JPH05182622A - 光電変換型電子顕微鏡 - Google Patents
光電変換型電子顕微鏡Info
- Publication number
- JPH05182622A JPH05182622A JP4001663A JP166392A JPH05182622A JP H05182622 A JPH05182622 A JP H05182622A JP 4001663 A JP4001663 A JP 4001663A JP 166392 A JP166392 A JP 166392A JP H05182622 A JPH05182622 A JP H05182622A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- electron
- pulse
- photoelectric conversion
- laser
- electrode
- Prior art date
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- Pending
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Abstract
(57)【要約】
【目的】この発明は、パルスの繰り返し周期を任意に設
定することができるようにした光電変換型電子顕微鏡を
提供することを主要な目的とする。 【構成】モ−ドロックレ−ザ15と、このモ−ドロック
レ−ザ15から出力される超高速パルス列のレ−ザ光が
入射することで電子を発生する光電変換部21と、この
光電変換部21で発生した電子を加速する加速電極22
と、この加速電極22に印加するゲ−ト電圧を制御する
ことで光電変換部21で発生する電子を選択的に加速す
る制御装置25とを具備したことを特徴とする。
定することができるようにした光電変換型電子顕微鏡を
提供することを主要な目的とする。 【構成】モ−ドロックレ−ザ15と、このモ−ドロック
レ−ザ15から出力される超高速パルス列のレ−ザ光が
入射することで電子を発生する光電変換部21と、この
光電変換部21で発生した電子を加速する加速電極22
と、この加速電極22に印加するゲ−ト電圧を制御する
ことで光電変換部21で発生する電子を選択的に加速す
る制御装置25とを具備したことを特徴とする。
Description
【0001】
【産業上の利用分野】この発明はパルスの繰返し周期を
任意に設定することができる光電変換型電子顕微鏡に関
する。
任意に設定することができる光電変換型電子顕微鏡に関
する。
【0002】
【従来の技術】たとえば、超高速ロジックICなどの半
導体素子の信号の流れなどを測定する場合、通常の熱電
子型の電子銃では輝度が不足するため、十分な解像度が
得られない。そのため、光共振器間隔によって定まる定
在波のモ−ドに固定されたレ−ザ光を発振するモ−ドロ
ックレ−ザによって超高速パルス列のレ−ザ光を発生さ
せ、そのレ−ザ光を光−電子変換する、いわゆる光電変
換電子銃が用いられている。
導体素子の信号の流れなどを測定する場合、通常の熱電
子型の電子銃では輝度が不足するため、十分な解像度が
得られない。そのため、光共振器間隔によって定まる定
在波のモ−ドに固定されたレ−ザ光を発振するモ−ドロ
ックレ−ザによって超高速パルス列のレ−ザ光を発生さ
せ、そのレ−ザ光を光−電子変換する、いわゆる光電変
換電子銃が用いられている。
【0003】モ−ドロックレ−ザを用いた場合、発生す
る電子ビ−ムはモ−ドロックレ−ザの周波数と同じ周波
数をもつパルス列となる。この周波数は一般には100 M
Hz程度であり、そのパルス間隔はおよそ10nsである。
そのため、測定の信号処理系が高速でない場合や被測定
物の変化周期、たとえば減衰時間幅が10nsよりも長い場
合、入射する光パルスを適当に間引くことで、出射され
る電子ビ−ムのパルス間隔を変える必要がある。
る電子ビ−ムはモ−ドロックレ−ザの周波数と同じ周波
数をもつパルス列となる。この周波数は一般には100 M
Hz程度であり、そのパルス間隔はおよそ10nsである。
そのため、測定の信号処理系が高速でない場合や被測定
