JP5135941B2 - Elemental analysis apparatus and method - Google Patents
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Description
本発明は、3次元構造物である試料に電界を印加し、電界による試料からの元素の離脱現象を利用して、離脱した元素の位置及び飛行時間を測定する元素分析装置、及びこれを用いた元素分析方法に関する。 The present invention relates to an element analyzer for measuring the position and time of flight of an element by applying an electric field to a sample which is a three-dimensional structure and utilizing the phenomenon of element detachment from the sample due to the electric field. It relates to the elemental analysis method.
電界イオン顕微鏡(Field Ion Microscope:FIM)は、鏡体内にヘリウムやネオン等の不活性ガスを導入し、先端が長さ100nm程度の針状に加工された試料に高電界を印加することにより、不活性ガスが試料表面でイオン化され、この不活性ガスイオンをマイクロチャンネルプレートと蛍光板により検出することで、針状試料の表面を観察できる装置である。 A field ion microscope (FIM) introduces an inert gas such as helium or neon into a lens body and applies a high electric field to a sample whose tip is processed into a needle shape having a length of about 100 nm. The inert gas is ionized on the sample surface, and this inert gas ion is detected by a microchannel plate and a fluorescent plate, whereby the surface of the needle-like sample can be observed.
アトムプローブ装置(Atom Probe)は、FIMに飛行時間型の質量分析器を取り付けたものであり、針状の試料に高電界を印加して原子を電界蒸発させることにより、試料を構成する元素を同定することができる局所分析装置である。最近では、質量分析器として位置敏感型質量分析器を用いることにより、原子の質量と共に位置を特定できる3次元アトムプローブ装置(Three Dimensional Atom Probe:以下、3DAPと略称する。)が開発されている。 The atom probe device (Atom Probe) is a FIM equipped with a time-of-flight mass analyzer. By applying a high electric field to a needle-shaped sample and evaporating atoms, the elements that make up the sample can be determined. It is a local analyzer that can be identified. Recently, a three-dimensional atom probe device (hereinafter abbreviated as 3DAP) has been developed that uses a position-sensitive mass analyzer as a mass analyzer to specify the position along with the mass of an atom. .
3DAPにより元素分析を行うには、針状の試料から原子が電界蒸発する程度の高電界を、当該試料と引き出し電極との間に印加し、試料表面から原子を一層ずつ蒸発させる。試料から離脱した原子(イオン)の位置及び飛行時間を、位置敏感型検出器及びタイマーにより測定する。これにより、試料に印加された電界及び原子の飛行時間から、離脱した元素の種類が同定される。これを連続的に実行して測定データを蓄積することにより、試料最表面の構成元素を原子レベルの分解能で2次元にマッピングすることができる。この2次元マッピングを深さ方向に座標を与えて3次元に再構築することにより、試料の組成及び構造を3次元的に観察することができる。 In order to perform elemental analysis by 3DAP, a high electric field sufficient to evaporate atoms from a needle-shaped sample is applied between the sample and the extraction electrode, and atoms are evaporated one by one from the sample surface. The position and flight time of atoms (ions) detached from the sample are measured by a position sensitive detector and a timer. As a result, the type of the detached element is identified from the electric field applied to the sample and the flight time of the atoms. By continuously executing this and accumulating measurement data, the constituent elements on the outermost surface of the sample can be two-dimensionally mapped with atomic level resolution. By giving coordinates in the depth direction to this two-dimensional mapping and reconstructing it in three dimensions, the composition and structure of the sample can be observed three-dimensionally.
3DAPによる元素分析を行うための試料作製時には、透過型電子顕微鏡等の電子顕微鏡を用いて試料の予備観察がなされる。このような予備観察は、3DAPによる元素分析前や元素分析途中に試料の状態を確認するためにも行われ、3次元再構築時のスケールの補正や、検出効率の不足を補填するために利用される。予備観察を行うには、透過型電子顕微鏡への試料の取り付け作業及び取り外し作業を伴うが、特に3DAPによる元素分析途中に行う試料の取り付け作業及び取り外し作業は、高精度な元素分析の障害となる。このため、これらの作業を不要とする元素分析装置が、本発明と同一の出願人により提案されている(特願2006−77482)。 At the time of preparing a sample for performing elemental analysis by 3DAP, preliminary observation of the sample is performed using an electron microscope such as a transmission electron microscope. Such preliminary observation is also performed to confirm the state of the sample before or during elemental analysis by 3DAP, and is used to correct the scale during 3D reconstruction and to compensate for the lack of detection efficiency. Is done. Preliminary observation involves attaching and detaching the sample to and from the transmission electron microscope. Particularly, attaching and detaching the sample during elemental analysis by 3DAP is an obstacle to high-precision elemental analysis. . For this reason, an elemental analyzer that does not require these operations has been proposed by the same applicant as the present invention (Japanese Patent Application No. 2006-77482).
特願2006−77482は、本件出願時において未公開であり、文献公知発明ではないが、本発明の基礎をなすものである。特願2006−77482では、3次元構造物である試料に電界を印加し、電界による試料からの元素の離脱現象を利用して、離脱した元素の位置及び飛行時間を測定する元素分析機構を、試料を観察する電子顕微鏡機構に搭載してなる複合的な元素分析装置が提案されている。この構成により、電子顕微鏡への試料の取り付け作業及び取り外し作業を要することなく、試料の予備観察及び元素分析を行うことが可能となる。 Japanese Patent Application No. 2006-77482 is unpublished at the time of the filing of the application and is not a literature-known invention, but forms the basis of the present invention. In Japanese Patent Application No. 2006-77482, an element analysis mechanism that applies an electric field to a sample that is a three-dimensional structure and measures the position and time of flight of the detached element by utilizing the phenomenon of element detachment from the sample by the electric field, There has been proposed a complex elemental analysis device mounted on an electron microscope mechanism for observing a sample. With this configuration, it is possible to perform preliminary observation and elemental analysis of the sample without requiring the operation of attaching and removing the sample from the electron microscope.
一方、非特許文献1には、透過型電子顕微鏡内で試料を360度回転させることが可能な試料ホルダが開示されている。解析箇所を含む10μm角程度の微小試料を摘出して固定し、柱状に作製された試料を様々な角度から観察することにより、2次元の透過電子顕微鏡像から立体的な形状評価を行うことが可能であることが記載されている。 On the other hand, Non-Patent Document 1 discloses a sample holder capable of rotating a sample 360 degrees in a transmission electron microscope. It is possible to evaluate a three-dimensional shape from a two-dimensional transmission electron microscope image by extracting and fixing a small sample of about 10 μm square including the analysis part and observing the sample prepared in a columnar shape from various angles. It is described that it is possible.
