JPS607048A - 位相差電子顕微鏡 - Google Patents
位相差電子顕微鏡Info
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- JPS607048A JPS607048A JP11271883A JP11271883A JPS607048A JP S607048 A JPS607048 A JP S607048A JP 11271883 A JP11271883 A JP 11271883A JP 11271883 A JP11271883 A JP 11271883A JP S607048 A JPS607048 A JP S607048A
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- phase
- lens
- electron microscope
- objective lens
- annular magnetic
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- Pending
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Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
- H01J37/00—Discharge tubes with provision for introducing objects or material to be exposed to the discharge, e.g. for the purpose of examination or processing thereof
- H01J37/26—Electron or ion microscopes; Electron or ion diffraction tubes
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
- H01J2237/00—Discharge tubes exposing object to beam, e.g. for analysis treatment, etching, imaging
- H01J2237/26—Electron or ion microscopes
- H01J2237/2614—Holography or phase contrast, phase related imaging in general, e.g. phase plates
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- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Analytical Chemistry (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔発明の利用分野〕
本発明は電子顕微鏡に係り、特に、吸収コントラストの
小さい試料の観察に好適な位相差電子顕微鏡に関する。
小さい試料の観察に好適な位相差電子顕微鏡に関する。
光学顕微鏡の分野において、位相差顕微鏡は吸収コント
ラストの小さい、例えば生物試料などの試料（位相物体
とも云う）に対して極めて有力な機器となっている。
ラストの小さい、例えば生物試料などの試料（位相物体
とも云う）に対して極めて有力な機器となっている。
電子顕微鏡においても吸収コントラストの小さい試料を
観察するために電子線での位相差顕微鏡の試みがなされ
ている。しかしながら、現在までのところ良い結果は得
られていない。
観察するために電子線での位相差顕微鏡の試みがなされ
ている。しかしながら、現在までのところ良い結果は得
られていない。
その原因は電子線に対する良い位相板がなかったことに
起因している。
起因している。
例えば従来、位相差顕微鏡を電子線で実現するために、
カーボン薄膜の膜厚を調整することによって作製した位
相板を対物レンズの後焦点面上に設置して位相差をつけ
、コントラストを作る１つの試みがあった。しかし、こ
の構成では、位相板であるカーボン薄膜が電子線の照射
によって炭素系の汚染物がカーボン薄膜に付着しその膜
