JPH03167460A - X-ray microanalyzer - Google Patents
X-ray microanalyzerInfo
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Abstract
Description
【発明の詳細な説明】
〈産業上の利用分野〉
本発明は、X線マイクロアナライザに係り、特には、自
動分析において、予め登録しておいた分析点に試料を正
確に移動させる技術に関する。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION <Industrial Application Field> The present invention relates to an X-ray microanalyzer, and particularly to a technique for accurately moving a sample to a pre-registered analysis point in automatic analysis.
く従来の技術〉
X線マイクロアナライザにおいて、従来、自動分析を行
う際には、第3図に示すように、光学顕微鏡や二次電子
(SEM)像を見ながらパルスモー夕を駆動して試料S
の所望の分析点Aが電子線の照射位置に一致するように
試料ステージを基準位置Oから移動させ、この移動量(
XO、yo)のデータを予めコンピュータに登録してお
く。そして、実際の分析に際しては、コンピュータに登
録した移動量(XO、yo)のデータに基づいて試料ス
テージを移動させるようにしている。Conventionally, when performing automatic analysis with an X-ray microanalyzer, as shown in Figure 3, a pulse motor is driven while observing an optical microscope or secondary electron (SEM) image to measure the sample S.
The sample stage is moved from the reference position O so that the desired analysis point A coincides with the electron beam irradiation position, and this movement amount (
XO, yo) data is registered in advance in the computer. During actual analysis, the sample stage is moved based on the data of the amount of movement (XO, yo) registered in the computer.
〈発明が解決しようとする課題〉
ところが、試料ステージには、機械的な遊びや温度変化
等の要因が存在するために、先に設定した分析点に試料
が位置するように試料ステージを移動させたつもりでも
、実際は位置ずれを起こしていることがある。特に、高
倍率で分析を行いたい場合には、分析点Aが微少なもの
となるため、このような位置ずれの発生は好ましくない
。<Problem to be solved by the invention> However, because the sample stage is subject to factors such as mechanical play and temperature changes, it is difficult to move the sample stage so that the sample is located at the previously set analysis point. Even if you intend to do so, the position may actually be misaligned. Particularly when it is desired to perform analysis at high magnification, the analysis point A becomes minute, so occurrence of such a positional shift is undesirable.
本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであっ
て、予め設定した分析点に試料が正確に位置するように
位置再現性を高めることを目的とする。The present invention has been made in view of the above circumstances, and an object of the present invention is to improve positional reproducibility so that a sample is accurately positioned at a preset analysis point.
く課題を解決するための手段〉
そのため、本発明は、3軸方向に移動可能に設けられた
試料載置用の試料ステージと、この試料ステージを各軸
方向に個別に駆動するステージ駆動手段と、前記試料に
電子線を照射する電子銃と、この電子銃からの電子線を
二次元走査する走査手段と、前記試料からの二次電子(
あるいは反射電子)を検出する検出器と、この検出器で
検出される検出信号を画像データとして記憶する画像メ
モリとを備えたX線マイクロアナライザにおいて、次の
構成を採る。Means for Solving the Problems Therefore, the present invention provides a sample stage for mounting a sample that is movable in three axes directions, and a stage drive means that drives the sample stage individually in each axis direction. , an electron gun that irradiates the sample with an electron beam, a scanning means that two-dimensionally scans the electron beam from the electron gun, and a secondary electron (
An X-ray microanalyzer that includes a detector that detects reflected electrons) and an image memory that stores the detection signal detected by the detector as image data has the following configuration.