特願2006−77482の複合的な元素分析装置により、試料の取り付け作業及び取り外し作業を要することなく、電子顕微鏡による試料の観察と3DAPによる元素分析とを行うことが可能となる。
3DAPによる元素分析前や分析途中において撮影した2次元情報である電子顕微鏡像から、試料の状態を正確に把握するためには、電子顕微鏡像と3DAPの3次元情報とを正確に対応させなければならない。特願2006−77482で示すように、電子顕微鏡内に3DAPの機能が完全に固定されている場合、電子顕微鏡機構及び3DAP機構の双方に最適な位置(X軸、Y軸及びZ軸の3軸方向)及び角度(X軸、Y軸及びZ軸の3軸回り)を全て試料ホルダで調整する必要がある。従来技術でも、5つの自由度を持つ2軸傾斜型の試料ホルダを備えることは可能である。しかしながら、電子顕微鏡内では、試料回りの空間が制限されているため、位置(3軸方向)及び角度(3軸回り)の6つの自由度を持つ試料ホルダを設けることは困難であり、特願2006−77482の複合的な元素分析装置内において、試料を電子顕微鏡機構及び3DAP機構の双方に最適な位置及び角度に調整することは不可能である。
The composite elemental analyzer of Japanese Patent Application No. 2006-77482 can perform sample observation with an electron microscope and elemental analysis with 3DAP without requiring sample mounting and removal operations.
In order to accurately grasp the state of a sample from an electron microscope image that is two-dimensional information photographed before or during elemental analysis by 3DAP, the electron microscope image and 3DAP three-dimensional information must be accurately associated with each other. Don't be. As shown in Japanese Patent Application No. 2006-77482, when the function of 3DAP is completely fixed in the electron microscope, the optimal positions for both the electron microscope mechanism and the 3DAP mechanism (the three axes of X axis, Y axis, and Z axis) (Direction) and angle (around three axes of X, Y, and Z axes) must be adjusted by the sample holder. Even in the prior art, it is possible to provide a two-axis tilted sample holder having five degrees of freedom. However, since the space around the sample is limited in the electron microscope, it is difficult to provide a sample holder having six degrees of freedom of position (three-axis direction) and angle (around three axes). In the complex elemental analyzer of 2006-77482, it is impossible to adjust the sample to the optimum position and angle for both the electron microscope mechanism and the 3DAP mechanism.
本発明は、上記の課題に鑑みてなされたものであり、試料の元素分析機構を、試料を観察する顕微鏡機構に搭載してなる複合的な元素分析装置において、試料を顕微鏡機構及び元素分析機構の双方に最適な位置及び角度に容易且つ正確に調整し、顕微鏡像と元素分析機構の3次元情報とを正確に対応させて、3次元再構築時のスケールや検出効率の不足を容易に補正し、高精度な元素分析を行うことを可能とする元素分析装置及び方法を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above problems, and in a complex elemental analysis apparatus in which an elemental analysis mechanism of a sample is mounted on a microscope mechanism for observing the sample, the sample is divided into a microscope mechanism and an elemental analysis mechanism. Easy and accurate adjustment to the optimal position and angle for both of them, and the microscopic image and the 3D information of the elemental analysis mechanism correspond to each other accurately to easily correct the lack of scale and detection efficiency during 3D reconstruction. It is an object of the present invention to provide an elemental analysis apparatus and method that enable highly accurate elemental analysis.
本発明の元素分析装置は、試料が設置される試料設置部と、前記試料設置部に設置された前記試料に電界を印加するための電源と、前記試料と対向するように設置されており、前記試料から離脱した元素を検出する元素検出部とを有する元素分析機構と、前記試料設置部に設置された前記試料を観察する顕微鏡機構とを備え、前記試料設置部の、X軸方向、Y軸方向及びZ軸方向への各平行移動と、X軸回り及びY軸回りの各回転移動とを行う第1の移動部と、前記元素検出部の、Z軸と一致する前記顕微鏡機構の光軸回りの回転移動を行う第2の移動部とを含む。 The elemental analysis apparatus of the present invention is installed so as to face the sample, a sample installation part where the sample is installed, a power source for applying an electric field to the sample installed in the sample installation part, An element analysis mechanism having an element detection unit for detecting an element detached from the sample, and a microscope mechanism for observing the sample installed in the sample installation unit, wherein the sample installation unit has an X-axis direction, Y The first moving unit that performs each parallel movement in the axial direction and the Z-axis direction, and each rotational movement about the X-axis and the Y-axis, and the light of the microscope mechanism that coincides with the Z-axis of the element detection unit And a second moving unit that performs rotational movement about the axis .
本発明の元素分析方法は、試料設置部に設置された試料に電界を印加し、前記試料から離脱した元素を元素検出部により検出する元素検出機構と、前記試料設置部に設置された前記試料を観察する顕微鏡機構とを備えてなる元素分析装置を用いた元素分析方法であって、前記顕微鏡機構による走査透過型電子顕微鏡(又は走査電子顕微鏡)による観察に基づいて、前記試料が光軸と一致するZ軸に垂直な面内に位置するように調節された状態において、前記試料と前記元素検出部との変位角度を算出するステップと、算出された前記変位角度だけ前記元素検出部を回転移動させ、前記元素検出部の方向を前記試料の方向と一致させるステップとを含む。 The elemental analysis method of the present invention includes an element detection mechanism that applies an electric field to a sample installed in a sample installation unit and detects an element separated from the sample by an element detection unit, and the sample installed in the sample installation unit An elemental analysis method using an elemental analysis apparatus comprising: a microscope mechanism for observing the light source, wherein the sample has an optical axis based on observation by a scanning transmission electron microscope (or scanning electron microscope) by the microscope mechanism. A step of calculating a displacement angle between the sample and the element detection unit in a state adjusted to be in a plane perpendicular to the coincident Z axis, and rotating the element detection unit by the calculated displacement angle; Moving the element detection unit so that the direction of the element detection unit coincides with the direction of the sample.
本発明のプログラムは、試料設置部に設置された試料に電界を印加し、前記試料から離脱した元素を元素検出部により検出する元素検出機構と、前記元素検出機構が搭載されており、前記試料設置部に設置された前記試料を観察する顕微鏡機構とを備えてなる元素分析装置を用いた元素分析を行うに際して、前記顕微鏡機構による観察に基づいて、前記試料が光軸と一致するZ軸に垂直な面内に位置するように調節された状態において、前記試料と前記元素検出部との変位角度を算出するステップと、算出された前記変位角度だけ前記元素検出部を回転移動させ、前記元素検出部の方向を前記試料の方向と一致させるステップとをコンピュータに実行させるためのものである。 The program of the present invention is equipped with an element detection mechanism that applies an electric field to a sample installed in a sample installation unit and detects an element separated from the sample by an element detection unit, and the element detection mechanism. When performing an elemental analysis using an elemental analysis apparatus comprising a microscope mechanism for observing the sample installed in the installation unit, based on the observation by the microscope mechanism, the sample has a Z-axis that matches the optical axis. A step of calculating a displacement angle between the sample and the element detection unit in a state adjusted so as to be positioned in a vertical plane; and rotating the element detection unit by the calculated displacement angle, and And causing the computer to execute a step of causing the direction of the detection unit to coincide with the direction of the sample.
