JPH0616395B2 - 電子顕微鏡像記録装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （発明の分野） 本発明は電子顕微鏡像を記録する装置に関するものであ
り、特に詳細には電子顕微鏡像を高感度で記録し、また
各種画像処理可能に電気信号で再生できるようにした電
子顕微鏡像記録装置に関するものである。

（発明の技術的背景および先行技術） 従来より、試料を透過させた電子線を電界あるいは磁界
によって屈折させて、試料の拡大像を得る電子顕微鏡が
公知となっている。周知のようにこの電子顕微鏡におい
ては、試料を透過した電子線により対物レンズの後焦平
面に試料の回折パターンが形成され、その回折線が再び
干渉して試料の拡大像が形成されるようになっている。
したがって投影レンズにより上記拡大像を投影すれば試
料の拡大像（散乱像）が観察され、また上記後焦平面を
投影すれば拡大された試料の回折パターンが観察され
る。なお対物レンズと投影レンズとの間に中間レンズを
配置しておけば、この中間レンズの焦点距離調節によ
り、上述の拡大像（散乱像）あるいは回折パターンが随
意に得られる。

上述のようにして形成される拡大像あるいは回折パター
ン（以下、一括して透過電子線像と称する）を観察する
ため従来は一般に、投影レンズの結像面に写真フィルム
を配して透過電子線像を露光させたり、あるいはイメー
ジインテンシファイアを配して透過電子線像を増幅投影
するようにしていた。しかし写真フィルムは電子線に対
して感度が低い上現像処理が面倒であるという欠点を有
し、一方イメージインテンシファイアを用いる場合、画
像の鮮鋭度が低い上、画像に歪みが生じやすいという問
題がある。

また上記のような透過電子線像に対しては、像を見易く
する等の目的で階調処理、周波数強調処理、濃度処理、
減算処理、加算処理等の画像処理や、フーリエ解析法に
よる３次元像の再構成、画像の２値化および粒子径測定
等のための画像解析、さらには回折パターンの処理（結
晶情報の解析、格子定数、転移、格子欠陥の解明等）等
の処理が施されることが多いが、このような場合従来
は、写真フィルムを現像して得た顕微鏡像をミクロフォ
トメータで読み取って電子信号に変換し、この電子信号
を例えばＡ／Ｄ変換してからコンピュータにより処理す
るという煩雑な作業を行なっていた。

（発明の目的） 本発明は上記のような事情に鑑みてなされたものであ
り、電子顕微鏡像を高感度、高画質で記録再生すること
を可能にし、しかも像再生に際し、顕微鏡像を担持する
電気信号が直接得られるように電子顕微鏡像を記録でき
る電子顕微鏡像記録装置を提供することを目的とするも
のである。

（発明の構成） 本発明の電子顕微鏡像記録装置は、 電子顕微鏡の真空径内に配置されて、電子線エネルギー
を蓄積する蓄積性螢光体シートを収納するセンサ供給部
と、 電子顕微鏡の結像面に上記蓄積性螢光体シートを保持し
て、試料を透過した電子線を該シートに蓄積記録させる
記録部と、 上記蓄積記録がなされた蓄積性螢光体シートを収納する
センサ受納部と、 上記センサ供給部に収納された蓄積性螢光体シートを上
記記録部へ供給するセンサ供給手段と、 上記記録部において電子顕微鏡像記録がなされた後、蓄
積性螢光体シートを該記録部から取り出し、上記センサ
受納部へ送り出すセンサ送出し手段と、 上記センサ供給部と記録部との間に設けられ、蓄積性螢
光体シートに光照射あるいは加熱を行なって、該シート
に蓄積されている残存放射線エネルギーを放出させる消
去手段とから構成されたこと特徴とするものである。

上記蓄積性螢光体シートとして具体的には、例えば特開
昭５５−１２４２９号、同５５−１１６３４０号、同５
５−１６３４７２号、同５６−１１３９５号、同５６−
１０４６４５号公報等に示される蓄積性螢光体シートが
特に好適に用いられうる。すなわち、ある種の螢光体に
電子線等の放射線を照射するとこの放射線のエネルギー
の一部がその螢光体中に蓄積され、その後その螢光体に
可視光等の励起光を照射すると、蓄積されたエネルギー
に応じて螢光体が螢光（輝尽発光）を示す。このような
性質を示す螢光体を蓄積性螢光体と言い、蓄積性螢光体
シートとは、上記蓄積性螢光体からなるシート状の記録
体のことであり、一般に支持体とこの支持体上に積層さ
れた蓄積性螢光体層とからなる。蓄積性螢光体層は蓄積
性螢光体を適当な結合剤中に分散させて形成したもので
あるが、この蓄積性螢光体層が自己支持性である場合、
それ自体で蓄積性螢光体シートとなりうる。

