JPS5856954B2 - 粒子線マイクロアナライザ− - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は光学顕微鏡を備えた粒子線マイクロアナライザ
ーに関する。

一般に、Ｘ線マイクロアナライザーやイオンマイクロア
ナライザーの如き粒子線マイクロアナライザーでは、被
検試料に電子線あるいはイオンを・１・′１射した際に
発生するＸ線や二次イオンを検出して試料表面の分析を
行なうと同時に、可視光線による光学顕微鏡を用いて被
検試料の予備観察や該観察による照射系の軸合わせやス
ペクトロメータの位置合わせ等を行なっている。

しかし乍ら、光反射率の高い試料を光学顕微鏡にて観察
する場合、試料像の中にフレア（ｆ ｆａｒｅ ）が生
じ、該フレアによって像のコントラストが著しく悪くな
るという欠点があった。

本発明はこの様な欠点を解決する為になされたもので、
新規な粒子線マイクロアナライザーを提供するものであ
る。

以下、Ｘ線マイクロアナライザーに本願発明を適用した
場合について詳説する。

先ず、本発明の詳細な説明に入る前に、本発明の原理に
ついて説明する。

第１図は光学顕微鏡１を備えたＸ線マイクロアナライザ
ーの概略図で、電子銃２から射出された電子線は集束レ
ンズ３により集束されて、被検試料４を照射する。

そして、この電子線照射により被検試料から発生するＸ
線２反射電子線及び二次電子線は図示外の検出器により
検出される。

又、前記電子銃２と集束レンズ３の間には、光源５゜コ
ンデンサレンズ６、投影レンズ７、半透明ミラー８、反
射ミラー９、反射型対物レンズ１０．１１及び接眼レン
ズ１２から成る光学顕微鏡１が配置されている。

この顕微鏡の鏡体２反射ミラー９及び反射型対物レンズ
１０．１１には電子線の通過を妨げない様に、各々引が
設けられでいる。

そして、光源５からの光はコンデンサレンズ６及び投影
レンズ７を介して半透明ミラー８２反射ミラー９により
反射され、対物レンズ１０．１１を通過して試料４を照
射する。

該試料からの反射光は対物レンズ１０゜１１、反射ミラ
ー９．半透明ミラー８．接眼レンズ１２を介して外部へ
導き出される。

この導き出された試料からの反射光、いわゆる試料像Ｓ
中には、前述したフレアＦ（第２図参照）が生じている
。

本発明者は、このフレアの原因を先ず探った。そして、
該フレアを形成しているものが反射型対物レンズ１１の
孔を通過する光線（第１図中に示された点線）であるこ
とを発見した。

この様子を光学図にて示したものが、第４図ａ、ｂであ
る。

尚、第４図では便宜上反射型対物レンズ１０．ＩＬの代
りに、第３図１３に示す如き等価対物レンズ１３に置き
換えられている。

又、コンデンサレンズ６、投影レンズ７は第４図では単
レンズで示したが実際には二枚以上のレンズで構成され
ることが多い。

第４図ａは光源５と試料４間の光学図で、光源５からの
光はコンデンサレンズ６によす第１光源ｔＡとなり、該
光源像Ａは投影レンズ７により対物レンズ１３の前方集
点面に拡大投影される。

この様にして拡大投影された第２光源偉Ｂの各点から出
た光は、対物レンズ１３を通って試料４を照射する。

この第２光源像Ｂの各点から出た光の内、比較的、中心
付近から外れた部分から出た光は、対物レンズ１３の孔
を通らず、該レンズによって試料上に視野制限絞り１４
の縮小像を作って試料を照射する。

そして該試料で反射され再び対物レンズ１３を通って行
く。

この光は実線で示した、いわゆる光源５の中心付近を外
れた部分から出た光である。

一方、中心付近から出た光は、対物レンズ１３の孔を通
る為、該レンズによって試料上で集束されずに試料に照
射され、更に、該試料で反射され再び対物レンズ１３の
孔を通って行く。

この光は点線で示した、いわゆる光源５の中心付近から
出た光である。

第４図すはこの様にして光源５からの光が試料に照射さ
れることによっつで生じる試料４からの反射光が、接眼
レンズ１２を介して眼１５に入射する様子を示した光学
図である。

該光学図によれば、試料４からの反射光の内、実線で示
す如き対物レンズ１３の孔を通らないものは、接眼レン
ズ１２によって眼球１５の網膜上に結像され、該眼は二
点鎖線で示した虚像Ｃをあたかも見ることになる。

