JP7311487B2 - 電子顕微鏡のための改良されたナビゲーション - Google Patents
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Description
Y(N)=A*S(N)+(1-A)*Y(N-1)
ここで、S(N)は、画像データのN番目の入力フレームの信号であり、Y(N-1)は画素における前の値であり、Y(N)は画素の新しい値であり、Aは、1より小さいか又は1に等しい。A=1である場合に、これは、実質上「リフレッシュ」モードに等しいが、より小さいAの値は、最新の結果を高く重み付けし、以前のフレームを、指数関数的に低下する重みで重み付けして、全体の効果が、長く持続する画面のものであるようになる。しかしながら、特定の時点から開始して、最適なノイズ低減は、A=1/Nになるように連続するデータフレームごとにAを変更することにより得られ、このことは、全てのフレームにわたって等しい重みを付けた平均化と同じS/N低減をもたらす。
以下に本発明の実施態様を記載する。
(実施態様1)顕微鏡で試料を分析するための方法であって、
第1の検出器、及び前記第1の検出器と異なる第2の検出器を使用して、一連の複合画像フレームを取得する段階と、
前記一連の複合画像フレームを視覚ディスプレイにリアルタイムで表示する段階と、を含み、
前記複合画像フレームを取得する段階が、
a)顕微鏡条件のセットにより設定された前記顕微鏡の設定された視野に対応する試料の領域内の複数の位置に荷電粒子ビームを衝突させる段階と、
b)設定された前記顕微鏡条件に従って、前記第1の検出器を使用して、前記複数の位置で前記試料内に結果として生成された粒子の第1のセットを監視して、第1の画像フレームを得る段階と、
c)設定された前記顕微鏡条件に従って、前記第2の検出器を使用して、前記複数の位置で前記試料内に結果として生成された粒子の第2のセットを監視して第2の画像フレームを得る段階と、を含み、
前記画像フレームの各々が、前記領域内の複数の位置に対応し且つ前記複数の位置で生成され監視される前記粒子から得られる値を有する複数の画素を含み、
前記複合画像フレームを取得する段階が更に、
d)前記第2の画像フレームの各画素に対して、設定された前記顕微鏡条件が、前記一連の複合画像フレームにおいて直前に取得された複合画像フレームの格納された第2の画像フレームの顕微鏡条件と同じである場合、及び、それぞれの前記画素が前記格納された第2の画像フレームに含まれる格納された画素が対応する前記領域内の位置に対応する場合に、前記格納された画素の値を前記画素の値と組み合わせて前記画素に関する信号対雑音比を高める段階と、
e)前記複合画像フレームが、前記複数の画素の各々に対して、前記領域内の対応する位置で生成され且つ前記第1の検出器及び第2の検出器の各々によって監視される前記粒子から得られたデータを提供するように、前記第1の画像フレームと前記第2の画像フレームとを組み合わせて前記複合画像フレームを生成する段階と、を含む方法。
(実施態様2)前記第1の検出器は電子検出器である、実施態様1に記載の方法。
(実施態様3)前記第1の検出器は、前記試料の領域に関するトポグラフィ情報及び試料材料原子番号情報の何れか又は両方を含むデータを提供する結果として生じる粒子を監視するように構成されている、実施態様1又は2に記載の方法。
(実施態様4)前記第2の検出器は、X線スペクトロメータ、電子回折パターンカメラ、電子エネルギー損失スペクトロメータ、又はカソードルミネセンス検出器のうちの何れかである、実施態様1~3の何れかに記載の方法。
(実施態様5)前記粒子の第2のセットを監視して前記第2の画像フレームを得る前記段階は、前記第2の検出器から異なるタイプの2又は3以上の信号を得て、前記信号の各々に対応するサブ画像フレームを得る段階を含み、
前記第1の画像フレームと前記第2の画像フレームとを組み合わせる前記段階は、前記第1の画像フレームを前記サブ画像フレームのうちの1又は2以上と組み合わせる段階を含む、実施態様1~4の何れかに記載の方法。
(実施態様6)前記粒子の第2のセットを監視して前記第2の画像フレームを得る前記段階は、