すなわち、本発明のX線マイクロアナライザでは、試料
を微動させる微動素子を有する試料微動手段と、分析点
を登録する位置登録モードと分析時にこの登録した分析
点に試料を移動させる分析モードとをそれぞれ設定する
設定手段と、前記位置登録モードにおいて試料ステージ
の基準位置からの移動量とこの移動量の下で得られる画
像デー夕とを対応付けて記憶するテーブルメモリと、前
記分析モードにおいてテーブルメモリに格納されている
移動量のデータに基づいて前記ステージ駆動手段を制御
する第1制御手段と、この第1制御手段により移動され
た試料位置で得られる画像データと前記テーブルメモリ
を参照して得られる画像データを比較照合して一致度を
判別する画像比較部と、この画像比較部の比較出力が最
小になるように前記試料微動手段を制御する第2制御手
段とを備えている。That is, the X-ray microanalyzer of the present invention has a sample fine movement means having a fine movement element for finely moving the sample, a position registration mode for registering an analysis point, and an analysis mode for moving the sample to the registered analysis point during analysis. a setting means for setting, a table memory for storing in correspondence the amount of movement of the sample stage from the reference position in the position registration mode and image data obtained under this amount of movement; a first control means for controlling the stage driving means based on stored movement amount data; image data obtained at the sample position moved by the first control means; and image data obtained by referring to the table memory. The apparatus includes an image comparison section that compares and collates image data to determine the degree of coincidence, and a second control section that controls the sample fine movement means so that the comparison output of the image comparison section is minimized.
く作用〉
自動分析を行うには、予め、設定手段によって位置登録
モードに設定し、ステージ駆動手段を駆動して試料の所
望の分析点が電子線の照射位置に一致するように試料ス
テージを移動させ、その位置で得られる二次電子像(あ
るいは反射電子像)のデータを移動量とともに対応付け
てテーブルメモリに格納しておく。試料について複数の
分析点がある場合には、これらの動作を各分析点ごとに
それぞれ実行する。Function> To perform automatic analysis, set the position registration mode using the setting means in advance, and drive the stage drive means to move the sample stage so that the desired analysis point of the sample coincides with the electron beam irradiation position. The data of the secondary electron image (or backscattered electron image) obtained at that position is stored in a table memory in association with the amount of movement. If there are multiple analysis points for a sample, these operations are performed for each analysis point.
実際の分析に際しては、設定手段によって分析モードに
設定し、第1制御手段によってテーブルメモリに格納さ
れている移動量に基づいてステージ駆動手段を制御して
試料ステージを移動させる。During actual analysis, the setting means sets the sample stage to analysis mode, and the first control means controls the stage driving means based on the amount of movement stored in the table memory to move the sample stage.
その際、試料ステージの遊び等の存在のために、先に設
定した分析点と実際の分析点とが一致しなくなることが
ある。At this time, the previously set analysis point and the actual analysis point may not match due to the presence of play in the sample stage.
そこで、試料ステージの移動後に再度、画像データを採
取し、画像比較部でこの画像データとテーブルメモリを
参照して得られる画像データとを比較照合して一致度を
判別する。そして、画像比較部の比較出力が最小になる
ように、第2制御手段によって試料微動手段を制御して
試料を微動させる。画像比較部の比較出力が最小になれ
ば、現在の分析点の位置が先に設定した分析点の位置と
完全に一致したものと判断されるので、その後は、試料
からの特性X線を検出する分析が実行される。Therefore, after the sample stage is moved, the image data is collected again, and the image comparison section compares and matches this image data with the image data obtained by referring to the table memory to determine the degree of coincidence. Then, the sample fine movement means is controlled by the second control means to finely move the sample so that the comparison output of the image comparison section is minimized. When the comparison output of the image comparison section becomes the minimum, it is determined that the current analysis point position completely matches the previously set analysis point position, and from then on, characteristic X-rays from the sample are detected. analysis is performed.
く実施例〉
第1図は本発明の実施例に係るX線マイクロアナライザ
の構成図である。Embodiment> FIG. 1 is a configuration diagram of an X-ray microanalyzer according to an embodiment of the present invention.
同図において、符号1はX線マイクロアナライザの全体
を示し、Sは試料、2は試料Sが載置される試料ステー
ジであり、この試料ステージ2はX軸、Y軸、Z軸の3
軸方向に移動可能に設けられている。4は試料ステージ
2を各軸方向に個別に駆動するステージ駆動手段であっ
て、本例ではパルスモータ4 lx, 4 1y14
1zと駆動パルスを発生するドライバ4 2x, 4
2y, 4 2zとからなる。5x,5y,5zはドラ
イバ4 2x. 4 2Y, 42Zの出力パルス
をカウントするカウンタである。In the figure, reference numeral 1 indicates the entire X-ray microanalyzer, S indicates a sample, and 2 indicates a sample stage on which the sample S is placed.