物の変化周期、たとえば減衰時間幅が10nsよりも長い場
合、入射する光パルスを適当に間引くことで、出射され
る電子ビ−ムのパルス間隔を変える必要がある。
【0004】従来、光電変換電子銃に入射するレ−ザ光
のパルス列の間隔を拡げるためには、図6に示すように
モ−ドロックレ−ザ1の光共振器2内にキャビティ−ダ
ンパ3を設けたり、図7に示すようにモ−ドロックレ−
ザ1から発振されたレ−ザ光Lの光路にシングルパルス
セパレ−タ4を設け、パルス列を間引くということが行
われていた。
のパルス列の間隔を拡げるためには、図6に示すように
モ−ドロックレ−ザ1の光共振器2内にキャビティ−ダ
ンパ3を設けたり、図7に示すようにモ−ドロックレ−
ザ1から発振されたレ−ザ光Lの光路にシングルパルス
セパレ−タ4を設け、パルス列を間引くということが行
われていた。
【0005】そして、上記キャビティ−ダンパ3やシン
グルパルスセパレ−タ4でパルス間隔が変えられたレ−
ザ光Lは反射鏡5で反射して電子顕微鏡6の光電変換部
7に入射されるようになっている。
グルパルスセパレ−タ4でパルス間隔が変えられたレ−
ザ光Lは反射鏡5で反射して電子顕微鏡6の光電変換部
7に入射されるようになっている。
【0006】このように、光電変換部7に入射するレ−
ザ光Lのパルス間隔を変えることで、電子ビ−ムのパル
ス間隔を変えるようにすると、上述したようにキャビテ
ィ−ダンパ3やシングルパルスセパレ−タ4などの光学
素子を用いなければならない。
ザ光Lのパルス間隔を変えることで、電子ビ−ムのパル
ス間隔を変えるようにすると、上述したようにキャビテ
ィ−ダンパ3やシングルパルスセパレ−タ4などの光学
素子を用いなければならない。
【0007】しかしながら、キャビティ−ダンパ3を用
いる場合、その調整が微妙であり、取扱いが複雑となる
ばかりか、信頼性に欠けることがある。また、シングル
パルスセパレ−タを用いる場合、パルス間隔が数10〜数
100 HZ と拡くなり過ぎ、測定上、問題となることがあ
る。
いる場合、その調整が微妙であり、取扱いが複雑となる
ばかりか、信頼性に欠けることがある。また、シングル
パルスセパレ−タを用いる場合、パルス間隔が数10〜数
100 HZ と拡くなり過ぎ、測定上、問題となることがあ
る。
【0008】
【発明が解決しようとする課題】このように、従来はキ
ャビティ−ダンパやシングルパルスセパレ−タを用いて
レ−ザ光のパルス間隔を変えることで、電子ビ−ムのパ
ルス間隔を変えるようにしていたので、その間隔を任意
に変換することが難しく、しかも所定のパルス間隔を得
るための操作性や信頼性が悪いなどのことがあった。
ャビティ−ダンパやシングルパルスセパレ−タを用いて
レ−ザ光のパルス間隔を変えることで、電子ビ−ムのパ
ルス間隔を変えるようにしていたので、その間隔を任意
に変換することが難しく、しかも所定のパルス間隔を得
るための操作性や信頼性が悪いなどのことがあった。
【0009】この発明は上記事情にもとづきなされたも
ので、その目的とするところは、光学素子を用いること
なく、電子ビ−ムのパルス繰り返し周期を任意に変える
ことができるようにした光電変換型電子顕微鏡を提供す
ることにある。
ので、その目的とするところは、光学素子を用いること
なく、電子ビ−ムのパルス繰り返し周期を任意に変える
ことができるようにした光電変換型電子顕微鏡を提供す
ることにある。
【0010】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
にこの発明の第1の手段は、モ−ドロックレ−ザと、こ
のモ−ドロックレ−ザから出力される超高速パルス列の
レ−ザ光が入射することで電子を発生する光電変換部
と、この光電変換部で発生した電子を加速する加速電極
と、この加速電極に印加するゲ−ト電圧を制御すること
で上記光電変換部で発生する電子を選択的に加速する制
御手段とを具備したことを特徴とする。
にこの発明の第1の手段は、モ−ドロックレ−ザと、こ
のモ−ドロックレ−ザから出力される超高速パルス列の
レ−ザ光が入射することで電子を発生する光電変換部
と、この光電変換部で発生した電子を加速する加速電極
と、この加速電極に印加するゲ−ト電圧を制御すること
