JPS6324618Y2 - - Google Patents
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- Publication number
- JPS6324618Y2 JPS6324618Y2 JP16082181U JP16082181U JPS6324618Y2 JP S6324618 Y2 JPS6324618 Y2 JP S6324618Y2 JP 16082181 U JP16082181 U JP 16082181U JP 16082181 U JP16082181 U JP 16082181U JP S6324618 Y2 JPS6324618 Y2 JP S6324618Y2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- lens
- magnification
- electron microscope
- image magnification
- objective lens
- Prior art date
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- Expired
Links
- 230000005284 excitation Effects 0.000 claims description 13
- 230000001133 acceleration Effects 0.000 claims description 11
- 238000012937 correction Methods 0.000 claims description 11
- 238000003384 imaging method Methods 0.000 claims description 11
- 238000010894 electron beam technology Methods 0.000 claims description 8
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- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 2
- 238000001000 micrograph Methods 0.000 description 2
- 230000004075 alteration Effects 0.000 description 1
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- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
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- 238000004804 winding Methods 0.000 description 1
Description
【考案の詳細な説明】
本考案は電子顕微鏡における倍率表示の精度を
向上させるための改良に関する。
向上させるための改良に関する。
透過結像型電子顕微鏡の倍率は対物レンズ、中
間レンズ、投影レンズ等から成る結像レンズ系の
励磁強度の組み合わせを変化させることによつて
調整するが、使用される試料照射電子線の加速電
圧を基準値（例えば100KV）から変化させると
倍率表示装置によつて示される倍率値が実際の倍
率値とズレてしまう。このズレを除くため、結像
レンズ系の各電子レンズに供給される励磁電流を
加速電圧の変化に対応して増減させる補正を加え
ることも提案されているが、このような補正が成
り立つのは各電子レンズの磁気回路が磁気飽和を
起こさない場合のみで、磁気飽和を起こす場合に
はこのような補正も不完全なものとなる。
間レンズ、投影レンズ等から成る結像レンズ系の
励磁強度の組み合わせを変化させることによつて
調整するが、使用される試料照射電子線の加速電
圧を基準値（例えば100KV）から変化させると
倍率表示装置によつて示される倍率値が実際の倍
率値とズレてしまう。このズレを除くため、結像
レンズ系の各電子レンズに供給される励磁電流を
加速電圧の変化に対応して増減させる補正を加え
ることも提案されているが、このような補正が成
り立つのは各電子レンズの磁気回路が磁気飽和を
起こさない場合のみで、磁気飽和を起こす場合に
はこのような補正も不完全なものとなる。
本考案は磁気飽和状態で使用される対物レンズ
を用いても常に正確な像倍率を表示することので
きる電子顕微鏡を提供することを目的としてい