電子顕微鏡の結像面に上記蓄積性螢光体シートを配置し
て、該シートに透過電子線による電子顕微鏡像を蓄積記
録したならば、例えば特開昭５９−１５０１７５号明細
書に示されるように、このシートを可視光等の励起光で
走査して、該センサに蓄積記録された電子線エネルギー
を光として放出させ、この放出光を光電的に読み取れ
ば、透過電子線像に対応する電気信号が得られる。こう
して得られた電気的画像信号を用いれば、ＣＲＴ等のデ
ィスプレイに電子顕微鏡像を表示させることもできる
し、あるいはハードコピーとして永久記録すすることも
できるし、さらには上記画像信号を一旦磁気テープ、磁
気ディスク等の記憶媒体に記憶させておくこともでき
る。

そして上記蓄積性螢光体シートを用いれば、電子顕微鏡
像を高感度で記録することが可能になる。またこの蓄積
性螢光体シートに電子顕微鏡像を蓄積記録すれば、上述
の通り、像読取りに際して電子顕微鏡像を担持する電子
信号が直接得られるから、電子顕微鏡像に階調処理、周
波数強調処理等の画像処理を施すことも極めて容易にな
る。

また本発明装置においては、センサ供給部に収納された
蓄積性螢光体シートをセンサ供給手段により電子顕微鏡
像面に供給し、電子顕微鏡像記録後は蓄積性螢光体シー
トをこの結像面からセンサ送出し手段によって排出する
ようにしているから、上記センサ供給部に多量の蓄積性
螢光体シートを収納しておいて、連続的に能率良く多数
の電子顕微鏡像記録を行なうことが可能になる。

前述の蓄積性螢光体シートには、再使用されるものにあ
っては前回記録された電子顕微鏡像の残像が残っている
ことがあったり、放置されているうちに螢光体内に不純
物として混入しているＲａなどの放射性元素環境放射線
の影響を受けてあるいは微小な残像の浮き上り現像によ
るノイズ成分を蓄積したりしていることがある。本発明
装置においては前記のような消去手段を設け、これら残
像放射線エネルギー（すなわち前記ノイズ成分または前
記ノイズ成分と前記残存の双方）を像記録直前に消去す
るようにしているから、電子顕微鏡像は高Ｓ／Ｎで画質
良好に記録されるようになる。

