JP6027942B2 - Tem用位相板 - Google Patents
Tem用位相板 Download PDFInfo
- Publication number
- JP6027942B2 JP6027942B2 JP2013102688A JP2013102688A JP6027942B2 JP 6027942 B2 JP6027942 B2 JP 6027942B2 JP 2013102688 A JP2013102688 A JP 2013102688A JP 2013102688 A JP2013102688 A JP 2013102688A JP 6027942 B2 JP6027942 B2 JP 6027942B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- thin film
- phase plate
- phase
- phase shift
- ctf
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
Images
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
- H01J37/00—Discharge tubes with provision for introducing objects or material to be exposed to the discharge, e.g. for the purpose of examination or processing thereof
- H01J37/26—Electron or ion microscopes; Electron or ion diffraction tubes
- H01J37/261—Details
- H01J37/263—Contrast, resolution or power of penetration
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
- H01J2237/00—Discharge tubes exposing object to beam, e.g. for analysis treatment, etching, imaging
- H01J2237/26—Electron or ion microscopes
- H01J2237/2614—Holography or phase contrast, phase related imaging in general, e.g. phase plates
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
- H01J2237/00—Discharge tubes exposing object to beam, e.g. for analysis treatment, etching, imaging
- H01J2237/26—Electron or ion microscopes
- H01J2237/28—Scanning microscopes
- H01J2237/2802—Transmission microscopes
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Analytical Chemistry (AREA)
- Analysing Materials By The Use Of Radiation (AREA)
Description
中心領域を持ち、前記中心領域は第1の位相シフトを生じるように作用し、
第1の薄膜を持ち、前記中心領域を囲んで縁取りし、前記第1の薄膜が前記第1の位相シフトとは異なる第2の位相シフトを生じるように作用し、
ホルダー構造を持ち、前記第1の薄膜を前記位相板に保持するため囲み、前記第1の位相シフトと第2の位相シフトの差が、ある範囲の空間周波数について前記画像のコントラストに改善をもたらす。
入射電子ビームの位相変化には敏感ではない、ということある。
CTF(k)=A(k)E(k)sin(χ(k)+φ) [1]
ここで留意しべきは、前記空間周波数、A(k)は開口関数、E(k)は空間高周波数についての波の減衰(これはまた包絡関数と呼ばれる)、X(k)は前記電子光学システムの収差関数及びφは(存在する場合)位相板で導入される位相シフトを表す、ということである。
CTFm(k)=A(k)E(k) [2]
となる。
φ=−σVavT [1a]
σ=e/(hVe) [1b]
として記載されており、ここでVavはアモルファスカーボンの平均内部ポテンシャル、eは電子の単位電荷、hはプランク定数及びVeは入射電子の速度を表す。前記アモルファスカーボンの平均内部ポテンシャルは7.8Vであり、σは300keV電子については0.00892(V nm)−1である。これらの値を用いて、炭素位相板の厚さは、位相シフトφ=−π/2(300keV電子につき)では31nmと計算される。留意されるべきことは、この従来の位相板は、ホルダー構造(支持構造)として円形ダイヤフラムを使用するが、しかしまたシリコン構造(円形又は四角形の内部又は外部周縁部)も知られている。かかるシリコン位相板は、リソグラフ技術を用いて製造され、場合により前記薄膜に貫通孔を形成するためのイオンビームミリングと組み合わせて製造され得る。さらに留意されるべきことは、従来は炭素が従来技術の位相板のために使用されている、ということである。しかしシリコンなどの他の材料も使用され得る。異なる電子ビームにつき、内部ポテンシャル及び、炭素、シリコン及びシリコン窒化物の箔厚さのまとめが表1に与えられる。
薄膜30は前記ホルダーに設けられ、前記薄層はビームに対してほとんど効果を与えない。内部直径D1で追加の層32が前記薄層に加えられ、従って、追加された厚さを持つ第1の薄膜を形成し、そこで前記位相板の前記内部D1部分は、従来技術の位相板と類似し、−π/2の位相シフトを生じる薄膜を示すが、しかしD1と前記ホルダーの内部周縁の間はずと薄く、その位相シフトは従来技術位相板よりもずっと小さい。その結果、前記膜32を通過する電子は、−π/2を超えてシフトされるが、位相板外側D1を通過する電子はほとんどシフトされず、例えば−π/10程度である(300keVについては、約6nmの炭素層に対応する)。従って、これらの電子についてのCFTは、位相板を装備しない従来の顕微鏡のCTFをと類似し、かつ前記膜が従来の位相板よりも薄く、これはまた前記膜による散乱がより少なくなる。
[1] Phase Contrast Enhancement with Phase Plates in Biological Electron Microscopy、 K. Nagayama et al.、 Microscopy Today、 Vol. 18 No. 4、 July 2010、 pages 10−13.