本発明によれば、試料の元素分析機構を、試料を観察する顕微鏡機構に搭載してなる複合的な元素分析装置において、試料を顕微鏡機構及び元素分析機構の双方に最適な位置及び角度に容易且つ正確に調整し、顕微鏡像と元素分析機構の3次元情報とを正確に対応させて、3次元再構築時のスケールや検出効率の不足を容易に補正し、高精度な元素分析を行うことが可能となる。 According to the present invention, in a complex elemental analysis apparatus in which the elemental analysis mechanism of a sample is mounted on a microscope mechanism for observing the sample, the sample can be easily placed at an optimum position and angle for both the microscope mechanism and the elemental analysis mechanism. In addition, it is possible to accurately adjust, make the microscopic image and the three-dimensional information of the elemental analysis mechanism correspond exactly, and easily correct the lack of scale and detection efficiency at the time of three-dimensional reconstruction, and perform high-precision elemental analysis. Is possible.
−本発明の基本骨子−
本発明では、試料が設置される試料設置部にX軸方向、Y軸方向及びZ軸方向への各平行移動と、X軸回り及びY軸回りの各回転移動とを行う機能(第1の移動部)を付加することに加えて、試料から離脱した元素を検出する元素検出部に、顕微鏡機構における光軸と一致するZ軸回りの回転移動を行う機能(第2の移動部)を付加する。この構成により、第1の移動部により、試料(試料設置部)を顕微鏡機構の光軸に垂直な面内に位置するように調節することができるとともに、第2の移動部により、試料(試料設置部)とは独立に、光軸に垂直な面内において元素検出部を回転移動させ、元素検出部の方向(例えば、元素検出部の中心を基準とした法線方向)を試料の方向(例えば、試料の針状先端を基準とした長手方向)と一致させることができる。これにより、試料を顕微鏡機構及び元素分析機構の双方に最適な位置及び角度に容易且つ正確に調整し、顕微鏡像と元素分析機構の3次元情報とを正確に対応させて、3次元再構築時のスケールや検出効率の不足を容易に補正し、高精度な元素分析を行うことが可能となる。
-Basic outline of the present invention-
In the present invention, the function of performing each parallel movement in the X-axis direction, Y-axis direction, and Z-axis direction, and each rotational movement around the X-axis and the Y-axis on the sample-installing portion where the sample is installed (first In addition to adding a moving part), a function (second moving part) that rotates around the Z-axis that matches the optical axis in the microscope mechanism is added to the element detection part that detects the elements detached from the sample. To do. With this configuration, the first moving unit can adjust the sample (sample setting unit) to be positioned in a plane perpendicular to the optical axis of the microscope mechanism, and the second moving unit can adjust the sample (sample). Independently of the installation unit), the element detection unit is rotated in a plane perpendicular to the optical axis, and the direction of the element detection unit (for example, the normal direction with respect to the center of the element detection unit) is set to the direction of the sample ( For example, it can coincide with the longitudinal direction with reference to the needle-like tip of the sample. As a result, the sample is easily and accurately adjusted to the optimum position and angle for both the microscope mechanism and the elemental analysis mechanism, and the microscopic image and the three-dimensional information of the elemental analysis mechanism are accurately associated with each other during the three-dimensional reconstruction. It is possible to easily correct the lack of scale and detection efficiency, and to perform highly accurate elemental analysis.
更に、Z軸方向に垂直な面内において、試料と元素検出部との変位角度を算出する角度算出部と、角度算出部により算出された変位角度だけ元素検出部を回転移動させ、元素検出部の方向を試料の方向と一致させるように第2の移動部を駆動する移動制御部とを設ける。この構成により、第2の移動部による光軸に垂直な面内における位置調節を自動的に行うことができ、極めて容易且つ迅速に高精度な元素分析を行うことが可能となる。 Further, an angle calculation unit that calculates a displacement angle between the sample and the element detection unit in a plane perpendicular to the Z-axis direction, and an element detection unit that rotates and moves the element detection unit by the displacement angle calculated by the angle calculation unit. And a movement control unit for driving the second moving unit so as to match the direction of the sample with the direction of the sample. With this configuration, position adjustment in the plane perpendicular to the optical axis by the second moving unit can be automatically performed, and highly accurate elemental analysis can be performed very easily and quickly.
−本発明を適用した好適な実施形態−
以下、本発明を適用した好適な実施形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。
-Preferred embodiment to which the present invention is applied-
DESCRIPTION OF EMBODIMENTS Hereinafter, preferred embodiments to which the present invention is applied will be described in detail with reference to the drawings.
(元素分析装置の構成)
先ず、本実施形態による元素分析装置の構成について説明する。
図1は、本発明が採用する3DAP機構の基本構成を示す模式図である。
(Configuration of elemental analyzer)
First, the configuration of the elemental analyzer according to the present embodiment will be described.
FIG. 1 is a schematic diagram showing a basic configuration of a 3DAP mechanism employed by the present invention.
