JP4980628B2 - Hysteresis elimination method using automatic transition buttons - Google Patents

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本発明は、透過型電子顕微鏡を用いて試料の観察を行う際に、低照射機能のモード遷移を自動遷移ボタンを用いて自動的に行い、視野ずれの原因となるヒステリシスを除去する方法に関する。   The present invention relates to a method of automatically performing mode transition of a low irradiation function using an automatic transition button when observing a sample using a transmission electron microscope, and removing hysteresis that causes visual field shift.

透過型電子顕微鏡(TEM)における観察において、電子線の照射による試料の損傷が問題となっている。特に生物学上の研究では電子線による試料損傷は非常に重大な問題となる。例えば蛋白質分子やウイルスなどを結晶化させずに観察する単粒子解析という手法による研究を行う場合、試料上の撮影する部分に許される電子線照射量は、撮影を開始するまでに10 electron/nm2以下とされている。これを超える量の電子線を照射すると、試料上のその部分にある粒子が撮影前に損傷してしまうためである。 In observation with a transmission electron microscope (TEM), damage to the sample due to electron beam irradiation is a problem. Especially in biological research, sample damage due to electron beams is a very serious problem. For example, when conducting research using a method called single particle analysis that observes protein molecules or viruses without crystallization, the electron beam exposure allowed for the part to be photographed on the sample is 10 electron / nm before the start of photographing. 2 or less. This is because, if an electron beam exceeding this amount is irradiated, particles in the portion on the sample are damaged before photographing.

このため、従来は低照射撮影が行われていた。低照射撮影は以下のような各モードからなる。撮影すべき箇所を探し出すためのレンズ・偏向器条件(以下、サーチモードと呼ぶ)、撮影すべき箇所が見つかった場合にその場所を避けてデフォーカスや非点を除去するために使用するレンズ・偏向器条件(以下、フォーカスモードと呼ぶ)、写真を撮影するときのレンズ・偏向器条件(以下、フォトモードと呼ぶ)を、操作者が予め別々に設定しておき、操作を開始した後はサーチモードで視野を探し、撮影すべき箇所が見つかったときにボタンを一つ押すだけでフォトモードに切り替わり、デフォーカスや非点を補正した後また別のボタンを一つ押すだけでフォトモードに切り替わって写真が撮影されるという処理手順である。   For this reason, conventionally, low-illumination photography has been performed. Low-illumination photography consists of the following modes. Lens / deflector conditions for finding the location to be photographed (hereinafter referred to as the search mode), and the lens to be used to remove the defocus and astigmatism avoiding the location when the location to be photographed is found After the operator has set the deflector conditions (hereinafter referred to as the focus mode) and the lens / deflector conditions (hereinafter referred to as the photo mode) when taking a photograph separately and started the operation. Search the field of view in search mode, and when a spot to be photographed is found, switch to photo mode by pressing one button, and after correcting defocus and astigmatism, press another button to switch to photo mode. This is a processing procedure in which a photograph is taken after switching.

図7は前述した制限の下で撮影を行うための、従来の低照射機能の処理手順(フロー)を示すフローチャートである。図7において、低照射撮影が開始されると、ステップS21にてサーチモードに切り替わる。ステップS22では操作者が撮影すべき視野を見つける。そして、ステップS23で、操作者がフォーカスモードのボタンを押すと、ステップS24にてフォーカスモードに切り替わる。そして、ステップS25にて操作者がデフォーカスなどを補正する。さらに、ステップS26で、操作者がフォトモードのボタンを押すと、ステップS27にてフォトモードに切り替わる。ステップS28にて写真が撮影されることになる。   FIG. 7 is a flowchart showing a processing procedure (flow) of a conventional low irradiation function for performing photographing under the above-described restrictions. In FIG. 7, when low-illumination shooting is started, the mode is switched to the search mode in step S21. In step S22, the operator finds a field of view to be photographed. In step S23, when the operator presses the focus mode button, the focus mode is switched in step S24. In step S25, the operator corrects the defocus and the like. Further, when the operator presses the photo mode button in step S26, the mode is switched to the photo mode in step S27. In step S28, a photograph is taken.

以上のステップS21からステップS28までが繰り返されて低照射撮影が行われる。   The above steps S21 to S28 are repeated to perform low-illumination shooting.

一般的にサーチモードでは視野探しのため広い範囲をなるべく弱い電子線で照射しながら低倍率で観察するためのレンズ値を用いる。また、フォーカスモードではフォトモードで撮影する位置を照射しないように偏向器を用いて電子線を光軸からずらした上でなるべく狭い範囲を照射するようなレンズ値を用いる。こうすることで、フォトモードに移るまで撮影箇所には最小限の電子線しか照射されないようになっている。   In general, in the search mode, a lens value for observing at a low magnification while irradiating a wide range with an electron beam as weak as possible is used to search a field of view. In the focus mode, a lens value that irradiates a narrow range as much as possible after the electron beam is shifted from the optical axis by using a deflector so as not to irradiate the position to be photographed in the photo mode is used. In this way, only a minimum amount of electron beam is irradiated to the photographing location until the mode is changed to the photo mode.