で上記光電変換部で発生する電子を選択的に加速する制
御手段とを具備したことを特徴とする。
【0011】また、この発明の第2の手段は、モ−ドロ
ックレ−ザと、このモ−ドロックレ−ザから出力される
超高速パルス列のレ−ザ光が入射することで電子を発生
する光電変換部と、この光電変換部で発生した電子を加
速する加速電極と、この加速電極によって加速された電
子を偏向させるための偏向電極と、この偏向電極に印加
するゲ−ト電圧を制御することで上記加速電極で加速さ
れた電子を選択的に偏向させずに通過させる制御手段と
を具備したことを特徴とする。
ックレ−ザと、このモ−ドロックレ−ザから出力される
超高速パルス列のレ−ザ光が入射することで電子を発生
する光電変換部と、この光電変換部で発生した電子を加
速する加速電極と、この加速電極によって加速された電
子を偏向させるための偏向電極と、この偏向電極に印加
するゲ−ト電圧を制御することで上記加速電極で加速さ
れた電子を選択的に偏向させずに通過させる制御手段と
を具備したことを特徴とする。
【0012】
【作用】上記第1の手段によれば、光電変換部で発生す
る電子を加速電極で選択的に加速することで、電子の加
速に同期した周期の電子パルス列を得ることができる。
る電子を加速電極で選択的に加速することで、電子の加
速に同期した周期の電子パルス列を得ることができる。
【0013】上記第2の手段によれば、光電変換部で発
生する電子を偏向電極で選択的に偏向させずに通過せる
ることで、その選択に同期した周期の電子パルス列を得
ることができる。
生する電子を偏向電極で選択的に偏向させずに通過せる
ることで、その選択に同期した周期の電子パルス列を得
ることができる。
【0014】
【実施例】以下、この発明の実施例を図面を参照して説
明する。
明する。
【0015】図1乃至図3はこの発明の第1の実施例を
示し、図2は光電変換型電子顕微鏡11を示す。この顕
微鏡11は本体部12と、この本体部12の上部に設け
られた電子銃13と、この電子銃13に超高速パルス列
のレ−ザ光Lを反射鏡14を介して入射させるモ−ドロ
ックレ−ザ15とから構成されている。モ−ドロックレ
−ザ15は、光共振器15aと、この光共振器15a内
に配置されたレ−ザ媒質15bとから形成されている。
示し、図2は光電変換型電子顕微鏡11を示す。この顕
微鏡11は本体部12と、この本体部12の上部に設け
られた電子銃13と、この電子銃13に超高速パルス列
のレ−ザ光Lを反射鏡14を介して入射させるモ−ドロ
ックレ−ザ15とから構成されている。モ−ドロックレ
−ザ15は、光共振器15aと、この光共振器15a内
に配置されたレ−ザ媒質15bとから形成されている。
【0016】上記本体部12には複数組の電子レンズ1
6が上下方向に離間して配置され、下部の試料室には超
高速ロジックICなどの被測定物17が設置されてい
る。被測定物17の側方には上部検知器18と下部検知
器19とが配置されている。これら検知器18、19は
上記被測定物17から反射する電子を検知する。それに
よって、上記被測定物17における信号の流れなどを測
定することができるようになっている。
6が上下方向に離間して配置され、下部の試料室には超
高速ロジックICなどの被測定物17が設置されてい
る。被測定物17の側方には上部検知器18と下部検知
器19とが配置されている。これら検知器18、19は
上記被測定物17から反射する電子を検知する。それに
よって、上記被測定物17における信号の流れなどを測
定することができるようになっている。
【0017】上記電子銃13は、図1に示すようにレ−
ザ光Lの入射端側に、たとえば光学ガラス上に金を蒸着
して形成された光電変換部21が設けられている。この
光電変換部21はレ−ザ光Lが入射することで、そのレ
−ザ光Lのパルス列に対応したパルス列で電子e- を発
生する。
ザ光Lの入射端側に、たとえば光学ガラス上に金を蒸着
して形成された光電変換部21が設けられている。この
光電変換部21はレ−ザ光Lが入射することで、そのレ
−ザ光Lのパルス列に対応したパルス列で電子e- を発
生する。
【0018】光電変換部21の下方には加速電極22が
配置されている。この加速電極22は上記光電変換部2