異なる粒子エネルギー範囲に各々が対応する前記粒子の第2のセットの2又は3以上のサブセットを監視して、前記サブセットの各々に対応するサブ画像フレームを得る段階であって、前記各サブ画像フレームが、前記領域内の前記複数の位置に対応する複数の画素であって、且つ、前記対応するサブセットに含まれ且つ前記複数の位置で生成された前記監視される粒子から得られた複数の画素を含む、段階と、
前記第2の画像フレームが、前記複数の画素の各々に対して、前記領域内の対応する前記位置で生成され且つ前記サブセットの各々に含まれる前記粒子から得られたデータを提供するように、前記サブ画像フレームを一緒に組み合わせて、前記第2の画像フレームを生成する段階と、を含む、実施態様1~5の何れかに記載の方法。
(実施態様7)前記一連の複合画像フレームをリアルタイムで表示する前記段階は、各複合画像フレームに対して、対応する前記第1及び第2の画像フレームが得られてから前記複合画像フレームが視覚ディスプレイに表示されるまでの経過時間を備え、前記経過時間は、1秒より短い、好ましくは0.3秒より短い、より好ましくは0.05秒より短い、実施態様1~6の何れかに記載の方法。
(実施態様8)前記第1の画像フレームと第2の画像フレームとを組み合わせて前記複合画像フレームを生成する前記段階は、前記複合画像フレームが複数の画素を含むように前記第1の画像フレームと前記第2の画像フレームとを重ね合わせる段階を含み、前記画素の各々は、前記領域内の前記複数の位置のうちの1つに対応し、前記第1のセット及び前記第2のセットの両方に含まれ且つ前記それぞれの位置で生成された前記粒子から得られたデータを提供する、実施態様1~7の何れかに記載の方法。
(実施態様9)前記第1の画像フレームと前記第2の画像フレームとを組み合わせて前記複合画像フレームを生成する前記段階は、前記第1の画像フレームの各画素を、前記第1の画像フレームのそれぞれの画素が対応する前記領域内の前記位置に対応する前記第2の画像フレームの画素と組み合わせる段階を含む、実施態様1~8の何れかに記載の方法。
(実施態様10)前記第1の画像フレームと前記第2の画像フレームとを組み合わせる前記段階は、前記第1及び第2の画像フレーム内の対応する前記画素の強度に基づく複合画像画素の色を計算する段階を含む、実施態様8又は9に記載の方法。
(実施態様11)前記第1の画像フレームと前記第2の画像フレームとを組み合わせる前記段階は、前記複合画像フレームがカラー画像を含むように、前記第1の画像フレームに第1の色を割り当て、前記第2の画像フレームに異なる第2の色を割り当てる段階を含み、前記第1及び第2の色の各画素における相対的な強度は、前記領域内の前記対応する位置で生成された前記監視される粒子の第1及び第2のセットにそれぞれ含まれる前記粒子を表す、実施態様8~10の何れかに記載の方法。
(実施態様12)前記第1の画像フレームと前記第2の画像フレームとを組み合わせて前記複合画像フレームを生成する前記段階は、前記第1の画像フレームと前記第2の画像フレームとを並置する段階を含む、実施態様1~7の何れかに記載の方法。
(実施態様13)前記顕微鏡条件は、倍率、焦点、非点収差、加速電圧、ビーム電流、荷電粒子ビーム用に設定された走査偏向、前記試料用に設定された位置及び配向、並びに前記第1及び第2の検出器の各々用に設定された輝度及びコントラストのうちの何れかを含む、実施態様1~12の何れかに記載の方法。
(実施態様14)前記一連の複合画像フレームが取得され表示されるレートは、少なくとも1フレーム毎秒、好ましくは少なくとも3フレーム毎秒、より好ましくは少なくとも20フレーム毎秒、更により好ましくは少なくとも20フレーム毎秒である、実施態様1~13の何れかに記載の方法。
(実施態様15)段階dにおいて、前記格納された画素を前記画素と組み合わせて前記画素に関する信号対雑音比を高める前記段階は、信号平均化又は信号蓄積によって行われる、実施態様1~14の何れかに記載の方法。
(実施態様16)前記一連の複合画像フレームのうちの1又は2以上の複合画像フレームを取得する段階の間、
前記それぞれの複合フレームから得られたデータを格納する段階と、
前記得られたデータが、前記顕微鏡の前記設定された視野を表す視野データに関連付けられるように、前記視野データを格納する段階と、を更に含む、実施態様1~15の何れかに記載の方法。