このような低照射機能は透過型電子顕微鏡本体内に組み込まれたり、透過型電子顕微鏡と接続されたコンピュータ上のソフトウェアとして提供されたり、また撮影箇所を自動的に決定したりフォーカスや非点を自動的に補正するアルゴリズムと組み合わせたりするなどのバリエーションで提供されてきている。また、フォーカスモードを複数に分けて複数のレンズ・偏向器条件でデフォーカスや非点を補正したり、視野の微小なずれを補正するためのレンズ・偏向器条件(以下、トラッキングモードと呼ぶ)など他の条件を付け加えたりする場合もある。   Such a low-illumination function is incorporated into the transmission electron microscope main body, provided as software on a computer connected to the transmission electron microscope, or automatically determines the shooting location and adjusts focus and astigmatism. It has been provided in variations such as combining with an algorithm that automatically corrects. In addition, the focus mode is divided into a plurality of lens / deflector conditions to correct defocus and astigmatism, and to correct a slight shift in the field of view (hereinafter referred to as tracking mode). Other conditions may be added.

しかしいずれにおいても、レンズ値が切り替わるときにヒステリシスによるずれが生じる。図8はヒステリシスによるずれを説明するための図である。たとえば図8に示すように、あるレンズに、サーチモードではVs、フォーカスモードではVf、フォトモードではVpの電圧をかける場合に、最初のサーチモードではVsの電圧をかけられたそのレンズがBs1の大きさの磁場を発生させたとしても、電圧値をVf、Vpと切り替えた後にサーチモードに戻ってVsにすると、そのレンズが生じる磁場の大きさBs2は先ほどの値Bs1とは異なる。   In either case, however, a shift due to hysteresis occurs when the lens value is switched. FIG. 8 is a diagram for explaining a shift due to hysteresis. For example, as shown in FIG. 8, when a voltage of Vs is applied to a lens in search mode, Vf in focus mode, and Vp in photo mode, the lens to which Vs voltage is applied in the first search mode is Bs1. Even if a magnetic field having a magnitude is generated, if the voltage value is switched between Vf and Vp and then returned to the search mode to Vs, the magnitude Bs2 of the magnetic field generated by the lens is different from the previous value Bs1.

このヒステリシスによるずれが試料に電子線を照射する部分のレンズに生じると、一通りのモード遷移を終えて次の撮影に移るときに、前回と同じモードに戻っても前回と照射領域が違うという現象として観測される。   When this deviation due to hysteresis occurs in the lens that irradiates the sample with an electron beam, the irradiation area is different from the previous one even when returning to the same mode as the previous one when completing one mode transition and moving to the next shooting. Observed as a phenomenon.

また、ヒステリシスによるずれが試料を透過した後の電子線を拡大するレンズ値に生じると、前回と同じモードに戻っても、像の位置が前回と違うという現象となる。   Further, if a shift due to hysteresis occurs in the lens value that expands the electron beam after passing through the sample, the image position is different from the previous one even if the mode returns to the same mode as the previous one.

このようなずれは撮影したい箇所と実際に撮影される箇所がちがうという結果を招くため、実際の操作では、サーチモード、フォーカスモード、フォトモードのループに移る前にヒステリシスを除去するという手順が必要となる。   This shift results in a difference between the location where you want to shoot and the location where you actually shoot, so the actual operation requires a procedure to remove hysteresis before moving to the search mode, focus mode, and photo mode loops. It becomes.

図9は、ヒステリシスを除去するという手順を説明するための処理手順である。ヒステリシスの除去は、ステップS31〜ステップS33において、サーチモード、フォーカスモード、フォトモードを順に遷移してそのつど照射領域や像のずれを偏向器で補正し、ずれがなくなるまで繰り返し、最後に2回ほどループさせてずれがないことをもう一度確認するという方法が一般的にとられる。   FIG. 9 is a processing procedure for explaining a procedure of removing hysteresis. In step S31 to step S33, the hysteresis is removed in order from the search mode, the focus mode, and the photo mode, each time the irradiation area and image shift are corrected by the deflector, and repeated until the shift disappears, and finally twice. Generally, a method of confirming again that there is no shift by looping as much as possible is taken.

図9においてステップS31では、各モードのレンズ・偏向器の条件を設定する。ステップS32では、モード間のヒステリシスの除去を行う。そして、ステップS33で低照射撮影を行う。   In FIG. 9, in step S31, the lens / deflector conditions for each mode are set. In step S32, hysteresis between modes is removed. In step S33, low-illumination shooting is performed.

しかしこの作業は手作業で行われるため、繰り返しの途中でモード遷移の順番を間違えることがある。そのような場合再びヒステリシスが生じてしまうため、除去作業を最初からやり直す必要がある。   However, since this operation is performed manually, the order of mode transition may be wrong in the middle of repetition. In such a case, hysteresis occurs again, and it is necessary to start the removal operation from the beginning.