厚が変化すること、また、カーボン薄膜によって電子線
の強度がおちることなどの欠点があり、良い観察像が得
られなかった。
カーボン薄膜の膜厚を調整することによって作製した位
相板を対物レンズの後焦点面上に設置して位相差をつけ
、コントラストを作る１つの試みがあった。しかし、こ
の構成では、位相板であるカーボン薄膜が電子線の照射
によって炭素系の汚染物がカーボン薄膜に付着しその膜
厚が変化すること、また、カーボン薄膜によって電子線
の強度がおちることなどの欠点があり、良い観察像が得
られなかった。
位相物体（吸収−コントラストの小さい試料）としては
生物試料が代表的なものであるが、現在、これは染色を
して観察している。これを無染色で位相差コントラスト
で観察できれば、そのインノ（クトは大きく、何らかの
改善が強く望まれている。
生物試料が代表的なものであるが、現在、これは染色を
して観察している。これを無染色で位相差コントラスト
で観察できれば、そのインノ（クトは大きく、何らかの
改善が強く望まれている。
したがって本発明の目的は位相物体をコントラスト全つ
けて観察ができるような位相板を備えだ位相差電子顕微
鏡を提供することにある。
けて観察ができるような位相板を備えだ位相差電子顕微
鏡を提供することにある。
上記目的を達成するため本発明においては、磁束がその
内部で回転して閉じている環状磁性体からなる位相板を
電子顕微鏡の対物レンズの後焦点面上かあるいはその近
傍に付設して位相差電子顕微鏡を構成したことを特徴と
している。
内部で回転して閉じている環状磁性体からなる位相板を
電子顕微鏡の対物レンズの後焦点面上かあるいはその近
傍に付設して位相差電子顕微鏡を構成したことを特徴と
している。
かかる本発明の特徴的な構成によって生物試料のような
吸収コントラストの小さい試料であってもコントラスト
をつけて容易に観察できるようになった。
吸収コントラストの小さい試料であってもコントラスト
をつけて容易に観察できるようになった。
以下、本発明を図を用いて詳細に述べる。
はじめに、本発明の原理について述べる。
位相差電子顕微鏡を実現するためには、光の１／４波長
板のように電子線の位相を変える素子すなわち位相板が
必要である。この目的のために環状磁性体が使えること
を示す。第１図に、本発明に用いた環状磁性体５の外観
を示す。この形状の磁性体５は、直径が数μｍ程度、厚
さが数百人程度であれば、その磁束が環状磁性体５の内
部に閉じ込められて外部にもれない磁性体を作ることが
確認されている（パーマロイを磁性体とした場合）。こ
の項５′の内側と外側とを通る電子線は一定の位相差を
生じる。これを波長単位で示すと、ΔΦ＝４πＭ８−ｄ
−ｔ−ｅ／ｈ となる。ここに、２０２位相差、ＭＩ＋＝自発磁化、ｄ
：環５′の幅、ｔ：環５′の厚さ、ｅ：電子の素電荷、
ｈニブランク定数である。例えば、材質がパーマロイの
場合、１＝１００人の膜厚では１波長分の位相差ΔΦを
与える幅ｄは２０００人程度であり、この幅ｄを変える
ことによって種々の位相差ΔΦを与える環状磁性竺相板
）５を作ることができる。
板のように電子線の位相を変える素子すなわち位相板が
必要である。この目的のために環状磁性体が使えること
を示す。第１図に、本発明に用いた環状磁性体５の外観
を示す。この形状の磁性体５は、直径が数μｍ程度、厚
さが数百人程度であれば、その磁束が環状磁性体５の内
部に閉じ込められて外部にもれない磁性体を作ることが
確認されている（パーマロイを磁性体とした場合）。こ
の項５′の内側と外側とを通る電子線は一定の位相差を
生じる。これを波長単位で示すと、ΔΦ＝４πＭ８−ｄ
−ｔ−ｅ／ｈ となる。ここに、２０２位相差、ＭＩ＋＝自発磁化、ｄ
：環５′の幅、ｔ：環５′の厚さ、ｅ：電子の素電荷、
ｈニブランク定数である。例えば、材質がパーマロイの
場合、１＝１００人の膜厚では１波長分の位相差ΔΦを
与える幅ｄは２０００人程度であり、この幅ｄを変える
ことによって種々の位相差ΔΦを与える環状磁性竺相板
）５を作ることができる。
このような環状磁性体５を利用して、位相物体（吸収コ
ントラストの小さい試料）をコントラストのついた像と
して観察するためには、光学位相差顕微鏡と同じ原理が
適用できる。これを次に説明する。
ントラストの小さい試料）をコントラストのついた像と
して観察するためには、光学位相差顕微鏡と同じ原理が