It is provided so as to be movable in the axial direction. 4 is a stage driving means for individually driving the sample stage 2 in each axis direction, and in this example, pulse motors 4 lx, 4 1y14
1z and driver 4 that generates drive pulses 2x, 4
It consists of 2y, 4 2z. 5x, 5y, 5z are driver 4 2x. This is a counter that counts the output pulses of 42Y and 42Z.
6は試料Sに電子線を照射する電子銃、8は対物レンズ
、lOは電子銃6からの電子線を二次元走査する走査手
段であって、偏向コイルlOaと掃引信号を発生する掃
引信号発生郎10bからなる。6 is an electron gun that irradiates the sample S with an electron beam, 8 is an objective lens, and lO is a scanning means that two-dimensionally scans the electron beam from the electron gun 6, which includes a deflection coil lOa and a sweep signal generator that generates a sweep signal. Consisting of 10b.
l2は試料Sからの二次電子を検出する二次電子増倍管
等からなる検出器、l4は検出信号出力の増幅器である
。I6は試料Sを微動させる試料微動手段であって、本
例では試料Sに接触して配置されたピエゾ素子16aと
このピエゾ素子16aに所定の電圧を印加する微動電圧
出力郎16bから構成される。l8、20はA/D変換
器、22はD/A変換器である。24はマイクロコンピ
ュータであり、このマイクロコンピュータ24は、分析
点を登録する位置登録モードと分析時に登録した分析点
に試料を移動させる分析モードとをそれぞれ設定するキ
ーボード等からなる設定手段26と、検出器12で検出
される二次電子の検出信号を2値化する2値化回路28
と、この2値化された画像データを記憶する画像メモリ
30と、設定手段26で設定される位置登録モードにお
いてステージ駆動手段4による試料ステージ2の基準位
置からの移動量とこの移動量の下で得られる画像データ
の番号とを対応付けて記憶するテーブルメモリ32と、
設定手段26で設定される分析モードにおいてテーブル
メモリ32に格納されている移動量のデータに基づいて
ステージ駆動手段4を制御する第1制御手段34aと、
この第1制御手段34aにより移動された試料位置にお
いて得られる画像データとテーブルメモリ32を参照し
て得られる画像データとを比較照合して一致度を判別す
る画像比較郎36と、この画像比較郎36の比較出力が
最小になるように試料微動手段l6を制御する第2制御
手段34bとを備えて構成される。なお、上記の第1、
第2制御手段34a,34bはQPUで構成されるコン
トローラ34内に設けられている。38は画像メモリ3
0に記憶されている画像データを画像表示するCRTモ
ニタ等の表示器である。12 is a detector consisting of a secondary electron multiplier tube or the like for detecting secondary electrons from the sample S, and 14 is an amplifier for outputting a detection signal. Reference numeral I6 denotes a sample fine movement means for slightly moving the sample S, and in this example, it is composed of a piezo element 16a placed in contact with the sample S and a fine movement voltage output terminal 16b for applying a predetermined voltage to the piezo element 16a. . 18 and 20 are A/D converters, and 22 is a D/A converter. Reference numeral 24 denotes a microcomputer, and the microcomputer 24 includes a setting means 26 consisting of a keyboard or the like for setting a position registration mode for registering an analysis point and an analysis mode for moving a sample to an analysis point registered at the time of analysis, respectively; A binarization circuit 28 that binarizes the secondary electron detection signal detected by the device 12
and the image memory 30 that stores this binarized image data, and the amount of movement of the sample stage 2 from the reference position by the stage driving means 4 in the position registration mode set by the setting means 26, and the amount below this movement amount. a table memory 32 that stores the numbers of image data obtained in association with each other;
a first control means 34a that controls the stage driving means 4 based on the movement amount data stored in the table memory 32 in the analysis mode set by the setting means 26;
an image comparison unit 36 that compares and collates the image data obtained at the sample position moved by the first control means 34a and the image data obtained by referring to the table memory 32 to determine the degree of coincidence; and second control means 34b for controlling the sample fine movement means l6 so that the comparison output of 36 is minimized. In addition, the above first,
The second control means 34a, 34b are provided in a controller 34 composed of a QPU. 38 is image memory 3
This is a display device such as a CRT monitor that displays image data stored in 0.