同様の問題が撮影中にも起こる。すなわち、サーチモードのときにフォーカスモードに移ろうとして誤ってフォトモードのボタンを押してしまうことがあり、そのような場合はヒステリシスが復活するばかりかデフォーカスなどを調整しない状態で写真が撮影されてしまうという弊害も生じる。   A similar problem occurs during filming. In other words, when you are in search mode, you may accidentally press the photo mode button to switch to focus mode, in which case the hysteresis is restored and the photo is taken without adjusting defocus etc. There is also the negative effect of end.

なお、下記特許文献1には、視野探し(サーチモード)から焦点合わせ(フォーカスモード)に移っても、ヒステリシスによる偏向場を発生させずに、良好な試料撮影を可能とする電子顕微鏡が開示されている。この従来の電子顕微鏡では、視野探しのときに、ビームを広げるのではなく、電子線を走査させて透過電子像を得ており、視野探しから撮影にかけて集束レンズの励磁状態は変化しない。このため、視野探しから焦点合わせに移っても、従来発生していたヒステリシスによる偏向場は発生しない。
特開2002−150987号公報
Patent Document 1 below discloses an electron microscope that enables good sample imaging without generating a deflection field due to hysteresis even when the field of view is searched (search mode) to focus (focus mode). ing. In this conventional electron microscope, the beam is not expanded when searching for a field of view, but a transmission electron image is obtained by scanning an electron beam, and the excitation state of the focusing lens does not change from field of view searching to shooting. For this reason, even when shifting from the visual field search to the focus adjustment, a deflection field due to hysteresis that has been generated conventionally does not occur.
JP 2002-150987 A

従来、透過型電子顕微鏡でサーチモードのときに、ビームを広げるという構成を採用していると、前述のように、ヒステリシスの問題は解決されていない。   Conventionally, when a transmission electron microscope is used in the search mode to adopt a configuration in which a beam is expanded, the problem of hysteresis has not been solved as described above.

本発明は、前記実情に鑑みてなされたものであり、透過型電子顕微鏡においてサーチモードでビームを広げるという構成を採用するのに、ヒステリシスの影響で、視野探しで決めた撮影場所を正しく再現できないという問題を解決するため、モードのループを予め実行してヒステリシスを除去する操作を手動で行うことなく、自動遷移ボタンを用いて行うことのできる、ヒステリシス除去方法の提供を目的とする。   The present invention has been made in view of the above circumstances, and in adopting a configuration in which a beam is expanded in a search mode in a transmission electron microscope, the imaging location determined by the field of view search cannot be correctly reproduced due to the influence of hysteresis. In order to solve the problem, it is an object of the present invention to provide a hysteresis removal method that can be performed using an automatic transition button without manually performing an operation of removing a hysteresis by executing a mode loop in advance.

本発明に係る自動遷移ボタンを用いたヒステリシス除去方法は、前記課題を解決するために、透過型電子顕微鏡を用いて試料の観察を行う際に、低照射機能のサーチモード、フォーカスモード、フォトモード間のモード遷移を自動遷移ボタンを用いて自動的に行い、視野ずれの原因となるヒステリシスを除去する自動遷移ボタンを用いたヒステリシス除去方法であって、前記透過型電子顕微鏡から現在のモードを読み取るモード読み取りステップと、前記モード読み取りステップの後に、操作者に操作させる自動遷移ボタンを表示するステップと、前記自動遷移ボタンが操作者に操作されると、前記透過型電子顕微鏡の現在のモードをサーチモード、フォーカスモード、フォトモードの順を繰り返す順序で次のモードに遷移するステップと、前記遷移するステップに応答して前記透過型電子顕微鏡が遷移したモードにてヒステリシスによるずれが補正されてずれがなければ、透過型電子顕微鏡に前記順序でモード遷移を繰り返させるステップと、前記繰り返させるステップの後に前記透過型電子顕微鏡のモードを前記順序でサーチモードに遷移させるステップとを有する。   In order to solve the above-described problem, the hysteresis removal method using the automatic transition button according to the present invention has a low irradiation function search mode, focus mode, and photo mode when observing a sample using a transmission electron microscope. This is a hysteresis removal method using an automatic transition button that automatically performs mode transition between them using an automatic transition button and removes hysteresis that causes field of view deviation, and reads the current mode from the transmission electron microscope. A mode reading step; a step of displaying an automatic transition button to be operated by an operator after the mode reading step; and a search of a current mode of the transmission electron microscope when the automatic transition button is operated by the operator. A transition to the next mode in the order of repeating the mode, focus mode, and photo mode, If the deviation due to hysteresis is corrected in the mode in which the transmission electron microscope has changed in response to the transition step, and there is no deviation, the transmission electron microscope repeats the mode transition in the order, and the repetition is performed. And transitioning the mode of the transmission electron microscope to the search mode in the order after the step.

