JPS5914223B2 - 像表示装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は電子顕微鏡における回折パターンを電気的に検
出し、これを表示装置上に描出する場合等に使用して有
効な装置に関し、更に詳述すれば検出信号の強度に応じ
て表示装置の走査速度を変化させることによりＳ／Ｎ比
の向上をはかることのできる装置を提供する。

近時電子顕微鏡においては極微小領域の回折パターンと
該回折パターンに対応する顕微鏡像とを同時に観察する
ことが可能である。

以下その観察方法の概略を第１図に基づき説明する。

第１図において１は電子顕微鏡の電子光学系における光
軸を表わし、その上方の電子銃（図示せず）から発生す
る電子線２は集束レンズ３と対物レンズ４ａにより薄膜
試料５上に集束される。

この装置では試料５が設置されている対物レンズ４の励
磁が強いため対物レンズは実質的に２段の電子レンズ４
ａ 、４ｂから成っており、該２つのレンズの中心に試
料５が置かれる。

又前記集束レンズ３の焦点距離が試料前方レンズ４ａの
前方焦点面近傍に光源像を形成するように調整されてい
るため、試料前方レンズ４ａを通過した電子線は平行ビ
ームとなって試料５を照射する。

該電子線照射により試料を透過した電子は結像レンズと
して作用する試料後方レンズ４ｂにより中間レンズ６の
前方焦点位置に試料の拡大像を作る。

この拡大像は更に中間レンズと投影レンズＩにより拡大
され、螢光板８上に試料の拡大像、即ち顕微鏡像が結像
される。

尚９は対物レンズ絞りである。

このようなレンズ条件において偏向コイル１０を用いて
電子線２を試料前方レンズ４ａの主面上で２次元的に走
査するとこのレンズを通過した電子線はＥＢｌ、ＥＢ２
で示すように平行状態のまま試料５上の一定領域に常に
振りもどされ、従って試料上の一定領域への電子線の入
射方向は偏向コイル１０の走査に同期して周期的に変化
し、角度走査が行われる。

従って螢光板８上に電子線の入射角向に応じた明視野像
或いは暗視野像が投影される。

このとき螢光板８上の顕微鏡像の一部をこの螢光板に設
けた絞り穴１１を通して検出器１２により検出し、その
検出信号により前記偏向コイルと同期した表示装置１３
の輝度変調を行えば、該表示装置上に微小領域の回折パ
ターンが表示される。

尚１４は偏向コイル１０と表示装置１３の偏向コイル１
５に走査信号を供給するための走査回路である。

しかし乍ら一般に斯様な方法においては数万倍乃至数十
万倍の高倍率で観察することが多く、従って螢光板上の
絞り穴１１を通過して検出器１２に入射する電子線の量
、即ち検出器に入射する信号量が非常に少なくなるので
検出器から得られる検出信号のＳ／Ｎ比も極めて悪化し
てしまう。

そのため表示装置上の回折パターンのＳ／Ｎも悪くなり
、観察や像解析に支障を来たしている。

本発明は斯様な欠陥を排除するもので、以下第２図に示
す実施例に基づき詳説する。

尚第１図と同一符号は同一構成要素を示す。

即ち本実施例においては検出器１２からの検出信号を二
分割し、一方は直接表示装置１３のグリッドに加えその
輝度を制御し、他方は強度弁別回路１６に送られる。

該強度弁別回路は第１回目の角度走査の期間中検出器１
２からの検出信号の強度を弁別し、該弁別に応じた走査
速度信号を角度走査信号に対応させて記憶する。

そして次の角度走査からは角度走査に応じて予め記憶さ
れた走査速度信号を走査回路１４に送る。

該走査回路は走査速度信号に応じた傾きをもつ走査信号
を試料照射電子線を偏向する偏向コイル１０と表示装置
の偏向コイル１５に送り、これらの走査（水平走査、垂
直走査を含む）速度を変化せしめる。

以下第２図で示す装置における動作を第３図に基づき詳
しく説明する。

前記強度弁別回路１６には第３図に示すように例えばＡ
、Ｂ、Ｃ，Ｄの４つの強度領域（但しＡ〉ｖ３．Ｖ２〈
Ｂ＜ｖ３．ｖｌ〈Ｃ＜ｖ２．Ｄ＜Ｖｌ）ば予じめ設定さ
れており、検出器１２からの検出信号が初めの等速角度
走査期間中、どの領域にあるかを弁別し、各領域に対応
する角度走査範囲を記憶する。

そしてその次からの角度走査に際しては、記憶された各
走査範囲における検出信号レベルの領域に応じた走査速
度信号を走査回路１４に送る。

該走査回路は各偏向コイルに対して検出信号がＤびＡの
領域にある場合には最も早い走査信号を、Ｃの領域にあ
る場合には最も遅い走査信号を、Ｂの領域にある場合に
はその中間の速度の走査信号を送る。

しかして今、第３図中Ｐで示すような検出信号が強度弁
別回路１６に供給された場合、先ずｔ。

〜ｔ１の間では走査速度が最も早くなり、次に−ｔ１〜
ｔ２の間では走査速度が非常に遅くなり、ｔ２〜ｔ３の
間ではｔｏ−ｔｌとｔ１〜ｔ２との中間の走査速度とな
り、更にｔ３〜ｔ４の間では走査速度が最も早くなる。

従って強度領域のＣ，Ｂ、Ａの順に表示装置１３の走査
速度が早くなるので輝度が一様化され、しかも強度領域
のＤにおいてはノイズレベルと判断して最も早い走査速
度が行なわれるのでノイズによる像は実質的に表示され
ないようにすることができるため、回折パターンが観察
しやすくなる。

更に検出器からの検出信号の強度が前記りのノイズレベ
ルより僅かに大きい場合には走査速度が遅くなるので検
出器に入射する信号量を増加させることができるため、
検出信号のＳ／Ｎ比の向上をはかることができる。

又、逆に検出信号の強度が非常に大きい場合においては
走査速度が早くされるので表示装置上でのサチュレーシ
ョンを防止することができる。

上記記述では強度弁別回路は４ステツプで説明したがス
テップ数はもつと多ければ、より好ましいことは言うま
でもない。

又、第３図の如く、１つの回折スポットに対応する信号
に対してのみ説明したが、さらに別の回折スポットに対
しても同様の信号処理が行われることは言うまでもない
。

以上のように、本発明によれば試料からの検出信号の強
度に応じて試料照射電子線の角度走査の速度が制御され
るので、表示装置に表示される回折パターンが観察しや
すいものとなる。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来例を説明するだめの構成概略図、第２図は
本発明の一実施例を示す構成概略図、第３図は本発明の
詳細な説明するだめの図である。 第２図において２は電子線、３は集束レンズ、４は対物
レンズ、５は試料、６は中間レンズ、Ｉは投影レンズ、
８は螢光板、９は対物絞り、１０及び１５は偏向コイル
、１１は絞り穴、１２は検出器、１３は表示装置、１４
は走査回路、１６は波高弁別回路である。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 試料の特定領域を照射する電子線の入射角を角度走
   査し、前記試料を透過する電子線を結像させて螢光板上
   に表示すると同時に、螢光板上の一部に入射する電子線
   の強度を検出し、該検出信号を輝度変調信号として前記
   角度走査と同期した表示装置に導入して回折パターンを
   表示する装置において、前記検出信号が所定レベル範囲
   以下又は以上になる角度範囲は所定レベル範囲内におけ
   る角度走査速度よりも高速にする手段を備えたことを特
   徴とする電子顕微鏡における像表示装置。