適用できる。これを次に説明する。
電子線の波は通常、振幅と位相という２つの量で記述す
ることができる。したがって、これはベクトルを用いて
表現すると便利である。即ち、振幅をベクトルの長さ、
位相をベクトルの基準線に対する角度として表現するわ
けである。第２図（ａ）に、吸収のある試料に入射する
波１０と試料を透過した波１１とを示す。透過波１１は
入射波１０と比べて位相（角度）も振幅（長さ）も変化
しており、その結果、入射波１０と透過波１１とは波の
強度差として観察できるわけである。ところが、同図（
ｂ）に示したように吸収の小さい試料の場合では、透過
波１３は入射波１２と比べて位相（角度）は変化してい
るが、振幅（長さ）はほとんど変化していない。その結
果、観察できるのは、強度（振幅の自乗）差だけである
から試料があってもコントラストがほとんどつかないこ
とになる。ところが、吸収の小さい試料による透過波１
３に注目すると、これは入射波１２とほぼ同じ振幅、同
じ位相をもつ波１４と、入射波１４に対して９０゜位相
のずれた散乱波１５とのベクトル的な和と考えることが
できる。今、この入射波１２とほぼ同じ振幅、同じ位相
をもつ波１４または入射波１２に対して９０°位相のず
れた散乱波１５のうちのいずれか一方の位相を第２図（
Ｃ）の如く９００（π／２）回転させてみる（ここでは
、散乱波１５を回転させた例を示しである）。この結果
できる波は入射波１２とは振幅のちがった合成波１６と
なり、観察可能な試料のコントラストを与えることにな
る。かかる原理を実行するために、位相差電子顕微鏡で
は、位相を９０°変化させる位相板（１／４波長板）を
対物レンズの後焦点面上かあるいはその近傍の入射波が
通る位置において９０°位相をずらし、結像面に結像を
している。
ることができる。したがって、これはベクトルを用いて
表現すると便利である。即ち、振幅をベクトルの長さ、
位相をベクトルの基準線に対する角度として表現するわ
けである。第２図（ａ）に、吸収のある試料に入射する
波１０と試料を透過した波１１とを示す。透過波１１は
入射波１０と比べて位相（角度）も振幅（長さ）も変化
しており、その結果、入射波１０と透過波１１とは波の
強度差として観察できるわけである。ところが、同図（
ｂ）に示したように吸収の小さい試料の場合では、透過
波１３は入射波１２と比べて位相（角度）は変化してい
るが、振幅（長さ）はほとんど変化していない。その結
果、観察できるのは、強度（振幅の自乗）差だけである
から試料があってもコントラストがほとんどつかないこ
とになる。ところが、吸収の小さい試料による透過波１
３に注目すると、これは入射波１２とほぼ同じ振幅、同
じ位相をもつ波１４と、入射波１４に対して９０゜位相
のずれた散乱波１５とのベクトル的な和と考えることが
できる。今、この入射波１２とほぼ同じ振幅、同じ位相
をもつ波１４または入射波１２に対して９０°位相のず
れた散乱波１５のうちのいずれか一方の位相を第２図（
Ｃ）の如く９００（π／２）回転させてみる（ここでは
、散乱波１５を回転させた例を示しである）。この結果
できる波は入射波１２とは振幅のちがった合成波１６と
なり、観察可能な試料のコントラストを与えることにな
る。かかる原理を実行するために、位相差電子顕微鏡で
は、位相を９０°変化させる位相板（１／４波長板）を
対物レンズの後焦点面上かあるいはその近傍の入射波が
通る位置において９０°位相をずらし、結像面に結像を
している。
この結像面においては、第２図（Ｃ）の如く試料の部分
では合成波１６の振幅が大きく変化しており、その変化
分がコントラストとして観察することができる。
では合成波１６の振幅が大きく変化しており、その変化
分がコントラストとして観察することができる。
そこで、電子線に対して位相板として作用する上述の環
状磁性体５を従来の電子顕微鏡の対物レンズの後焦点面
（対物絞りの位置）上かその極く近傍におくことによっ
て位相差電子顕微鏡となり、これにより生物試料のよう
な吸収コントラストの小さな試料であっても大きなコン
トラストをつけて観察することができるようになる。と
ころで、通常の電子顕微鏡の対物レンズは焦点距離が短
かいのが普通であるため無散乱の電子線（位相遅れのな
いもの）のスポットと散乱電子線（位相遅れのあるもの
）との分離が悪くなることがあシ、その結果、位相差を