次に、上記構成のX線マイクロアナライザ1の分析位置
への移動のための制御動作について説明する。Next, a control operation for moving the X-ray microanalyzer 1 configured as described above to the analysis position will be explained.
自動分析を行うには、予め、設定手段26によって位置
登録モードに設定する。そして、コントローラ34から
の制御信号によって走査手段lOで電子ビームを二次元
走査し、これにより検出器I2で検出された検出出力に
基づいて得られる二次電子(SEM)像のデータを画像
メモリ3oに格納する。そして、この画像メモリ30の
内容をコントローラ34で読み出して表示器34に表示
する。To perform automatic analysis, the setting means 26 sets the location registration mode in advance. Then, the scanning means 1O scans the electron beam two-dimensionally in response to a control signal from the controller 34, and data of a secondary electron (SEM) image obtained based on the detection output detected by the detector I2 is stored in the image memory 3o. Store in. The contents of this image memory 30 are then read out by the controller 34 and displayed on the display 34.
操作者は、この表示器38に表示された二次電子像を見
ながら、第3図に示すように、設定手段26を操作して
ステージ駆動手段4を動作させる。While viewing the secondary electron image displayed on the display 38, the operator operates the setting means 26 to operate the stage driving means 4, as shown in FIG.
そして、試料Sの所望の分析点Aが電子線の照射位置に
一致するように試料ステージ2を移動させる。その際の
基準位置0からの試料ステージ2の移動ffi (xo
、y0、zo)は、カウンタ5 x, 5 ys 5
zで検出されてマイクロコンピュータ24に送出される
ので、コントローラ34は、第2図に示すように、その
移動ffl(xos )’o%Zo)とこの移動量の下
で得られる画像データの番号たとえば“Ol”とを互い
に対応付けてテーブルメモリ32に格納する。試料Sに
ついて分析点が複数ある場合には、これらの動作を各分
析点ごとにそれぞれ実行し、画像データは画像メモリ3
0に、この画像データに対応する番号と移動量のデータ
とはテーブルメモリ32にそれぞれ記憶する。Then, the sample stage 2 is moved so that the desired analysis point A of the sample S coincides with the irradiation position of the electron beam. At that time, the movement of the sample stage 2 from the reference position 0 ffi (xo
, y0, zo) are counters 5 x, 5 ys 5
As shown in FIG. For example, "Ol" are stored in the table memory 32 in association with each other. If there are multiple analysis points for the sample S, these operations are executed for each analysis point, and the image data is stored in the image memory 3.
0, the number and movement amount data corresponding to this image data are respectively stored in the table memory 32.
実際の分析を行う場合には、設定手段26によって分析
モードに設定する。すると、コントローラ34の第1制
御手段34aは、まず、テーブルメモリ32に格納され
ている一つの移動量たとえば(KO% Yo、Zo)の
データに基づいてステージ駆動手段4を制御して試料ス
テージ2をこの移動量(XO、Was Zo)に対応す
る位置まで移動させる。その際、試料ステージ2の遊び
等の存在のために、先に設定した分析点Aと実際に電子
ビームが照射される分析点とが一致しなくなることがあ
る。When performing actual analysis, the setting means 26 sets the analysis mode. Then, the first control means 34a of the controller 34 first controls the stage drive means 4 based on the data of one movement amount (KO% Yo, Zo) stored in the table memory 32 to move the sample stage 2. is moved to a position corresponding to this movement amount (XO, Was Zo). At this time, due to the presence of play in the sample stage 2, etc., the previously set analysis point A may not coincide with the analysis point to which the electron beam is actually irradiated.
