WO2019186976A1 - 荷電粒子線装置 - Google Patents

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asbestos
charged particle
particle beam
beam apparatus
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大海 三瀬
矢口　紀恵
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株式会社日立ハイテクノロジーズ
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Definitions

  • the present invention relates to a charged particle beam apparatus, and more particularly to a technique effective for calculating asbestos concentration.
  • Asbestos analysis collects a certain amount of air from the site of dismantling, and measures the number of asbestos contained in the collected air. And the density
  • concentration of asbestos is detected using a calculation formula from the number of measured asbestos. Based on the detection results, the dismantling site is evaluated and examined.
  • the number of asbestos contained in a certain amount of collected air is measured.
  • the number of asbestos is observed using, for example, a fluorescence microscope or a phase contrast microscope.
  • the number of asbestos is counted by the operator visually, and the count may vary depending on the skill level of the worker. Accordingly, there is a problem that it may be difficult to calculate a stable asbestos concentration.
  • An object of the present invention is to provide a technique capable of calculating a particle concentration, particularly an asbestos concentration, with high accuracy.
  • a typical charged particle beam apparatus includes an electron microscope and a control unit.
  • An electron microscope irradiates a sample with an electron beam and captures a microscope image.
  • a control part discriminate
  • This control unit has an image acquisition unit and a determination unit.
  • the image acquisition unit acquires a microscope image captured by the electron microscope apparatus.
  • the determination unit determines whether there is a detection target particle in the microscope image acquired by the image processing unit, and counts the number of detection target particles when it is determined that there is a detection target particle.
  • the particle concentration is calculated from the number of particles.
  • the particles detected by the control unit are asbestos.
  • the determination unit compares the brightness of the acquired microscope image with a first determination threshold value indicating a range of luminance input from the outside, and determines an object within the first determination threshold value range. Determined as asbestos.
  • the particle concentration of particles can be calculated with high accuracy.
  • FIG. 1 is an explanatory diagram illustrating an example of a configuration of a charged particle beam apparatus 10 according to an embodiment.
  • the charged particle beam device 10 recognizes particles to be detected using the electron microscope 11.
  • the particles to be detected are, for example, asbestos contained in air or material collected from a construction site or a dismantling site. And the kind of asbestos, content of asbestos, etc. are calculated.
  • the charged particle beam apparatus 10 includes an electron microscope 11, an EDS (Energy Dispersive X-ray Spectrometer) 12, a control unit 13, an input / output display unit 14, and secondary electrons.
  • a detection unit 15 and an electron detection unit 16 are included.
  • the electron microscope 11 is provided with an electron gun 20, an irradiation lens 21, a sample stage 22, an objective lens 23, a limited field stop 24, an imaging lens 25, and a camera 26 from above to below.
  • the control unit 13 includes a visual field control unit 31, an image acquisition unit 32, a determination unit 33, a measurement unit 34, and an EDS control unit 35.
  • the visual field control unit 31, the image acquisition unit 32, the determination unit 33, the measurement unit 34, and the EDS control unit 35 are connected to each other by a bus 36 or the like.
  • the visual field control unit 31 controls the electron gun 20, the irradiation lens 21, the sample stage 22, the objective lens 23, and the like.
  • the secondary electron detection unit 15 detects secondary electrons emitted from the sample 51 placed on the sample stage 22 by irradiation of the electron beam 50 in the electron gun 20.
  • the electron detector 16 detects the electron beam 50 that has passed through the sample 51.
  • the image acquisition unit 32 takes in the electrons detected by the secondary electron detection unit 15 or the electron detection unit 16 and generates an image of the sample 51 for the region irradiated with the electron beam 50. This area becomes the observation visual field display area 72 of FIG.
  • the electron gun 20 irradiates an electron beam 50.
  • the irradiation lens 21 irradiates the sample 51 with the electron beam 50 narrowed down.
  • the sample stage 22 has a structure that moves in the plane direction of the sample stage, and places the sample 51 thereon. The movement of the sample stage 22 is controlled by the visual field control unit 31.
  • the objective lens 23 and the imaging lens 25 expand the electron beam 50 transmitted and scattered through the sample 51.
  • the camera 26 captures an enlarged microscope image of the objective lens 23 and the imaging lens 25.