はっきりつけることがながなが難しい。さらに、このよ
うな対物レンズであると対物レンズによる強い垂直方向
の磁場のために、環状磁性体５の磁化が垂直方向を向い
てしまうおそれがあるため位相板としての機能を果たす
ことができなくなることがある。この対策としては対物
レンズの焦点距離をできるだけ長く（例えば、試料一対
物レンズの距離以上）シ、対物レンズの作る磁場の外に
対物レンズの後焦点面を形成してそこで環状磁性体５に
よって位相差をつける構成とすればよい。このような構
成では対物レンズは虚像をつくることになり、中間レン
ズでその像を投影レンズの物面に結像する光学系となる
。
状磁性体５を従来の電子顕微鏡の対物レンズの後焦点面
（対物絞りの位置）上かその極く近傍におくことによっ
て位相差電子顕微鏡となり、これにより生物試料のよう
な吸収コントラストの小さな試料であっても大きなコン
トラストをつけて観察することができるようになる。と
ころで、通常の電子顕微鏡の対物レンズは焦点距離が短
かいのが普通であるため無散乱の電子線（位相遅れのな
いもの）のスポットと散乱電子線（位相遅れのあるもの
）との分離が悪くなることがあシ、その結果、位相差を
はっきりつけることがながなが難しい。さらに、このよ
うな対物レンズであると対物レンズによる強い垂直方向
の磁場のために、環状磁性体５の磁化が垂直方向を向い
てしまうおそれがあるため位相板としての機能を果たす
ことができなくなることがある。この対策としては対物
レンズの焦点距離をできるだけ長く（例えば、試料一対
物レンズの距離以上）シ、対物レンズの作る磁場の外に
対物レンズの後焦点面を形成してそこで環状磁性体５に
よって位相差をつける構成とすればよい。このような構
成では対物レンズは虚像をつくることになり、中間レン
ズでその像を投影レンズの物面に結像する光学系となる
。
次に、本発明の一実施例を第３図により説明する。第３
図は本発明による位相差電子顕微鏡の光学系の基本構成
を示したものである。この顕微鏡は電子＃１、集光レン
ズ２、試料３、対物レンズ４、拡大レンズ系６、螢光ス
クリーン、または螢光スクリーンの像を写す撮像装置と
表示装置等との観察面７よりなる通常の電子顕微鏡と類
似の基本構成をしている。この対物レンズ４の後焦点面
に位相板である環状磁性体５を配置する。環状磁性体５
は、ベローズあるいは０リング封じ等を利用した移＠機
構（図示せず）によって容易に電子軌道への出し入れが
できる構造となっている。これによって、通常の電子顕
微鏡（環状磁性体５を電子軌道外にしだ時）としての使
用モードと、位相差電子顕微鏡（環状磁性体５を電子軌
道上にしだ時）としての使用モードとが簡単に切シ換え
られるようになっている。
図は本発明による位相差電子顕微鏡の光学系の基本構成
を示したものである。この顕微鏡は電子＃１、集光レン
ズ２、試料３、対物レンズ４、拡大レンズ系６、螢光ス
クリーン、または螢光スクリーンの像を写す撮像装置と
表示装置等との観察面７よりなる通常の電子顕微鏡と類
似の基本構成をしている。この対物レンズ４の後焦点面
に位相板である環状磁性体５を配置する。環状磁性体５
は、ベローズあるいは０リング封じ等を利用した移＠機
構（図示せず）によって容易に電子軌道への出し入れが
できる構造となっている。これによって、通常の電子顕
微鏡（環状磁性体５を電子軌道外にしだ時）としての使
用モードと、位相差電子顕微鏡（環状磁性体５を電子軌
道上にしだ時）としての使用モードとが簡単に切シ換え
られるようになっている。
さて、次に、位相差電子顕微鏡としての動作について述
べる。電子源１から出た電子線は集光レンズ２を通して
試料３に入射する。そして試料（位相物体）３透過後、
入射波と同じ振幅、同じ位相をもつ電子線８は対物レン
ズ４を通過後、その後焦点面において環状磁性体５の内
側を通り、その位相をπ／２＋ｎπ＜ｎ：ｍ状磁性体５
の幅、材料で決まるが整数になっていれば任意でよい）
だけ変化させられる。一方、試料（位相物体）３によっ
て散乱をうけ、入射電子線と異なる位相をもつ電子線９
は対物レンズ４′５ｃ通過後、その後焦点面において環
状磁性体５の外側を通る。かかる電子線の光路になるよ
うに調整するには、拡大レンズ系６によって環状磁性体
５の位置する対物レンズ４の後焦点の像を観察面７に結
像しくいわゆる回折像）、環状磁性体５の位置を自動的
