮影部と、
前記撮影部で生成された画像から前記探針の先端の位置と、前記レーザ光のスポットの位置を検出する画像処理部と、
前記検出した位置に基づいて、前記レーザ光の光軸を調整する光軸調整部と、
試料を保持するための試料保持部とを備え、
前記試料保持部は、
ミラーを含む、走査型プローブ顕微鏡。 - 前記試料保持部は、前記ミラーの上側に載置可能な試料台を含む、請求項1記載の走査型プローブ顕微鏡。
- 前記ミラーと前記試料台との間に隙間が形成されている、請求項2記載の走査型プローブ顕微鏡。
- 前記試料台は、金属製であり、
前記試料保持部は、さらに、
前記ミラーの下に配置される磁石を有する、請求項2記載の走査型プローブ顕微鏡。 - スキャナを備え、
前記試料保持部は、前記スキャナに取り付け可能なアタッチメントと、前記試料台によって構成され、
前記アタッチメントの上面に前記ミラーが形成され、前記アタッチメントの内部に前記磁石が埋設されている、請求項2記載の走査型プローブ顕微鏡。 - 前記スキャナには、円柱形状の嵌入穴が形成され、
前記アタッチメントは、円板形状の上面と、円柱形状の突出部とを有し、
前記突出部が、前記嵌入穴に嵌挿可能に構成される、請求項5記載の走査型プローブ顕微鏡。 - 走査型プローブ顕微鏡の光軸調整方法であって、
前記走査型プローブ顕微鏡は、
先端部に探針を有するカンチレバーと、
測定時に、レーザ光を前記カンチレバーに照射し、前記カンチレバーで反射されたレーザ光を検出する光学系と、
試料を移動させるためのスキャナと、
試料を保持するための試料保持部とを備え、
前記試料保持部は、
前記スキャナに取り付け可能であり、上面にミラーが形成され、内部に埋設された磁石とを含むアタッチメントと、
前記ミラーの上に載置可能であり、金属製の試料台とを含み、
前記ミラーの上に前記試料台が載置されない状態にするステップと、
前記光学系が、レーザ光を照射するステップと、
前記カンチレバーの先端の位置を含む範囲を撮影するステップと、
前記撮影によって生成された画像から前記探針の先端の位置と、前記レーザ光のスポットの位置を検出するステップと、
前記検出した位置に基づいて、前記レーザ光の光軸を調整するステップとを含む、走査型プローブ顕微鏡の光軸調整方法。
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