そこで、移動m(Xo−% y。s Zo)に基づいて
試料ステージ2が移動した後に、設定手段26を操作し
て再度、画像データを採取して画像メモリ30に格納す
る。次に、コントローラ34によって、テーブルメモリ
32に予め格納されている分析点A設定時の画像データ
番号Olを参照して該当する画像データを画像メモリ3
0から読み出す。これと並行して、画像メモリ30から
現在得られた最新の画像データを読み出す。そして、画
像比較部36によって先の移動量設定時の画像データと
現在得られた画像データとを比較照合して一致度を判別
する。この一致度の判別は、たとえば、両画像データの
差が最小か否かを判別することにより行なわれる。差が
最小でなければ、画像比較郎36の比較出力に基づいて
、第2制御手段34bは、試料微動手段16を制御して
試料Sを微動させる。Therefore, after the sample stage 2 is moved based on the movement m (Xo-% y.s Zo), the setting means 26 is operated to collect image data again and store it in the image memory 30. Next, the controller 34 refers to the image data number Ol at the time of setting the analysis point A, which is stored in advance in the table memory 32, and stores the corresponding image data in the image memory 3.
Read from 0. In parallel with this, the latest image data currently obtained is read from the image memory 30. Then, the image comparison unit 36 compares and matches the image data at the time of setting the previous movement amount with the currently obtained image data to determine the degree of coincidence. This degree of matching is determined, for example, by determining whether the difference between both image data is the minimum. If the difference is not the minimum, the second control means 34b controls the sample fine movement means 16 to finely move the sample S based on the comparison output of the image comparator 36.
すなわち、試料ステージ2は移動させずに、試料Sを直
接ピエゾ素子16aで微動させる。そして、上記と同様
に、画像比較部36で新旧の両画像データを比較し、画
像比較部36の比較出力が最小になるようにする。画像
比較部36の出力が最小になれば、現在の分析点の位置
が先に設定した分析点八の位置と完全に一致したものと
判断できるので、その後は、試料Sからの特性XllA
を検出する分析が実行される。試料Sについて分析点が
複数ある場合には、これらの動作が各分析点ごとにそれ
ぞれ実行される。That is, the sample S is directly moved slightly by the piezo element 16a without moving the sample stage 2. Then, in the same manner as described above, the image comparison section 36 compares both the old and new image data so that the comparison output of the image comparison section 36 is minimized. When the output of the image comparison unit 36 becomes the minimum, it can be determined that the position of the current analysis point completely matches the position of analysis point 8 set earlier.
An analysis is performed to detect the If there are multiple analysis points for the sample S, these operations are performed for each analysis point.
なお、この実施例では、二次電子を検出するようにして
いるが、反射電子を検出する場合も同様に実現すること
ができるのは勿論である。In this embodiment, secondary electrons are detected, but it is of course possible to detect reflected electrons in a similar manner.
く発明の効果〉
本発明によれば、実際の分析点の位置が予め設定した分
析点の位置に常に一致するので、従来に比較して位置再
現性が高まる。このため、高倍率での自動分析を精度良
く行うことが可能となる等の優れた効果が発揮される。Effects of the Invention> According to the present invention, the position of the actual analysis point always matches the position of the preset analysis point, so the position reproducibility is improved compared to the conventional method. Therefore, excellent effects such as being able to perform automatic analysis at high magnification with high accuracy are exhibited.
第1図は本発明の実施例に係るX線マイクロアナライザ
の構成図、第2図はテーブルメモリの内容を説明するた
めのメモリマップ図、第3図は試料ステージの移動の説
明図である。
1・・・X線マイクロアナライザ、S・・・試料、2・
・・試料ステージ、4・・・ステージ駆動手段、IO・
・・走査手段、l2・・・検出器、l6・・・試料微動
手段、24・・・マイクロコンピュータ、26・・・設
定手段、28・・・2値化回路、30・・・画像メモリ
、32・・・テーブルメモリ、34a・・・第1制御手
段、34b・・・第2制御手段、36・・・画像比較部
、38・・・表示器。FIG. 1 is a configuration diagram of an X-ray microanalyzer according to an embodiment of the present invention, FIG. 2 is a memory map diagram for explaining the contents of a table memory, and FIG. 3 is an explanatory diagram of movement of a sample stage. 1...X-ray microanalyzer, S...sample, 2.