本発明において利用される蓄積性螢光体シートに用いら
れる輝尽性螢光体の例としては、 米国特許第３，８５９，５２７号明細書に記載されてい
るＳｒＳ：Ｃｅ，Ｓｍ、ＳｒＳ：Ｅｕ，Ｓｍ、Ｔｈ
Ｏ_２：Ｅｒ、およびＬａ_２Ｏ_２Ｓ：Ｅｕ，Ｓｍなどの組
成式で表わされる螢光体、 特開昭５５−１２１４２号公報に記載されているＺｎ
Ｓ：Ｃｕ，Ｐｂ、ＢａＯ・ｘＡｌ_２Ｏ_３：Ｅｕ［ただ
し、０．８≦ｘ≦１０］、および、Ｍ²⁺Ｏ・ｘＳｉ
Ｏ_２：Ａ［ただし、Ｍ²⁺はＭｇ、Ｃａ、Ｓｒ、Ｚｎ、Ｃ
ｄ、またはＢａであり、ＡはＣｅ、Ｔｂ、Ｅｕ、Ｔｍ、
Ｐｂ、Ｔｌ、Ｂｉ、またはＭｎであり、ｘは、０．５≦
ｘ≦２．５である］などの組成式で表わされる螢光体、 特開昭５５−１２１４３号公報に記載されている（Ｂａ
_1-x-y ，Ｍｇ_ｘ，Ｃａ_ｙ）ＦＸ：ａＥｕ²⁺［ただし、Ｘ
はＣｌおよびＢｒのうちの少なくとも一つで、ｘおよび
ｙは、０＜ｘ＋ｙ≦０．６、かつｘｙ≠０であり、ａ
は、１０^-6≦ａ≦５×１０^-2である］の組成式で表わさ
れる螢光体、 特開昭５５−１２１４４号公報に記載されているＬｎＯ
Ｘ：ｘＡ［ただし、ＬｎはＬａ、Ｙ、Ｇｄ、およびＬｕ
のうちの少なくとも一つ、ＸはＣｌおよびＢｒのうちの
少なくとも一つ、ＡはＣｅおよびＴｂのうちの少なくと
も一つ、そして、ｘは、０＜ｘ＜０．１である］の組成
式で表わされる螢光体、 特開昭５５−１２１４５号公報に記載されている（Ｂａ
_1-x ，Ｍ^II _x］ＦＸ：ｙＡ［ただし、Ｍ^IIはＭｇ、Ｃ
ａ、Ｓｒ、Ｚｎ、およびＣｄのうちの少なくとも一つ、
ＸはＣｌ、Ｂｒ、およびＩのうちの少なくとも一つ、Ａ
はＥｕ、Ｔｂ、Ｃｅ、Ｔｍ、Ｄｙ、Ｐｒ、Ｈｏ、Ｎｄ、
Ｙｂ、およびＥｒのうちの少なくとも一つ、そしてｘ
は、０≦ｘ≦０．６、ｙは、０≦ｙ≦０．２である］の
組成式で表わされる螢光体、 特開昭５５−１６００７８号公報に記載されているＭ^II
ＦＸ・ｘＡ：ｙＬｎ［ただし、Ｍ^IIはＢａ、Ｃａ、Ｓ
ｒ、Ｍｇ、Ｚｎ、およびＣｄのうちの少なくとも一種、
ＡはＢｅＯ、ＭｇＯ、ＣａＯ、ＳｒＯ、ＢａＯ、Ｚｎ
Ｏ、Ａｌ_２Ｏ_３、Ｙ_２Ｏ_３、Ｌａ_２Ｏ_３、Ｉｎ_２Ｏ_３、
ＳｉＯ_２、ＴｌＯ_２、ＺｒＯ_２、ＧｅＯ_２、ＳｎＯ_２、
Ｎｂ_２Ｏ_５、Ｔａ_２Ｏ_５、およびＴｈＯ_２のうちの少な
くとも一種、ＬｎはＥｕ、Ｔｂ、Ｃｅ、Ｔｍ、Ｄｙ、Ｐ
ｒ、Ｈｏ、Ｎｄ、Ｙｂ、Ｅｒ、Ｓｍ、およびＧｄのうち
の少なくとも一種、ＸはＣｌ、Ｂｒ、およびＩのうちの
少なくとも一種であり、ｘおよびｙはそれぞれ５×１０
_-5≦ｘ≦０．５、および０≦ｙ≦０．２である］の組成
式で表わされる螢光体、 特開昭５６−１１６７７７号公報に記載されている（Ｂ
ａ_1-x ，Ｍ^II _x）Ｆ_２・ａＢａＸ_２：ｙＥｕ、ｚＡ［た
だし、Ｍ^IIはベリリウム、マグネシウム、カルシウム、
ストロンチウム、亜鉛、およびカドミウムのうちの少な
くとも一種、Ｘは塩素、臭素、および沃素のうちの少な
くとも一種、Ａはジルコニウムおよびスカンジウムのう
ちの少なくとも一種であり、ａ、ｘ、ｙ、およびｚはそ
れぞれ０．５≦ａ≦１．２５、０≦ｘ≦１、１０^-6≦ｙ
≦２×１０^-1、および０＜ｚ≦１０^-2である］ の組成式で表わされる螢光体、 特開昭５７−２３６７３号公報に記載されている（Ｂａ
_１−ｘ ，Ｍ^II _x）Ｆ_２・ａＢａＸ_２：ｙＥｕ、ｚＢ
［ただし、Ｍ^IIはベリリウム、マグネシム、カルシウ
ム、ストリロンチウム、亜鉛、およびカドミウムのうち
の少なくとも一種、Ｘは塩素、臭素、および沃素のうち
の少なくとも一種であり、ａ、ｘ、ｙ、及びｚはそれぞ
れ０．５≦ａ≦１．２５、０≦ｘ≦１、１０^-6≦ｙ≦２
×１０^-1、および０＜ｚ≦１０^-1である］の組成式で表
わされる螢光体、 特開昭５７−２３６７５号公報に記載されている（Ｂａ
_1-x ，Ｍ^II _x）Ｆ_２・ａＢａＸ_２：ｙＥｕ、ｚＡ［ただ
し、Ｍ はベリリウム、マグネシム、カルシウム、スト
リロンチウム、亜鉛、およびカドミウムのうちの少なく
とも一種、Ｘは塩素、臭素、および沃素のうちの少なく
とも一種、Ａは砒素および珪素のうちの少なくとも一種
であり、ａ、ｘ、ｙ、およびｚはそれぞれ０．５≦ａ≦
