JPS6139442A - 走査透過顕微鏡 - Google Patents
走査透過顕微鏡Info
- Publication number
- JPS6139442A JPS6139442A JP16306485A JP16306485A JPS6139442A JP S6139442 A JPS6139442 A JP S6139442A JP 16306485 A JP16306485 A JP 16306485A JP 16306485 A JP16306485 A JP 16306485A JP S6139442 A JPS6139442 A JP S6139442A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- detector
- microscope
- scanning
- electron
- signal
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-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B21/00—Microscopes
- G02B21/0004—Microscopes specially adapted for specific applications
- G02B21/002—Scanning microscopes
-
- 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
- H01J37/261—Details
- H01J37/263—Contrast, resolution or power of penetration
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Analytical Chemistry (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
- Microscoopes, Condenser (AREA)
- Testing Or Measuring Of Semiconductors Or The Like (AREA)
- Analysing Materials By The Use Of Radiation (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】
本発明は、放射線源と、レンズ系と、ビーム偏向系と、
複数個の個別の読取り素子に分割された放射線検出器と
、検出器読出し系とを具える顕微鏡に関するものである
。
複数個の個別の読取り素子に分割された放射線検出器と
、検出器読出し系とを具える顕微鏡に関するものである
。
電子顕微鏡の形態のこの種顕微鏡は英国特許第２、０１
９．６９１号公報から既知である。
９．６９１号公報から既知である。
この公報に記載されている非微分位相像を得るための方
法が実際に使用されている例はいまだ存在しない。その
理由は走査ビームのフライバック中必要な検出器の信号
を積分する際に不連続性の問題が生ずるからである。こ
れがため、強度の初期値は像ラインの各々に対して未知
である。
法が実際に使用されている例はいまだ存在しない。その
理由は走査ビームのフライバック中必要な検出器の信号
を積分する際に不連続性の問題が生ずるからである。こ
れがため、強度の初期値は像ラインの各々に対して未知
である。
本発明の目的は、上述した欠点を除去せんとするにある
。
。
本発明は、放射線源と、レンズ系と、ビーム偏向系と、
複数個の個別の読取り素子に分割された放射線検出器と
、検出器読出し系とを具える顕微鏡において、前記ビー
ム偏向（走査）糸を適宜適合して不連続のない走査パタ
ーンを形成し、前記放射線検出器を走査パターンに適合
させてこの走査パターンの各所望のラインセグメントに
対し個別の信号を記録し得るようにしたことを特徴とす
る。
複数個の個別の読取り素子に分割された放射線検出器と
、検出器読出し系とを具える顕微鏡において、前記ビー
ム偏向（走査）糸を適宜適合して不連続のない走査パタ
ーンを形成し、前記放射線検出器を走査パターンに適合
させてこの走査パターンの各所望のラインセグメントに
対し個別の信号を記録し得るようにしたことを特徴とす
る。
かように本発明顕微鏡では走査中の不連続性の発生を防
止するため、信号積分中上述した欠点は最早発生せず、
信頼性のある非微分位相コントラスト像を得ることがで
きる。
止するため、信号積分中上述した欠点は最早発生せず、
信頼性のある非微分位相コントラスト像を得ることがで
きる。
好適な例では走査パターンをメアンダ形状とする。その
理由は各ラインの終端に走査電子ビームを１ラインの距
離に亘ってライン方向とは直角にシフトさせるようにす
る。検出器は走査ラインセグメントに平行に延在する分
割ラインによりほぼ４象限に分割する。各象限にたいし
てはその信号を信号読出し前処理システムに供給する。
理由は各ラインの終端に走査電子ビームを１ラインの距
離に亘ってライン方向とは直角にシフトさせるようにす
る。検出器は走査ラインセグメントに平行に延在する分
割ラインによりほぼ４象限に分割する。各象限にたいし
てはその信号を信号読出し前処理システムに供給する。
このシステムは少なくとも位相信号に関する限り信号積
分器を具える。信号読出しシステムにより供給される信
号を例えばテレビジョンモニタに供給し、このモニタに
非微分形態の位相信号を表示し得るようにする。この場
合走査システムの制御及び信号処理システムの制御をデ
ィジタル形態とすることができ、従って極めて正確な同
期を行うことができる。
分器を具える。信号読出しシステムにより供給される信
号を例えばテレビジョンモニタに供給し、このモニタに
非微分形態の位相信号を表示し得るようにする。この場
合走査システムの制御及び信号処理システムの制御をデ
ィジタル形態とすることができ、従って極めて正確な同
期を行うことができる。
本発明の他の例では検出器を半径方向にみて、数個の環
状部分に分割するため、信号を波長に感応して読出すこ
とができる。これがため位相構体の映像を更に強めるこ
とができる。
状部分に分割するため、信号を波長に感応して読出すこ
とができる。これがため位相構体の映像を更に強めるこ
とができる。
本発明の更に好適な例では顕微鏡を電子顕微鏡により構
成する。従って検出器は、例えばオプティック、第４１
巻、第４号、１９７４年第４５２〜４５６頁又は英国特
許第２．０１９．６９１号公報に記載されているような
電子検出器により構成する。この場合電子源は特に米国
啼許第４．３０３．９３０号公報に記載されているよう
な半導体装置の形態の電子放出素子を具えるのが好適で
ある。これがため比較的高い電流密度の電子ビームを用
いて映像の解像度を高めることができる。
成する。従って検出器は、例えばオプティック、第４１
巻、第４号、１９７４年第４５２〜４５６頁又は英国特
許第２．０１９．６９１号公報に記載されているような
電子検出器により構成する。この場合電子源は特に米国
啼許第４．３０３．９３０号公報に記載されているよう
な半導体装置の形態の電子放出素子を具えるのが好適で
ある。これがため比較的高い電流密度の電子ビームを用
いて映像の解像度を高めることができる。
かかる顕微鏡の読出しシステムは例えば後段で処理を行
うために像信号を一時的に記憶し得る信号記録システム
を具える。
うために像信号を一時的に記憶し得る信号記録システム
を具える。
図面につき本発明を説明する。
第１図に示すように電子顕微鏡は、電子放出素子２、ビ
ーム整合系３及びビニム、アバニチ二−７４を有する電
子源１と、集束系６と、対物レンズ８と、ビーム走査系
１０と、物体スペース１１と、回折レンズ１２と、中間
レンズ１４と、投射レンズ１６と、信号読出しリード線
１９を有する電子検出器１８とを具える。これら構成素
子の全部は、電子源用の給電リード線２１と、監視窓２
２と、真空ポンプ装置２４とを有するハウジング２０内
に収容する。
ーム整合系３及びビニム、アバニチ二−７４を有する電
子源１と、集束系６と、対物レンズ８と、ビーム走査系
１０と、物体スペース１１と、回折レンズ１２と、中間
レンズ１４と、投射レンズ１６と、信号読出しリード線
１９を有する電子検出器１８とを具える。これら構成素
子の全部は、電子源用の給電リード線２１と、監視窓２
２と、真空ポンプ装置２４とを有するハウジング２０内
に収容する。
本発明によれば電子源′１は前記オプテイ・ｌり第４１
巻に記載されているような電子感応人口表面を具える。
巻に記載されているような電子感応人口表面を具える。
検出器は、各々が個別に読出し得るが部分的に結合もし
得る電子感応ダイオードのマトリックスより成る半導体
検出器として構成するのが好適である。かように、又は
その他の手段で形成された検出器区分の各々を信号導体
１９を経て外部コネクス２６に個別に接続する。特に高
周波数に対して情報が損失するのを防止するためには検
出器区分を少なくとも第１信号増幅段と一体に構成する
のが有利である。次いで第１増幅段を関連の検出器区分
に直接結合するか又はダイオードのマトリックスの各個
別のダイオードに直接接合すると共に電子顕微鏡のハウ
ジング２０内に収納する。更に検出器の信号の例えば走
査方向の変化への適合及び同期化等の制御をも例えば第
１増幅段に追従する信号により行うことができる。
得る電子感応ダイオードのマトリックスより成る半導体
検出器として構成するのが好適である。かように、又は
その他の手段で形成された検出器区分の各々を信号導体
１９を経て外部コネクス２６に個別に接続する。特に高
周波数に対して情報が損失するのを防止するためには検
出器区分を少なくとも第１信号増幅段と一体に構成する
のが有利である。次いで第１増幅段を関連の検出器区分
に直接結合するか又はダイオードのマトリックスの各個
別のダイオードに直接接合すると共に電子顕微鏡のハウ
ジング２０内に収納する。更に検出器の信号の例えば走
査方向の変化への適合及び同期化等の制御をも例えば第
１増幅段に追従する信号により行うことができる。
電子源の電子放出に対しては米国特許第４．３０３゜９
３０号公報に記載されているようないわゆる冷電極を用
いるのが有利である。従って熱問題を防止することがで
き、しかも前述したように高電流密度の電子ビームを発
生させることができる。電子顕微鏡には像表示用のテレ
ビジョンモニタ２７を設ける。電子検出器１８から取出
した信号は、信号読出し又は処理回路２８で適宜に処理
した後上記モニタ２７に供給し得るようにする。かよう
に処理した信号を用いることにより物体の位相構体の実
像即ち非微分像をモニタ２７に表示することができる。
３０号公報に記載されているようないわゆる冷電極を用
いるのが有利である。従って熱問題を防止することがで
き、しかも前述したように高電流密度の電子ビームを発
生させることができる。電子顕微鏡には像表示用のテレ
ビジョンモニタ２７を設ける。電子検出器１８から取出
した信号は、信号読出し又は処理回路２８で適宜に処理
した後上記モニタ２７に供給し得るようにする。かよう
に処理した信号を用いることにより物体の位相構体の実
像即ち非微分像をモニタ２７に表示することができる。
又位相像の他に物体の振幅像をもモニタ２７に形成且つ
表示することができる。前記オプティックス第４１巻に
も記載されているように物体の位相像及び振幅像は同時
に記憶し得ると共に例えば一時的像記憶装置を経て個別
に表示することができる。
表示することができる。前記オプティックス第４１巻に
も記載されているように物体の位相像及び振幅像は同時
に記憶し得ると共に例えば一時的像記憶装置を経て個別
に表示することができる。
或いは又各種類の像に対して個別のモニタを設けること
ができ、更に各種類の像に対し合成モニタのサブフィー
ルドを保持することもできる。
ができ、更に各種類の像に対し合成モニタのサブフィー
ルドを保持することもできる。
物体を走査するためには本発明に従って適用されるビー
ム走査系１０を用い、これにより慣例の不連続性、即ち
実際には各走査ラインを経るフライバックが防止される
パターンで物体の走査を行い得るようにする。殆んどの
場合この目的のためには慣例の走査装置の制御を僅かだ
け変更するだけで充分である。メアンダパターンは、本
発明に従って位相測定を行う走査パターンとする。かか
るパターンは、各走査ラインの終端の走査スポットをラ
イン書込み方向に対し直角を成す方向に次の走査ライン
の始点に僅かだけずらせる〜ごとによって得ることがで
きる。次いで順次の走査ラインを相互に平行にするが、
これら走査ラインを反対方向に交互に書込むようにする
。これがためビーム走査系の制御もディジタル化するこ
とができる。
ム走査系１０を用い、これにより慣例の不連続性、即ち
実際には各走査ラインを経るフライバックが防止される
パターンで物体の走査を行い得るようにする。殆んどの
場合この目的のためには慣例の走査装置の制御を僅かだ
け変更するだけで充分である。メアンダパターンは、本
発明に従って位相測定を行う走査パターンとする。かか
るパターンは、各走査ラインの終端の走査スポットをラ
イン書込み方向に対し直角を成す方向に次の走査ライン
の始点に僅かだけずらせる〜ごとによって得ることがで
きる。次いで順次の走査ラインを相互に平行にするが、
これら走査ラインを反対方向に交互に書込むようにする
。これがためビーム走査系の制御もディジタル化するこ
とができる。
第２ａ図に示すように４個の象限Ａ、Ｂ、Ｃ及びＤに分
割された検出器を顕微鏡内に配設して個別の゛ライン３
０が第３図に示すように走査ライン旦及びＣに平行に延
在し得るようにする。従って電子検出器１８の個別のラ
イン３２は走査ラインｂ及びｄに平行に延在する。これ
がためメアンダパターンでの走査中４個の検出器象限Ａ
、Ｂ、Ｃ及びＤからの信号から次に示す信号を取出すこ
とができる。
割された検出器を顕微鏡内に配設して個別の゛ライン３
０が第３図に示すように走査ライン旦及びＣに平行に延
在し得るようにする。従って電子検出器１８の個別のラ
イン３２は走査ラインｂ及びｄに平行に延在する。これ
がためメアンダパターンでの走査中４個の検出器象限Ａ
、Ｂ、Ｃ及びＤからの信号から次に示す信号を取出すこ
とができる。
５ａ＝ＳＡ−３Ｓ−３Ｃ＋ＳＤ 右→左Ｓｂ＝
−３Ａ−３Ｂ＋ＳＣ＋ＳＤ 頂部→底部Ｓｃ＝ −
３Ａ＋ＳＢ＋ＳＣ−３Ｏ左→右Ｓｄ＝ −３Ａ−３Ｂ＋
ＳＣ＋ＳＤ （＝Ｓｂ）頂部→底部５ｆ＝ＳＡ＋ＳＢ＋
ＳＣ＋ＳＤ 和信号ここにＳａ、 Ｓｂ、 Ｓｃ
及びＳｄは走査ラインａ、ｂ、ｃ及びｄに関連する信号
を示し、ＳＡ、 ＳＢ、 ＳＣ及びＳＯは検出器象限の
各々からの信号を示す。又、Ｓｆは４個の検出器象限か
らの信号の和信号であり、物体の振、幅信号を示す。信
号５Ａ−３Ｏを積分し、これにより形成した合成信号を
物体の非微分位相信号としてモニタ２７に供給する。
−３Ａ−３Ｂ＋ＳＣ＋ＳＤ 頂部→底部Ｓｃ＝ −
３Ａ＋ＳＢ＋ＳＣ−３Ｏ左→右Ｓｄ＝ −３Ａ−３Ｂ＋
ＳＣ＋ＳＤ （＝Ｓｂ）頂部→底部５ｆ＝ＳＡ＋ＳＢ＋
ＳＣ＋ＳＤ 和信号ここにＳａ、 Ｓｂ、 Ｓｃ
及びＳｄは走査ラインａ、ｂ、ｃ及びｄに関連する信号
を示し、ＳＡ、 ＳＢ、 ＳＣ及びＳＯは検出器象限の
各々からの信号を示す。又、Ｓｆは４個の検出器象限か
らの信号の和信号であり、物体の振、幅信号を示す。信
号５Ａ−３Ｏを積分し、これにより形成した合成信号を
物体の非微分位相信号としてモニタ２７に供給する。
第２ｂ図は、原理的には４ （ｌｉｅ象限に分割されて
いるが実際には種々の領域に半径的にも分割されている
検出器の表面を示す。例えば象限Ａは内側領域ＡＩ、中
央領域ＡＩ及び外側領域Ａｍに分割する。かくして細分
割された検出器によって周波数感応測定を行うことがで
きる。信号読出し又は処理回路２８を適宜構成して象限
当たりの３つの領域を前述したように共に、又は個別に
記録し得るようにする。
いるが実際には種々の領域に半径的にも分割されている
検出器の表面を示す。例えば象限Ａは内側領域ＡＩ、中
央領域ＡＩ及び外側領域Ａｍに分割する。かくして細分
割された検出器によって周波数感応測定を行うことがで
きる。信号読出し又は処理回路２８を適宜構成して象限
当たりの３つの領域を前述したように共に、又は個別に
記録し得るようにする。
位相測定は、位相差が比較的小さくなることの多い通常
の複合が生じる生物学的物体に対しても特に重要となる
。この場合には例えば３００ｋＶまで比較的高い電圧を
もちいるのが有利である。その理由は、放射線の短い波
長を特に感応態様で測定し得るからである。この場合に
はほぼ１度の位相差、解像度を利用し得ることを確かめ
た。
の複合が生じる生物学的物体に対しても特に重要となる
。この場合には例えば３００ｋＶまで比較的高い電圧を
もちいるのが有利である。その理由は、放射線の短い波
長を特に感応態様で測定し得るからである。この場合に
はほぼ１度の位相差、解像度を利用し得ることを確かめ
た。
本発明は、電子顕微鏡につき説明したが光学又は音響走
査顕微鏡にも有効に適用することができる。又、走査及
び信号処理も同様に行うことができる。更に検出器の検
出特性は使用する放射線に適合させる必要があることは
勿論である。
査顕微鏡にも有効に適用することができる。又、走査及
び信号処理も同様に行うことができる。更に検出器の検
出特性は使用する放射線に適合させる必要があることは
勿論である。
第１図は本発明による電子顕Ｖ＆鏡の構成を示す断面図
、 第２ａ図は４象限に分割された検出器の表面を示す平面
図、 第２ｂ図は４象限且つ半径方向に種々の領域に分割され
た検出器の表面を示す平面図、 第３図は個別のラインが走査ラインに平行に延在する状
態を示す平面図である。 １・・・電子源 ２・・・電子放出素子３・
・・ビーム整合系 ４・・・ビームアバーチニア６
・・・集束系 ８・・・対物レンズ１０・・
・ビーム走査系 １１・・・物体スペース１２・・
・回折レンズ １４・・・中間レンズ１６・・・
投射レンズ １８・・・電子検出器１９・・・信
号読出リード線 ２０・・・ハウジング２１・・・給電
リード線 ２２・・・監視窓２４・・・真空ポンプ
装置 ２７・・・テレビジョンモニタ２８・・・信号
読出し又は処理回路 ３０、３２・・・個別のライン 特許出願人 エヌ・ベー・フィリップス・フルーイラン
ペンファゾリケン
、 第２ａ図は４象限に分割された検出器の表面を示す平面
図、 第２ｂ図は４象限且つ半径方向に種々の領域に分割され
た検出器の表面を示す平面図、 第３図は個別のラインが走査ラインに平行に延在する状
態を示す平面図である。 １・・・電子源 ２・・・電子放出素子３・
・・ビーム整合系 ４・・・ビームアバーチニア６
・・・集束系 ８・・・対物レンズ１０・・
・ビーム走査系 １１・・・物体スペース１２・・
・回折レンズ １４・・・中間レンズ１６・・・
投射レンズ １８・・・電子検出器１９・・・信
号読出リード線 ２０・・・ハウジング２１・・・給電
リード線 ２２・・・監視窓２４・・・真空ポンプ
装置 ２７・・・テレビジョンモニタ２８・・・信号
読出し又は処理回路 ３０、３２・・・個別のライン 特許出願人 エヌ・ベー・フィリップス・フルーイラン
ペンファゾリケン
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １、放射線源（１）と、レンズ系（６、８、１２、１６
）と、ビーム偏向系（１０）と、複数個の個別の読取り
素子（Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄ）に分割された放射線検出器（１
８）と、検出器読出し系（２８）とを具える顕微鏡にお
いて、前記ビーム偏向（走査）系を適宜適合して不連続
のない走査パターン（４０）を形成し、前記放射線検出
器を走査パターンに適合させてこの走査パターンの各所
望のラインセグメント（ａ、ｂ、ｃ、ｄ）に対し個別の
信号を記録し得るようにしたことを特徴とする顕微鏡。 ２、走査パターンをメアンダ形態とし、このメアンダ形
態の走査パターンの分割ライン（ａ、ｂ、ｃ、ｄ）に平
行に延在する分割ライン（３０、３２）に沿って前記検
出器を４象限（Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄ）に分割するようにした
ことを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の顕微鏡。 ３、ビーム偏向（走査）系をディジタル的に制御し得る
ように構成したことを特徴とする特許請求の範囲第１項
又は第２項記載の顕微鏡。 ４、検出器を数個のサブ領域（ I 、II、III）に分割す
ると共に周波数フィルタを信号処理回路（２８）に設け
るようにしたことを特徴とする特許請求の範囲第１項乃
至第３項のいずれかに記載の顕微鏡。 ５、顕微鏡を電子顕微鏡としたことを特徴とする特許請
求の範囲第１項乃至第４項の何れかに記載の顕微鏡。 ６、放射線検出器を半導体素子より成る電子検出器とし
たことを特徴とする特許請求の範囲第５項記載の顕微鏡
。 ７、放射線源は、半導体素子より成る電子放出器（２）
を具えることを特徴とする特許請求の範囲第５項又は第
６項記載の顕微鏡。 ８、一時的に像の記憶を行う像記憶装置を信号処理回路
（２８）に設けるようにしたことを特徴とする特許請求
の範囲第１項乃至第７項の何れかに記載の顕微鏡。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| NL8402340A NL8402340A (nl) | 1984-07-25 | 1984-07-25 | Microscoop voor niet-gedifferentieerde fase-beeldvorming. |
| NL8402340 | 1984-07-25 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6139442A true JPS6139442A (ja) | 1986-02-25 |
| JPH0626106B2 JPH0626106B2 (ja) | 1994-04-06 |
Family
ID=19844267
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP60163064A Expired - Lifetime JPH0626106B2 (ja) | 1984-07-25 | 1985-07-25 | 走査透過顕微鏡 |
Country Status (5)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4691103A (ja) |
| EP (1) | EP0171109B1 (ja) |
| JP (1) | JPH0626106B2 (ja) |
| DE (1) | DE3577775D1 (ja) |
| NL (1) | NL8402340A (ja) |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0464694A (ja) * | 1990-07-05 | 1992-02-28 | Nippon Steel Corp | 車両走行路用換気採光側壁 |
| WO2017056171A1 (ja) * | 2015-09-29 | 2017-04-06 | 株式会社 日立ハイテクノロジーズ | 荷電粒子線装置 |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| US4739399A (en) * | 1987-08-06 | 1988-04-19 | Gatan Inc. | TV system for transmission electron microscopes |
| JPH0760661B2 (ja) * | 1988-07-22 | 1995-06-28 | 株式会社日立製作所 | 電子顕微鏡 |
| JP2563134B2 (ja) * | 1989-01-25 | 1996-12-11 | 日本電子株式会社 | 走査透過型位相差電子顕微鏡 |
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- 1984-07-25 NL NL8402340A patent/NL8402340A/nl not_active Application Discontinuation
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1985
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