に、もしくは手動で調整し、電子線８を環状磁性体５の
内側を通るようにする。次に、これら２つの電子線８．
９は拡大レンズ系６によって試料３の拡大像を観察面７
に形成される。この観察面７では、本発明の原理のとこ
ろで述べたように強度差金もった像、すなわち、大きな
コントラストを有した像として観察することができる。
べる。電子源１から出た電子線は集光レンズ２を通して
試料３に入射する。そして試料（位相物体）３透過後、
入射波と同じ振幅、同じ位相をもつ電子線８は対物レン
ズ４を通過後、その後焦点面において環状磁性体５の内
側を通り、その位相をπ／２＋ｎπ＜ｎ：ｍ状磁性体５
の幅、材料で決まるが整数になっていれば任意でよい）
だけ変化させられる。一方、試料（位相物体）３によっ
て散乱をうけ、入射電子線と異なる位相をもつ電子線９
は対物レンズ４′５ｃ通過後、その後焦点面において環
状磁性体５の外側を通る。かかる電子線の光路になるよ
うに調整するには、拡大レンズ系６によって環状磁性体
５の位置する対物レンズ４の後焦点の像を観察面７に結
像しくいわゆる回折像）、環状磁性体５の位置を自動的
に、もしくは手動で調整し、電子線８を環状磁性体５の
内側を通るようにする。次に、これら２つの電子線８．
９は拡大レンズ系６によって試料３の拡大像を観察面７
に形成される。この観察面７では、本発明の原理のとこ
ろで述べたように強度差金もった像、すなわち、大きな
コントラストを有した像として観察することができる。
第３図右側に示した試料３と観察面７との平面図の比較
からもこのことは明らかである。
からもこのことは明らかである。
さて、位相差電子顕微鏡における対物レンズ４の焦点距
離は次の２つの条件を満足していることが望ましい。
離は次の２つの条件を満足していることが望ましい。
（１）対物レンズ４の磁場によって環状磁性体５の磁化
が乱されないこと。
が乱されないこと。
（２）対物レンズ４の後焦点面上において散乱波９と、
入射波と同じ位相をもつ電子線８とが環状磁性体５の外
側と内側とに分離すること。
入射波と同じ位相をもつ電子線８とが環状磁性体５の外
側と内側とに分離すること。
（１）の条件は、環状磁性体５を構成する材料の抗磁力
よシも、対物レンズ４の作る磁場が小さくなるような位
置まで対物レンズ４の後焦点面をさげること、つまり、
焦点距離を長くすることによって満足することができる
。（２）の条件は、次のように言い換えられる。試料３
による電子線の散乱角をθ（ｒａｄ）、対物レンズ４の
焦点距離をｆ （ｍ）とすると、その焦点面上では散乱
波９と、入射波と同じ位相をもった波８とは、ｆ×θ（
ｍ）だけ離れる。故に、環状磁性体５の半径をＲ（ｍ）
とすると、上記（２）の条件はＢ＜ｒｘθと書くことが
できる。
よシも、対物レンズ４の作る磁場が小さくなるような位
置まで対物レンズ４の後焦点面をさげること、つまり、
焦点距離を長くすることによって満足することができる
。（２）の条件は、次のように言い換えられる。試料３
による電子線の散乱角をθ（ｒａｄ）、対物レンズ４の
焦点距離をｆ （ｍ）とすると、その焦点面上では散乱
波９と、入射波と同じ位相をもった波８とは、ｆ×θ（
ｍ）だけ離れる。故に、環状磁性体５の半径をＲ（ｍ）
とすると、上記（２）の条件はＢ＜ｒｘθと書くことが
できる。
ここでこの２つの条件（１）、 （２＋はともに対物レ
ンズ４の焦点距離を長くしていけば有利になるというこ
とに注意しておく。一実施例として、加速電圧が５０ｋ
Ｖの電子線を用いて、試料３の典型的太きさが１０００
人のものを観察するとすれば、散乱角θは５ Ｘ ｉ
Ｏ−’ ｒａｄ程度である。環状磁性体５の半径Ｒを５
μｍとしておけば、対物レンズ４の焦点距離ｆを１０ｃ
ｒｎ程度とすることによって（２）の条件は満足される
。（１）の条件は、環状磁性体５の材料を８ＯＮｉ−２
０Ｆｅのパーマロイとすればその抗磁力は０．０５０６
であり、通常使われる電子顕微鏡の対物レンズでは、焦
点距離を１０ｃｔｎ程度とする励磁であれば、後焦点面
での磁場はパーマロイの抗磁力よりも十分小さくなって
いる。この条件では、結像状態は対物レンズ４で試料３
の実像を作らずに虚像を作シ、以下の拡大レンズ系６で
観察面７上に拡大実像を形成していく構成となる。
ンズ４の焦点距離を長くしていけば有利になるというこ