る。
を用いても常に正確な像倍率を表示することので
きる電子顕微鏡を提供することを目的としてい
る。
そのため本考案は、対物，中間，投影レンズを
含む結像レンズ系と、電子顕微鏡の像倍率を指定
するための倍率可変操作手段と、該倍率可変操作
手段よりの信号に基づいて前記結像レンズ系の各
レンズに所定の励磁電流を供給するための複数の
レンズ電源と、試料を照射する電子線の加速電圧
を切換えるための加速電圧切換手段と、相対論補
正された加速電圧をU〓とするとき、前記各電磁
レンズへ供給される励磁電流の各々が前記切換手
段による加速電圧の変更に伴い√〓に比例して
変化するように前記各レンズ電源より供給される
励磁電流を補正するための補正手段と、前記倍率
可変操作手段によつて指示される像倍率を表示す
るための表示手段を備え、前記対物レンズは磁気
飽和状態で使用される電子顕微鏡用倍率表示装置
において、前記切換手段によつて選択された加速
電圧の増加に伴う前記対物レンズの焦点距離の増
加による像倍率のずれを補正するため加速電圧値
に応じた像倍率値補正信号を前記像倍率表示手段
に供給するための手段を備えていることを特徴と
している。
含む結像レンズ系と、電子顕微鏡の像倍率を指定
するための倍率可変操作手段と、該倍率可変操作
手段よりの信号に基づいて前記結像レンズ系の各
レンズに所定の励磁電流を供給するための複数の
レンズ電源と、試料を照射する電子線の加速電圧
を切換えるための加速電圧切換手段と、相対論補
正された加速電圧をU〓とするとき、前記各電磁
レンズへ供給される励磁電流の各々が前記切換手
段による加速電圧の変更に伴い√〓に比例して
変化するように前記各レンズ電源より供給される
励磁電流を補正するための補正手段と、前記倍率
可変操作手段によつて指示される像倍率を表示す
るための表示手段を備え、前記対物レンズは磁気
飽和状態で使用される電子顕微鏡用倍率表示装置
において、前記切換手段によつて選択された加速
電圧の増加に伴う前記対物レンズの焦点距離の増
加による像倍率のずれを補正するため加速電圧値
に応じた像倍率値補正信号を前記像倍率表示手段
に供給するための手段を備えていることを特徴と
している。
高分解能の顕微鏡像を得るための電子顕微鏡の
対物レンズは、種々の収差を小さくし、出来るだ
け焦点距離を短かくするため、磁気飽和を起こす
ような強励磁で使用されることが多い。第１図は
このような状態で使用される対物レンズの励磁電
流Ｉと磁束密度Ｂの関係を示すもので、励磁電流
がI0を越えるとＩとＢの比例関係が保たれないこ
とを示している。第２図中、横軸は電子線の加速
電圧Ｕを示し、縦軸は対物レンズの焦点距離ｆを
示しており、理想的な対物レンズＢに示す直線を
示すような補正を行うことが可能であるが、実際
の対物レンズでは磁気飽和のため補正を行つても
高加速電圧では焦点距離が長くなることが避けら
れない。
対物レンズは、種々の収差を小さくし、出来るだ
け焦点距離を短かくするため、磁気飽和を起こす
ような強励磁で使用されることが多い。第１図は
このような状態で使用される対物レンズの励磁電
流Ｉと磁束密度Ｂの関係を示すもので、励磁電流
がI0を越えるとＩとＢの比例関係が保たれないこ
とを示している。第２図中、横軸は電子線の加速
電圧Ｕを示し、縦軸は対物レンズの焦点距離ｆを
示しており、理想的な対物レンズＢに示す直線を
示すような補正を行うことが可能であるが、実際
の対物レンズでは磁気飽和のため補正を行つても
高加速電圧では焦点距離が長くなることが避けら
れない。
第３図は上述したような特性を示す対物レンズ
を用いた本考案の一実施例装置の概略を示すもの
である。第３図中、１に示す電子銃から放射され
る電子線２はコンデンサー・レンズ３により薄膜
状試料４に平行ビームとして照射し、試料４を透
過した電子線は対物レンズ５、第１中間レンズ
６、第２中間レンズ７，投影レンズ８から構成さ
れる結像レンズ系により蛍光板９上に顕微鏡像を
結像する。この顕微鏡像の倍率は、倍率調整操作
手段１０を操作することによつて整調されるが、
該操作手段１０と各結像レンズの間には結像レン
ズ系電源１１と可変アンプ１２が設けられてい
る。結像レンズ系のうち対物レンズ５の電源はフ
オーカシング操作を行うため他の結像レンズ電源
とは異なつており、図に示す如く演算増幅器１３
の出力端に接続されたレンズコイルと基準抵抗１
４の間の電圧が二つのポテンシヨメータP1，P2
によつて決められる電圧に等しくなるような励磁
電流がレンズコイルに供給されるように構成され
ている。電子銃１に電子線の加速電圧を与える高
圧電源１５の出力を制御する加速電圧可変手段１
６の操作と連動して前記ポテンシヨメータP2と
可変アンプ１２が制御され、更にポテンシヨメー
タP3も制御される。該ポテンシヨメータP3の出
力は演算回路１７に印加され、該演算回路１７は
倍率可変操作手段１０の出力と共に像倍率値を決
定し表示手段１８に表示信号を供給する。
を用いた本考案の一実施例装置の概略を示すもの
である。第３図中、１に示す電子銃から放射され
る電子線２はコンデンサー・レンズ３により薄膜
状試料４に平行ビームとして照射し、試料４を透
過した電子線は対物レンズ５、第１中間レンズ
６、第２中間レンズ７，投影レンズ８から構成さ
れる結像レンズ系により蛍光板９上に顕微鏡像を
結像する。この顕微鏡像の倍率は、倍率調整操作
手段１０を操作することによつて整調されるが、
該操作手段１０と各結像レンズの間には結像レン
ズ系電源１１と可変アンプ１２が設けられてい
る。結像レンズ系のうち対物レンズ５の電源はフ
オーカシング操作を行うため他の結像レンズ電源
とは異なつており、図に示す如く演算増幅器１３
の出力端に接続されたレンズコイルと基準抵抗１
４の間の電圧が二つのポテンシヨメータP1，P2
によつて決められる電圧に等しくなるような励磁
電流がレンズコイルに供給されるように構成され
ている。電子銃１に電子線の加速電圧を与える高
圧電源１５の出力を制御する加速電圧可変手段１
６の操作と連動して前記ポテンシヨメータP2と
可変アンプ１２が制御され、更にポテンシヨメー
タP3も制御される。該ポテンシヨメータP3の出
力は演算回路１７に印加され、該演算回路１７は
倍率可変操作手段１０の出力と共に像倍率値を決
定し表示手段１８に表示信号を供給する。
今、表示手段１８の表示が所望の倍率値となる
ように倍率可変操作手段１０を操作すると、蛍光
板上に顕微鏡像が表示されるので、該像が最もシ
ヤープになるように調整する。次に加速電圧可変
手段１６を操作して例えば加速電圧を100KVか
ら60KVに変化させると、ポテンシヨメータP2と
可変アンプ１２が切り換わり各結像レンズに供給
される励磁電流Ｉが次の関係式を満足するように
変化する。
ように倍率可変操作手段１０を操作すると、蛍光
板上に顕微鏡像が表示されるので、該像が最もシ
ヤープになるように調整する。次に加速電圧可変
手段１６を操作して例えば加速電圧を100KVか
ら60KVに変化させると、ポテンシヨメータP2と
可変アンプ１２が切り換わり各結像レンズに供給
される励磁電流Ｉが次の関係式を満足するように
変化する。
但し、ここで（NI）100KVは加速電圧が
100KVのときのレンズ巻数Ｎとレンズ電流値Ｉ
の積を、NIは加速電圧Ｕにおけるレンズ巻数Ｎ
とレンズ電流値Ｉの積を、U〓は加速電圧Ｕに相
対論補正を行つた値を表わす。
100KVのときのレンズ巻数Ｎとレンズ電流値Ｉ
の積を、NIは加速電圧Ｕにおけるレンズ巻数Ｎ
とレンズ電流値Ｉの積を、U〓は加速電圧Ｕに相
対論補正を行つた値を表わす。
以上の補正を行うことによつて理論的には、加
速電圧の変化による像倍率の変化はなくすことが
でき、このとき像倍率Ｍは対物レンズの焦点距離
f0と定数Ａにより次のように表わされる。
速電圧の変化による像倍率の変化はなくすことが
でき、このとき像倍率Ｍは対物レンズの焦点距離
f0と定数Ａにより次のように表わされる。
Ｍ＝Ａ／f0
しかしながら、前述したように対物レンズが磁
気飽和状態で使用されるため、上記の式は成り立
たず、次式が成り立つ。
気飽和状態で使用されるため、上記の式は成り立
たず、次式が成り立つ。
Ｍ＝Ａ／f0・１／α
ここで、αは基準となる加速電圧（例えば
100KV）における対物レンズの焦点距離f0を１と
して各加速電圧における焦点距離を表わす係数を
示す。第３図の実施例装置においてはこの係数α
に相当する信号がポテンシヨメータP3の切り換
えによつて得られるので演算回路１７はポテンシ
ヨメータP3の出力によつて倍率表示信号への補
正を行う。
100KV）における対物レンズの焦点距離f0を１と
して各加速電圧における焦点距離を表わす係数を
示す。第３図の実施例装置においてはこの係数α
に相当する信号がポテンシヨメータP3の切り換
えによつて得られるので演算回路１７はポテンシ
ヨメータP3の出力によつて倍率表示信号への補
正を行う。
尚、倍率表示に関して述べたことは試料の回折
パターンを表示する際のカメラ長にも言えること
なので、カメラ長を表示する装置に上述したよう
な加速電圧の切り換え操作に連動した補正を行つ
て常に正しいカメラ長の値が表示されるように構
成することが可能である。
パターンを表示する際のカメラ長にも言えること
なので、カメラ長を表示する装置に上述したよう