... Sample stage, 4... Stage drive means, IO
... Scanning means, l2 ... Detector, l6 ... Sample fine movement means, 24 ... Microcomputer, 26 ... Setting means, 28 ... Binarization circuit, 30 ... Image memory, 32...Table memory, 34a...First control means, 34b...Second control means, 36...Image comparison unit, 38...Display device.
Claims (1)
料ステージと、この試料ステージを各軸方向に個別に駆
動するステージ駆動手段と、前記試料に電子線を照射す
る電子銃と、この電子銃からの電子線を二次元走査する
走査手段と、前記試料からの二次電子(あるいは反射電
子)を検出する検出器と、この検出器で検出される検出
信号を画像データとして記憶する画像メモリと、この画
像メモリのデータを画像表示する表示器とを備えたX線
マイクロアナライザにおいて、 前記試料を微動させる微動素子を有する試料微動手段と
、 分析点を登録する位置登録モードと分析時にこの登録し
た分析点に試料を移動させる分析モードとをそれぞれ設
定する設定手段と、 前記位置登録モードにおいて、前記試料ステージの基準
位置からの移動量とこの移動量の下で得られる画像デー
タとを対応付けて記憶するテーブルメモリと、 前記分析モードにおいて、このテーブルメモリに格納さ
れている移動量のデータに基づいて前記ステージ駆動手
段を制御する第1制御手段と、この第1制御手段により
移動された試料位置で得られる画像データと前記テーブ
ルメモリを参照して得られる画像データを比較照合して
一致度を判別する画像比較部と、 この画像比較部の比較出力が最小になるように前記試料
微動手段を制御する第2制御手段と、を備えることを特
徴とするX線マイクロアナライザ。(1) A sample stage for mounting a sample that is movable in three axial directions, a stage driving means that drives the sample stage individually in each axis direction, and an electron gun that irradiates the sample with an electron beam. , a scanning means for two-dimensionally scanning the electron beam from the electron gun, a detector for detecting secondary electrons (or reflected electrons) from the sample, and a detection signal detected by this detector being stored as image data. In the X-ray microanalyzer, the X-ray microanalyzer is equipped with an image memory for displaying data in the image memory, and a display for displaying data in the image memory as an image, the sample fine movement means having a fine movement element for finely moving the sample, a position registration mode for registering analysis points, and an analysis point. a setting means for setting an analysis mode in which the sample is moved to the registered analysis point; and a setting means for setting an analysis mode in which the sample is moved to the registered analysis point; a table memory for storing the stage in association with each other; a first control means for controlling the stage drive means based on the movement amount data stored in the table memory in the analysis mode; an image comparison section that compares and matches the image data obtained at the sample position and the image data obtained by referring to the table memory to determine the degree of coincidence; An X-ray microanalyzer comprising: second control means for controlling sample fine movement means.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP1308261A JP2870891B2 (en) | 1989-11-28 | 1989-11-28 | X-ray micro analyzer |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP1308261A JP2870891B2 (en) | 1989-11-28 | 1989-11-28 | X-ray micro analyzer |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH03167460A true JPH03167460A (en) | 1991-07-19 |
JP2870891B2 JP2870891B2 (en) | 1999-03-17 |
Family
ID=17978881
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP1308261A Expired - Lifetime JP2870891B2 (en) | 1989-11-28 | 1989-11-28 | X-ray micro analyzer |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2870891B2 (en) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO1997006423A1 (en) * | 1995-08-07 | 1997-02-20 | Kyoto Daiichi Kagaku Co., Ltd. | Method and apparatus for measuring light projection concentration |
US6774362B2 (en) | 2001-09-27 | 2004-08-10 | Jeol Ltd. | Analytical method for electron microscopy |
-
1989
- 1989-11-28 JP JP1308261A patent/JP2870891B2/en not_active Expired - Lifetime
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Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2870891B2 (en) | 1999-03-17 |
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