JPH10134753A - Transmission electron microscope and scintillator - Google Patents

Transmission electron microscope and scintillator

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Publication number
JPH10134753A
JPH10134753A JP28959996A JP28959996A JPH10134753A JP H10134753 A JPH10134753 A JP H10134753A JP 28959996 A JP28959996 A JP 28959996A JP 28959996 A JP28959996 A JP 28959996A JP H10134753 A JPH10134753 A JP H10134753A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
glass
optical fiber
scintillator
electron microscope
electrons
Prior art date
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Pending
Application number
JP28959996A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Soichiro Hayashi
聰一郎 林
Kenichi Myochin
健一 明珍
Toshio Kouchi
俊男 小内
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Hitachi Ltd
Original Assignee
Hitachi Ltd
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Publication date
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To improve the insulation characteristic of optical fiber used for a scintillator to thereby enable detection of a good electron image by applying a conductive characteristic to clad glass or absorptive glass constituting the optical fiber. SOLUTION: An optical fiber comprises core glass 1 transmitting light, clad glass 12 covering the glass 1 and absorptive glass 13 absorbing the light leaked from the glass 11 and the light incident to the glass 12 and making small crosstalk. Material having an electric conductive characteristic is mixed in glass 12 and the glass 13 which are not required to transmit light and static destruction preventive measure is given thereto. Accordingly, it is possible to leak electrons entered the optical fiber without electrically charging the same, whereby a scintillator using the optical fiber resistant to the static destruction is provided.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は電子顕微鏡や加速器
等電子ビームやイオンビームのインテンシティ等を検出
・分析するような装置の信号検出装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a signal detection apparatus for an apparatus such as an electron microscope and an accelerator for detecting and analyzing the intensity of an electron beam or an ion beam.

【0002】[0002]

【従来の技術】透過型電子顕微鏡は電子ビームに含まれ
る試料情報を、蛍光板等のシンチレータで可視光像に変
換し、オペレータがその像を直接もしくはルーペ等で拡
大し目視観察している。また一部の装置にはTVカメラ
を使用して電子顕微鏡の像を観察する装置がある中で、
特に高倍率像を観察する際により明るい像が観察できる
よう、シンチレータとTVカメラとの間を光ファイバで
接続し、シンチレータの光学像を効率良く伝達できるよ
うにした装置もある。
2. Description of the Related Art In a transmission electron microscope, sample information contained in an electron beam is converted into a visible light image by a scintillator such as a fluorescent plate, and the image is visually observed by an operator directly or with a magnifier or the like. Some devices use a TV camera to observe the image of an electron microscope.
In particular, there is an apparatus in which a scintillator and a TV camera are connected by an optical fiber so that an optical image of the scintillator can be efficiently transmitted so that a brighter image can be observed when observing a high-magnification image.

【0003】[0003]

【発明が解決しようとする課題】光ファイバを使用した
シンチレータで、シンチレータに照射される電子ビーム
の単位時間当りの電流値が漏洩電流よりも大きくなる
と、光ファイバの内部に進入した電子が特定の場所に帯
電し、光ファイバを絶縁破壊することがある。
SUMMARY OF THE INVENTION In a scintillator using an optical fiber, when a current value per unit time of an electron beam applied to the scintillator becomes larger than a leakage current, electrons entering the inside of the optical fiber become specific. It may become charged in place and cause dielectric breakdown of the optical fiber.

【0004】本発明の目的は、シンチレータに使用する
光ファイバの絶縁特性を改良し、良質な電顕像等が検出
できるシンチレータを提供することにある。
An object of the present invention is to provide a scintillator in which the insulating properties of an optical fiber used for a scintillator are improved and a high quality electron microscope image or the like can be detected.

【0005】[0005]

【課題を解決するための手段】シンチレータに照射され
た電子ビームは、蛍光板で光学的な電顕像に変換され
る。さらに、蛍光板を透過した電子ビームの一部はそれ
に接続した光ファイバ内に進入する。電子ビームは進入
時の運動エネルギに見合った距離だけファイバ内を進行
し、一部の電子はリーク電流としてファイバ外に漏洩す
るが、他の電子はその位置に帯電する。この帯電した電
子はある一定の量、すなわち、光ファイバの絶縁破壊電
圧を越えると破壊しその機能を失う。
The electron beam applied to the scintillator is converted by a fluorescent screen into an optical microscope image. Further, a part of the electron beam transmitted through the fluorescent plate enters into an optical fiber connected thereto. The electron beam travels in the fiber by a distance commensurate with the kinetic energy at the time of entry, and some electrons leak out of the fiber as a leakage current, while other electrons are charged at that position. When the charged electrons exceed a certain amount, that is, exceeding a dielectric breakdown voltage of the optical fiber, the charged electrons are destroyed and lose their function.