1で発生した電子e- を上記本体部12の電子レンズ1
6に向かって加速する。加速された電子e- 、つまり電
子ビ−ムは、矢印で示すように規制板23のピンホ−ル
24を通り、電子レンズ16で集束されて被測定物17
を照射するようになっている。
配置されている。この加速電極22は上記光電変換部2
1で発生した電子e- を上記本体部12の電子レンズ1
6に向かって加速する。加速された電子e- 、つまり電
子ビ−ムは、矢印で示すように規制板23のピンホ−ル
24を通り、電子レンズ16で集束されて被測定物17
を照射するようになっている。
【0019】上記加速電極22にはゲ−ト電圧Vが印加
される。このゲ−ト電圧Vは制御装置25によって制御
される。図3は光電変換部21に入射するレ−ザ光Lの
パルスP1 と、加速電極22に印加されるゲ−ト電圧V
と、規制板23のピンホ−ル24から出射する電子ビ−
ムのパルスP2 との関係を示す。
される。このゲ−ト電圧Vは制御装置25によって制御
される。図3は光電変換部21に入射するレ−ザ光Lの
パルスP1 と、加速電極22に印加されるゲ−ト電圧V
と、規制板23のピンホ−ル24から出射する電子ビ−
ムのパルスP2 との関係を示す。
【0020】図3に示されるように、光電変換部21に
入射するレ−ザ光Lの超高速パルス列に対し、ゲ−ト電
圧Vをマイナスからプラスに変換したときにだけ、加速
電極22で電子e- の加速が行われるため、電子銃13
から本体部12に向かって電子ビ−ムパルスP2 が出射
される。
入射するレ−ザ光Lの超高速パルス列に対し、ゲ−ト電
圧Vをマイナスからプラスに変換したときにだけ、加速
電極22で電子e- の加速が行われるため、電子銃13
から本体部12に向かって電子ビ−ムパルスP2 が出射
される。
【0021】このような構成の光電変換型電子顕微鏡1
1によれば、加速電極22に印加する電圧Vを制御装置
25によって制御し、光電変換部21で発生する電子e
- を選択的に加速すれば、光電変換部21に入射するレ
−ザ光LのパルスP1 の周期に対し、光電変換部21で
発生してピンホ−ル24を通過する電子ビ−ムのパルス
P2 の周期を上記電圧Vに同期させることができる。
1によれば、加速電極22に印加する電圧Vを制御装置
25によって制御し、光電変換部21で発生する電子e
- を選択的に加速すれば、光電変換部21に入射するレ
−ザ光LのパルスP1 の周期に対し、光電変換部21で
発生してピンホ−ル24を通過する電子ビ−ムのパルス
P2 の周期を上記電圧Vに同期させることができる。
【0022】つまり、レ−ザ光LのパルスP1 の周期に
対し、電子ビ−ムのパルスP2 の周期を任意に設定する
ことができる。したがって、測定の信号処理系が高速で
ない場合や被測定物17の変化周期が長い場合など、そ
れに応じて電子ビ−ムのパルスP2 の周期を設定するこ
とができる。
対し、電子ビ−ムのパルスP2 の周期を任意に設定する
ことができる。したがって、測定の信号処理系が高速で
ない場合や被測定物17の変化周期が長い場合など、そ
れに応じて電子ビ−ムのパルスP2 の周期を設定するこ
とができる。
【0023】図4と図5はこの発明の第2の実施例を示
す。この実施例は図4に示すように加速電極22と規制
板23との間に偏向電極31が配置されている。この偏
向電極31にはゲ−ト電圧Vを印加するための制御装置
32が接続されている。上記加速電極22には、一定の
電圧が印加されるようになっている。
す。この実施例は図4に示すように加速電極22と規制
板23との間に偏向電極31が配置されている。この偏
向電極31にはゲ−ト電圧Vを印加するための制御装置
32が接続されている。上記加速電極22には、一定の
電圧が印加されるようになっている。
【0024】図5は図4に示す構成において、光電変換
部21に入射するレ−ザ光LのパルスP1 と、偏向電極
31に印加されるゲ−ト電圧Vと、規制板23のピンホ
−ル24から出射する電子ビ−ムのパルスP2 との関係
を示す。
部21に入射するレ−ザ光LのパルスP1 と、偏向電極
31に印加されるゲ−ト電圧Vと、規制板23のピンホ
−ル24から出射する電子ビ−ムのパルスP2 との関係