[2] Optimizing phase contrast in transmission electron microscopy with an electrostatic (Boersch) phase plate、 E. Majorovits et al.、 Ultramicroscopy Vol. 107 (2007)、 pages 213−226.
[3] 200 kV TEM with a Zernike phase plate、 S. Motoki et al.、 Microsc. Microanal. 11 (Suppl 2)、 2005、 pages 708−709.
[4] Practical factors affecting the performance of a thin−film phase plate for transmission electron microscopy、 Danev、 R. et al、 Ultramicroscopy 109 (2009)、 pages 312−325.
Claims (11)
- 電子顕微鏡に好適な位相板であり、前記電子顕微鏡は、電子ビームを生成するように適合され、前記電子ビームは、サンプルを通過するように作用し、前記電子ビームは、前記サンプルを通過後、非回折ビームと回折ビームに分けられるように作用し、前記サンプルは、前記非回折ビームと前記回折ビームが干渉して画像を形成するように作用する画像化面で画像化されるように作用し、前記位相板は、前記非回折ビームと前記回折ビームが焦点化するように作用する面に設けられ、前記位相板は、
電子の第1の位相シフトを生じるように作用する中心領域と、
前記中心領域を囲み、境界付ける第1の薄膜であって、前記第1の位相シフトとは異なる、電子の第2の位相シフトを生じるように作用する、第1の薄膜と、
前記第1の薄膜を囲む、前記位相板を保持するために好適なホルダー構造と、
を含み、
前記第1の位相シフトと第2の位相シフトの差が、空間周波数のある範囲について前記画像のコントラストを改善させるように作用し、
前記第1の薄膜と前記ホルダー構造の間には、少なくとも一つの別の薄膜が存在し、該別の薄膜は、前記第2の位相シフトとは異なる電子の別の位相シフトを生じるように作用し、
空間周波数の別の範囲における、第1の位相シフトと別の位相シフトの間の差は、前記別の位相シフトが前記第2の位相シフトと等しい場合に比べて、前記画像のコントラストを改善させるように作用し、
前記第1の薄膜と前記別の薄膜は、同軸環状部として形成され、前記別の薄膜を形成する前記環状部は、前記第1の薄膜を形成する前記環状部を囲み境界付け、前記環状部の中心は、前記中心領域の中央と同軸であることを特徴とする位相板。 - 請求項1に記載の位相板であり、前記中心領域は貫通孔であり、かつ前記第1の位相シフトはゼロである、位相板。
- 請求項1に記載の位相板であり、前記第1の薄膜は、前記対応する周波数範囲のコントラスト伝達関数の絶対値|CTF|が、最大達成CTFの最大0.5の値から前記最大達成CTFの少なくとも0.5の値まで変化するような、位相シフトを生じるように作用される、位相板。
- 請求項1に記載の位相板であり、前記別の薄膜は、空間周波数の前記別の範囲において、前記対応する周波数範囲の|CTF|が、最大達成CTFの最大0.5の値から前記最大達成CTFの少なくとも0.5の値まで変化するような、前記別の位相シフトを生じるように作用される、位相板。
- 請求項1に記載の位相板であり、前記別の薄層は、グラフェン層又はグラフェン二重層である、位相板。
- 請求項1に記載の位相板であり、前記薄膜の少なくとも1つの厚さは、前記中心からの距離の関数として、前記得られる絶対値|CTF|が、対応する周波数範囲について最大達成CTFの0.5を超えるように調整される、位相板。
- 請求項6に記載の位相板であり、前記CTFは、前記第1の薄膜の外端及び前記別の薄膜の内端に対応する周波数について符号を変更しない、位相板。
- 請求項1に記載の位相板であり、前記第1の薄膜及び前記別の膜は、異なる厚さを持ち、その結果、前記第1の薄膜と前記別の薄膜によって生じる前記位相シフトが異なる、位相板。
- 請求項1に記載の位相板であり、前記第1の薄膜及び前記別の薄膜は、異なる平均内部ポテンシャルを有する材料を有し、その結果、前記第1の薄膜と前記別の薄膜によって生じる前記位相シフトが異なる、位相板。
- 請求項1に記載の位相板であり、前記別の薄膜は開口部を持ち、前記第1の薄膜は前記開口部を分割するスポークにより、前記ホルダー構造に接続される、位相板。
- 電子のソース源と、
前記電子を焦点化する対物レンズと、
請求項1に記載の位相板と、
前記電子から画像を形成する画像化装置と
を有する、電子顕微鏡。
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
EP12168997.0 | 2012-05-23 | ||
EP20120168997 EP2667399A1 (en) | 2012-05-23 | 2012-05-23 | Improved phase plate for a TEM |
Publications (3)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2013247113A JP2013247113A (ja) | 2013-12-09 |
JP2013247113A5 JP2013247113A5 (ja) | 2016-03-31 |
JP6027942B2 true JP6027942B2 (ja) | 2016-11-16 |
Family
ID=46149231
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2013102688A Active JP6027942B2 (ja) | 2012-05-23 | 2013-05-15 | Tem用位相板 |
Country Status (4)
Country | Link |
---|---|
US (2) | US8772716B2 (ja) |
EP (1) | EP2667399A1 (ja) |
JP (1) | JP6027942B2 (ja) |
CN (1) | CN103560067B (ja) |