とに注意しておく。一実施例として、加速電圧が５０ｋ
Ｖの電子線を用いて、試料３の典型的太きさが１０００
人のものを観察するとすれば、散乱角θは５ Ｘ ｉ
Ｏ−’ ｒａｄ程度である。環状磁性体５の半径Ｒを５
μｍとしておけば、対物レンズ４の焦点距離ｆを１０ｃ
ｒｎ程度とすることによって（２）の条件は満足される
。（１）の条件は、環状磁性体５の材料を８ＯＮｉ−２
０Ｆｅのパーマロイとすればその抗磁力は０．０５０６
であり、通常使われる電子顕微鏡の対物レンズでは、焦
点距離を１０ｃｔｎ程度とする励磁であれば、後焦点面
での磁場はパーマロイの抗磁力よりも十分小さくなって
いる。この条件では、結像状態は対物レンズ４で試料３
の実像を作らずに虚像を作シ、以下の拡大レンズ系６で
観察面７上に拡大実像を形成していく構成となる。
また、他の基本構成をもつ実施例として、環状磁性体５
を対物レンズ４ではなく他のレンズの後方のフラウンホ
ーファー回折像が形成される近傍に配置することも考え
られる。しかし、像の拡大倍率に反比例してフラウンホ
ーファー回折像が小さくなる。即ち、散乱波９と入射波
と同じ位相をもつ波８との分離が悪くなってしまう。し
たがって、像が最も拡大されていない初段の対物レンズ
４の後焦点面上、もしくは、その近傍に配置することが
前述した（１）、 （２）の条件を満たすには最も都合
が良い。
を対物レンズ４ではなく他のレンズの後方のフラウンホ
ーファー回折像が形成される近傍に配置することも考え
られる。しかし、像の拡大倍率に反比例してフラウンホ
ーファー回折像が小さくなる。即ち、散乱波９と入射波
と同じ位相をもつ波８との分離が悪くなってしまう。し
たがって、像が最も拡大されていない初段の対物レンズ
４の後焦点面上、もしくは、その近傍に配置することが
前述した（１）、 （２）の条件を満たすには最も都合
が良い。
また、環状磁性体５の一実施例を述べる。材料としては
、磁化がなめらかに回転分布をするために都合のよいも
のとしてパーマロイを用いる。パーマロイは、８ＯＮｉ
−２０ｐｅの組成の近傍で磁歪がＯとなり、環状に加工
する際、応力が加わることを考慮するとこの組成のもの
が最もよい。
、磁化がなめらかに回転分布をするために都合のよいも
のとしてパーマロイを用いる。パーマロイは、８ＯＮｉ
−２０ｐｅの組成の近傍で磁歪がＯとなり、環状に加工
する際、応力が加わることを考慮するとこの組成のもの
が最もよい。
形状としては、厚さｔ＝４００人、猿の幅ｄ＝１μｍで
、半径Ｒ＝２μｍ程度のものは、回転磁束分布をもつこ
とが確かめられている。この環状磁性体５の環の幅ｄ１
半径Ｒ１厚さｔ等が増すと、磁化は項の中で細かい分域
にわかれてしまい回転磁束分布は得られなくなってしま
う。
、半径Ｒ＝２μｍ程度のものは、回転磁束分布をもつこ
とが確かめられている。この環状磁性体５の環の幅ｄ１
半径Ｒ１厚さｔ等が増すと、磁化は項の中で細かい分域
にわかれてしまい回転磁束分布は得られなくなってしま
う。
以上述べた如く本発明によれば、通常の電子顕微鏡に位
相板としての環状磁性体をアタッチメントとしてつけれ
ば、位相差電子顕微鏡としての機能も、通常の電子顕微
鏡としての機能ももたせることができるので、特に、生
物試料のような吸収コントラストの小さい試料（位相物
体）を無染色の状態で大きなコントラストを持った像と
して観察できるという効果が得られる。
相板としての環状磁性体をアタッチメントとしてつけれ
ば、位相差電子顕微鏡としての機能も、通常の電子顕微
鏡としての機能ももたせることができるので、特に、生
物試料のような吸収コントラストの小さい試料（位相物
体）を無染色の状態で大きなコントラストを持った像と
して観察できるという効果が得られる。
第１図は本発明に使用する環状磁性体を斜めから見た図
、第２図（ａ）〜（Ｃ）は光学位相差顕微鏡の原理を説
明する図、第３図は本発明による位相差電子顕微鏡の光
学系の基本構成図である。 １・・・電子源、２・・・集光レンズ、３・・・試料、
４・・・対物レンズ、訃・・環状磁性体、５′・・・環
、６・・・拡大レンズ系、７・・・観察面、８・・・散
乱をうけていない即ち入射波と同位相の電子の軌道、９
・・・位相物体によって散乱された電子の軌道、１０・
・・入射波を表わすベクトル、１１・・・吸収のある試
料から散乱された波を表わすベクトル、１２・・・入射