な加速電圧の切り換え操作に連動した補正を行つ
て常に正しいカメラ長の値が表示されるように構
成することが可能である。
以上のとおり、本考案においては磁気飽和状態
で使用される対物レンズを利用した電子顕微鏡の
倍率表示を加速電圧の可変に拘らず常に正確に行
うことが可能となるので電子顕微鏡による試料観
察に大きな効果が得られる。
で使用される対物レンズを利用した電子顕微鏡の
倍率表示を加速電圧の可変に拘らず常に正確に行
うことが可能となるので電子顕微鏡による試料観
察に大きな効果が得られる。
第１図及び第２図は磁気飽和状状態で使用され
る対物レンズの特性を説明するための略図、第３
図は本考案の一実施例装置を示す略図である。 １：電子銃、２：電子線、３：コンデンサー・
レンズ、４：試料、５：対物レンズ、６：第１中
間レンズ、７：第２中間レンズ、８：投影レン
ズ、９：蛍光板、１０：倍率調整操作手段、１
１：レンズ電源、１２：可変アンプ、１３：演算
増幅器、１４：基準抵抗、１５：高圧電源、１
６：加速電圧切換手段、１７：演算回路。
る対物レンズの特性を説明するための略図、第３
図は本考案の一実施例装置を示す略図である。 １：電子銃、２：電子線、３：コンデンサー・
レンズ、４：試料、５：対物レンズ、６：第１中
間レンズ、７：第２中間レンズ、８：投影レン
ズ、９：蛍光板、１０：倍率調整操作手段、１
１：レンズ電源、１２：可変アンプ、１３：演算
増幅器、１４：基準抵抗、１５：高圧電源、１
６：加速電圧切換手段、１７：演算回路。
Claims (1)
- 対物，中間，投影レンズを含む結像レンズ系
と、電子顕微鏡の像倍率を指定するための倍率可
変操作手段と、該倍率可変操作手段よりの信号に
基づいて前記結像レンズ系の各レンズに所定の励
磁電流を供給するための複数のレンズ電源と、試
料を照射する電子線の加速電圧を切換えるための
加速電圧切換手段と、相対論補正された加速電圧
をU*とするとき、前記各電磁レンズへ供給され
る励磁電流の各々が前記切換手段による加速電圧
の変更に伴い√〓に比例して変化するように前
記各レンズ電源より供給される励磁電流を補正す
るための補正手段と、前記倍率可変操作手段によ
つて指示される像倍率を表示するための表示手段
を備え、前記対物レンズは磁気飽和状態で使用さ
れる電子顕微鏡において、前記切換手段によつて
選択された加速電圧の増加に伴う前記対物レンズ
の焦点距離の増加による像倍率のずれを補正する
ため加速電圧値に応じた像倍率値補正信号を前記
像倍率表示手段に供給するための手段を備えてい
ることを特徴とする電子顕微鏡。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16082181U JPS5865756U (ja) | 1981-10-28 | 1981-10-28 | 電子顕微鏡 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16082181U JPS5865756U (ja) | 1981-10-28 | 1981-10-28 | 電子顕微鏡 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5865756U JPS5865756U (ja) | 1983-05-04 |
| JPS6324618Y2 true JPS6324618Y2 (ja) | 1988-07-06 |
Family
ID=29953209
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP16082181U Granted JPS5865756U (ja) | 1981-10-28 | 1981-10-28 | 電子顕微鏡 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5865756U (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP5289665B2 (ja) * | 2004-12-08 | 2013-09-11 | 株式会社日立製作所 | 薄膜評価方法及びその装置 |
-
1981
- 1981-10-28 JP JP16082181U patent/JPS5865756U/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5865756U (ja) | 1983-05-04 |
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