この3DAP機構は、内部に針状の試料11が配置されるチャンバー1と、試料11に電界を印加するための電源2と、チャンバー1内で試料11と対向するように設置されており、試料から離脱した元素を検出する元素検出手段である位置敏感型検出器3と、チャンバー1内において試料11との間で高い直流バイアス電圧が印加され、試料11から離脱した原子(イオン)を位置敏感型検出器3へ送出する引き出し電極4と、チャンバー1内に所定のガスを所定の流量導入するためのガス導入機構5と、チャンバー1内を所望の真空状態とするための真空ポンプ等を含む排気機構6と、電源2及び位置敏感型検出器3と接続されたタイマー7とを備えて構成されている。
The 3DAP mechanism is installed so as to face the sample 11 in the chamber 1, the power source 2 for applying an electric field to the sample 11, the chamber 1 in which the needle-shaped sample 11 is disposed, A high DC bias voltage is applied between the position
電源2は、試料11と引き出し電極4との間に直流バイアス電圧を印加する高圧電源部2aと、高圧電源部2aにより直流バイアス電圧を印加した状態で、試料11にパルス電圧を印加するパルスジェネレータ2bとを備えて構成されている。
この電源2は、当該元素測定装置の作動時には、高圧電源部2aを用いて試料11と引き出し電極4との間に高い直流バイアス電圧を与えておき、タイマー7の起動によりパルスジェネレータ2bを用いて試料11に元素の電界蒸発を惹起する程度のパルス電圧を印加する。1回のパルス電圧の印加により1原子の電界蒸発を生ぜしめるのが理想的であるが、1回のパルス電圧の印加により同時に複数の原子が電界蒸発するという不測の事態を避ける趣旨から、ここでは10回から100回のパルス電圧の印加により1原子の電界蒸発が生じるようにパルス電圧を調節する。なお、パルス電圧の代わりにレーザで電界蒸発を誘起するようにしても良い。
The power source 2 includes a high voltage
The power source 2 applies a high DC bias voltage between the sample 11 and the extraction electrode 4 using the high-
位置敏感型検出器3は、平面状の元素検知面を備えており、試料11から電界蒸発した原子(イオン)の位置座標((x1,y1)〜(xn,yn))を2次元マップとして表示する機能を有している。電界蒸発現象を利用して試料11の表面から1原子ずつ、1原子層毎に電界蒸発させてゆくことにより、2次元マップを試料11の深さ方向に拡張させることができる。この2次元マップのデータを不図示のコンピュータに蓄積して所定の計算処理を行うことにより、試料11の原子分布を3次元的に再構成することができる。
The position
引き出し電極4は、空洞の円環形状の電極であり、試料11と位置敏感型検出器3との間で試料11の近傍に配置されており、電源2により試料11との間に直流バイアス電圧が印加される。電源2により直流バイアス電圧に重畳してパルス電圧が試料11に印加されると、電界蒸発した原子(イオン)は引き出し電極4の空洞部分を通過して位置敏感型検出器3へ向かって飛行する。
The extraction electrode 4 is a hollow ring-shaped electrode, and is disposed in the vicinity of the sample 11 between the sample 11 and the position
タイマー7は、電源2の試料11へ印加するパルス電圧を起動する機能を有している。タイマー7は更に、パルス電圧の印加により試料11の先端から元素離脱が生じたときから原子(イオン)が位置敏感型検出器3に到達するまでの時間、即ち原子(イオン)の飛行時間を測定する機能も有している。
The
図2は、図1の基本構成を有する3DAP機構が透過型電子顕微鏡(Transmission Electron Microscopy:TEM)に搭載されてなる、本実施形態による元素分析装置の概略構成を示す模式図である。図3は、図2の元素分析装置に搭載された3DAP機構の部分を拡大して示す模式図であり、図2の光軸に垂直な面内の様子を表す。 FIG. 2 is a schematic diagram showing a schematic configuration of the elemental analysis apparatus according to the present embodiment in which the 3DAP mechanism having the basic configuration of FIG. 1 is mounted on a transmission electron microscope (TEM). FIG. 3 is a schematic diagram showing an enlarged portion of the 3DAP mechanism mounted on the elemental analyzer of FIG. 2, and shows a state in a plane perpendicular to the optical axis of FIG.
この元素分析装置は、図2に示すように、電子顕微鏡機構に3DAP機構が搭載された形に構成されている。電子顕微鏡機構は、最上部に設けられた電子銃21と、電子銃21から照射された電子線を照射方向(光軸方向)に加速するための加速管22と、電子線の収束レンズ23と、図1の基本構成を有する3DAP機構が搭載されてなる、電子顕微鏡機構による解析対象であり、且つ3DAP機構による分析対象となる試料11が設置される試料室24と、対物レンズ25と、中間レンズ26と、投影レンズ27と、試料11を透過した電子線を検出し走査透過電子顕微鏡像(STEM像)を得るためのSTEM検出器28と、透過電子顕微鏡像(TEM像)を観察するためのCCDカメラ29とを備えて構成されている。
As shown in FIG. 2, this elemental analyzer is configured such that a 3DAP mechanism is mounted on an electron microscope mechanism. The electron microscope mechanism includes an electron gun 21 provided at the top, an acceleration tube 22 for accelerating an electron beam irradiated from the electron gun 21 in the irradiation direction (optical axis direction), an electron beam converging lens 23, 1, a sample chamber 24 in which the sample 11 to be analyzed by the electron microscope mechanism and the analysis target by the 3DAP mechanism is installed, an objective lens 25, and an intermediate lens. A lens 26, a projection lens 27, an
試料室24は、チャンバー1及び排気機構6の機能を兼備しており、図3に示すように、針状の試料11が載置固定される試料設置部31aを有する試料ホルダ31と、引き出し電極4が設置されてなる引き出し電極ホルダ32とを備えている。更に、試料ホルダ31及び引き出し電極ホルダ32に接続された電源2と、引き出し電極4を介して試料11と対向するように設けられた位置敏感型検出器3と、位置敏感型検出器3を支持する検出器支持部33と、タイマー7とを備えて構成されている。
The sample chamber 24 has the functions of the chamber 1 and the
試料ホルダ31は、ホルダステージ34により支持されており、試料設置部31aについて、X軸方向、Y軸方向及びZ軸方向への各平行移動と、X軸回り及びY軸回りの各回転移動とを自在に行うことができる第1の移動部35を備えている。ここで、「X軸回り」は試料設置部31aにおける試料11の長手方向の軸PXを回転軸とした場合に、「Y軸回り」は試料ホルダ31の長手方向の軸PYを回転軸とした場合に相当する。第1の移動部35では、例えばX軸回りに360°、Y軸回りに±5°〜10°に回転自在とされている。
The sample holder 31 is supported by a
この第1の移動部35を用いることにより、試料設置部31aを電子顕微鏡機構の光軸に垂直な面内の最適な高さに位置するように調節することができる。なお、図示の例では第1の移動部35を模式的に示すが、第1の移動部35としては、上記の平行移動及び回転移動を行うための例えばガイド機構やベアリング等の軸受け機構等が設けられている。
By using the first moving