【0006】この問題を解決する手段は、光ファイバそ
のものを導電性の素材、例えば、鉛ガラス等で構成すれ
ば電子は光ファイバ内に帯電しにくくなる。しかし、か
ような素材を使用するとガラスの光透過率は低下し、本
来の目的である電顕像を高効率で伝達することができな
くなる。このような状況をも考慮して光ファイバの改良
をするには、進入した電子の帯電量を最小にすることで
ある。それには、上記光の伝導効率を失わないように、
光ファイバを構成するクラッドガラスや吸収体ガラス等
に導電性を施すことが最善の手段である。
A means for solving this problem is that if the optical fiber itself is made of a conductive material, for example, lead glass, electrons are less likely to be charged in the optical fiber. However, when such a material is used, the light transmittance of the glass decreases, and it is impossible to transmit an electron microscope image, which is the original purpose, with high efficiency. In order to improve the optical fiber in consideration of such a situation, it is necessary to minimize the charge amount of the entered electrons. To do so, so as not to lose the light transmission efficiency
The best means is to make the clad glass, the absorber glass, and the like constituting the optical fiber conductive.

【0007】この導電性吸収体ガラスを光ファイバに採
用することで、少なくとも光ファイバに進入した電子の
うちクラッドガラスや吸収体ガラスに流れる割合は、そ
の面積比率以上に増加し、それは光ファイバ全体の体積
抵抗率を下げることになる。体積抵抗率を下げること
で、コアガラスに帯電する電子の量を減少させることが
でき、光ファイバの絶縁性能を改善することができる。
[0007] By employing this conductive absorber glass for the optical fiber, the ratio of at least the electrons that have entered the optical fiber to the cladding glass or the absorber glass increases to the area ratio or more, which means that Will be reduced. By reducing the volume resistivity, the amount of electrons charged on the core glass can be reduced, and the insulation performance of the optical fiber can be improved.

【0008】[0008]

【発明の実施の形態】図2は一般的な透過型電子顕微鏡
の構成を示す。電子銃・加速管21からの電子ビーム2
2は、コンデンサレンズ23で所望の電流値とスポット
サイズに設定し、試料24に照射する。試料24を透過
し、試料情報を含んだ電子ビーム22は、対物レンズ2
5で蛍光板28に焦点合わせされ、中間レンズ26と投
射レンズ27で拡大し、蛍光板28に試料24の電顕像
29を結像する。
FIG. 2 shows a configuration of a general transmission electron microscope. Electron beam 2 from electron gun / acceleration tube 21
2 sets a desired current value and a spot size with a condenser lens 23 and irradiates the sample 24. The electron beam 22 transmitted through the sample 24 and containing the sample information is
At 5, the image is focused on the fluorescent plate 28, enlarged by the intermediate lens 26 and the projection lens 27, and an electron microscope image 29 of the sample 24 is formed on the fluorescent plate 28.

【0009】また透過型電子顕微鏡には、蛍光板28の
下部に電顕像29のフィルム撮影するカメラ室31と、
電顕像29をTVカメラで撮影する目的で配置したシン
チレータ32等がある。電顕像29の撮影やTVカメラ
での観察は、蛍光板28を開閉し実行する。
The transmission electron microscope has a camera room 31 for taking a film of an electron microscope image 29 below the fluorescent plate 28,
There is a scintillator 32 and the like arranged for photographing the electron microscope image 29 with a TV camera. The photographing of the electron microscope image 29 and the observation with the TV camera are executed by opening and closing the fluorescent plate 28.

【0010】TVカメラでの電顕像29の撮影には、シ
ンチレータ32最上部の蛍光体33で可視光の電顕像に
変換し、光ファイバ34でTVカメラ35に結像させ、
CRTモニタ36の像を観察することできる。
In photographing the electron microscope image 29 with a TV camera, the fluorescent material 33 at the top of the scintillator 32 converts the image into a visible electron microscope image, and forms an image on a TV camera 35 with an optical fiber 34.
The image on the CRT monitor 36 can be observed.

【0011】図3はシンチレータ32の構造の一例を示
す。シンチレータ32の主要部である蛍光体33には薄
いアルミニウム膜37が蒸着され、蛍光体33を保護す
る等の役割である。また、光ファイバ34の表面全体に
はネサ膜等の導電膜38を蒸着し、光ファイバ34にあ
る電荷等を排除する目的で接地線39に接続される。こ
れは光ファイバ34が全体的に絶縁物であり、帯電した
電荷はこの接地線39を通してアースに放出しないと、
光ファイバ全体がチャージアップしてしまう恐れがある
からである。
FIG. 3 shows an example of the structure of the scintillator 32. A thin aluminum film 37 is deposited on the phosphor 33 which is a main part of the scintillator 32, and serves to protect the phosphor 33. In addition, a conductive film 38 such as a Nesa film is deposited on the entire surface of the optical fiber 34, and is connected to a ground wire 39 for the purpose of eliminating charges and the like in the optical fiber 34. This is because the optical fiber 34 is entirely an insulator, and the charged electric charge is not discharged to the ground through the ground wire 39.
This is because the entire optical fiber may be charged up.