このヒステリシス除去方法では、前記遷移を繰り返すステップの後に、ヒステリシスによるずれがあるかないかを操作者に判断させるステップを有し、そこでずれがなければ上記サーチモードにするステップに移行するのが好ましい。   In this hysteresis elimination method, it is preferable that after the step of repeating the transition, there is a step of allowing an operator to determine whether or not there is a shift due to hysteresis, and if there is no shift, the process proceeds to the step of entering the search mode.

また、前記遷移を繰り返すステップの後に、ヒステリシスによるずれがあるかないかを操作者に判断させるステップを有し、そこでずれがあると、操作者にヒステリシスによるずれを補正させてから、前記自動遷移ボタンの表示ステップに移行するのが好ましい。   In addition, after the step of repeating the transition, there is a step of allowing the operator to determine whether or not there is a shift due to hysteresis, and if there is a shift, the automatic transition button is used after the operator has corrected the shift due to hysteresis. It is preferable to shift to the display step.

本発明によれば、操作者は低照射機能による撮影においても、そのためのヒステリシス除去作業においても、モード遷移を誤ってヒステリシスを生じたり撮影を失敗したりすることがなくなる。また、ヒステリシス除去作業の最終確認のために何度か一通りのモード遷移を繰り返す場合も、わずらわしい遷移の繰り返し作業から開放される。   According to the present invention, the operator does not cause hysteresis due to mode transitions or fail in shooting, both in shooting with the low illumination function and in hysteresis removal work for that purpose. Also, when repeating mode transition several times for the final confirmation of the hysteresis removal work, it is free from the troublesome repeated work.

以下、本発明を実施するための最良の形態を説明する。この実施の形態は、本発明の自動遷移ボタンを用いたヒステリシス除去方法を実行して、視野ずれの原因となるヒステリシスを除去する透過型電子顕微鏡システムである。   Hereinafter, the best mode for carrying out the present invention will be described. This embodiment is a transmission electron microscope system that executes the hysteresis removal method using the automatic transition button of the present invention to remove hysteresis that causes visual field shift.

図1は透過型電子顕微鏡システムの構成図である。図1において、透過型電子顕微鏡1には、低照射機能が組み込まれている。コンピュータ3では本発明の自動遷移ボタンを用いたヒステリシス除去方法に基づいたソフトウェアが動作する。   FIG. 1 is a configuration diagram of a transmission electron microscope system. In FIG. 1, the transmission electron microscope 1 incorporates a low irradiation function. In the computer 3, software based on the hysteresis removal method using the automatic transition button of the present invention operates.

このソフトウェアは、透過型電子顕微鏡を用いて試料の観察を行う際に、低照射機能のサーチモード、フォーカスモード、フォトモード間のモード遷移を自動遷移ボタンを用いて自動的に行い、視野ずれの原因となるヒステリシスを除去する自動遷移ボタンを用いたヒステリシス除去方法に応じたプログラムであって、透過型電子顕微鏡1から現在のモードを読み取るモード読み取りステップと、モード読み取りステップの後に、操作者に操作させる自動遷移ボタンを表示するステップと、自動遷移ボタンが操作者に操作されると透過型電子顕微鏡1の現在のモードを次のモードに遷移するステップと、遷移するステップに応答して透過型電子顕微鏡1が遷移したモードにてヒステリシスによるずれが補正されてずれがなければ、透過型電子顕微鏡1にモード遷移を繰り返させるステップと、繰り返させるステップの後に透過型電子顕微鏡1のモードをサーチモードにするステップとを備える。このソフトウェアの処理手順については後述する。   When observing a sample using a transmission electron microscope, this software automatically performs mode transitions between the search mode, focus mode, and photo mode of the low-illumination function using the automatic transition button, thereby reducing the field of view. A program corresponding to a hysteresis removal method using an automatic transition button for removing a causative hysteresis, and a mode reading step for reading the current mode from the transmission electron microscope 1, and an operation performed by the operator after the mode reading step A step of displaying an automatic transition button, a step of transitioning the current mode of the transmission electron microscope 1 to the next mode when the operator operates the automatic transition button, and transmission electron in response to the transition step If the deviation due to hysteresis is corrected in the mode in which the microscope 1 is changed and there is no deviation, the transmission electron Comprising a step of repeating the mode transition to the microscope 1, and the step of the mode of the transmission electron microscope 1 after the step of causing repeated search mode. The software processing procedure will be described later.

また、遷移を繰り返すステップの後に、ヒステリシスによるずれがあるかないかを操作者に判断させるステップを有し、そこでずれがなければサーチモードにするステップに移行する。また、遷移を繰り返すステップの後に、ヒステリシスによるずれがあるかないかを操作者に判断させるステップで、そこでずれがあると、操作者にヒステリシスによるずれを補正させてから、自動遷移ボタンの表示ステップに移行する。   Further, after the step of repeating the transition, there is a step of allowing the operator to determine whether or not there is a shift due to hysteresis, and if there is no shift, the process proceeds to the step of setting to the search mode. In addition, after the step of repeating the transition, in the step of allowing the operator to determine whether or not there is a shift due to hysteresis, if there is a shift, the operator is corrected for the shift due to hysteresis and then the step of displaying the automatic transition button. Transition.