検出器支持部33は、位置敏感型検出器3について、電子顕微鏡機構における光軸PZと一致するZ軸回りの回転移動を自在に行うことができる第2の移動部36を備えている。なお、図示の例では第2の移動部36を模式的に示すが、第2の移動部36としては、上記の回転移動を行うための例えばレール機構等が設けられている。第2の移動部36により、試料11(試料設置部31a)とは独立に、光軸PZに垂直な面内において位置敏感型検出器3を回転移動させ、位置敏感型検出器3の方向(例えば、位置敏感型検出器3の中心を基準とした法線方向)を試料11の方向(例えば、試料11の針状先端を基準とした長手方向)と一致させることができる。
第2の移動部36は、例えば検出器支持部33に内蔵されたステッピングモータを有しており、位置敏感型検出器3が、光軸PZを中心とする円弧状のレール上を例えば最大14cm(原子(イオン)の飛行距離(試料11から位置敏感型検出器3までの距離)を40cmとした場合の値)移動することにより、光軸PZに垂直な面内で±10°の範囲で回転できるように設置されている。
The detector support unit 33 includes a second moving
The second moving
更に、検出器支持部33には、光軸方向に垂直な面内において、試料11と位置敏感型検出器3との変位角度を算出する角度算出部37と、角度算出部37により算出された変位角度だけ位置敏感型検出器3を回転移動させ、位置敏感型検出器の方向を試料11の方向と一致させるように第2の移動部36を駆動する制御部38とが設けられている。制御部38は、後述の同期回路42の駆動、及び3DAP機構における電源2、ガス導入機構5、排気機構6、タイマー7等の動作も制御する。なお図3では、電源2、ガス導入機構5、排気機構6、タイマー7の図示を省略する。
Further, the detector support 33 is calculated by an
角度算出部37は、例えばSTEM像における位置敏感型検出器3の基本位置(0度)(STEM像の走査方向と基本位置との位置関係は、予め測定してあるものとする。)の方向を基準として、当該方向と、試料11の方向との角度ズレ量を変位角度として計測するものであり、例えば、電子顕微鏡機構の制御コンピュータ内にプログラムとして構成されている。
The
引き出し電極ホルダ32は、ホルダステージ39により支持されており、引き出し電極4について、電子顕微鏡機構における光軸PZと一致するZ軸回りの回転移動を自在に行うことができる第3の移動部41を備えている。
第3の移動部41は更に、引き出し電極ホルダ32の引き出し電極4をX軸方向、Y軸方向及びZ軸方向へ平行移動(XE方向,YE方向,ZE方向とする。)させる機構を有している。この機構は、引き出し電極4の位置を試料11及び位置敏感型検出器3に対して微調整するものである。なお、図示の例では第3の移動部41を模式的に示すが、第3の移動部41としては、上記の平行移動及び回転移動を行うための例えばガイド機構やベアリング等の軸受け機構等が設けられている
The
The third moving
更に、第2の移動部36と第3の移動部41とに接続する同期回路42が、例えば引き出し電極ホルダ32に設けられている。
同期回路42は、位置敏感型検出器3の光軸回りの回転移動と、引き出し電極4の光軸回りの回転移動とを同期させるものである。この同期回路42を用いることにより、移動制御部38の駆動で、角度算出部37により算出された変位角度だけ位置敏感型検出器3と共に引き出し電極4を同時に回転移動させ、位置敏感型検出器3の方向及び引き出し電極4の方向(例えば、引き出し電極4の円環形状の中心を基準とした法線方向)を試料11の方向と一致させることができる。
Furthermore, a synchronizing circuit 42 connected to the second moving
The synchronizing circuit 42 synchronizes the rotational movement of the position
制御部38は、引き出し電極4を回転させる際に、同期回路42により、引き出し電極4の回転角が位置敏感型検出器3の回転角と一致するように第2の移動部36のステッピングモータへパルス電流を出力し、これにより検出器支持部33及び位置敏感型検出器が不図示のレール上を移動する。
When the
(元素分析方法)
以下、上述した元素分析装置を用いた元素分析方法について説明する。
図4は、本実施形態による元素分析方法をステップ順に示すフロー図である。
(Elemental analysis method)
Hereinafter, an elemental analysis method using the above-described elemental analysis apparatus will be described.
FIG. 4 is a flowchart showing the elemental analysis method according to this embodiment in the order of steps.
試料ホルダ31の試料設置部31aに固定されて試料室24に挿入された直後における針状の試料11は、試料11の作製時や試料設置部31aへの取り付け時生じるバラツキにより、電子顕微鏡機構及び3DAP機構の何れに対しても適切な位置関係にはない。そこで、第1の移動部35を用いて、試料ホルダ31のX軸方向、Y軸方向及びZ軸方向への各平行移動と、X軸回り及びY軸回りの各回転移動とを実行し、電子顕微鏡機構により試料11の解析領域の構造が明瞭に観察されるだけでなく、試料11の傾きが電子線の照射方向に垂直な面内に位置するように、試料11の位置及び角度を調整する。
The needle-like sample 11 immediately after being fixed to the
詳細には、先ず、試料11を試料ホルダ31設置し、電子顕微鏡機構により試料11の状態を観察する(ステップS1)。
続いて、電子顕微鏡機構により試料11の解析領域の構造が明瞭に観察されているか否かを確認する(ステップS2)。このステップS2において、試料11の解析領域の構造が明瞭に観察された場合には、ステップS4へ進む。一方、明瞭には観察されなかった場合には、第1の移動部35を用いて、試料11の解析領域の構造が明瞭となるように、試料ホルダ31のX軸方向、Y軸方向及びZ軸方向への各平行移動と、X軸回り及びY軸回りの各回転移動とを実行する(ステップS3)。その後、再びステップS1を実行する。
Specifically, first, the sample holder 31 is placed on the sample 11, and the state of the sample 11 is observed by the electron microscope mechanism (step S1).
Subsequently, it is confirmed whether or not the structure of the analysis region of the sample 11 is clearly observed by the electron microscope mechanism (step S2). If the structure of the analysis region of the sample 11 is clearly observed in step S2, the process proceeds to step S4. On the other hand, when it is not clearly observed, the first moving
ステップS4では、試料11の傾きが電子線の照射方向に垂直な面内に位置するか否かを確認する。このステップS4において、試料11の傾きが電子線の照射方向に垂直な面内に位置するものと確認された場合には、ステップS5へ進む。一方、垂直な面内に位置するものとは確認されなかった場合には、ステップS3へ進み、試料11の傾きが電子線の照射方向に垂直な面内に位置するように、試料ホルダ31のX軸方向、Y軸方向及びZ軸方向への各平行移動と、X軸回り及びY軸回りの各回転移動とを実行する。 In step S4, it is confirmed whether the inclination of the sample 11 is located in a plane perpendicular to the electron beam irradiation direction. In step S4, when it is confirmed that the inclination of the sample 11 is located in a plane perpendicular to the electron beam irradiation direction, the process proceeds to step S5. On the other hand, if it is not confirmed that the sample holder 31 is located in a vertical plane, the process proceeds to step S3, where the sample holder 31 is placed so that the inclination of the sample 11 is located in a plane perpendicular to the electron beam irradiation direction. Each parallel movement in the X axis direction, the Y axis direction, and the Z axis direction, and each rotational movement around the X axis and the Y axis are executed.
