JPH05275040A - 電子顕微鏡における集束レンズ絞り - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 電子顕微鏡の集束レンズ絞りの構成に工夫を
施して、検出器に入射するノイズを効率よくカットする
ようにする。 【構成】 電子顕微鏡の集束レンズ中又はその近傍に設
ける集束レンズ絞りを、主絞り１と補助絞り１０で構成
し、主絞り１から僅かに離間してその後側に補助絞り１
０を配置し、補助絞り１０の穴径を主絞りの穴径より僅
かに小さく設定し、集束レンズのレンズ作用を利用して
ストレー電子７、Ｘ線８、９をカットするようにする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、電子顕微鏡における集
束レンズ絞りの改良に関し、特に、検出器に入射するノ
イズを減少させるように改良した電子顕微鏡における集
束レンズ絞りに関する。

【０００２】

【従来の技術】例えば、透過型電子顕微鏡にエネルギー
分散型Ｘ線分光器（ＥＤＳ）を取り付けて、試料の元素
分析を行う場合、ＥＤＳ検出器に入射するシステムノイ
ズを考慮する必要がある。システムノイズとは、バック
グラウンド、異常ピークの総称である。

【０００３】このようなシステムノイズについて図２を
参照にして簡単に説明する。図２は、透過型電子顕微鏡
の試料Ｓ近傍の断面図であり、試料Ｓに電子ビームを集
束する集束レンズＣＬ中には集束レンズ絞り１が配置さ
れている。集束レンズＣＬに入射する電子ビーム２は集
束レンズ絞り１で絞られ、絞られた電子ビーム３は集束
レンズＣＬによって試料Ｓ上に集束され、その点からの
特性Ｘ線はＥＤＳ検出器４に入射し、エネルギー分析さ
れる。ところで、集束レンズ絞り１を通過する電子ビー
ムの中には、試料Ｓの分析したい点、つまり、電子ビー
ムを集束する領域以外の試料メッシュ範囲に降り注ぐス
トレー電子線５、試料Ｓ近傍のポールピース６等に入射
するストレー電子線７が存在し、それらのストレー電子
線５、７は分析点以外の位置に入射してその点からＸ線
を発生させ、このＸ線がＥＤＳ検出器４に入射してノイ
ズになる。また、集束レンズ絞り１のエッジからもＸ線
８が発生し、そのＸ線８は試料Ｓ、ポールピース６等に
入射し２次Ｘ線を発生し、これがＥＤＳ検出器４に入射
してやはりノイズになる。さらに、集束レンズ絞り１に
入射した電子ビーム２によって発生するハードＸ線９の
一部は直接ＥＤＳ検出器４に入射してノイズになる。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】上記のように、従来の
集束レンズ中には集束レンズ絞りが配置されているが、
その配置によっても、ＥＤＳ検出器、Ｘ線波長分光器、
透過電子検出器等の検出器にはシステムノイズが発生し
て、正確な検出が困難になってしまう。

【０００５】本発明はこのような状況に鑑みてなされた
ものであり、その目的は、電子顕微鏡の集束レンズ絞り
の構成に工夫を施して、検出器に入射するノイズを効率
よくカットするようにすることである。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成する本発
明の電子顕微鏡における集束レンズ絞りは、電子顕微鏡
の集束レンズ中又はその近傍に設ける集束レンズ絞りに
おいて、主絞りから僅かに離間してその後側に補助絞り
を配置し、補助絞りの穴径を主絞りの穴径より僅かに小
さく設定し、集束レンズのレンズ作用を利用してストレ
ー電子、Ｘ線をカットするようにしたことを特徴とする
ものである。

【０００７】

【作用】本発明のおいては、主絞りから僅かに離間して
その後側に補助絞りを配置し、補助絞りの穴径を主絞り
の穴径より僅かに小さく設定したので、集束レンズのレ
ンズ作用により、主絞りを通過したストレー電子、主絞
りで発生したＸ線を効率的にカットすることができる。