透過型電子顕微鏡1とコンピュータ3は通信用ケーブル2により接続されている。なお、自動遷移ボタンの具体例は、後述する「次のモードに遷移」と書かれたボタンである。このボタンは、透過型電子顕微鏡1の操作パネルに設けられていてもよいし、あるいはコンピュータ3に設けられていてもよい。従来のように、「サーチモード」、「フォーカスモード」、「フォトモード」をそれぞれ選択する各専用ボタンを設けてはいない。   The transmission electron microscope 1 and the computer 3 are connected by a communication cable 2. A specific example of the automatic transition button is a button written as “transition to the next mode” described later. This button may be provided on the operation panel of the transmission electron microscope 1 or may be provided on the computer 3. As in the prior art, each dedicated button for selecting “search mode”, “focus mode”, and “photo mode” is not provided.

コンピュータ3は前記ソウトウェアを実行することにより、透過型電子顕微鏡1から現在のレンズや偏向器、試料ステージの状態を得たり、現在のモードを把握して次のモードに遷移するためのユーザーインターフェイスを表示する。   By executing the software, the computer 3 obtains the current lens, deflector, and sample stage state from the transmission electron microscope 1 and grasps the current mode to make a user interface for transitioning to the next mode. indicate.

図2は、透過型電子顕微鏡1の内部構成の具体例を示す図である。架台1に支持された鏡筒11の内部には上から順に、電子銃13、第1集束レンズ14、第2集束レンズ15、非点補正コイル16、偏向コイル17、対物レンズ18、中間レンズ19、投影レンズ20の各電子光学系構成要素が配置されており、前記対物レンズ18の上磁極片と下磁極片の間には試料21が配置されている。   FIG. 2 is a diagram illustrating a specific example of the internal configuration of the transmission electron microscope 1. Inside the lens barrel 11 supported by the gantry 1, an electron gun 13, a first focusing lens 14, a second focusing lens 15, an astigmatism correction coil 16, a deflection coil 17, an objective lens 18, and an intermediate lens 19 are sequentially arranged from the top. The electron optical system components of the projection lens 20 are disposed, and a sample 21 is disposed between the upper magnetic pole piece and the lower magnetic pole piece of the objective lens 18.

像観察室23には蛍光板22が配置されていて、この蛍光板22は前記投影レンズ20の後段に位置している。蛍光板22は、光軸O上に配置(閉鎖)、光軸O上から退避(開放)可能に構成されている。   A fluorescent plate 22 is disposed in the image observation chamber 23, and the fluorescent plate 22 is located at the rear stage of the projection lens 20. The fluorescent plate 22 is configured to be disposed (closed) on the optical axis O and retracted (opened) from the optical axis O.

また、撮影フィルムなどを備えた撮影装置24は、前記像観察室23の後段に位置する撮影室25に配置されている。   A photographing device 24 equipped with a photographing film or the like is disposed in a photographing room 25 located at the rear stage of the image observation room 23.

次に、前記透過型電子顕微鏡システムにおける、前記ソフトウェアの処理手順について説明する。図3は、前記処理手順を示すフローチャートである。   Next, the processing procedure of the software in the transmission electron microscope system will be described. FIG. 3 is a flowchart showing the processing procedure.

操作が開始され、ステップS1にて、操作者が各モードのレンズ・偏向器の条件を設定する。具体的に、操作者は、透過型電子顕微鏡1に組み込まれた低照射機能を用いて、サーチモード、フォーカスモード、フォトモードの各々のレンズや偏向器の条件を設定する。   The operation is started, and in step S1, the operator sets the lens / deflector conditions for each mode. Specifically, the operator uses the low irradiation function incorporated in the transmission electron microscope 1 to set conditions for each lens and deflector in the search mode, the focus mode, and the photo mode.

ステップS2にて、コンピュータ3が本発明のソフトウェアを起動する。具体的に、操作者は、透過型電子顕微鏡1をサーチモード、フォーカスモード、フォトモードのいずれかにした状態で、コンピュータ3上で本発明のソフトウェアを起動する。   In step S2, the computer 3 starts the software of the present invention. Specifically, the operator activates the software of the present invention on the computer 3 with the transmission electron microscope 1 in the search mode, the focus mode, or the photo mode.

ステップS3にて、前記ソフトウェアは、現在のモードの読み取りを行う。具体的に、ソフトウェアは透過型電子顕微鏡1から現在のモードを読み取り、「次のモードに遷移」と書かれたボタン、「確認作業開始」と書かれたボタン、「終了」と書かれたボタンを表示する。   In step S3, the software reads the current mode. Specifically, the software reads the current mode from the transmission electron microscope 1, reads a button that says "Transition to next mode", a button that says "Start confirmation", and a button that says "End" Is displayed.