ステップS5で電子顕微鏡機構による試料11のSTEM(走査透過電子顕微鏡)観察を経た後、当該観察に基づいて、試料11が電子顕微鏡機構における光軸PZと一致するZ軸に垂直な面内に位置するように調節された状態において、角度算出部37は、試料11の方向と位置敏感型検出器3の方向との間における変位角度を算出する(ステップS6)。
After the STEM (scanning transmission electron microscope) observation of the sample 11 by the electron microscope mechanism in Step S5, based on the observation, the sample 11 is in a plane perpendicular to the Z axis that coincides with the optical axis P Z in the electron microscope mechanism. In the state adjusted to be positioned, the
続いて、制御部38は、第2の移動部36及び同期回路42を駆動して、ステップS5で算出された変位角度だけ位置敏感型検出器3及び引き出し電極4を同時に光軸回りに回転移動させ、位置敏感型検出器3及び引き出し電極4の方向を試料11の方向と一致させる(ステップS7)。このステップS7により、試料11は、電子顕微鏡機構(の光学系)及び3DAP機構の双方に最適な位置及び角度に容易且つ正確に調整される。
Subsequently, the
続いて、3DAP機構をFIMとして用い、試料11の観察を実行する(ステップS8)。
続いて、ステップS8に基づき、制御部38は、ガス導入機構5を作動させて、試料室24内にArやHe等の不活性ガスを導入し、FIM像の強度が最大であるか否かを確認する(ステップS9)。FIM像の強度が最大である場合、例えば図1を用いて上述したように、制御部38は、電源2、タイマー7、排気機構6等を作動させて、3DAP機構による試料11の元素分析を実行する(ステップS11)。ステップS11では、制御部38は、電源2、ガス導入機構5、排気機構6、タイマー7等を上述したように適宜作動させて、電子顕微鏡機構による構造解析(測長)データに基づいた3DAP機構による試料11の元素分析結果を組成し、最終的な解析データとして適宜出力する。
Subsequently, the sample 11 is observed using the 3DAP mechanism as the FIM (step S8).
Subsequently, based on step S8, the
一方、FIM像の強度が最大ではない場合、第3の移動部41を用いて、FIM像の強度が最大となるように、引き出し電極ホルダ32の引き出し電極4をXE方向、YE方向及びZE方向へ適宜平行移動させる微調節を実行する(ステップS10)。その後、再びステップS8を実行する。
On the other hand, when the intensity of the FIM image is not the maximum, the extraction electrode 4 of the
以上説明したように、本実施形態によれば、試料11の3DAP機構を、試料11を観察する電子顕微鏡機構に搭載してなる複合的な元素分析装置において、試料11を電子顕微鏡機構及び3DAP機構の双方に最適な位置及び角度に容易且つ正確に調整し、電子顕微鏡像と3DAP機構の3次元情報とを正確に対応させて、3次元再構築時のスケールや検出効率の不足を容易に補正し、高精度な元素分析を行うことが可能となる。 As described above, according to the present embodiment, in the complex elemental analysis apparatus in which the 3DAP mechanism of the sample 11 is mounted on the electron microscope mechanism for observing the sample 11, the sample 11 is moved to the electron microscope mechanism and the 3DAP mechanism. Easy and accurate adjustment to the optimal position and angle for both of them, the electron microscope image and the 3D information of the 3DAP mechanism are accurately matched, and the lack of scale and detection efficiency during 3D reconstruction is easily corrected In addition, highly accurate elemental analysis can be performed.
(本発明を適用した他の実施形態)
上述した本実施形態による元素分析装置を構成する各構成要素のうち、図3に示した角度算出部37及び制御部38等の機能は、電子顕微鏡機構の制御を行なうコンピュータのRAMやROMなどに記憶されたプログラムが動作することによって実現できる。同様に、図4に示した元素分析方法の各ステップのうち、ステップS6及びS7等は、コンピュータのRAMやROMなどに記憶されたプログラムが動作することによって実現できる。このプログラム及び当該プログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記憶媒体は本発明に含まれる。
(Other embodiments to which the present invention is applied)
Among the components constituting the elemental analysis apparatus according to the present embodiment described above, the functions of the
具体的に、前記プログラムは、例えばCD−ROMのような記録媒体に記録し、或いは各種伝送媒体を介し、コンピュータに提供される。前記プログラムを記録する記録媒体としては、CD−ROM以外に、フレキシブルディスク、ハードディスク、磁気テープ、光磁気ディスク、不揮発性メモリカード等を用いることができる。他方、前記プログラムの伝送媒体としては、プログラム情報を搬送波として伝搬させて供給するためのコンピュータネットワークシステムにおける通信媒体を用いることができる。ここで、コンピュータネットワークとは、LAN、インターネットの等のWAN、無線通信ネットワーク等であり、通信媒体とは、光ファイバ等の有線回線や無線回線等である。 Specifically, the program is recorded on a recording medium such as a CD-ROM or provided to a computer via various transmission media. As a recording medium for recording the program, besides a CD-ROM, a flexible disk, a hard disk, a magnetic tape, a magneto-optical disk, a nonvolatile memory card, or the like can be used. On the other hand, as the program transmission medium, a communication medium in a computer network system for propagating and supplying program information as a carrier wave can be used. Here, the computer network is a WAN such as a LAN or the Internet, a wireless communication network, or the like, and the communication medium is a wired line such as an optical fiber or a wireless line.
また、本発明に含まれるプログラムとしては、供給されたプログラムをコンピュータが実行することにより上述の実施形態の機能が実現されるようなもののみではない。例えば、そのプログラムがコンピュータにおいて稼働しているOS(オペレーティングシステム)或いは他のアプリケーションソフト等と共同して上述の実施形態の機能が実現される場合にも、かかるプログラムは本発明に含まれる。また、供給されたプログラムの処理の全て或いは一部がコンピュータの機能拡張ボードや機能拡張ユニットにより行われて上述の実施形態の機能が実現される場合にも、かかるプログラムは本発明に含まれる。 Further, the program included in the present invention is not limited to the one in which the functions of the above-described embodiments are realized by the computer executing the supplied program. For example, such a program is also included in the present invention when the function of the above-described embodiment is realized in cooperation with an OS (operating system) or other application software running on the computer. Further, when all or part of the processing of the supplied program is performed by the function expansion board or function expansion unit of the computer and the functions of the above-described embodiment are realized, the program is also included in the present invention.