【0012】さらに、光ファイバ34はTVカメラ35
の(図示していない)撮像管に接続し、蛍光体33で得
られた電顕像を光のロスを最少に、効率良く伝達する手
段として利用している。
Further, the optical fiber 34 is a TV camera 35
(Not shown), and uses the electron microscope image obtained by the phosphor 33 as a means for efficiently transmitting light loss with a minimum.

【0013】図4は電子ビーム22がシンチレータ32
に照射された時、シンチレータ32の内部における光信
号42や透過電子41の挙動や軌跡を推定した図であ
る。(ここでは図3に示したアルミニウム膜37は説明
の必要がないので省略した)。電子ビーム22の個々の
電子は蛍光体33に照射されると、一部の電子は蛍光体
33の粒子を発光させ、電子顕微鏡像の個々の要素であ
る光信号42となり、それらは光ファイバ34を透過し
TVカメラ35に入射される。
FIG. 4 shows that the electron beam 22 is applied to the scintillator 32.
FIG. 4 is a diagram in which the behavior and the trajectory of the optical signal 42 and the transmitted electrons 41 inside the scintillator 32 are estimated when the light is irradiated. (Here, the aluminum film 37 shown in FIG. 3 is omitted because it is not necessary to explain). When the individual electrons of the electron beam 22 irradiate the phosphor 33, some of the electrons cause the particles of the phosphor 33 to emit light, resulting in an optical signal 42 which is an individual element of the electron microscope image. And is incident on the TV camera 35.

【0014】残りの透過電子41は蛍光体33を通過
し、入射電子43として光ファイバ34内に進入する。
この入射電子43は、電子ビーム22が安定度の高い電
圧で加速されているので、光ファイバ34内の一定距離
(飛程)で停止しその位置に帯電する。しかし帯電電子
44は光ファイバ34の内部からリーク電子45として
導電膜38から接地線39に漏洩電流として流れ、そし
てアースを経由して電子銃・加速管21に戻る。
The remaining transmitted electrons 41 pass through the phosphor 33 and enter the optical fiber 34 as incident electrons 43.
Since the electron beam 22 is accelerated by a voltage with high stability, the incident electrons 43 stop at a certain distance (range) in the optical fiber 34 and are charged at that position. However, the charged electrons 44 flow as leak current from the inside of the optical fiber 34 as leak electrons 45 from the conductive film 38 to the ground line 39, and return to the electron gun / acceleration tube 21 via the ground.

【0015】この時、入射電子22の単位時間の入射量
とリーク電子45の単位時間の漏れ量の関係は、後者が
前者に比べて大きい場合には、帯電電子44の電位は低
い値のままであり、後者と前者が等しい場合は電位の変
化はなく、後者が前者に比べて小さい場合には、帯電電
子44の電位は時間の経過とともに徐々に増加すること
は容易に想像できる。
At this time, the relationship between the amount of incident electrons 22 per unit time and the amount of leak electrons 45 per unit time is such that when the latter is larger than the former, the potential of the charged electrons 44 remains at a low value. When the latter is equal to the former, there is no change in the potential, and when the latter is smaller than the former, it can be easily imagined that the potential of the charged electrons 44 gradually increases with time.

【0016】その結果、光ファイバ34内部からのリー
ク電子45より、入射電子43の方が多い場合には、帯
電電子44の電位は時間と共に上昇し、その位置におけ
る光ファイバ34の絶縁破壊電圧を越えると、一気に帯
電電子44は放電し当該光ファイバを破壊させると考え
られる。従って、できるだけリーク電子45の多い光フ
ァイバの方が、すなわち、光ファイバの体積抵抗率の低
い構成要素の方が絶縁破壊に対する耐力があると言え
る。
As a result, when the incident electrons 43 are more than the leak electrons 45 from the inside of the optical fiber 34, the potential of the charged electrons 44 rises with time, and the dielectric breakdown voltage of the optical fiber 34 at that position increases. If it exceeds, it is considered that the charged electrons 44 are discharged at a stretch and the optical fiber is broken. Therefore, it can be said that an optical fiber having as many leak electrons 45 as possible, that is, a component having a low volume resistivity of the optical fiber has a higher resistance to dielectric breakdown.

【0017】図1は一般的な光ファイバの構造を示し
た。光ファイバは、光を伝達するコアガラス11とその
被覆材のクラッドガラス12、そしてコアガラス11か
ら漏れた光とクラッドガラス12に入射した光を吸収
し、クロストークを小さくする役目の吸収体ガラス13
とから構成される。コアガラス11は光情報を伝達する
機能のため、透過率を落とさないで導電性を有する素材
で構成することは困難である。しかるに、クラッドガラ
ス12や吸収体ガラス13は光を伝達する必要のない部
位である。したがってこの部位に、電気伝導特性のある
材料等を混入し使用することで、光ファイバ34に進入
した電子を帯電させることなく、光ファイバ外にリーク
させることができる。
FIG. 1 shows the structure of a general optical fiber. The optical fiber includes a core glass 11 for transmitting light, a cladding glass 12 for covering the light, and an absorber glass for absorbing light leaked from the core glass 11 and light incident on the cladding glass 12 to reduce crosstalk. 13
It is composed of Since the core glass 11 has a function of transmitting optical information, it is difficult to configure the core glass 11 from a material having conductivity without reducing transmittance. However, the clad glass 12 and the absorber glass 13 are portions that do not need to transmit light. Therefore, by mixing and using a material having an electric conduction property in this portion, electrons that have entered the optical fiber 34 can leak out of the optical fiber without being charged.

【0018】すなわちこの結果、静電破壊に強い光ファ
イバを使用したシンチレータが得られるとともに、シン
チレータを使用した透過型電子顕微鏡が得られる。
That is, as a result, a scintillator using an optical fiber resistant to electrostatic breakdown is obtained, and a transmission electron microscope using the scintillator is obtained.

【0019】[0019]

【発明の効果】本発明によって、電子顕微鏡等に使用す
る信頼性の高いシンチレータを提供することができる。
According to the present invention, a highly reliable scintillator used for an electron microscope or the like can be provided.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明における光ファイバの構造例の説明図。FIG. 1 is an explanatory diagram of a structural example of an optical fiber according to the present invention.

【図2】一般的な透過型電子顕微鏡の光学系と観察系の
構成原理の説明図。
FIG. 2 is an explanatory diagram of a configuration principle of an optical system and an observation system of a general transmission electron microscope.

【図3】シンチレータの断面図。FIG. 3 is a cross-sectional view of a scintillator.

【図4】蛍光体と光ファイバ内における電子の挙動と軌
跡の説明図。
FIG. 4 is an explanatory diagram of a behavior and a trajectory of electrons in a phosphor and an optical fiber.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

11…コアガラス、12…クラッドガラス、13…吸収
体ガラス。
11: core glass, 12: clad glass, 13: absorber glass.

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】電子銃・加速管,コンデンサレンズ,試料
ホルダ,対物レンズ,中間レンズそして投影レンズを含
む電子光学系,フィルム撮影をするカメラ室から構成さ
れる透過型電子顕微鏡において、電子顕微鏡の像をTV
カメラで撮影するために、蛍光体を含むシンチレータ
に、電子ビームより静電破壊防止策を施した光ファイバ
を使用することを特徴とする透過型電子顕微鏡。
1. A transmission electron microscope comprising an electron gun / acceleration tube, a condenser lens, a sample holder, an objective lens, an intermediate lens, an electron optical system including a projection lens, and a camera room for film shooting. TV image
A transmission electron microscope characterized in that a scintillator containing a phosphor is made of an optical fiber that has been protected from electrostatic damage by an electron beam for photographing with a camera.
【請求項2】請求項1において、光を伝達するコアガラ
ス、その被覆材のクラッドガラスそしてクラッドガラス
から漏洩したクロストーク光を吸収する吸収体ガラスか
ら構成される光ファイバに、上記クラッドガラスや上記
吸収体ガラスもしくは双方に金属材料等を混入し導電性
を有する特性を持たせ、比較的リーク電流の多い光ファ
イバとし、絶縁耐力を向上させたシンチレータ。
2. An optical fiber comprising a core glass for transmitting light, a cladding glass of a coating material thereof, and an absorber glass for absorbing crosstalk light leaked from the cladding glass. A scintillator in which the absorber glass or both are mixed with a metal material or the like to have a property of having conductivity, and an optical fiber having a relatively large leak current is used to improve the dielectric strength.
JP28959996A 1996-10-31 1996-10-31 Transmission electron microscope and scintillator Pending JPH10134753A (en)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008510130A (en) * 2004-08-13 2008-04-03 コーニンクレッカ フィリップス エレクトロニクス エヌ ヴィ Solid-state detector packaging technology
WO2015171737A1 (en) * 2014-05-08 2015-11-12 Baker Hughes Incorporated Neutron and gamma sensitive fiber scintillators

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008510130A (en) * 2004-08-13 2008-04-03 コーニンクレッカ フィリップス エレクトロニクス エヌ ヴィ Solid-state detector packaging technology
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