ステップS4にて、操作者はコンピュータ3上に表示された「次のモードに遷移」ボタンを押す。コンピュータ3は、現在のモードがサーチモードならフォーカスモードに切り替えるよう透過型電子顕微鏡にコマンドを送信する。ただし、もし現在のモードがフォーカスモードならフォトモードに遷移するように、現在のモードがフォトモードならサーチモードに遷移するようにコマンドを送信する。このように、前記ソフトウェアでは、次のモードをコンピュータ3が自動的に決定するため、誤って他のモードに遷移してしまうことがない。   In step S <b> 4, the operator presses a “transition to next mode” button displayed on the computer 3. If the current mode is the search mode, the computer 3 sends a command to the transmission electron microscope to switch to the focus mode. However, if the current mode is the focus mode, the command is transmitted, and if the current mode is the photo mode, the command is transmitted so as to transit to the search mode. Thus, in the software, since the computer 3 automatically determines the next mode, there is no possibility that the software will accidentally shift to another mode.

次に、ステップS5にて、ずれがないかどうかを判断する。これは、操作者が行う。操作者はヒステリシスによる照射領域や像の位置のずれがないかを目視確認する。ずれがない場合は後述のステップS7に進む。   Next, in step S5, it is determined whether or not there is a deviation. This is done by the operator. The operator visually checks whether there is any deviation in the irradiation area or image position due to hysteresis. If there is no deviation, the process proceeds to step S7 described later.

ステップS5にて、ずれがあると判断すると、ステップS6に進む。ステップS6では、ヒステリシスによるずれを補正する。これも操作者が行う。操作者は、ずれを補正するように偏向器を操作して、ステップS4に戻る。   If it is determined in step S5 that there is a deviation, the process proceeds to step S6. In step S6, the shift due to hysteresis is corrected. This is also done by the operator. The operator operates the deflector so as to correct the deviation, and returns to step S4.

ステップS7にて、確認作業が開始される。具体的に、操作者はコンピュータ上に表示された「確認作業開始」ボタンを押す。   In step S7, confirmation work is started. Specifically, the operator presses a “confirmation work start” button displayed on the computer.

ステップS8にて、ソフトウェアは遷移を繰り返す。ソフトウェアは現在のモードの次のモードに移るよう透過型電子顕微鏡1にコマンドを送信する作業を繰り返して、サーチモード、フォーカスモード、フォトモードの順の遷移を何順かさせる。なお、何巡させるかという設定は予め操作者が行っているものとする。このように、システムでは、何巡かのモード遷移をソフトウェアが自動的に行うため、操作者はわずらわしいモード遷移の動作から解放され、かつ常に正しい順序でモードが遷移する。   In step S8, the software repeats the transition. The software repeats the operation of transmitting a command to the transmission electron microscope 1 so as to shift to the next mode after the current mode, and makes several transitions in the order of the search mode, the focus mode, and the photo mode. It is assumed that the number of circulations is set in advance by the operator. In this way, in the system, software automatically performs several mode transitions, so that the operator is released from troublesome mode transition operations, and the modes always transition in the correct order.

次に、ステップS9にて、操作者によりずれがないかどうかが判断される。ここで、操作者はヒステリシスによる照射領域や像のずれがないか目視確認する。ずれがない場合はステップS11に進む。ずれがある場合はステップS10に進む。   Next, in step S9, it is determined whether or not there is no deviation by the operator. Here, the operator visually confirms that there is no shift in the irradiation area or image due to hysteresis. If there is no deviation, the process proceeds to step S11. If there is a deviation, the process proceeds to step S10.

ステップS10にて、操作者はヒステリシスによるずれを補正する。具体的に、操作者は、ずれを補正するように偏向器を操作して、ステップS4に戻る。   In step S10, the operator corrects the deviation due to hysteresis. Specifically, the operator operates the deflector so as to correct the deviation, and returns to step S4.

ステップS11にて、ソフトウェアは、サーチモードにする。操作者がコンピュータ上に表示された「終了」ボタンを押すと、ソフトウェアは、この後続く低照射撮影にそなえてモードを正しい順序で遷移させてサーチモードにしてから終了する。すなわち、現在のモードがサーチモードである場合はソフトウェアはそのまま終了する。現在のモードがフォーカスモードの場合は、ソフトウェアは一旦フォトモードに切り替えるよう透過型電子顕微鏡にコマンドを送信し、その後さらにサーチモードに切り替えるようコマンドを送信してから終了する。現在のモードがフォトモードの場合は、ソフトウェアはサーチモードに切り替えるようコマンドを送信してから終了する。   In step S11, the software sets the search mode. When the operator presses the “END” button displayed on the computer, the software changes the mode in the correct order for the subsequent low-illumination shooting and enters the search mode, and then ends. In other words, if the current mode is the search mode, the software ends as it is. If the current mode is the focus mode, the software transmits a command to the transmission electron microscope to switch to the photo mode once, and then transmits a command to switch to the search mode and then ends. If the current mode is the photo mode, the software terminates after sending a command to switch to the search mode.