例えば、図5は、パーソナルユーザ端末装置の内部構成を示す模式図である。この図5において、1200はCPU1201を備えたパーソナルコンピュータ(PC)である。PC1200は、ROM1202またはハードディスク(HD)1211に記憶された、又はフレキシブルディスクドライブ(FD)1212より供給されるデバイス制御ソフトウェアを実行する。このPC1200は、システムバス1204に接続される各デバイスを総括的に制御する。
For example, FIG. 5 is a schematic diagram illustrating an internal configuration of a personal user terminal device. In FIG. 5,
PC1200のCPU1201、ROM1202またはハードディスク(HD)1211に記憶されたプログラムにより、本実施形態の図3における角度算出部37及び制御部38等の機能や、図4におけるステップS6及びS7の手順等が実現される。
The functions stored in the
1203はRAMであり、CPU1201の主メモリ、ワークエリア等として機能する。1205はキーボードコントローラ(KBC)であり、キーボード(KB)1209や不図示のデバイス等からの指示入力を制御する。
1206はCRTコントローラ(CRTC)であり、CRTディスプレイ(CRT)1210の表示を制御する。1207はディスクコントローラ(DKC)である。DKC1207は、ブートプログラム、複数のアプリケーション、編集ファイル、ユーザファイルそしてネットワーク管理プログラム等を記憶するハードディスク(HD)1211、及びフレキシブルディスク(FD)1212とのアクセスを制御する。ここで、ブートプログラムとは、起動プログラム:パソコンのハードやソフトの実行(動作)を開始するプログラムである。
1208はネットワーク・インターフェースカード(NIC)で、LAN1220を介して、ネットワークプリンタ、他のネットワーク機器、あるいは他のPCと双方向のデータのやり取りを行う。
以下、本発明の諸態様を付記としてまとめて記載する。 Hereinafter, various aspects of the present invention will be collectively described as supplementary notes.
(付記1)試料が設置される試料設置部と、
前記試料設置部に設置された前記試料に電界を印加するための電源と、
前記試料と対向するように設置されており、前記試料から離脱した元素を検出する元素検出部と
を有する元素分析機構と、
前記試料設置部に設置された前記試料を観察する顕微鏡機構と
を備え、
前記試料設置部の、X軸方向、Y軸方向及びZ軸方向への各平行移動と、X軸回り及びY軸回りの各回転移動とを行う第1の移動部と、
前記元素検出部の、前記顕微鏡機構における光軸と一致するZ軸回りの回転移動を行う第2の移動部と
を含むことを特徴とする元素分析装置。
(Supplementary note 1) a sample installation part in which a sample is installed;
A power source for applying an electric field to the sample installed in the sample installation unit;
An element analysis mechanism that is disposed so as to face the sample and has an element detection unit that detects an element detached from the sample;
A microscope mechanism for observing the sample installed in the sample installation unit,
A first moving unit that performs each parallel movement of the sample placement unit in the X-axis direction, the Y-axis direction, and the Z-axis direction, and each rotational movement around the X-axis and the Y-axis;
An element analyzer comprising: a second moving unit that rotates the element detecting unit around the Z axis that coincides with an optical axis in the microscope mechanism.
(付記2)Z軸方向に垂直な面内において、前記試料と前記元素検出部との変位角度を算出する角度算出部と、
前記角度算出部により算出された前記変位角度だけ前記元素検出部を回転移動させ、前記元素検出部の方向を前記試料の方向と一致させるように前記第2の移動部を駆動する移動制御部と
を更に含むことを特徴とする付記1に記載の元素分析装置。
(Supplementary Note 2) An angle calculation unit that calculates a displacement angle between the sample and the element detection unit in a plane perpendicular to the Z-axis direction;
A movement control unit for driving the second moving unit so as to rotate the element detecting unit by the displacement angle calculated by the angle calculating unit and to match the direction of the element detecting unit with the direction of the sample; The elemental analyzer according to appendix 1, further comprising:
(付記3)前記元素分析機構は、前記試料設置部と前記元素検出部との間に設けられ、電圧印加により前記試料から離脱した元素を前記元素検出部へ送出する引き出し電極を更に有しており、
前記引き出し電極の、X軸方向、Y軸方向及びZ軸方向への平行移動と、前記光軸と一致するZ軸回りの回転移動を行う第3の移動部を更に含むことを特徴とする付記1又は2に記載の元素分析装置。
(Additional remark 3) The said element analysis mechanism is further provided between the said sample installation part and the said element detection part, and also has the extraction electrode which sends out the element detach | leaved from the said sample by voltage application to the said element detection part And
The apparatus further includes a third moving unit that performs parallel movement of the extraction electrode in the X-axis direction, the Y-axis direction, and the Z-axis direction and rotational movement about the Z-axis that coincides with the optical axis. The elemental analyzer according to 1 or 2.
(付記4)前記第2の移動部及び前記第3の移動部に接続されており、前記第2の移動部及び前記第3の移動部による前記元素検出部のZ軸回りの回転移動と前記引き出し電極のZ軸回りの回転移動とを同期させる回転同期部を更に含むことを特徴とする付記3に記載の元素分析装置。
(Additional remark 4) It is connected to the 2nd moving part and the 3rd moving part, The rotation movement about the Z axis of the element detection part by the 2nd moving part and the 3rd moving part and the above-mentioned The elemental analyzer according to
(付記5)前記顕微鏡機構は、透過型電子顕微鏡装置であることを特徴とする付記1〜4のいずれか1項に記載の元素分析装置。 (Additional remark 5) The said microscope mechanism is a transmission electron microscope apparatus, The elemental analyzer of any one of Additional remarks 1-4 characterized by the above-mentioned.
(付記6)試料設置部に設置された試料に電界を印加し、前記試料から離脱した元素を元素検出部により検出する元素検出機構と、前記試料設置部に設置された前記試料を観察する顕微鏡機構とを備えてなる元素分析装置を用いた元素分析方法であって、
前記顕微鏡機構による観察に基づいて、前記試料が光軸と一致するZ軸に垂直な面内に位置するように調節された状態において、前記試料と前記元素検出部との変位角度を算出するステップと、
算出された前記変位角度だけ前記元素検出部を回転移動させ、前記元素検出部の方向を前記試料の方向と一致させるステップと
を含むことを特徴とする元素分析方法。
(Appendix 6) An element detection mechanism for applying an electric field to a sample installed in the sample installation unit and detecting an element detached from the sample by an element detection unit, and a microscope for observing the sample installed in the sample installation unit An elemental analysis method using an elemental analysis device comprising a mechanism,
A step of calculating a displacement angle between the sample and the element detection unit in a state in which the sample is adjusted to be positioned in a plane perpendicular to the Z axis that coincides with the optical axis based on observation by the microscope mechanism. When,
And rotating the element detection unit by the calculated displacement angle so that the direction of the element detection unit coincides with the direction of the sample.