Families Citing this family (14)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP2667399A1 (en) * | 2012-05-23 | 2013-11-27 | FEI Company | Improved phase plate for a TEM |
EP2690648B1 (en) * | 2012-07-26 | 2014-10-15 | Fei Company | Method of preparing and imaging a lamella in a particle-optical apparatus |
TWI544513B (zh) * | 2012-12-18 | 2016-08-01 | 中央研究院 | 可釋出電荷的晶片式薄膜哲尼克相位板及用其觀察有機材料的方法 |
JP6286270B2 (ja) | 2013-04-25 | 2018-02-28 | エフ イー アイ カンパニFei Company | 透過型電子顕微鏡内で位相版を用いる方法 |
DE102013019297A1 (de) | 2013-11-19 | 2015-05-21 | Fei Company | Phasenplatte für ein Transmissionselektronenmikroskop |
EP2881970A1 (en) * | 2013-12-04 | 2015-06-10 | Fei Company | Method of producing a freestanding thin film of nano-crystalline carbon |
JP2016110767A (ja) * | 2014-12-04 | 2016-06-20 | 日本電子株式会社 | 荷電粒子ビーム装置および画像取得方法 |
JP2016170951A (ja) * | 2015-03-12 | 2016-09-23 | 日本電子株式会社 | 位相板およびその製造方法、ならびに電子顕微鏡 |
US10109453B2 (en) * | 2015-03-18 | 2018-10-23 | Battelle Memorial Institute | Electron beam masks for compressive sensors |
US10170274B2 (en) | 2015-03-18 | 2019-01-01 | Battelle Memorial Institute | TEM phase contrast imaging with image plane phase grating |
US10580614B2 (en) | 2016-04-29 | 2020-03-03 | Battelle Memorial Institute | Compressive scanning spectroscopy |
JP6449526B2 (ja) * | 2016-08-22 | 2019-01-09 | 株式会社日立ハイテクノロジーズ | 電子顕微鏡および観察方法 |
US10295677B2 (en) | 2017-05-08 | 2019-05-21 | Battelle Memorial Institute | Systems and methods for data storage and retrieval |
JP7051591B2 (ja) * | 2018-06-05 | 2022-04-11 | 株式会社日立製作所 | 透過電子顕微鏡 |
Family Cites Families (15)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP3773389B2 (ja) * | 2000-03-27 | 2006-05-10 | 日本電子株式会社 | 位相差電子顕微鏡用薄膜位相板並びに位相差電子顕微鏡及び位相板帯電防止法 |
JP4328044B2 (ja) * | 2001-09-25 | 2009-09-09 | 日本電子株式会社 | 差分コントラスト電子顕微鏡および電子顕微鏡像のデータ処理方法 |
DE10200645A1 (de) * | 2002-01-10 | 2003-07-24 | Leo Elektronenmikroskopie Gmbh | Elektronenmikroskop mit ringförmiger Beleuchtungsapertur |
WO2006017252A1 (en) * | 2004-07-12 | 2006-02-16 | The Regents Of The University Of California | Electron microscope phase enhancement |
JP4625317B2 (ja) * | 2004-12-03 | 2011-02-02 | ナガヤマ アイピー ホールディングス リミテッド ライアビリティ カンパニー | 位相差電子顕微鏡用位相板及びその製造方法並びに位相差電子顕微鏡 |
DE102005040267B4 (de) * | 2005-08-24 | 2007-12-27 | Universität Karlsruhe | Verfahren zum Herstellen einer mehrschichtigen elektrostatischen Linsenanordnung, insbesondere einer Phasenplatte und derartige Phasenplatte |
EP2091062A1 (en) | 2008-02-13 | 2009-08-19 | FEI Company | TEM with aberration corrector and phase plate |
EP2131385A1 (en) * | 2008-06-05 | 2009-12-09 | FEI Company | Hybrid phase plate |
US7977633B2 (en) | 2008-08-27 | 2011-07-12 | Max-Planck-Gesellschaft Zur Foerderung Der Wissenschaften E. V. | Phase plate, in particular for an electron microscope |