【０００８】

【実施例】以下、本発明の電子顕微鏡における集束レン
ズ絞りを実施例に基づいて説明する。本発明の集束レン
ズ絞りの構成を図１に示す。本発明の集束レンズ絞り
は、基本的に、従来の絞りと同様な主絞り１と、その後
方に僅かに離間して配置された補助絞り１０とからな
る。そして、補助絞り１０の穴径は主絞り１の穴径より
僅かに小さく設定されており、主絞り１は例えばモリブ
デンからなり、補助絞り１０は主絞り１の材料より重い
元素の例えばプラチナからなっている。なお、図１にお
いては、集束レンズ自身は図示されていないが、主絞り
１、補助絞り１０と同軸にこれらを取り囲むように配置
されている。

【０００９】集束レンズ絞りに入射する電子線２は、ま
ず主絞り１により絞られるが、このままではストレー電
子７、主絞り１のエッジで発生したＸ線８、主絞り１に
当たった電子線２により発生するハードＸ線９が、かな
りな量試料等に当たり、また、直接検出器に到達してし
まう。しかし、図示のように、穴径が僅かに小さい補助
絞り１０を同軸に配置すると、集束レンズにより集束さ
れた主電子線３は何らカットされずに通過するが、スト
レー電子７は、電子線３とは異なる軌道を通るので、図
示のように補助絞り１０に当たり、そこで発生するＸ線
も補助絞り１０中で減衰して検出器のノイズにはならな
い。また、主絞り１のエッジで発生したＸ線８は、殆ど
が補助絞り１０に当たり減衰して検出器のノイズにはな
らない。さらに、直接検出器に達するハードＸ線９も補
助絞り１０でカットされる。

【００１０】このように、主絞りの下に僅かに離間して
穴径の僅かに小さい補助絞りを配置すると、集束レンズ
のレンズ作用が有効に働き、ストレー電子をかなりな量
カットできる。また、同じく集束レンズのレンズ作用に
より、主絞りより僅かに小さい穴径の補助絞りを配置で
きるので、主絞りで発生するＸ線を効率よくカットでき
る。なお、補助絞り１０を主絞り１より重い元素で構成
するのは、主絞り１で発生したＸ線を効率よく減衰させ
るためである。

【００１１】上記においては、主絞り１及び補助絞り１
０は固定穴径の絞りとしたが、両者共に可動絞りとし、
両者を連動させるようにしてもよい。また、別々に穴径
を変えるものとし、通過した電子ビームの形態を見なが
ら穴径を調節するようにすることもできる。その場合、
絞りの軸合わせが容易になる。なお、主絞り１と補助絞
り１０の間の距離ｈは数ｍｍ程度に、補助絞り１０の厚
さｄは１ｍｍ程度に、また、補助絞り１０の穴径は主絞
り１の穴径より５％程度小さくすることが望ましい。

【００１２】以上、本発明の集束レンズ絞りを実施例に
基づいて説明してきたが、本発明はこの実施例に限定さ
れず、種々の変形が可能である。また、この集束レンズ
絞りは、透過型電子顕微鏡に限定されず、走査電子顕微
鏡、分析電子顕微鏡等の電子顕微鏡において、ＥＤＳ検
出器、Ｘ線波長分光器、透過電子検出器等の検出器に生
じるシステムノイズを効率的にカットするのに有効であ
る。

【００１３】

【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
の電子顕微鏡における集束レンズ絞りによると、主絞り
から僅かに離間してその後側に補助絞りを配置し、補助
絞りの穴径を主絞りの穴径より僅かに小さく設定したの
で、集束レンズのレンズ作用により、主絞りを通過した
ストレー電子、主絞りで発生したＸ線を効率的にカット
することができる。したがって、ＥＤＳ検出器等の検出
器に入射するシステムノイズが大幅に軽減する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の集束レンズ絞りの１実施例の構成を示
す図である。

【図２】システムノイズの発生理由を説明するための図
である。

【符号の説明】

１…主絞り ２…電子線 ３…主電子線 ７…ストレー電子 ８…Ｘ線 ９…ハードＸ線 １０…補助絞り

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 電子顕微鏡の集束レンズ中又はその近傍
   に設ける集束レンズ絞りにおいて、主絞りから僅かに離
   間してその後側に補助絞りを配置し、補助絞りの穴径を
   主絞りの穴径より僅かに小さく設定し、集束レンズのレ
   ンズ作用を利用してストレー電子、Ｘ線をカットするよ
   うにしたことを特徴とする電子顕微鏡における集束レン
   ズ絞り。