(実施態様17)前記試料の複数の領域の各々の少なくとも1つの複合画像フレームを取得する段階と、
前記試料上の前記領域の相対位置に従って配列された前記複数の領域の複合画像フレームを含む試料画像を生成する段階と、を含み、
本方法が更に、
前記試料画像上に、前記それぞれの複合フレームに対応する前記視野に関連付けられ格納された前記得られたデータに従って、前記複合フレームのうちの1又は2以上の各々での標識を表示する段階を含む、実施態様16に記載の方法。
(実施態様18)試料を分析するためのシステムであって、
第1の検出器、及び該第1の検出器と異なる第2の検出器を含む顕微鏡と、
一連の複合画像フレームを取得する段階を実行するように前記顕微鏡を制御するよう構成されたコントローラユニットと、
取得した前記一連の複合画像フレームをリアルタイムで受け取って表示するように構成された視覚ディスプレイと、を備え、
前記複合画像フレームを取得する段階が、
a)顕微鏡条件のセットにより設定された前記顕微鏡の設定された視野に対応する前記顕微鏡内の試料の領域内の複数の位置に荷電粒子ビームを衝突させる段階と、
b)設定された前記顕微鏡条件に従って、前記第1の検出器を使用して、前記複数の位置で前記試料内に結果として生成された粒子の第1のセットを監視して、第1の画像フレームを得る段階と、
c)設定された前記顕微鏡条件に従って、前記第2の検出器を使用して、前記複数の位置で前記試料内に結果として生成された粒子の第2のセットを監視して、第2の画像フレームを得る段階と、を含み、
前記画像フレームの各々が、前記領域内の複数の位置に対応し且つ前記複数の位置で生成された監視される前記粒子から得られる値を有する複数の画素を含み、
前記複合画像フレームを取得する段階が更に、
d)前記第2の画像フレームの各画素に対して、設定された前記顕微鏡条件が、前記一連の複合画像フレームにおいて直前に取得された複合画像フレームの格納された第2の画像フレームの顕微鏡条件と同じである場合、及び、それぞれの前記画素が前記格納された第2の画像フレームに含まれる格納された画素が対応する前記領域内の位置に対応する場合に、前記格納された画素の値を前記画素の値と組み合わせて前記画素に関する信号対雑音比を高める段階と、
e)前記複合画像フレームが、前記複数の画素の各々に関して、前記領域内の対応する位置で生成され且つ前記第1の検出器及び第2の検出器の各々によって監視される前記粒子から得られたデータを提供するように、前記第1の画像フレームと前記第2の画像フレームとを組み合わせて前記複合画像フレームを生成する段階と、を含むシステム。
(実施態様19)電子顕微鏡内の集束電子ビームが前記試料の表面上の2次元領域にわたって走査されている間に生成される信号を表示するための実施態様18に記載のシステムであって、第1の信号が電子検出器からのものであり、
少なくとも1つの補助信号が、個々の化学元素含有量又は原子番号以外の材料特性に関する情報を提供する異なる検出器から得られ、前記信号の各々は、前記領域をカバーする電子ビーム位置の2次元配列で測定され、測定結果の対応する画素配列は、前記領域をカバーする視野に対するデジタル画像を構成し、視覚ディスプレイを用いて、前記画像がユーザの周辺視野の範囲内に収まるか又は単一の複合カラー画像に結合されるように全ての信号に関するデジタル画像を示し、画素測定値の完全なセットが全ての信号に関する視野をカバーし、視覚表示の準備が短時間期間で行われて完了し、前記視野をカバーする全ての信号に関する画素測定値の前記完全なセット及び視覚表示の更新が、連続的に繰り返され、
同じ画素位置における前記少なくとも1つの補助信号の連続した測定値を用いて、前記視野又は顕微鏡条件が変化しない場合に、当該画素での前記測定値の信号対雑音比が高められ、
前記視野又は顕微鏡条件に何らかの変化がある場合に、同じ画素位置での信号の次の測定値が、以前の測定値を置き換えるのに使用され、前記短時間期間は、前記視野が変更されているときに、移動する特徴部を観察者が識別するべく画像表示が高速で更新されるように十分に短い、実施態様18に記載のシステム。
(実施態様20)前記信号の1つより多い測定値についての表示結果の前記信号対雑音比は、前記測定値のカルマン平均化を使用することによって高められ、又は、前記測定値を加算し測定値の数に応じて輝度スケーリングを変更することによって高められる、実施態様18又は19に記載のシステム。
(実施態様21)前記短時間期間は、1秒より短い、好ましくは0.3秒より短い、理想的には0.05秒より短い、実施態様18~20の何れかに記載のシステム。
(実施態様22)ユーザ制御下で意図的に前記試料が移動されているか、走査される前記領域が変更されている場合に、前記視野は変化しているとみなされる、実施態様18~21の何れかに記載のシステム。
(実施態様23)前記視野又は顕微鏡条件の変化は、新しいデジタル画像を以前に取得されたデジタル画像と数学的に比較することによって検出される、実施態様18~22の何れかに記載のシステム。
(実施態様24)補助信号は、X線スペクトロメータによって得られるスペクトル、電子に対して感度を有するカメラによって得られる電子回折パターン、電子エネルギー損失スペクトロメータ又はカソードルミネセンス検出器によって得られるスペクトルから得られる、実施態様18~23の何れかに記載のシステム。
(実施態様25)前記視野の変化は、顕微鏡ステージを移動させること、及び/又は、位置座標のセットによって規定された新しい位置のためにビーム偏向にオフセットを追加することによって生じ、前記視野が当該位置にある間、電子及び/又は少なくとも1つの補助信号源からデータが蓄積され、前記データ全体が保存されるか、又は前記データからパラメータが得られて前記位置座標と一緒にデータベースに保存される、実施態様22~24の何れかに記載のシステム。
(実施態様26)前記データベースから表示が生成され、以前に訪れた前記位置座標にて1又は2以上のパラメータの値を示すのに使用される、実施態様25に記載のシステム。
(実施態様27)前記表示は、ユーザが訪れた位置の全範囲をカバーし、前記データが記録された前記位置座標の各セットについて、前記データから計算された属性に対して、前記表示は、前記データが当該位置で記録されたときに電子ビームによって走査された前記視野に対応する領域をカバーする同じスケールでカラーオーバーレイを使用する、実施態様26に記載のシステム。
(実施態様28)前記領域が重なり合う場合、前記オーバレイに使用される前記属性の値及び/又は前記データからの他の属性の値を用いて、全ての重なり合う領域からの結果を集約、結合又はソートする、実施態様27に記載のシステム。
(実施態様29)前記表示は、同じスケールでの前記試料の大面積の事前取得画像、又は前記データベース内の少なくとも1つの信号の保存データを使用して生成された画像に重ねられる、実施態様26~28の何れかに記載のシステム。
Claims (30)
- 顕微鏡で試料を分析するための方法であって、
第1の検出器、及び前記第1の検出器と異なる第2の検出器を使用して、一連の複合画像フレームを取得する段階と、
前記一連の複合画像フレームを視覚ディスプレイにリアルタイムで表示する段階と、を含み、
前記複合画像フレームを取得する段階が、
a)顕微鏡条件のセットにより設定された前記顕微鏡の設定された視野に対応する試料の領域内の複数の位置に荷電粒子ビームを衝突させる段階と、
b)設定された前記顕微鏡条件に従って、前記第1の検出器を使用して、前記複数の位置で前記試料内に前記荷電粒子ビームの衝突の結果として生成された粒子の第1のセットを監視して、第1の画像フレームを得る段階と、
c)設定された前記顕微鏡条件に従って、前記第2の検出器を使用して、前記複数の位置で前記試料内に前記荷電粒子ビームの衝突の結果として生成された粒子の第2のセットを監視して第2の画像フレームを得る段階と、を含み、
前記画像フレームの各々が、前記領域内の複数の位置に対応し且つ前記複数の位置で生成され監視される前記粒子から得られる値を有する複数の画素を含み、
前記複合画像フレームを取得する段階が更に、
d)前記第2の画像フレームの各画素に対して、設定された前記顕微鏡条件が、前記一連の複合画像フレームにおいて直前に取得された複合画像フレームの格納された第2の画像フレームの顕微鏡条件と同じである場合、及び、それぞれの前記画素が前記格納された第2の画像フレームに含まれる格納された画素が対応する前記領域内の位置に対応する場合に、前記格納された画素の値を前記画素の値と組み合わせて前記画素に関する信号対雑音比を高める段階と、