JP4896106B2 (ja) * | 2008-09-30 | 2012-03-14 | 株式会社日立ハイテクノロジーズ | 電子顕微鏡 |
EP2400522A1 (en) | 2010-06-24 | 2011-12-28 | Fei Company | Blocking member for use in the diffraction plane of a TEM |
JP5871440B2 (ja) | 2010-07-14 | 2016-03-01 | エフ・イ−・アイ・カンパニー | 走査共焦点電子顕微鏡のコントラストの向上 |
EP2485239A1 (en) * | 2011-02-07 | 2012-08-08 | FEI Company | Method for centering an optical element in a TEM comprising a contrast enhancing element |
EP2667399A1 (en) * | 2012-05-23 | 2013-11-27 | FEI Company | Improved phase plate for a TEM |
EP2704178B1 (en) | 2012-08-30 | 2014-08-20 | Fei Company | Imaging a sample in a TEM equipped with a phase plate |
-
2012
- 2012-05-23 EP EP20120168997 patent/EP2667399A1/en not_active Withdrawn
-
2013
- 2013-05-15 JP JP2013102688A patent/JP6027942B2/ja active Active
- 2013-05-16 US US13/896,103 patent/US8772716B2/en active Active
- 2013-05-23 CN CN201310194422.2A patent/CN103560067B/zh active Active
-
2014
- 2014-05-07 US US14/271,828 patent/US9006652B2/en active Active
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
US20130313428A1 (en) | 2013-11-28 |
US8772716B2 (en) | 2014-07-08 |
CN103560067B (zh) | 2018-05-15 |
EP2667399A1 (en) | 2013-11-27 |
CN103560067A (zh) | 2014-02-05 |
JP2013247113A (ja) | 2013-12-09 |
US9006652B2 (en) | 2015-04-14 |
US20140326878A1 (en) | 2014-11-06 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP6027942B2 (ja) | Tem用位相板 | |
US8039796B2 (en) | Phase contrast electron microscope | |
US8835846B2 (en) | Imaging a sample in a TEM equipped with a phase plate | |
JP5388163B2 (ja) | 移相型の素子および移相型の素子を有する粒子ビーム装置 | |
US8071954B2 (en) | Hybrid phase plate | |
JP5829842B2 (ja) | Temの回折平面における使用のためのブロッキング部材 | |
JP3987276B2 (ja) | 試料像形成方法 | |
US7977633B2 (en) | Phase plate, in particular for an electron microscope | |
US10497537B2 (en) | Method and device for manipulating particle beam | |
US6617580B2 (en) | Electron holography microscope | |
JP7328477B2 (ja) | 光電子顕微鏡 | |
JP3896150B2 (ja) | 電子顕微鏡の球面収差補正装置 | |
JP2021161531A (ja) | 電子顕微鏡収差補正レンズおよびその作製法、ならびに作製装置 | |
JP2007207764A (ja) | 走査形荷電粒子顕微鏡 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20160212 |
|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20160212 |
|
A871 | Explanation of circumstances concerning accelerated examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A871 Effective date: 20160212 |
|
A975 | Report on accelerated examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971005 Effective date: 20160426 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20160510 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20160714 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20161004 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20161017 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 6027942 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |