JPS62241245A - Electron microscope - Google Patents

Electron microscope

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JPS62241245A
JPS62241245A JP8360786A JP8360786A JPS62241245A JP S62241245 A JPS62241245 A JP S62241245A JP 8360786 A JP8360786 A JP 8360786A JP 8360786 A JP8360786 A JP 8360786A JP S62241245 A JPS62241245 A JP S62241245A
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image
electron microscope
excitation
lenses
lens
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Yoshihiro Arai
善博 新井
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Jeol Ltd
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Jeol Ltd
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Abstract

PURPOSE:To make it possible to continuously rotate an electron microscopic image covering a wide range almost without changing an image magnification factor by gang control of excitation intensity of three lenses. CONSTITUTION:J1, J2 and J3 represent the excitation intensity of the first, second and third intermediate lenses form 6 to 8. Thereby, an image rotary angle theta determined by these three intermediate lenses from 6 to 8 is expressed at 100kV as follows: theta=0.0322X(J1+J2+J3). Further, when an imaging pattern of an electron microscopic image changes between a real image and a virtual image, the image rotation by 180 deg. is produced. Thereby, by changing-over said expression and the imaging pattern between the real image and the virtural imsge, the image rotation covering a wide range can be performed.

Description

【発明の詳細な説明】 [産業上の利用分野] 本発明は像倍率を変えることなく電子顕微鏡像を連続的
に回転させることのできる電子顕微鏡に関する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Field of Industrial Application] The present invention relates to an electron microscope that can continuously rotate an electron microscope image without changing the image magnification.

[従来の技術] 蛍光板等の投影スクリーンに投影される電子顕微鏡像の
回転を像倍率を変えることなく行なうため、電子顕m鏡
に改良が加えられてきた。
[Prior Art] Improvements have been made to electron microscopes in order to rotate an electron microscope image projected onto a projection screen such as a fluorescent screen without changing the image magnification.

[発明が解決しようとする問題点1 しかしながら従来の電子顕微鏡においては、観察倍率を
変えることなく極めて広い角度範囲にわたって像を連続
的に回転させることはできなかった。
[Problem to be Solved by the Invention 1] However, in conventional electron microscopes, it has not been possible to continuously rotate the image over an extremely wide angular range without changing the observation magnification.

本発明はこのような従来の欠点を解決し、観察倍率を変
えることなく極めて広い角度範囲に渡って電子顕微鏡像
を回転させることのできる電子顕微鏡を提供することを
目的としている。
An object of the present invention is to solve these conventional drawbacks and provide an electron microscope that can rotate an electron microscope image over an extremely wide angular range without changing the observation magnification.

[問題点を解決するための手段] そのため、本発明は電子銃よりの電子線を集束して試料
に大剣させるための照射レンズ系と、少  ゛なくとも
3段の結像レンズを有づる結像レンズ系と、該結像レン
ズ系にJ:って結像された電子顕微鏡像を格影するため
のスクリーンとを有した装置において、該スクリーン上
に投影される電子顕微鏡像が基準となる方向に対して成
す角度θを指示するための手段と、該指示手段よりの信
号に基づいて前記3段の結像レンズの励磁強度を連動し
て制御するための手段とを備え、前記電子顕微鏡像の像
倍率を変えることなく前記電子顕微鏡像を連続的に回転
可能としたことを特徴としている。
[Means for Solving the Problems] Therefore, the present invention has an irradiation lens system for focusing the electron beam from the electron gun to form a large sword on the sample, and at least three stages of imaging lenses. In an apparatus having an imaging lens system and a screen for projecting an electron microscope image formed on the imaging lens system, the electron microscope image projected onto the screen is used as a reference. and means for controlling the excitation intensity of the three stages of imaging lenses in conjunction with each other based on a signal from the instruction means, The present invention is characterized in that the electron microscope image can be continuously rotated without changing the image magnification of the microscope image.