波を表わすベクトル、１３・・・位相物体で散乱された
波を表わすベクトル、１４・・・１３の波と分解した時
入射波と同じ成分をもつ波を表わすベクトル１．１５・
・・１３０波を分解した時、入射波と位相がπ／２ずれ
た（散乱された）波を表わすベクトル、１６・・・ＶＪ
ｌ 図 ｙ］３ 図 光 Ｚ 口 ユ） （ｂ） ＼ ゝ〜−− 、’Ｉ−１ Ｃ） 第１頁の続き ０発 明 者 外村彰 国分寺市東恋ケ窪１丁目２８０番 地株式会社日立製作所中央研究 所内 ０発 明 者 梅崎宏 国分寺市東恋ケ窪１丁目２８０番 地株式会社日立製作所中央研究 所内 ０発 明 者 杉田恒 国分寺市東恋ケ窪１丁目２８０番 地株式会社日立製作所中央研究 所内
、第２図（ａ）〜（Ｃ）は光学位相差顕微鏡の原理を説
明する図、第３図は本発明による位相差電子顕微鏡の光
学系の基本構成図である。 １・・・電子源、２・・・集光レンズ、３・・・試料、
４・・・対物レンズ、訃・・環状磁性体、５′・・・環
、６・・・拡大レンズ系、７・・・観察面、８・・・散
乱をうけていない即ち入射波と同位相の電子の軌道、９
・・・位相物体によって散乱された電子の軌道、１０・
・・入射波を表わすベクトル、１１・・・吸収のある試
料から散乱された波を表わすベクトル、１２・・・入射
波を表わすベクトル、１３・・・位相物体で散乱された
波を表わすベクトル、１４・・・１３の波と分解した時
入射波と同じ成分をもつ波を表わすベクトル１．１５・
・・１３０波を分解した時、入射波と位相がπ／２ずれ
た（散乱された）波を表わすベクトル、１６・・・ＶＪ
ｌ 図 ｙ］３ 図 光 Ｚ 口 ユ） （ｂ） ＼ ゝ〜−− 、’Ｉ−１ Ｃ） 第１頁の続き ０発 明 者 外村彰 国分寺市東恋ケ窪１丁目２８０番 地株式会社日立製作所中央研究 所内 ０発 明 者 梅崎宏 国分寺市東恋ケ窪１丁目２８０番 地株式会社日立製作所中央研究 所内 ０発 明 者 杉田恒 国分寺市東恋ケ窪１丁目２８０番 地株式会社日立製作所中央研究 所内
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １、電子顕微鏡において磁束がその内部で回転して閉じ
ている環状磁性体からなる位相板を対物レンズの後焦点
面上かあるいはその近傍に付設してなることを特徴とす
る位相差電子顕微鏡。 ２、上記対物レンズの焦点距離は上記環状磁性体の設置
位置における上記対物レンズによる磁界の強さが上記環
状磁性体の抗磁力よシも小さくなるような大きさに選ば
れていることを特徴とする特許請求の範囲第１項の位相
差電子顕微鏡。 ３、上記環状磁性体の半径几は上記対物レンズの焦点距
離をｆ１試料による電子線の散乱角を０としたとき、Ｒ
くｆＸθなる関係を満足する大きさに選ばれていること
を特徴とする特許請求の範囲第１項あるいは第２項の位
相差電子顕微鏡。 ４、上記環状磁性体がパーマロイ薄膜からなることを特
徴とする特許請求の範囲第１項から第３項までのいずれ
か１つの項の位相差電子顕微鏡。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11271883A JPS607048A (ja) | 1983-06-24 | 1983-06-24 | 位相差電子顕微鏡 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11271883A JPS607048A (ja) | 1983-06-24 | 1983-06-24 | 位相差電子顕微鏡 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS607048A true JPS607048A (ja) | 1985-01-14 |
Family
ID=14593775
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11271883A Pending JPS607048A (ja) | 1983-06-24 | 1983-06-24 | 位相差電子顕微鏡 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS607048A (ja) |