ステップS12にて低照射撮影に入る。具体的に、操作者は図7に示したような低照射撮影を行う。   In step S12, low-illumination shooting is started. Specifically, the operator performs low-illumination shooting as shown in FIG.

このように、図1に示した透過型電子顕微鏡システムは、本発明の、自動遷移ボタンを用いたヒステリシス除去方法により、低照射機能のサーチモード、フォーカスモード、フォトモードの実行順を固定し、どのモードの段階からでも決まった順番で各モードを実行するようにコンピュータで制御する。このようにすれば、電子レンズ、偏向器は必ず同じ履歴を辿るので、ヒステリシスの影響を受けずに、低照射モードにおいて視野探しと撮影を行うことができる。このため、透過電子顕微鏡において、電子線の低照射機能により電子線像の撮影を行う時、視野探しのための電子光学系条件から撮影のための条件に切り換えても視野ずれが起きないようにして操作性を向上させる。   As described above, the transmission electron microscope system shown in FIG. 1 fixes the execution order of the search mode, the focus mode, and the photo mode of the low irradiation function by the hysteresis removal method using the automatic transition button of the present invention, The computer controls each mode to be executed in a fixed order from any mode stage. In this way, since the electron lens and the deflector always follow the same history, the field of view can be searched and photographed in the low irradiation mode without being affected by hysteresis. Therefore, in the transmission electron microscope, when taking an electron beam image by the low irradiation function of the electron beam, the field of view is not shifted even when the electron optical system condition for searching the field of view is switched to the condition for shooting. Improve operability.

なお、以下には本発明が適用できる他の構成例について説明する。前記の実施の形態では図7の処理手順で低照射撮影を行う場合に限って説明したが、前記背景技術で説明したように、低照射撮影のシーケンスは他にもバリエーションがある。いずれにおいても次のモードだけに遷移できるインターフェースを備えたソフトウェアを用いることで、本発明が適用できる。   In the following, other configuration examples to which the present invention can be applied will be described. Although the above embodiment has been described only in the case of performing low-illumination imaging in the processing procedure of FIG. 7, as described in the background art, there are other variations in the low-illumination imaging sequence. In any case, the present invention can be applied by using software having an interface capable of transitioning only to the next mode.

また、前記実施の形態では透過型電子顕微鏡に低照射機能が組み込まれ、本発明がコンピュータ上で動作するソフトウェアとして提供されているとしたが、低照射機能をソフトウェアで実現することも可能であり、その場合でも本発明のソフトウェアが低照射機能を備えたソフトウェアと通信することで本発明が実施可能であるし、低照射機能および本発明の両方を透過型電子顕微鏡に組み込むことも可能である。   In the above embodiment, the transmission electron microscope incorporates a low irradiation function, and the present invention is provided as software that operates on a computer. However, the low irradiation function can also be realized by software. Even in this case, the present invention can be implemented by the software of the present invention communicating with software having a low illumination function, and both the low illumination function and the present invention can be incorporated into a transmission electron microscope. .

図4は透過型電子顕微鏡(TEM)に組み込まれた低照射機能を用いて、本発明に係るヒシテリシス除去方法の手順をコンピュータ上のソフトウェアとして本発明を実現した構成図である。例えばヒシテリシス除去方法のソフトウェアをコンピュータの記憶装置に格納し、必要に応じて実行することができる。また、透過型電子顕微鏡においては、低照射機能に関するソフトウェアをファームウェアとして備えることができる。   FIG. 4 is a configuration diagram in which the present invention is realized using a low-irradiation function incorporated in a transmission electron microscope (TEM) as software on a computer for the procedure of the hysteresis removal method according to the present invention. For example, the hysteresis removal method software can be stored in a storage device of a computer and executed as necessary. Further, in the transmission electron microscope, software related to the low irradiation function can be provided as firmware.

図5は、透過型電子顕微鏡(TEM)の外部制御インターフェースを用いて低照射機能をコンピュータ上のソフトウェアとして実現し、本発明にかかるヒシテリシス除去方法の手順を実現するソフトウェアと併せて使用することができる構成図である。図6(TEM)は、低照射機能のソフトウェアを本発明に係るヒシテリシス除去方法の手順を実現するソフトウェアとともに透過型電子顕微鏡に組み込んで使用する構成図である。   FIG. 5 shows that the low-illumination function is realized as software on a computer using an external control interface of a transmission electron microscope (TEM), and can be used together with software that realizes the procedure of the hysteresis removal method according to the present invention. FIG. FIG. 6 (TEM) is a configuration diagram in which the low irradiation function software is incorporated into a transmission electron microscope and used together with the software for realizing the procedure of the hysteresis removal method according to the present invention.