[実施例] 第1図は本発明の一実施例を示すための図であり、図中
1は電子銃、2,3は集束レンズ、4は試別である。5
は対物レンズ、6,7.8は各々第1.第2.第3の中
間レンズ、9は投影ンズであり10は蛍光板である。1
1.12.13.14は各々レンズ5,6,7.8の励
磁電源である。
[Embodiment] FIG. 1 is a diagram showing an embodiment of the present invention, in which 1 is an electron gun, 2 and 3 are focusing lenses, and 4 is a sample. 5
is an objective lens, and 6, 7.8 are the first . Second. The third intermediate lens 9 is a projection lens and 10 is a fluorescent screen. 1
1.12.13.14 are excitation power sources for the lenses 5, 6, and 7.8, respectively.

尚、レンズ2,3.9の励mW源は省略している。Note that the excitation mW source for lenses 2 and 3.9 is omitted.

15.16,17.18は各々これら励磁電源11.1
2,13.14に接続されたDA変換器である。DA変
換器15,16,17.18は図示しないが各々のI1
0ポート及びパスライン19を介してCPU20に接続
されている。CPU2Oにはパスライン19を介して記
憶装置21が接続されている。更にCPU20にはパス
ライン19を介して蛍光板10に投影される電子顕微鏡
像の回転角を指示するための入力装置22が接続されて
いる。図中22rは回転角指示嫡子を表わしている。
15.16, 17.18 are these excitation power supplies 11.1, respectively.
This is a DA converter connected to 2, 13, and 14. Although DA converters 15, 16, 17, and 18 are not shown, each I1
It is connected to the CPU 20 via the 0 port and the pass line 19. A storage device 21 is connected to the CPU 2O via a path line 19. Furthermore, an input device 22 for instructing the rotation angle of the electron microscope image projected onto the fluorescent screen 10 is connected to the CPU 20 via a pass line 19. In the figure, 22r represents the rotation angle indicator.

さて、eを電子の電荷(クーロン)、mOを電子の静止
質!(K(+ )、B (z)を光一方向の座標2にお
けるレンズ磁場の磁束密度(テスラ)、U*を相対論補
正された電子の加速電圧(Kv)、Jをレンズの励磁強
度(アンペア・ターン)とすると、磁界レンズによ−る
像回転角θ(度)は以下の式によって与えられる。
Now, e is the electric charge (coulomb) of the electron, and mO is the static quality of the electron! (K(+), B(z) is the magnetic flux density of the lens magnetic field at coordinate 2 in one direction of light (Tesla), U* is the relativistically corrected electron acceleration voltage (Kv), J is the excitation intensity of the lens (Amperes)・turn), the image rotation angle θ (degrees) by the magnetic field lens is given by the following formula.

θ−e   mOJ’  B(z)dz−〇、0337
6J / (刀]− 従って、Jl 、J2 、J3を第1.第2.第3中間
レンズの励磁強度とするとき、これら3個の中間レンズ
による像回転角θは100Kvにおいて以下のように表
わされる。
θ-e mOJ' B(z)dz-〇, 0337
6J/(sword) - Therefore, when Jl, J2, and J3 are the excitation intensities of the first, second, and third intermediate lenses, the image rotation angle θ by these three intermediate lenses is expressed as follows at 100 Kv. It will be done.

θ−0,0322x (Jl +J2−+−J3 )・
・・(1)更に電子顕微鏡像の結像パターンが実像虚像
間で変化する際に像の 180°回転が生じる。
θ−0,0322x (Jl +J2−+−J3)・
(1) Furthermore, when the imaging pattern of an electron microscope image changes between a real image and a virtual image, a 180° rotation of the image occurs.

本実施例においては、上式(1)と結像パターンを実像
虚像間で切換えることにより、広い範囲にわたる像回転
を行なうようにしている。そのため、記憶装置21には
各像回転角θを指定した際に、第1.第2.第3の中間
レンズ6.7.8を第2図の曲線111.1+ 2.7
1..3に従って励磁するために必要な励磁指定信号が
配憶されている。即ら、記憶装置21の各θn  (n
= 1. 2゜3、・・・、 +−1,t 、 i+i
 、 + +2 、・・・、n+)に対応したアドレス
には、第4図に示すように第1、第2.第3の中間レン
ズ5,6.7の励磁指定データ1′)1(on)、I)
2(on)、D3(on)が格納されている。これらの
うちDI  (on)は、各Onが指示された際に、第
2図における曲線IL1のonに対応した励磁電流値を
第1の中間レンズ6にとらぜるためのデータとなってお
り、他も同様の対応関係がある。
In this embodiment, image rotation is performed over a wide range by using the above equation (1) and switching the imaging pattern between real and virtual images. Therefore, when each image rotation angle θ is specified in the storage device 21, the first . Second. The third intermediate lens 6.7.8 is connected to the curve 111.1+2.7 in FIG.
1. .. An excitation designation signal necessary for excitation according to No. 3 is stored. That is, each θn (n
= 1. 2゜3,..., +-1,t, i+i
, + +2, . . . , n+), the addresses corresponding to the first, second, . Excitation designation data for the third intermediate lens 5, 6.7 1') 1 (on), I)
2 (on) and D3 (on) are stored. Among these, DI (on) is data for capturing the excitation current value corresponding to the on of the curve IL1 in FIG. 2 in the first intermediate lens 6 when each On is instructed. , and others have similar correspondence relationships.

又、記憶装置21の前記θnに対応したアドレスには、
対物レンズ5の励磁電流を指定するための励磁指定デー
タも格納されている。この格納値は第3図に示すように
、各θnの値に対して曲線ILoによって示される励磁
電流値を対物レンズ5にとらせるためのものである。
Further, at the address corresponding to the θn of the storage device 21,
Excitation designation data for designating the excitation current of the objective lens 5 is also stored. This stored value is used to cause the objective lens 5 to take the excitation current value shown by the curve ILo for each value of θn, as shown in FIG.

このような構成において、電子顕微鏡像が基準の方向に
対して角θ、1を成すように入力装置22の回転角指示
嫡子22 ’rにより指示したとすると、CPLJ20
は入力装置22よりの指示信号に基づいて、記憶装置2
1の指示された角度θjに対応するアドレスの励磁指定
データD1 (θj>、D2 (θj)、D3(θj)
を読み出す。この読み出されたデータDI  (θj)
、D2(θj)、D3 (θj)はCPU20の制御の
もとて各々DA変換器16; 1’7’、 1 e、で
アナログ信号に変換される。各DA変換器1e: 17
.18の出力信号は励磁電源12,13.14において
増幅された後、各々第1.第2.第3の中間レンズ6.
7゜8に送られる。そのため、これら各レンズには各々
第2図における曲線r+−1,rr2.r+−3のθj
における値の励磁電流が流れる。
In such a configuration, if the rotation angle indicator 22'r of the input device 22 is used to direct the electron microscope image to form an angle θ, 1 with respect to the reference direction, then the CPLJ20
is the storage device 2 based on the instruction signal from the input device 22.
Excitation designation data D1 (θj>, D2 (θj), D3 (θj) of the address corresponding to the specified angle θj of 1
Read out. This read data DI (θj)
, D2 (θj), and D3 (θj) are converted into analog signals by the DA converters 16; 1'7' and 1e, respectively, under the control of the CPU 20. Each DA converter 1e: 17
.. 18 output signals are amplified by the excitation power supplies 12, 13, and 14, respectively. Second. Third intermediate lens6.
Sent to 7°8. Therefore, each of these lenses has curves r+-1, rr2. θj of r+-3
An excitation current with a value of flows.

その結果、第5図(a>に示すように、試料4は第1中
間レンズ6の前段で第1の像■1を結像した後、投影レ
ンズ9の前段で第2の像■2を結像し、蛍光板上に終像
l「を結像する。この際、蛍光板10−トに結像された
像は基準の方向に対して角度θjだけ傾斜したものとな
る。
As a result, as shown in FIG. A final image l' is formed on the fluorescent screen. At this time, the image formed on the fluorescent screen 10 is inclined by an angle θj with respect to the reference direction.

又、同様に、入力装置22の回転角指示嫡子22rにJ
:り電子顕微鏡像が基準の方向に対して角mθ杖になる
ように指示したとすると、CPU20は記憶装置210
角度θkに対応するアドレスに記憶されている励磁指定
データr)1  (θk)。
Similarly, J is set to the rotation angle indicator 22r of the input device 22.
:If the electron microscope image is instructed to be at an angle mθ with respect to the reference direction, the CPU 20 stores the information in the storage device 210.
Excitation designation data r)1 (θk) stored at the address corresponding to the angle θk.

02  (θk)、D3(θk)を読み出すため、第1
、第2.第3の中間レンズ6.7.8には前記の場合と
同様に各々第2図における曲線IL1゜112.113
のθkにおける値の励If電流が流れる。
02 (θk) and D3 (θk), the first
, 2nd. Similarly to the previous case, the third intermediate lenses 6, 7 and 8 each have a curve IL1°112.113 in FIG.
An excitation If current having a value at θk flows.

その結果、第5図(b)に示すように、試料4は第1中
間レンズ6の前段で第1の像T1′を結像した後、この
像を更に第2中間レンズ7と第3中間レンズ間で像12
−とじて結像し、更に像12″の像を投影レンズ9の前
段で第3の像r3として結像し、最終的に蛍光板10十
に終像1f’″を結像する。この際、蛍光板10上に結
像された像は基準の方向に対して角度θにだ1ノ傾斜し
1Cものとなる。
As a result, as shown in FIG. 5(b), after the sample 4 forms a first image T1' before the first intermediate lens 6, this image is further transferred to the second intermediate lens 7 and the third intermediate lens. Image 12 between lenses
-, the image 12'' is further formed as a third image r3 in front of the projection lens 9, and finally a final image 1f''' is formed on the fluorescent screen 101. At this time, the image formed on the fluorescent screen 10 is tilted at an angle θ of 1C with respect to the reference direction.

このように第2図の点線Cより低角度側の角度を入力装
置により指定したときには、第5図(a)に示す結像パ
ターンをとることにより指定した回転角の像を蛍光板1
0に投影することができると共に、第2図の点線Cより
高角度側の角度を入力装置により指定した場合には、第
5図(b)に示す結像パターンをとることにより指定し
た回転角の像を蛍光板10に投影することができる。更
に、第2図から明らかなように、点線Cにおいて両結像
パターンに基づく像回転角は連続しているため、略−6
06から+200’にわたって像回転角を連続的に変え
ることができる。
In this way, when an angle on the lower side of the dotted line C in FIG. 2 is designated by the input device, an image at the designated rotation angle is displayed on the fluorescent screen by taking the imaging pattern shown in FIG. 5(a).
0, and if an angle higher than dotted line C in Fig. 2 is specified by the input device, the specified rotation angle can be projected by taking the imaging pattern shown in Fig. 5(b). can be projected onto the fluorescent screen 10. Furthermore, as is clear from FIG. 2, the image rotation angle based on both imaging patterns is continuous at the dotted line C, so it is approximately -6
The image rotation angle can be changed continuously from 06 to +200'.

尚、第1.第2.第3の各中間レンズの励11電流値を
変えると、対物レンズ5の像面と第1中間レンズの物面
が僅かにずれるが、このずれを補正Jべく、各θの値に
対して記憶装置21より前記対物レンズ励磁電流指定デ
ータが読み出され、対物レンズ5の励磁電流値は各θの
値に対して第3図に示すように変えられるため、このず
れは自動的に補正される。
In addition, 1st. Second. When the excitation current value of each third intermediate lens is changed, the image plane of the objective lens 5 and the object plane of the first intermediate lens are slightly shifted, but in order to correct this shift, memory is stored for each value of θ. The objective lens excitation current designation data is read out from the device 21, and the excitation current value of the objective lens 5 is changed as shown in FIG. 3 for each value of θ, so this deviation is automatically corrected. .