を示す。
【0025】すなわち、偏向電極31に印加する電圧V
をプラスからマイナスに変化させると、ゲ−ト電圧Vが
0になったときに上記偏向電極31による電子e- の偏
向が解除される。電子e- の偏向が解除されれば、加速
電極22により電子ビ−ムが図4に矢印aで示す方向に
加速され、偏向電極31およびピンホ−ル24を通過す
ることができるから、電子ビ−ムパルスP2 を発生させ
ることができる。
をプラスからマイナスに変化させると、ゲ−ト電圧Vが
0になったときに上記偏向電極31による電子e- の偏
向が解除される。電子e- の偏向が解除されれば、加速
電極22により電子ビ−ムが図4に矢印aで示す方向に
加速され、偏向電極31およびピンホ−ル24を通過す
ることができるから、電子ビ−ムパルスP2 を発生させ
ることができる。
【0026】また偏向電極31にプラスまたはマイナス
の電圧が印加されていれば、加速電極22で加速された
電子ビ−ムは、矢印bで示すように偏向させられるか
ら、ピンホ−ル24を通過することができない。
の電圧が印加されていれば、加速電極22で加速された
電子ビ−ムは、矢印bで示すように偏向させられるか
ら、ピンホ−ル24を通過することができない。
【0027】したがって、偏向電極31に印加されたゲ
−ト電圧Vの極性を所定の周期で変えれば、その周期に
対応した間隔で電子ビ−ムパルスP2 を出力することが
できる。
−ト電圧Vの極性を所定の周期で変えれば、その周期に
対応した間隔で電子ビ−ムパルスP2 を出力することが
できる。
【0028】なお、この実施例においては、偏向電極3
1に印加するゲ−ト電圧Vの極性を変えることで電子ビ
−ムパルスP2 を出力させたが、極性を変えず、偏向電
極31に印加するゲ−ト電圧Vを0とすることで電子ビ
−ムパルスP2 を出力させるようにしてもよい。
1に印加するゲ−ト電圧Vの極性を変えることで電子ビ
−ムパルスP2 を出力させたが、極性を変えず、偏向電
極31に印加するゲ−ト電圧Vを0とすることで電子ビ
−ムパルスP2 を出力させるようにしてもよい。
【0029】また、電子ビ−ムは電子レンズの中心を通
らないと所定の解像度が得られないから、各実施例に示
されたピンホ−ルが形成された規制板が設けられていな
くとも、加速電極で加速されなかった電子や偏向電極で
偏向された電子により、測定精度が低下するということ
がない。つまり、規制板がなくとも、実際の使用にはな
んら差支えない。
らないと所定の解像度が得られないから、各実施例に示
されたピンホ−ルが形成された規制板が設けられていな
くとも、加速電極で加速されなかった電子や偏向電極で
偏向された電子により、測定精度が低下するということ
がない。つまり、規制板がなくとも、実際の使用にはな
んら差支えない。
【0030】
【発明の効果】以上述べたようにこの発明は、加速電極
に印加するゲ−ト電圧を制御することで光電変換部で発
生する電子を選択的に加速するようにした。また、この
発明は、偏向電極に印加するゲ−ト電圧を制御すること
で、加速電極で加速された電子を選択的に偏向させずに
通過せるようにした。
に印加するゲ−ト電圧を制御することで光電変換部で発
生する電子を選択的に加速するようにした。また、この
発明は、偏向電極に印加するゲ−ト電圧を制御すること
で、加速電極で加速された電子を選択的に偏向させずに
通過せるようにした。
【0031】したがって、この発明によれば、加速電極
あるいは偏向電極に印加するゲ−ト電圧を制御すること
で、その制御に応じて電子ビ−ムのパルスの周期を任意
に設定することができる。しかも、従来の光学素子を用
いてレ−ザ光のパルスを制御する場合に比べ電子ビ−ム
の周期の調整を容易かつ確実に行うことができる。
あるいは偏向電極に印加するゲ−ト電圧を制御すること
で、その制御に応じて電子ビ−ムのパルスの周期を任意
に設定することができる。しかも、従来の光学素子を用
いてレ−ザ光のパルスを制御する場合に比べ電子ビ−ム
の周期の調整を容易かつ確実に行うことができる。
【図1】本発明の第1の一実施例の電子銃部分の拡大
図。
図。
【図2】同じく電子顕微鏡全体の概略的構成図。
【図3】同じくレ−ザパルスと加速電極に印加するゲ−