  • the image acquisition unit 32 captures an image captured by the camera 26.
  • the limited field stop 24 limits the field of the microscope image.
  • the EDS 12 is provided in the vicinity of the sample stage 22.
  • the EDS 12 detects characteristic X-rays generated from the sample 51 by the electron beam 50 irradiated by the electron gun 2.
  • the EDS 12 is controlled by the EDS control unit 35.
  • the determination unit 33 determines whether asbestos is included from the image of the camera 26 acquired by the image acquisition unit 32. When the determination unit 33 determines that asbestos is included, the measurement unit 34 measures the length, width, and the like of asbestos.
  • the electron beam 50 irradiated by the electron gun 20 is irradiated to the sample 51 held on the sample stage 22 through the irradiation lens 21.
  • the electron beam 50 that has passed through the sample 51 is magnified by the objective lens 23 and the imaging lens 25 and taken into the camera 26.
  • the camera 26 captures the captured microscopic image.
  • the microscope image captured by the camera 26 is captured by the image acquisition unit 32 and displayed on the input / output display unit 14.
  • the image captured by the image acquisition unit 32 or the generated image is displayed on the input / output display unit 14.
  • the input / output display unit 14 has a display unit such as a monitor and an input unit for inputting information, for example.
  • the input unit is, for example, a keyboard, a mouse, or a touch panel.
  • the electron microscope 11 includes three types, for example, a transmission electron microscope, a scanning electron microscope, and a scanning transmission electron microscope.
  • the functional mode of the transmission electron microscope is a TEM (Transmission Electron Microscopy) mode
  • the functional mode of the scanning transmission electron microscope is a STEM (Scanning Transmission Electron Microscope) mode
  • As a functional mode of the scanning electron microscope there is a SEM (Scanning / Electron / Microscopy) mode.
  • the electron microscope 11 has an electron beam diffraction image mode and an EDS mode.
  • the camera 26 images the electron beam 50 that has passed through the sample 51.
  • an image is acquired by scanning a finely focused electron beam 50 on the surface of the sample 51 and detecting secondary electrons or reflected electrons by the secondary electron detector 15.
  • the finely focused electron beam 50 is scanned for imaging.
  • the difference from the SEM mode is that the SEM mode detects the secondary electron beam from the upper part of the sample 51 by the secondary electron detection unit 15, whereas in the STEM mode, the electron detection unit transmits the electron beam transmitted through the sample 51. 16 to detect.
  • the EDS mode is a mode for detecting characteristic X-rays generated from the sample 51 by the EDS 12 described above. ⁇ Electron diffraction image mode>
  • FIG. 2 is an explanatory diagram showing an example of an electron beam diffraction image mode by the electron microscope 11 included in the charged particle beam apparatus 10 of FIG.
  • FIG. 2 focuses on the sample 51, the objective lens 23, and the limited field stop 24 in the electron microscope 11 of FIG.
  • the electron beam 50 transmitted through the sample 51 generates a transmitted wave and a diffracted wave.
  • the transmitted wave represents a spot at the center of the diffraction image
  • the diffracted wave represents a spot outside the center of the diffraction image.
  • the diffracted wave forms a diffraction point 202 on the back focal plane 201 of the objective lens 23.
  • a limited field stop 24 is disposed on the image plane of the diffraction spot 202.
  • the solid line and the broken line indicate the diffracted waves that pass through the hole 21 a provided in the limited field stop 24 among the diffracted waves generated by the sample 51.
  • the diffraction image T that has passed through the hole 24a of the limited field stop 24 is magnified by the imaging lens 25 in FIG.
  • the image captured by the camera 26 is captured by the image acquisition unit 32 in FIG. 1 and displayed on the input / output display unit 14.
  • the center spot of the electron diffraction image is a transmitted wave image, and the spot outside the center is a diffraction wave image.
  • the diffracted wave is caused by the periodic structure of the sample 51.
  • the observation region of the sample 51 has a periodic structure such as a crystal.
  • FIG. 3 is a flowchart showing an example of asbestos detection processing by the charged particle beam apparatus 10 of FIG.
  • condition data used when detecting asbestos is input (step S101).
  • the condition data is input from the input / output display unit 14 by an operator, for example.