１．２５、０≦ｘ≦１、１０^-6≦ｙ≦２×１０^-1、およ
び０＜ｚ≦１０^-1である］の組成式で表わされる螢光
体、 特開昭５８−２０６６７８号公報に記載されているＢａ
_1-x Ｍ_x/2Ｌ_x/2ＦＸ：ｙＥｕ²⁺［ただし、Ｍは、Ｌｉ、
Ｎａ、Ｋ、Ｒｂ、およびＣｓからなる群より選ばれる少
なくとも一種のアルカリ金属を表わし；Ｌは、Ｓｃ、
Ｙ、Ｌａ、Ｃｅ、Ｐｒ、Ｎｄ、Ｐｍ、Ｓｍ、Ｇｄ、Ｔ
ｄ、Ｄｙ、Ｈｏ、Ｅｒ、Ｔｍ、Ｙｂ、Ｌｕ、Ａｌ、Ｇ
ａ、Ｉｎ、およびＴｌからなる群より選ばれる少なくと
も一種の三価金属を表わし；Ｘは、Ｃｌ、Ｂｒ、および
Ｉからなる群より選ばれる少なくとも一種のハロゲンを
表わし；そして、ｘは１０^-2≦ｘ≦０．５、ｙは０＜ｙ
≦０．１である］組成式で表わされる螢光体、 特開昭５９−２７９８０号公報に記載されているＢａＦ
Ｘ・ｘＡ：ｙＥｕ²⁺［ただし、Ｘは、Ｃｌ、Ｂｒ、およ
びＩからなる群より選ばれる少なくとも一種のハロゲン
であり；Ａは、テトラフルオロホウ酸化合物の焼成物で
あり；そして、ｘは１０^-6≦ｘ≦０．１、ｙは０＜ｙ≦
０．１である］の組成式で表わされる螢光体、 特開昭５９−４７２８９号公報に記載されているＢａＦ
Ｘ・ｘＡ：ｙＥｕ²⁺［ただし、Ｘは、Ｃｌ、Ｂｒ、およ
びＩからなる群より選ばれる少なくとも一種のハロゲン
であり；Ａは、ヘキサフルオロケイ酸、ヘキサフルオロ
チタン酸およびヘキサフルオロジルコニウム酸の一価も
しくは二価金属の塩からなるヘキサフルオロ化合物群よ
り選ばれる少なくとも一種の化合物の焼成物であり；そ
して、ｘは１０^-6≦ｘ≦０．１、ｙは０＜ｙ≦０．１で
ある］の組成式で表わされる螢光体、 特開昭５９−５６４７９号公報に記載されているＢａＦ
Ｘ・ｘＮａＸ′：ａＥｕ²⁺［ただし、ＸおよびＸ′は、
それぞれＣｌ、Ｂｒ、およびＩのうちの少なくとも一種
であり、ｘおよびａはそれぞれ０＜ｘ≦２、および０＜
ａ≦０．２である］の組成式で表わされる螢光体、 特開昭５９−５６４８０号公報に記載されているＭ^IIＦ
Ｘ・ｘＮａＸ′：ｙＥｕ²⁺：ｚＡ［ただし、Ｍ^IIは、Ｂ
ａ、Ｓｒ、およびＣａからなる群より選ばれる少なくと
も一種のアルカリ土類金属であり；ＸおよびＸ′は、そ
れぞれＣｌ、Ｂｒ、およびＩからなる群より選ばれる少
なくとも一種のハロゲンであり；Ａは、Ｖ、Ｃｒ、Ｍ
ｎ、Ｆｅ、Ｃｏ、およびＮｉより選ばれる少なくとも一
種の遷移金属であり；そして、ｘは０＜ｘ≦２、ｙは０
＜ｙ≦０．２、およびｚは０＜ｚ≦１０^-2である］の組
成式で表わされる螢光体、 本出願人による特開昭５９−７５２００号公報に記載さ
れているＭ^IIＦＸ・ａＭ^IＸ′・ｂＭ′^IIＸ″_２・ｃＭ
^IIIＸ″′_３・ｘＡ：ｙＥｕ²⁺［ただし、Ｍ^IIはＢａ、
Ｓｒ、およびＣａからなる群より選ばれる少なくとも一
種のアルカリ土類金属であり；Ｍ^IはＬｉ、Ｎａ、Ｋ、
Ｒｂ、およびＣｓからなる群より選ばれる少なくとも一
種のアルカリ金属であり、Ｍ′^IIはＢｅおよびＭｇから
なる群より選ばれる少なくとも一種の二価金属であり；
Ｍ^IIIはＡｌ、Ｇａ、Ｉｎ、およびＴｌからなる群より
選ばれる少なくとも一種の三価金属であり；Ａは金属酸
化物であり；ＸはＣｌ、Ｂｒ、およびＩからなる群より
選ばれる少なくとも一種のハロゲンであり；Ｘ′、
Ｘ″、およびＸ″′は、Ｆ、Ｃｌ、Ｂｒ、およびＩから
なる群より選ばれる少なくとも一種のハロゲンであり；
そして、ａは０≦ａ≦２、ｂは、０≦ｂ≦１０^-2、ｃは
０≦ｃ≦１０^-2、かつａ＋ｂ＋ｃ≧１０^-6であり；ｘは
０＜ｘ≦０．５、ｙは０＜ｙ≦０．２である］の組成式
で表わされる螢光体、 特願昭５８−１９３１６１号明細書に記載された Ｍ^IIＸ_２・ａＭ^IIＸ′_２：ｘＥｕ²⁺ （ただし、Ｍ^IIはＢａ、ＳｒおよびＣａからなる群より
選ばれる少なくとも一種のアルカリ土類金属であり；Ｘ
およびＸ′はＣｌ、ＢｒおよびＩからなる群より選ばれ
る少なくとも一種のハロゲンであって、かつＸ≠Ｘ′で
あり；そしてａは０．１≦ａ≦１０．０の範囲の数値で
あり、ｘは０＜ｘ≦０．２の範囲の数値である）なる組
成式で表わされ螢光体、 などを挙げるごとかできる。

ただし、本発明に用いられる輝尽性螢光体は上述の螢光
体に限られるものではなく、放射線を照射したのちに励
起光を昭射した場合に、輝尽性発生を示す螢光体であれ
ばいかなるものであってもよい。

これらの螢光体シートは保護層や、光反射性もしくは光
吸収性の下引層を有していてもよく、またその螢光体層
は特開昭５５−１６３５００号公報に開示されているよ
うに顔料又は染料で着色されていてもよい。

（実施態様） 以下、図面を参照して本発明の実施態様を詳細に説明す
る。

第１図は、本発明の一実施態様による電子顕微鏡像記録
装置の大略を示すものである。電子顕微鏡の鏡体部１
は、一様の速度の電子線２を射出する電子銃３と、電子
線２を試料面に絞り込む磁気レンズ、静電レンズ等から
なる少なくとも１コの集束レンズ４と、試料台５と、上
記集束レンズ４と同様の対物レンズ６と、投影レンズ７
とを有してなる。試料台５上に載置された試料８を透過
した電子線２は上記対物レンズ６により屈折され、該試
料８の拡大散乱像８ａを形成する。この拡大散乱像８ａ
は投影レンズ７により、結像面９に結像投影される（図
中の８ｂ）。

上記電子顕微鏡の鏡体部１の下方には、本発明による電
子顕微鏡像記録装置10が配置されている。この電子顕微
鏡像記録装置10は、２次元センサとしての蓄積性螢光体
シート12を多数枚収めた供給用マガジン14が収納される
センサ供給部16と、前記結像面９を含むように形成され
た記録部18と、上記供給用マガジン14と同様の受納用マ
ガジン20が収納されるセンサ受納部22とを有し、上記セ
ンサ供給部16と記録部18との間には消去光源24が配設さ
れている。そして上記センサ供給部16と記録部18との間
に差し渡して、水平方向に移動可能なシート供給テーブ
ル26が設けられている。該シート供給テーブル26には歯
車28に噛合するラック30が固定され、歯車28が回転され
ると、シート供給テーブル26は図中左右方向に移動する
ようになっている。またセンサ受納部22には、前記記録
部18内の蓄積性螢光体シート12を保持して受納用マガジ
ン20内に落とし込むシート送出しアーム32が設けられて
いる。なお鏡体部１と電子顕微鏡像記録装置10との間に
は、それぞれ図中矢印Ａ方向に回動可能なシャッター34
と螢光スクリー36とが設けられ、これらシャッター34と
スクリーン36は各々図示しないレバーによって回動操作
されるようになっている。また上記シャッター34の上方
において、鏡体部１の周壁には例えば鉛ガラスからなる
観察窓38が設けられている。

そして上記鏡体部１の内部と、電子顕微鏡像記録装置10
の内部は、電子顕微鏡の稼働中、公知の排気装置によっ
て真空状態に維持されるが、鏡体部１と電子顕微鏡像記
録装置10との間は公知の遮断部材（図示せず）が設けら
れ、該遮断部材によって鏡体部１内部と電子顕微鏡像記
録装置10の内部とを互いに遮断することにより、供給用
マガジン14の装着および受納用マガジン20の取出しの際
に、電子顕微鏡像記録装置10内の真空を破壊しても、鏡
体部１内は真空状態に維持できるようになっている。

電子顕微鏡像の記録を行なう際、センサ供給部16内には
蓄積性螢光体シート12を多数枚収めた供給用マガジン14
が収納され、またセンサ受納部22内には空の受納用マガ
ジン20が収納される。そして前記シャッター34と螢光ス
クリーン36は、電子線２を遮る位置（図中水平位置）に
設定される。また前記歯車28が図中時計方向に回転され
てシート供給テーブル26が図中右方に移動され、供給用
マガジン14の最下位の蓄積性螢光体シート12が記録部18
に送られる。こうして蓄積性螢光体シート12が送られる
とき、前記消去光源24が点灯され、該シート12は残存放
射線エネルギーの消去を受ける（この消去については後
に詳述する）。シート供給テーブル26はシート12が前記
結像面９に位置すると停止される。前記電子線２は螢光
スクリーン36に当たって螢光を発生させるので、該電子
線２が担持する拡大散乱像８ａが、観察窓38を通して観
察される。このように螢光スクリーン36を観察して拡大
散乱像８ａのピント、倍率および視野範囲が決定された
後、シャッター34と螢光スクリーン36は、前述のレバー
を操作するとにより、電子線２を遮らない位置まで跳ね
上げられる。こうすると電子線２は、記録部18にセット
されている蓄積性螢光体シート12に到達し、拡大散乱像
８ｂを担持する電子線エネルギーが該シート12に蓄積記
録される。

上記のようにシャッター34を開いて電子線露光を行なっ
た後、シャッター34が閉じられる。そして拡大散乱像８
ｂを蓄積記録した蓄積性螢光体シート12は、シート送出
しアーム32によって受納用マガジン20内に落とし込まれ
る。そしてシート供給テーブル26は、歯車28を逆転する
ことによってセンサ供給部16に戻され、次回の電子顕微
鏡像記録に備えて、前述と同様にして供給用マガジン14
内の蓄積性螢光体シート12を１枚記録部18に供給する。

上記の操作が繰り返されると、受納用マガジン20内に
は、電子顕微鏡像記録済みの蓄積性螢光体シート12がま
とめて収納される。そこで一連の電子顕微鏡像記録が終
了したならば、この受納用マガジン20をセンサ受納部22
から取り出し、蓄積性螢光体シート12を電子顕微鏡像読
取りにかける。第２図はこの電子顕微鏡像読取りを行な
う画像読取装置の一例を示すものである。この装置にお
いて蓄積性螢光体シート12は、例えばエンドレスベルト
からなるシート搬送手段40上に載置される。そしてＨｅ
−Ｎｅレーザ管等の励起光源42から射出される励起光ビ
ーム44を、ガルバノメータミラー等の光偏向器46によっ
て偏向し、蓄積性螢光体シート12を該ビーム44により矢
印Ｘ方向に走査する（主走査）。それとともに上記シー
ト搬送手段40により、蓄積 性螢光体シート12を上記主走査方向と略直角なＹ方向に
移動させる（副走査）。それにより蓄積性螢光体シート
12は、その全面に亘って励起光ビーム44の照射を受け
る。この励起光照射により蓄積性螢光体シート12は、蓄
積記録した電子線エネルギーに応じたレベルの輝尽発光
光48を放出する。この輝尽発光光48は集光体50の入射端
面50ａから該集光体50内に入射し、該集光体50内を全反
射を繰り返して進んで射出端面50ｂから射出し、この射
出端面50ｂに接続されたフォトマル等の光検出器52に受
光され、上記輝尽発光光量が光電的に読み取られる。光
検出器52から出力される電気信号は前記電子線エネルギ
ーのレベルを示すものとなり、この電気信号は画像処理
回路54に送られて必要な画像処理が施された上、画像再
生装置56に入力される。この画像再生装置56は、ＣＲＴ
などのディスプレイでもよいし、また感光フィルムに光
走査記録を行なう記録装置であってもよい。このように
前記輝尽発光光量に対応した電気信号を用いて画像を出
力することにより、上記輝尽発光光48が担持する前記拡
大散乱像８ｂが再生される。

第６図は画像再生装置５６の一例として、画像走査記録
装置を示すものである。感光フイルム１３０を矢印Ｙの
副走査方向へ移動させるとともにレーザービーム１３１
をこの感光フイルム１３０上にＸ方向に主走査され、レ
ーザービーム１３１をＡ／Ｏ変調器１３２により前記画
像処理回路５４からの画像信号に基づいて変調すること
により、感光フイルム１３０上に可視像が形成される。

ここで上記感光フイルム１３０上に形成される可視像の
画面サイズは、前記結像面９のサイズ（すなわち２次元
センサへの蓄積記録面積）よりも大きく設定され、上記
拡大散乱像８ｂは結像面９上におけるよりも拡大して再
生さる。蓄積性螢光体シート１０を用いれば、上記拡大
散乱像８ｂは高鮮鋭度で再生されるので、このように拡
大しても十分良好な画質の再生画像が得られる。したが
って蓄積性螢光体シート１０として小サイズのものが使
用可能で、それとともに光電変換器１５も小型のものが
使用可能となり、装置は全体として小型に形成されう
る。

第６図の如き画像走査記録装置にて拡大した画像を出力
するためには、その走査線密度を蓄積性螢光体シート１
０から画像情報を得る際の読み取り走査線密度より粗に
すればよい。本発明のような小サイズの蓄積性螢光体シ
ートから充分な画像情報を得るには読み取り走査線密度
は１０ピクセル／mm以上、特に１５ピクセル／mm〜１０
０ピクセル／mmの範囲に設定するのが好ましいが、再生
像記録のために走査線密度はこれよりも粗とし、好まし
くは５ピクセル／mm〜２０ピクセル／mmの範囲において
使用した読み取り走査線密度よりも粗い走査線密度を選
択すれば、画質の低下なく拡大再生像を得ることができ
る。

前述のように電子顕微鏡読取り時に、蓄積性螢光体シー
ト12に励起光を照射しても、該シート12に蓄積されてい
る電子線エネルギーはすべて放出する訳ではなく、電子
顕微鏡像の残像が残る場合がある。またこの残像の他に
蓄積性螢光体シート12には、その蓄積性螢光体に不純物
として含まれる²²⁶Ｒａなどの放射性元素によるノイズ
成分や、環境放射線からのノイズ成分が蓄積しやすくな
っている。そこで前述のように、電子顕微鏡像記録前
に、該シート12に消去光源24から消去光58を照射する。
この消去光58は蓄積性螢光体シート12の励起波長領域に
含まれるものであり、このような消去光58が照射される
ことにより、シート12に蓄積していた上記残存放射線エ
ネルギーが消去される。上記の消去光源24としては、例
えば特開昭５６−１１３９２号に示されているようなタ
ングステンランプ、ハロゲンランプ、赤外線ランプ、キ
セノンフラッシュランプあるいはレーザ光源等が任意に
選択使用されうる。またこのような光源を用いず、蓄積
性螢光体シート12を加熱することによっても、上記残像
やノイズ成分を消去することができる。

したがって画像読取り後の蓄積性螢光体シート12は、そ
のまま供給用マガジン14に収納してセンサ供給部16に装
填し、再度使用可能であるが、上記消去光源24と同様の
光源を有する消去装置を別に設け、画像読取り後の蓄積
性螢光体シート12をこの消去装置にかけて消去を行な
い、上記記録装置10の消去光源24は主として、前記放射
線元素や環境放射線および残像の浮き上がり現像による
微小ノイズ成分を消去するために使用するようにしても
よい。そうすればこの消去光源24として、比較的小容量
のものが使用できるようになる。蓄積性螢光体シート12
に照射する消去光量については、例えば特開昭５８−８
０６３３号公報等に詳しく示されている。消去光量＝照
度×時間であるから、所望の消去光量を設定するために
は、消去光源24の発光強度、あるいは消去光照射位置に
おけるシート12の搬送速度（必要によっては、消去光照
射位置でシート12を停止させてもよい）を適当に決定す
ればよい。

第３図は本発明の第２実施態様装置を示すものである。
この電子顕微鏡像記録装置60においては、センサ供給部
16とセンサ受納部22とが上下に並べて配設されている。
センサ供給部16に装着された供給用マガジン14内の蓄積
性螢光体シート12は、例えば該シート12の端部を把持す
るシート供給アーム62によって供給用マガジン14から１
枚ずつ取り出され、２枚のガイド板64間に送られ、シー
ト供給ローラ66およびシート給排ローラ68ａ、68ｂ、68
ｃによって、電子顕微鏡の結像面９を含む記録部18に送
られる。そしてセンサ供給部16から記録部18に送られる
途中で蓄積性螢光体シート12には、消去光源24から消去
光58が照射され、前記残存放射線エネルギーが消去され
る。記録部18において蓄積性螢光体シート12は、シート
給排ローラ68ｂ、68ｃによって結像面９に保持され、前
記第１実施態様におけるとの同様にして、該シート12に
試料８の拡大散乱像８ｂが蓄積記録される。この電子顕
微鏡記録後、シート給排ローラ68ｂ、68ｃが逆転され、
またガイド板70が第３図の破線表示位置に動かされるこ
とにより、シート12はシート給排ローラ68ａおよびシー
ト送出しローラ72を介して２枚のガイド板74の間に送ら
れ、前記シート供給アーム62と同様のシート送出しアー
ム76により、センサ受納部22の受納部マガジン20内に収
納される。

第４図は本発明の第３実差態様装置を示すものである。
この電子顕微鏡像記録装置80においては、２次元センサ
としてベルト状の蓄積性螢光体シート82が使用されてい
る。この蓄積性螢光体シート82はシート供給ローラ84に
巻回されてセンサ供給部16に収納され、シート保持用ロ
ーラ86、88によって張架されて記録部18の結像面９に保
持され、そしてこの先端は、センサ受納部22内に配され
たシート巻取ロール90に係止されている。電子顕微鏡像
記録を行なうとき蓄積性螢光体シート82は、シート巻取
ロール90が回転されることにより、シート供給ロール84
から該巻取ロール90側に所定長さずつ送られる。こうし
て順次結像面９に配置される蓄積性螢光体シート82の各
部には、前記第１、第２実施態様におけるのと同様にし
て、試料８の拡大散乱像８ｂが蓄積記録される。またシ
ート供給ロール84から記録部18に送られる蓄積性螢光体
シート82には、消去光源24から消去光58が照射され、前
記残存放射線エネルギーが消去される。

以上の操作が繰り返されて蓄積性螢光体シート82が全量
使用されると、該蓄積性螢光体シート82はシート巻取ロ
ール90ごとセンサ受納部22から取り出されるか、あるい
はシート供給ロール84に巻き戻して該供給ロール84ごと
センサ供給部16から取り出され、前述したような画像読
取りにかけられる。本実施態様装置においては、センサ
供給部16、記録部18およびセンサ受納部22内の蓄積性螢
光体シート82は、遮光板92によって遮光されるようにな
っており、したがって消去光源24を常時点灯しておくこ
とも可能となっている。しかし経済性の点からは、消去
光源24は必要な時間だけ間けつ的に点灯させるのが好ま
しい。

なお、前記の各実施態様において、消去光源24は電子顕
微鏡像記録装置の真空系外に置き、この記録装置の器壁
に投光性の窓を設けて、その窓を介して蓄積性螢光体シ
ートに消去光を照射するようにしてもよい。