ト電圧に応じて変化する電子ビ−ムパルスとの関係の説
明図。
ト電圧に応じて変化する電子ビ−ムパルスとの関係の説
明図。
【図4】この発明の第2の実施例の電子銃部分の拡大
図。
図。
【図5】同じくレ−ザパルスと偏向電極に印加するゲ−
ト電圧に応じて変化する電子ビ−ムパルスとの関係の説
明図。
ト電圧に応じて変化する電子ビ−ムパルスとの関係の説
明図。
【図6】従来の構成を示す説明図。
【図7】他の従来の構成を示す説明図。
15…モ−ドロックレ−ザ、21…光電変換部、22…
加速電極、25、32…制御装置、31…偏向電極。
加速電極、25、32…制御装置、31…偏向電極。
Claims (2)
- 【請求項1】 モ−ドロックレ−ザと、このモ−ドロッ
クレ−ザから出力される超高速パルス列のレ−ザ光が入
射することで電子を発生する光電変換部と、この光電変
換部で発生した電子を加速する加速電極と、この加速電
極に印加するゲ−ト電圧を制御することで上記光電変換
部で発生する電子を選択的に加速する制御手段とを具備
したことを特徴とする光電変換型電子顕微鏡。 - 【請求項2】 モ−ドロックレ−ザと、このモ−ドロッ
クレ−ザから出力される超高速パルス列のレ−ザ光が入
射することで電子を発生する光電変換部と、この光電変
換部で発生した電子を加速する加速電極と、この加速電
極によって加速された電子を偏向させるための偏向電極
と、この偏向電極に印加するゲ−ト電圧を制御すること
で上記加速電極で加速された電子を選択的に偏向させず
に通過させる制御手段とを具備したことを特徴とする光
電変換型電子顕微鏡。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP4001663A JPH05182622A (ja) | 1992-01-08 | 1992-01-08 | 光電変換型電子顕微鏡 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP4001663A JPH05182622A (ja) | 1992-01-08 | 1992-01-08 | 光電変換型電子顕微鏡 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH05182622A true JPH05182622A (ja) | 1993-07-23 |
Family
ID=11507764
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP4001663A Pending JPH05182622A (ja) | 1992-01-08 | 1992-01-08 | 光電変換型電子顕微鏡 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH05182622A (ja) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2012505521A (ja) * | 2008-10-09 | 2012-03-01 | カリフォルニア インスティテュート オブ テクノロジー | 四次元イメージング超高速電子顕微鏡 |
JP2017126432A (ja) * | 2016-01-12 | 2017-07-20 | 株式会社荏原製作所 | 電子銃及びこれを備える検査装置 |
-
1992
- 1992-01-08 JP JP4001663A patent/JPH05182622A/ja active Pending
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2012505521A (ja) * | 2008-10-09 | 2012-03-01 | カリフォルニア インスティテュート オブ テクノロジー | 四次元イメージング超高速電子顕微鏡 |
JP2017126432A (ja) * | 2016-01-12 | 2017-07-20 | 株式会社荏原製作所 | 電子銃及びこれを備える検査装置 |
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