一方、破線で示す如き対物レンズ１３の孔を通ったもの
は、接眼レンズ１２によって結像されずに前記網膜上に
結像されたものに重なり、像のコントラストを悪化させ
る。

而して、フレアを形１戊しているものが、前述の如く、
対物レンズの孔を通過する光線なので、フレアを無くす
るには、対物レンズの孔を通過する光線をシャットアウ
トすればよい。

この原理に基づき本発明では、光の回り込み等の少ない
点を考慮して第１九原像のできる面に光軸周辺部の光を
カットする遮蔽板を置いた点に特徴かある。

この遮蔽板は例えば透明のガラス板に、アルミニウムや
クローム等の金属を、例えば数千Å以上の厚さに蒸着し
たもので、該蒸着部の径は、対物レンズの引を通過する
光線をほぼ完全にシャットアウトできるように、該対物
レンズの孔径を投影レンズの倍率で割つれ値に近似した
大きさに形成される（実際には投影レンズの収差による
光の回り込みを防止する為に該値より僅かに大きくする
）。

尚、上記金属としては、薄くても光の透過率が小さい物
質であれば良く、ＡＩ、Ｃｒに限定されるものではない
。

又、遮蔽板として黒色塗料を適宜な方法によりガラス板
、プラスチック板等の透明基板上に塗ったものでも良く
、又、第６図に示す様に支持枠２０に取り付けた細い支
柱２１で薄い金属板２２を支えたものでもよい。

さて、斯くの如き遮蔽板１６を第１光源偉Ａの位置に置
いた時の光源５と試料４間の光学図が第５図で、図中、
遮蔽板１６を第１光源像Ａの右側に記載しているが、便
宜上そうしたものであって、実際には遮蔽板１６と第１
光源像Ａは同一位置にある。

図中、破線で示す様に、光源５の中央部から発せられた
光はコンデンサレンズ６により遮蔽板１６の位置に結像
するが、該遮蔽板の蒸着部１７によりカットされる。

一方、実線で示す様に、光源５の中央部より外れた部分
から発せられた光は、コンデンサレンズ６により遮蔽板
１６の位置に第１光源像Ａとして結像され、遮蔽板１６
の蒸着部１７の外側を通過して、投影レンズ７により対
物レンズ１３の前方焦点面に拡大投影される。

この様にして拡大投影された実線で示す如き第２光源像
Ｂから出た光は対物レンズ１３の孔以外の部分を通過し
て、試料４上に照射される。

而して該試料４から出た反射光は対物レンズ１３の孔以
外の部分を通過して行く。

この反射光は第４図すの実線に示す様に接眼レンズ１２
によって眼球１５の網膜上に結像される。

この時、光源５の中央から発せられた光は尽く遮蔽板１
６上の蒸着部１７によりカットされているので、対物レ
ンズ１３の孔を通過する光も無く、それ故、該網膜上に
結像されたものにフレアの原因となる不要な光線が重な
ることはなく像のコントラストが向上する。

尚、本実施例では遮蔽板を第１光源像の位置に配置した
が、光学顕微鏡の光軸上で粒子線の通路以外の所でしか
も対物レンズの孔を通過する光をカット出来る位置なら
伺処でもよい。

又、前記遮蔽板として対物レンズの孔径を投影レンズの
倍率で割った値に近似した大きさの遮蔽部分を有する透
明板を用いたが、要するに対物レンズの孔を通過する光
をカット出来る構造のものならこの様な構造に限定され
ない。

本発明によれば光学顕微鏡で得られる試料像の中にフレ
アが生じないので、像のコントラストカ著しく向上し、
光学顕微鏡による予備観察や該観察による照射系の軸合
わせ等が精確に出来る。

【図面の簡単な説明】

第１図はＸ線マイクロアナライザーの概略図、第２図は
フレアの生じている試料像の図、第３図は等価対物レン
ズ、第４図ａ、ｂは各々光源と試料間の光学図、試料と
眼間の光学図、第５図は本発明の一実施例の光源と試料
間の光学図、第６図は遮蔽板の一実施例図を示したもの
である。 １：光学顕微鏡、２：電子銃、４：被検試料、５：光源
、６：コンデンサレンズ、７：投影レンズ、８：半透明
ミラー、９：反射ミラー、１２：接眼レンズ、１３：等
価対物レンズ、１６：遮蔽板、１７：蒸着部。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 光源、コンデンサレンズ、投影レンズ、中央部に孔
   を有する対物レンズ及び接眼レンズから戒る光学顕微鏡
   を備えた粒子線マイクロアナライザーにむいて、前記光
   学顕微鏡の光軸上で粒子線の通路以外の適宜位置に前記
   対物レンズの孔に入射する光を制限する為の不透明板を
   配置したことを特徴とする粒子線マイクロアナライザー
   。