Cited By (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4718225A (en) * | 1985-06-27 | 1988-01-12 | Murata Kaiki Kabushiki Kaisha | Pneumatic spinning machine |
| EP0782170A3 (en) * | 1995-12-27 | 1998-04-08 | Hitachi, Ltd. | Phase-contrast electron microscope and phase plate therefor |
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| WO2007052723A1 (ja) | 2005-11-04 | 2007-05-10 | Nagayama Ip Holdings, Llc | 電子顕微鏡用位相板及びその製造方法 |
| WO2009122145A2 (en) * | 2008-03-31 | 2009-10-08 | Bland, James | Phase plate for electron microscope |
| JP2011187215A (ja) * | 2010-03-05 | 2011-09-22 | Hitachi Ltd | 位相板およびこれを用いた位相差電子顕微鏡 |
| JP2013157312A (ja) * | 2012-01-31 | 2013-08-15 | Hitachi High-Technologies Corp | 位相板 |
| US9208990B2 (en) | 2011-07-01 | 2015-12-08 | Hitachi High-Technologies Corporation | Phase plate and electron microscope |
| US9460890B2 (en) | 2013-11-19 | 2016-10-04 | Fei Company | Phase plate for a transmission electron microscope |
-
1983
- 1983-06-24 JP JP11271883A patent/JPS607048A/ja active Pending
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| WO2007052723A1 (ja) | 2005-11-04 | 2007-05-10 | Nagayama Ip Holdings, Llc | 電子顕微鏡用位相板及びその製造方法 |
| US7851757B2 (en) | 2005-11-04 | 2010-12-14 | Nagayama Ip Holdings, Llc | Phase plate for electron microscope and method for manufacturing same |
| WO2009122145A2 (en) * | 2008-03-31 | 2009-10-08 | Bland, James | Phase plate for electron microscope |
| WO2009122145A3 (en) * | 2008-03-31 | 2009-11-26 | Bland, James | Phase plate for electron microscope |
| JP2011187215A (ja) * | 2010-03-05 | 2011-09-22 | Hitachi Ltd | 位相板およびこれを用いた位相差電子顕微鏡 |
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| US9076562B2 (en) | 2012-01-31 | 2015-07-07 | Hitachi High-Technologies Corporation | Phase plate |
| US9460890B2 (en) | 2013-11-19 | 2016-10-04 | Fei Company | Phase plate for a transmission electron microscope |
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