さらに、上の例では低照射機能による撮影を開始する前のヒステリシスの除去を行う上で本発明を用いたが、図7の処理手順で示されるような低照射撮影の繰り返し作業中においても、操作者がモード遷移を明示的に指定することなく本発明が提供する「次のモードに移る」ためのインターフェースを使用することにより、フォーカスモードを飛ばして誤ってフォトモードに移ってしまうようなミスを防ぐことができる。   Furthermore, in the above example, the present invention is used to remove the hysteresis before starting shooting with the low-illumination function, but even during repeated operations of low-illumination imaging as shown in the processing procedure of FIG. By using the interface for “moving to the next mode” provided by the present invention without explicitly specifying the mode transition by the operator, the mistake that the focus mode is skipped and the mode is erroneously shifted to the photo mode. Can be prevented.

透過型電子顕微鏡システムの構成図である。It is a block diagram of a transmission electron microscope system. 透過型電子顕微鏡の内部構成の具体例を示す図である。It is a figure which shows the specific example of the internal structure of a transmission electron microscope. 本発明の自動遷移ボタンを用いたヒステリシス除去方法に基づいた処理手順を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the process sequence based on the hysteresis removal method using the automatic transition button of this invention. 本発明の構成図である。It is a block diagram of the present invention. 本発明の他の適用例を示す構成図である。It is a block diagram which shows the other example of application of this invention. 本発明の他の適用例を示す構成図である。It is a block diagram which shows the other example of application of this invention. 従来の低照射機能の処理手順を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the process sequence of the conventional low irradiation function. ヒステリシスによるずれを説明するための図である。It is a figure for demonstrating the shift | offset | difference by hysteresis. ヒステリシスを除去するという手順を説明するための処理手順である。It is a process procedure for demonstrating the procedure of removing a hysteresis.

符号の説明Explanation of symbols

1 透過型電子顕微鏡
2 通信用ケーブル
3 コンピュータ
1 Transmission Electron Microscope 2 Communication Cable 3 Computer

Claims (3)

透過型電子顕微鏡を用いて試料の観察を行う際に、低照射機能のサーチモード、フォーカスモード、フォトモード間のモード遷移を自動遷移ボタンを用いて自動的に行い、視野ずれの原因となるヒステリシスを除去する自動遷移ボタンを用いたヒステリシス除去方法であって、
前記透過型電子顕微鏡から現在のモードを読み取るモード読み取りステップと、
前記モード読み取りステップの後に、操作者に操作させる自動遷移ボタンを表示するステップと、
前記自動遷移ボタンが操作者に操作されると、前記透過型電子顕微鏡の現在のモードをサーチモード、フォーカスモード、フォトモードの順を繰り返す順序で次のモードに遷移するステップと、
前記遷移するステップに応答して前記透過型電子顕微鏡が遷移したモードにてヒステリシスによるずれが補正されてずれがなければ、透過型電子顕微鏡に前記順序でモード遷移を繰り返させるステップと、
前記繰り返させるステップの後に前記透過型電子顕微鏡のモードを前記順序でサーチモードに遷移させるステップと
を有することを特徴とする自動遷移ボタンを用いたヒステリシス除去方法。
When observing a sample using a transmission electron microscope, the mode transition between the search mode, focus mode, and photo mode of the low-illumination function is automatically performed using the automatic transition button, causing hysteresis that causes field-of-view shift. Hysteresis removal method using an automatic transition button to remove
A mode reading step of reading the current mode from the transmission electron microscope;
After the mode reading step, displaying an automatic transition button to be operated by the operator;
When the automatic transition button is operated by an operator, the current mode of the transmission electron microscope is changed to the next mode in the order of repeating the search mode, the focus mode, and the photo mode,
If the shift due to hysteresis is corrected in the mode in which the transmission electron microscope has transitioned in response to the transition step and there is no shift, the transmission electron microscope repeats the mode transition in the order;
And a step of transitioning the mode of the transmission electron microscope to the search mode in the order after the repeating step. A method for removing hysteresis using an automatic transition button.
前記遷移を繰り返すステップの後に、ヒステリシスによるずれがあるかないかを操作者に判断させるステップを有し、そこでずれがなければ上記サーチモードにするステップに移行することを特徴とする請求項1記載の自動遷移ボタンを用いたヒステリシス除去方法。   2. The method according to claim 1, further comprising the step of allowing an operator to determine whether or not there is a shift due to hysteresis after the step of repeating the transition, and if there is no shift, the process proceeds to the step of entering the search mode. Hysteresis removal method using automatic transition buttons. 前記遷移を繰り返すステップの後に、ヒステリシスによるずれがあるかないかを操作者に判断させるステップを有し、そこでずれがあると、操作者にヒステリシスによるずれを補正させてから、前記自動遷移ボタンの表示ステップに移行することを特徴とする請求項1記載の自動遷移ボタンを用いたヒステリシス除去方法。   After the step of repeating the transition, there is a step of allowing an operator to determine whether or not there is a shift due to hysteresis, and if there is a shift, display the automatic transition button after correcting the shift due to hysteresis by the operator. 2. The method for removing hysteresis using an automatic transition button according to claim 1, wherein the step moves to a step.
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