e)前記複合画像フレームが、前記複数の画素の各々に対して、前記領域内の対応する位置で生成され且つ前記第1の検出器及び第2の検出器の各々によって監視される前記粒子から得られたデータを提供するように、前記第1の画像フレームと前記第2の画像フレームとを組み合わせて前記複合画像フレームを生成する段階と、を含み、
前記段階b及びcは実質的に同時に実行される、方法。 - 前記第1の検出器は電子検出器である、請求項1に記載の方法。
- 前記第1の検出器は、前記試料の領域に関するトポグラフィ情報及び試料材料原子番号情報の何れか又は両方を含むデータを提供する結果として生じる粒子を監視するように構成されている、請求項1に記載の方法。
- 前記第2の検出器は、X線検出器、X線スペクトロメータ、電子回折パターンカメラ、電子エネルギー損失スペクトロメータ、又はカソードルミネセンス検出器のうちの何れかである、請求項1~3の何れかに記載の方法。
- 前記粒子の第2のセットを監視して前記第2の画像フレームを得る前記段階は、前記第2の検出器から異なるタイプの2又は3以上の信号を得て、前記信号の各々に対応するサブ画像フレームを得る段階を含み、
前記第1の画像フレームと前記第2の画像フレームとを組み合わせる前記段階は、前記第1の画像フレームを前記サブ画像フレームのうちの1又は2以上と組み合わせる段階を含む、請求項1~4の何れかに記載の方法。 - 前記粒子の第2のセットを監視して前記第2の画像フレームを得る前記段階は、
異なる粒子エネルギー範囲に各々が対応する前記粒子の第2のセットの2又は3以上のサブセットを監視して、前記サブセットの各々に対応するサブ画像フレームを得る段階であって、前記各サブ画像フレームが、前記領域内の前記複数の位置に対応する複数の画素であって、且つ、前記対応するサブセットに含まれ且つ前記複数の位置で生成された前記監視される粒子から得られた複数の画素を含む、段階と、
前記第2の画像フレームが、前記複数の画素の各々に対して、前記領域内の対応する前記位置で生成され且つ前記サブセットの各々に含まれる前記粒子から得られたデータを提供するように、前記サブ画像フレームを一緒に組み合わせて、前記第2の画像フレームを生成する段階と、
を含む、請求項1~5の何れかに記載の方法。 - 前記一連の複合画像フレームをリアルタイムで表示する前記段階は、各複合画像フレームに対して、対応する前記第1及び第2の画像フレームが得られてから前記複合画像フレームが視覚ディスプレイに表示されるまでの経過時間を備え、前記経過時間は、1秒より短い、請求項1~6の何れかに記載の方法。
- 前記第1の画像フレームと第2の画像フレームとを組み合わせて前記複合画像フレームを生成する前記段階は、前記複合画像フレームが複数の画素を含むように前記第1の画像フレームと前記第2の画像フレームとを重ね合わせる段階を含み、前記画素の各々は、前記領域内の前記複数の位置のうちの1つに対応し、前記第1のセット及び前記第2のセットの両方に含まれ且つ前記それぞれの位置で生成された前記粒子から得られたデータを提供する、請求項1~7の何れかに記載の方法。
- 前記第1の画像フレームと前記第2の画像フレームとを組み合わせて前記複合画像フレームを生成する前記段階は、前記第1の画像フレームの各画素を、前記第1の画像フレームのそれぞれの画素が対応する前記領域内の前記位置に対応する前記第2の画像フレームの画素と組み合わせる段階を含む、請求項1~8の何れかに記載の方法。
- 前記第1の画像フレームと前記第2の画像フレームとを組み合わせる前記段階は、前記第1及び第2の画像フレーム内の対応する前記画素の強度に基づく複合画像画素の色を計算する段階を含む、請求項8又は9に記載の方法。
- 前記第1の画像フレームと前記第2の画像フレームとを組み合わせる前記段階は、前記複合画像フレームがカラー画像を含むように、前記第1の画像フレームに第1の色を割り当て、前記第2の画像フレームに異なる第2の色を割り当てる段階を含み、前記第1及び第2の色の各画素における相対的な強度は、前記領域内の前記対応する位置で生成された前記監視される粒子の第1及び第2のセットにそれぞれ含まれる前記粒子を表す、請求項8~10の何れかに記載の方法。