以上透過電子線による試料８の拡大散乱像８ｂを記録す
る実施態様について説明したが、本発明装置は、前述し
た試料の回折パターンを記録することもできる。第５図
は試料８の回折パターン８ｃを記録する様子を示すもの
である。本実施態様において電子顕微鏡100 は、対物レ
ンズ６と投影レンズ７との間に中間レンズ102 を備えた
ものが使用され、対物レンズ６の後焦平面に形成された
試料８の回折パターン８ｃは、上記後焦平面に焦点を合
わせた中間レンズ102 および投影レンズ７により、結像
面９に拡大投影される。この場合にも上記結像面９に２
次元センサとしての蓄積性螢光体シート12を配置すれ
ば、該シート12に透過電子線２による上記回折パターン
８ｃの拡大像が蓄積記録される。この蓄積記録された回
折パターン８ｃは、前記第２図で説明したのと全く同様
にして読取り可能であり、その読取り像はＣＲＴに表示
したり、あるいはハードコピーとして再生したりするこ
とができる。

（発明の効果） 以上詳細に説明した通り本発明の電子顕微鏡像装置は、
高感度の蓄積性螢光体シートに電子顕微鏡像を蓄積記録
するものであるから、電子顕微鏡像を高感度で記録する
ことが可能になり、したがって電子顕微鏡の電子線露光
量を低減でき、試料の損傷を少なくすることができる。

また上記のような蓄積性螢光体シートに電子顕微鏡像を
記録するようにしたから、画像読取りに際して電子顕微
鏡像が直接電気信号として読み取られ、したがって電気
顕微鏡像に階調処理、周波数強調処理等の画像処理を施
すことを極めて容易になり、また前述したような回折パ
ターンの処理や、３次元像の再構成、画像の２値化等の
画像解析も、上記電気信号をコンピュータに入力するこ
とにより、従来に比べ極めて簡単かつ迅速に行なえるよ
うになる。

さらに、電子顕微鏡像を蓄積記録する蓄積性螢光体シー
トは、光照射、加熱等の処理を施すことにより再使用可
能であるから、本発明によれば従来の銀塩写真システム
を採用する場合等に比べ、より経済的に電子顕微鏡像を
記録できる。また本発明装置では、電子線結像面と共通
の真空系内で蓄積性螢光体シートを再使用できるので、
従来のフィルム法のように真空をやぶってフィルム交換
等を行なう必要がなく、連続的に多数の撮影を行なえる
という効果も奏する。

また本発明装置においては、蓄積性螢光体シートを、セ
ンサ供給手段とセンサ送出し手段によって自動給排する
ようにしているから、センサ供給部に多量の蓄積性螢光
体シートを収納しておいて、連続的に能率良く多数の電
子顕微鏡像記録を行なうことが可能になる。そして本発
明装置においては、電子顕微鏡像記録直前に残像やノイ
ズ成分の消去を行なうようにしているから、Ｓ／Ｎのよ
い高画質の電子顕微鏡像を記録することが可能となる。
特に本発明装置では、電子顕微鏡の真空系内にセンサ供
給部を配置しており、このような真空系内では放射線が
散乱しやすいためにセンサ供給部の蓄積性螢光体シート
が放射線のカブリを多く受けることになる。したがっ
て、上記ノイズ成分の消去による画質改善の効果は、特
に著しいものとなる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の第１実施態様装置を示す概略図、 第２図は本発明装置により電子顕微鏡像記録がなされた
蓄積性螢光体シートから、画像読取りを行なう装置の一
例を示す概略図、 第３図は本発明の第２実施態様装置を示す概略図、 第４図は本発明の第３実施態様装置を示す概略図、 第５図は本発明装置に組み合わされる電子顕微鏡の他の
例を示す概略図、第６図は本発明方法に基づいて電子顕
微鏡像を再生する画像再生装置の一例を示す概略図であ
る。 １……電子顕微鏡の鏡体部、２……電子線 ９……電子顕微鏡の結像面 10、60、80……電子顕微鏡像記録装置 12、82……蓄積性螢光体シート 14……供給用マガジン、16……センサ供給部 18……記録部、20……受納用マガジン 22……センサ受納部、24……消去光源 26……シート供給テーブル 32……シート送出しアーム、58……消去光 62……シート供給アーム、66……シート供給ローラ 68ａ、68ｂ、68ｃ……シート給排ローラ 72……シート送出しローラ 84……シート供給ロール 86、88……シート保持用ローラ 90……シート巻取ロール

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】電子顕微鏡の真空系内に配置されて、電子
   線エネルギーを蓄積する蓄積性螢光体シートを収納する
   センサ供給部、 電子顕微鏡の結像面に前記蓄積性螢光体シートを保持し
   て、試料を透過した電子線を該シートに蓄積記録させる
   記録部、 前記蓄積記録がなされた蓄積性螢光体シートを収納する
   センサ受納部、 前記センサ供給部に収納された前記蓄積性螢光体シート
   を前記記録部へ供給するセンサ供給手段、 前記蓄積記録がなされた後、前記蓄積性螢光体シートを
   前記記録部から取り出し、前記センサ受納部へ送り出す
   センサ送出し手段、および 前記センサ供給部と前記記録部との間に設けられ、前記
   蓄積性螢光体シートに光照射あるいは加熱を行なって、
   該シートに蓄積されている残存放射線エネルギーを放出
   させる消去手段からなる電子顕微鏡像記録装置。