(付記7)前記顕微鏡機構は、電子顕微鏡装置であることを特徴とする付記6に記載の元素分析方法。
(Supplementary note 7) The elemental analysis method according to
(付記8)試料設置部に設置された試料に電界を印加し、前記試料から離脱した元素を元素検出部により検出する元素検出機構と、前記元素検出機構が搭載されており、前記試料設置部に設置された前記試料を観察する顕微鏡機構とを備えてなる元素分析装置を用いた元素分析を行うに際して、
前記顕微鏡機構による観察に基づいて、前記試料が光軸と一致するZ軸に垂直な面内に位置するように調節された状態において、前記試料と前記元素検出部との変位角度を算出するステップと、
算出された前記変位角度だけ前記元素検出部を回転移動させ、前記元素検出部の方向を前記試料の方向と一致させるステップと
をコンピュータに実行させるためのプログラム。
(Supplementary Note 8) An element detection mechanism for applying an electric field to the sample installed in the sample installation unit and detecting an element separated from the sample by the element detection unit, and the element detection mechanism are mounted, and the sample installation unit When performing an elemental analysis using an elemental analyzer equipped with a microscope mechanism for observing the sample installed in
A step of calculating a displacement angle between the sample and the element detection unit in a state in which the sample is adjusted to be positioned in a plane perpendicular to the Z axis that coincides with the optical axis based on observation by the microscope mechanism. When,
A program for causing a computer to execute the step of rotating the element detection unit by the calculated displacement angle and causing the direction of the element detection unit to coincide with the direction of the sample.
1 チャンバー
2 電源
2a 高圧電源部
2b パルスジェネレータ
3 位置敏感型検出器
4 引き出し電極
5 排気機構
6 タイマー
11 試料
21 電子銃
22 加速管
23 収束レンズ
24 試料室
25 対物レンズ
26 中間レンズ
27 投影レンズ
28 STEM検出器
29 CCDカメラ
31 試料ホルダ
31a 試料設置部
32 引き出し電極ホルダ
33 検出器支持部
34 ホルダステージ
35 第1の移動部
36 第2の移動部
37 角度算出部
38 制御部
41 第3の移動部
42 同期回路
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Chamber 2
Claims (7)
前記試料設置部に設置された前記試料に電界を印加するための電源と、
前記試料と対向するように設置されており、前記試料から離脱した元素を検出する元素検出部と
を有する元素分析機構と、
前記試料設置部に設置された前記試料を観察する顕微鏡機構と
を備え、
前記試料設置部の、X軸方向、Y軸方向及びZ軸方向への各平行移動と、X軸回り及びY軸回りの各回転移動とを行う第1の移動部と、
前記元素検出部の、Z軸と一致する前記顕微鏡機構の光軸回りの回転移動を行う第2の移動部と
を含むことを特徴とする元素分析装置。 A sample placement section where the sample is placed;
A power source for applying an electric field to the sample installed in the sample installation unit;
An element analysis mechanism that is disposed so as to face the sample and has an element detection unit that detects an element detached from the sample;
A microscope mechanism for observing the sample installed in the sample installation unit,
A first moving unit that performs each parallel movement of the sample placement unit in the X-axis direction, the Y-axis direction, and the Z-axis direction, and each rotational movement around the X-axis and the Y-axis;
An element analyzer comprising: a second moving unit that rotates the element detecting unit around the optical axis of the microscope mechanism that coincides with the Z axis .
前記角度算出部により算出された前記変位角度だけ前記元素検出部を回転移動させ、前記元素検出部の方向を前記試料の方向と一致させるように前記第2の移動部を駆動する移動制御部と
を更に含むことを特徴とする請求項1に記載の元素分析装置。 An angle calculation unit that calculates a displacement angle between the sample and the element detection unit in a plane perpendicular to the Z-axis direction;
A movement control unit for driving the second moving unit so as to rotate the element detecting unit by the displacement angle calculated by the angle calculating unit and to match the direction of the element detecting unit with the direction of the sample; The elemental analysis apparatus according to claim 1, further comprising:
前記引き出し電極の、X軸方向、Y軸方向及びZ軸方向への平行移動と、前記光軸と一致するZ軸回りの回転移動を行う第3の移動部を更に含むことを特徴とする請求項1又は2に記載の元素分析装置。 The element analysis mechanism is further provided between the sample setting unit and the element detection unit, and further includes a lead electrode for sending an element detached from the sample by voltage application to the element detection unit,
The apparatus further comprises a third moving unit that performs parallel movement of the extraction electrode in the X-axis direction, Y-axis direction, and Z-axis direction, and rotational movement about the Z-axis that coincides with the optical axis. Item 3. The elemental analyzer according to Item 1 or 2.
前記顕微鏡機構による観察に基づいて、前記試料が光軸と一致するZ軸に垂直な面内に位置するように調節された状態において、前記試料と前記元素検出部との変位角度を算出するステップと、
算出された前記変位角度だけ前記元素検出部を回転移動させ、前記元素検出部の方向を前記試料の方向と一致させるステップと
を含むことを特徴とする元素分析方法。 An element detection mechanism that applies an electric field to a sample installed in the sample installation unit and detects an element separated from the sample by an element detection unit, and a microscope mechanism that observes the sample installed in the sample installation unit An elemental analysis method using an elemental analysis apparatus comprising:
A step of calculating a displacement angle between the sample and the element detection unit in a state in which the sample is adjusted to be positioned in a plane perpendicular to the Z axis that coincides with the optical axis based on observation by the microscope mechanism. When,
And rotating the element detection unit by the calculated displacement angle so that the direction of the element detection unit coincides with the direction of the sample.
前記顕微鏡機構による観察に基づいて、前記試料が光軸と一致するZ軸に垂直な面内に位置するように調節された状態において、前記試料と前記元素検出部との変位角度を算出するステップと、
算出された前記変位角度だけ前記元素検出部を回転移動させ、前記元素検出部の方向を前記試料の方向と一致させるステップと
をコンピュータに実行させるためのプログラム。 An element detection mechanism for applying an electric field to the sample installed in the sample installation unit and detecting the element detached from the sample by the element detection unit, and the element detection mechanism are installed, and installed in the sample installation unit When performing an elemental analysis using an elemental analyzer comprising a microscope mechanism for observing the sample,
A step of calculating a displacement angle between the sample and the element detection unit in a state in which the sample is adjusted to be positioned in a plane perpendicular to the Z axis that coincides with the optical axis based on observation by the microscope mechanism. When,
A program for causing a computer to execute the step of rotating the element detection unit by the calculated displacement angle and causing the direction of the element detection unit to coincide with the direction of the sample.
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