- 前記第1の画像フレームと前記第2の画像フレームとを組み合わせて前記複合画像フレームを生成する前記段階は、前記第1の画像フレームと前記第2の画像フレームとを並置する段階を含む、請求項1~7の何れかに記載の方法。
- 前記顕微鏡条件は、倍率、焦点、非点収差、加速電圧、ビーム電流、荷電粒子ビーム用に設定された走査偏向、前記試料用に設定された位置及び配向、並びに前記第1及び第2の検出器の各々用に設定された輝度及びコントラストのうちの何れかを含む、請求項1~12の何れかに記載の方法。
- 前記一連の複合画像フレームが取得され表示されるレートは、少なくとも1フレーム毎秒である、請求項1~13の何れかに記載の方法。
- 段階dにおいて、前記格納された画素を前記画素と組み合わせて前記画素に関する信号対雑音比を高める前記段階は、信号平均化又は信号蓄積によって行われる、請求項1~14の何れかに記載の方法。
- 前記一連の複合画像フレームのうちの1又は2以上の複合画像フレームを取得する段階の間、
前記それぞれの複合画像フレームから得られたデータを格納する段階と、
前記得られたデータが、前記顕微鏡の前記設定された視野を表す視野データに関連付けられるように、前記視野データを格納する段階と、
を更に含む、請求項1~15の何れかに記載の方法。 - 前記試料の複数の領域の各々の少なくとも1つの複合画像フレームを取得する段階と、
前記試料上の前記領域の相対位置に従って配列された前記複数の領域の複合画像フレームを含む試料画像を生成する段階と、を含み、
本方法が更に、
前記試料画像上に、前記それぞれの複合画像フレームに対応する前記視野に関連付けられ格納された前記得られたデータに従って、前記複合画像フレームのうちの1又は2以上の各々での標識を表示する段階を含む、請求項16に記載の方法。 - 各エネルギー範囲のセットについての光子数を記録する前記第2の検出器からのデータを処理して、特定の特徴的な輝線に対応する光子数の測定値を引き出す段階を更に含み、前記特徴的な輝線の少なくとも2つの異なる輝線に対応する前記エネルギー範囲が重複する、請求項1~17の何れかに記載の方法。
- 試料を分析するためのシステムであって、
第1の検出器、及び該第1の検出器と異なる第2の検出器を含む顕微鏡と、
一連の複合画像フレームを取得する段階を実行するように前記顕微鏡を制御するよう構成されたコントローラユニットと、
取得した前記一連の複合画像フレームをリアルタイムで受け取って表示するように構成された視覚ディスプレイと、を備え、
前記複合画像フレームを取得する段階が、
a)顕微鏡条件のセットにより設定された前記顕微鏡の設定された視野に対応する前記顕微鏡内の試料の領域内の複数の位置に荷電粒子ビームを衝突させる段階と、
b)設定された前記顕微鏡条件に従って、前記第1の検出器を使用して、前記複数の位置で前記試料内に前記荷電粒子ビームの衝突の結果として生成された粒子の第1のセットを監視して、第1の画像フレームを得る段階と、
c)設定された前記顕微鏡条件に従って、前記第2の検出器を使用して、前記複数の位置で前記試料内に前記荷電粒子ビームの衝突の結果として生成された粒子の第2のセットを監視して、第2の画像フレームを得る段階と、を含み、
前記画像フレームの各々が、前記領域内の複数の位置に対応し且つ前記複数の位置で生成された監視される前記粒子から得られる値を有する複数の画素を含み、
前記複合画像フレームを取得する段階が更に、
d)前記第2の画像フレームの各画素に対して、設定された前記顕微鏡条件が、前記一連の複合画像フレームにおいて直前に取得された複合画像フレームの格納された第2の画像フレームの顕微鏡条件と同じである場合、及び、それぞれの前記画素が前記格納された第2の画像フレームに含まれる格納された画素が対応する前記領域内の位置に対応する場合に、前記格納された画素の値を前記画素の値と組み合わせて前記画素に関する信号対雑音比を高める段階と、
e)前記複合画像フレームが、前記複数の画素の各々に関して、前記領域内の対応する位置で生成され且つ前記第1の検出器及び第2の検出器の各々によって監視される前記粒子から得られたデータを提供するように、前記第1の画像フレームと前記第2の画像フレームとを組み合わせて前記複合画像フレームを生成する段階と、を含み、