尚、上Jした実施例においては、各θに対応する第1.
第2.第3の中間レンズの励磁電流指定データを予め求
めておき、記憶装置に記憶させるにうにしたが、θの離
散的な値に対する励磁指定データのみを記憶させておき
、離散値の間の値は演算により求めた後、励磁指定デー
タとじて各レンズ電源に送るようにしても良い。
In the above embodiment, the first .theta. corresponding to each .theta.
Second. The excitation current designation data for the third intermediate lens was determined in advance and stored in the storage device, but only the excitation designation data for discrete values of θ was stored, and the values between the discrete values were After calculating it, it may be sent to each lens power supply as excitation designation data.

更に又、CPU20に像回転角を表示するための表示手
段を接続し、電子顕微鏡像の基準の方向に対づる角度を
常時表示するようにしても良い。
Furthermore, a display means for displaying the image rotation angle may be connected to the CPU 20 to constantly display the angle of the electron microscope image relative to the reference direction.

[発明の効果] 上述した説明から明らかなように本発明によれば、3個
のレンズの励磁強度を連動して変化させるようにしてい
るため、像倍率を殆んど変えることなく、広い範囲にわ
たって電子顕微鏡像を連続的に回転させることができる
[Effects of the Invention] As is clear from the above description, according to the present invention, the excitation intensities of the three lenses are changed in conjunction with each other, so that a wide range can be achieved without changing the image magnification. The electron microscope image can be rotated continuously over the entire range.

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

第1図は本発明の一実施例を示すための図、第2図は指
定した回転角を実用するために必要な第1、第2.第3
の中間レンズの励磁電流値を例示するための図、第3図
は中間レンズの励Il電流を像回転のために変化させた
際に生ずるフォーカスずれを補正するために必要な各回
転角に対する対物レンズ励磁電流値を示すための図、第
4図は記憶装置21の格納内容を示まための図、第5図
は像回転に伴う電子顕微鏡像の2通りの結像パターンを
説明するための光学図である。
Fig. 1 is a diagram showing one embodiment of the present invention, and Fig. 2 shows the first, second, . Third
Fig. 3 is a diagram for illustrating the excitation current value of the intermediate lens, and Fig. 3 shows the objective for each rotation angle necessary to correct the focus shift that occurs when the excitation current of the intermediate lens is changed for image rotation. FIG. 4 is a diagram to show the lens excitation current value, FIG. 4 is a diagram to show the contents stored in the storage device 21, and FIG. 5 is a diagram to explain two types of imaging patterns of an electron microscope image accompanying image rotation. FIG.

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 電子銃よりの電子線を集束して試料に入射させるための
照射レンズ系と、少なくとも3段の結像レンズを有する
結像レンズ系と、該結像レンズ系によつて結像された電
子顕微鏡像を投影するためのスクリーンとを有した装置
において、該スクリーン上に投影される電子顕微鏡像が
基準となる方向に対して成す角度θを指示するための手
段と、該指示手段よりの信号に基づいて前記3段の結像
レンズの励磁強度を連動して制御するための手段とを備
え、前記電子顕微鏡像の像倍率を変えることなく前記電
子顕微鏡像を連続的に回転可能としたことを特徴とする
電子顕微鏡。
An irradiation lens system for focusing an electron beam from an electron gun and making it incident on a sample, an imaging lens system having at least three stages of imaging lenses, and an electron microscope in which an image is formed by the imaging lens system. In an apparatus having a screen for projecting an image, means for indicating an angle θ formed by an electron microscope image projected on the screen with respect to a reference direction, and a signal from the indicating means; and means for controlling the excitation intensities of the three stages of imaging lenses in conjunction with each other based on the above, and the electron microscope image can be continuously rotated without changing the image magnification of the electron microscope image. Characteristic electron microscope.
JP61083607A 1986-04-11 1986-04-11 electronic microscope Expired - Lifetime JPH0654647B2 (en)

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JPH0654647B2 JPH0654647B2 (en) 1994-07-20

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Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS58176858A (en) * 1982-04-08 1983-10-17 Jeol Ltd Magnifying lens system of electron microscope
JPS61285647A (en) * 1985-06-12 1986-12-16 Hitachi Ltd Transmission type electron microscope

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