前記段階b及びcは実質的に同時に実行される、システム。 - 電子顕微鏡内の集束電子ビームが前記試料の表面上の2次元領域にわたって走査されている間に生成される信号を表示するための請求項19に記載のシステムであって、第1の信号が電子検出器からのものであり、前記電子検出器は前記第1の検出器であり、
少なくとも1つの補助信号が、個々の化学元素含有量又は原子番号以外の材料特性に関する情報を提供する異なる検出器から得られ、前記異なる検出器は前記第2の検出器であり、前記信号の各々は、前記領域をカバーする電子ビーム位置の2次元配列で測定され、測定結果の対応する画素配列は、前記領域をカバーする視野に対するデジタル画像を構成し、視覚ディスプレイを用いて、前記デジタル画像がユーザの周辺視野の範囲内に収まるか又は単一の複合カラー画像に結合されるように全ての信号に関するデジタル画像を示し、画素測定値の完全なセットが全ての信号に関する視野をカバーし、視覚表示の準備が短時間期間で行われて完了し、前記視野をカバーする全ての信号に関する画素測定値の前記完全なセット及び視覚表示の更新が、連続的に繰り返され、
同じ画素位置における前記少なくとも1つの補助信号の連続した測定値を用いて、前記視野又は顕微鏡条件が変化しない場合に、当該画素での前記測定値の信号対雑音比が高められ、
前記視野又は顕微鏡条件に何らかの変化がある場合に、同じ画素位置での信号の次の測定値が、以前の測定値を置き換えるのに使用され、前記短時間期間は、前記視野が変更されているときに、移動する特徴部を観察者が識別するべく画像表示が高速で更新されるように十分に短い、請求項19に記載のシステム。 - 前記信号の1つより多い測定値についての表示結果の前記信号対雑音比は、前記測定値のカルマン平均化を使用することによって高められ、又は、前記測定値を加算し測定値の数に応じて輝度スケーリングを変更することによって高められる、請求項20に記載のシステム。
- 前記短時間期間は、1秒より短い、請求項20又は21に記載のシステム。
- ユーザ制御下で意図的に前記試料が移動されているか、走査される前記領域が変更されている場合に、前記視野は変化しているとみなされる、請求項19~22の何れかに記載のシステム。
- 前記視野又は顕微鏡条件の変化は、新しいデジタル画像を以前に取得されたデジタル画像と数学的に比較することによって検出される、請求項19~23の何れかに記載のシステム。
- 補助信号は、X線スペクトロメータによって得られるスペクトル、電子に対して感度を有するカメラによって得られる電子回折パターン、電子エネルギー損失スペクトロメータ又はカソードルミネセンス検出器によって得られるスペクトルから得られる、請求項19~24の何れかに記載のシステム。
- 前記視野の変化は、顕微鏡ステージを移動させること、及び/又は、位置座標のセットによって規定された新しい位置のためにビーム偏向にオフセットを追加することによって生じ、前記視野が当該位置にある間、電子及び/又は少なくとも1つの補助信号源からデータが蓄積され、前記データ全体が保存されるか、又は前記データからパラメータが得られて前記位置座標と一緒にデータベースに保存される、請求項23~25の何れかに記載のシステム。
- 前記データベースから表示が生成され、以前に訪れた前記位置座標にて1又は2以上のパラメータの値を示すのに使用される、請求項26に記載のシステム。
- 前記表示は、ユーザが訪れた位置の全範囲をカバーし、前記データが記録された前記位置座標の各セットについて、前記データから計算された属性に対して、前記表示は、前記データが当該位置で記録されたときに電子ビームによって走査された前記視野に対応する領域をカバーする同じスケールでカラーオーバーレイを使用する、請求項27に記載のシステム。
- 前記領域が重なり合う場合、前記カラーオーバーレイに使用される前記属性の値及び/又は前記データからの他の属性の値を用いて、全ての重なり合う領域からの結果を集約、結合又はソートする、請求項28に記載のシステム。
- 前記表示は、同じスケールでの前記試料の大面積の事前取得画像、又は前記データベース内の少なくとも1つの信号の保存データを使用して生成された画像に重ねられる、請求項27~29の何れかに記載のシステム。
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