  • FIG. 4 is an explanatory diagram showing an example of an input screen for condition data displayed on the input / output display unit 14 of the charged particle beam apparatus 10 of FIG.
  • the condition data items include a mode input item 40, a luminance input item 41, a recognition condition item 42, a sample capacity item 43, and the like from the top to the bottom.
  • the mode input item 40 is an item for selecting either the TEM mode, the STEM mode, or the SEM mode.
  • Check boxes are displayed on the left side of “TEM”, “STEM”, and “SEM”. For example, when the TEM mode is selected, a check box displayed on the left side of “TEM” is clicked with a mouse or the like. Thereby, the TEM mode is selected.
  • the luminance input item 41 includes items of “grid” and “object”. Input boxes are displayed on the right side of “Lattice” and on the right side of “Object”, respectively. In the input box displayed on the right side of “Lattice”, a grid brightness threshold value which is a second discrimination threshold value is input.
  • the grid brightness threshold value is a brightness range that identifies the grid 71 provided in the filter 70 of FIG. 6 described later in an image acquired in the TEM mode or the STEM mode. Therefore, if the luminance is within the range of the lattice luminance threshold, it is recognized as a lattice.
  • an asbestos luminance threshold value that is a first discrimination threshold value is input.
  • This asbestos luminance threshold value is composed of a luminance range for recognizing asbestos as a detection target in an image acquired in the SEM mode, the TEM mode, or the STEM mode. If the luminance is within the range of the asbestos luminance threshold, it is recognized as the asbestos to be detected.
  • the recognition condition item 42 is an item for selecting a method for recognizing asbestos, and includes items of “feature point”, “size / aspect ratio”, and “template matching”. Check boxes are displayed on the left side of “feature points”, “size / aspect ratio”, and “template matching”. Input boxes are displayed on the right side of “size / aspect ratio” and “template matching”, respectively.
  • the “feature point” recognizes the asbestos detected by the feature point, and identifies the type of asbestos by detecting a similar portion between different images based on the feature amount extracted from the different images.
  • Size / Aspect Ratio identifies the type of asbestos from the size and aspect ratio.
  • Temporal matching identifies a type of asbestos by comparing a preset template image with an acquired image. The size, aspect ratio, and template image for each type of asbestos may be input from the input / output display unit 14.
  • the size, aspect ratio and asbestos type data used for asbestos identification by “size / aspect ratio” and “template matching”, template images, and the like are stored in, for example, a memory (not shown) of the control unit 13.
  • this memory is, for example, a flash ROM or a hard disk drive.
  • the memory may have a configuration included in the image acquisition unit 32.
  • the input box displayed on the right side of the “template matching” can be input.
  • the keyboard or the like input the name or address of the template image or the template image.
  • recognition condition item 42 one of “feature point”, “size / aspect ratio”, or “template matching” is selected. Alternatively, two items or all items may be selected.
  • the sample capacity item 43 is the capacity of the sample used when the sample 51 is created.
  • asbestos is collected by sucking air from the dismantling site with a suction pump or the like with the filter 70 attached.
  • the “capacity” is the volume of air sucked when collecting asbestos.
  • a microscope image is acquired (step S102).
  • the microscope image of the observation visual field display region 72 is acquired in the mode set in the mode input item of the process in step S101, that is, the SEM mode, the STEM mode, or the TEM mode.
  • the visual field control unit 31 in FIG. 1 acquires the electron gun 20 and the irradiation lens 21 of the electron microscope 11 so that a microscope image can be acquired in the TEM mode. Then, the sample stage 22, the objective lens 23, etc. are controlled to take an image of the observation visual field display area 72 having the filter 70 shown in FIG.
  • the captured image of the observation visual field display area 72 is captured by the image acquisition unit 32.
  • the captured image is stored in, for example, a memory (not shown) included in the control unit 13 described above.
  • step S103 the determination unit 33 reads the image stored in the above-described memory, and uses the asbestos luminance threshold value input to the “object” input box in FIG. It is determined whether or not there is. In this case, the determination unit 33 determines that an object within the range of the asbestos luminance threshold is asbestos, and determines that other luminance objects are not asbestos. Thereby, the presence or absence of asbestos can be determined in a short time.
  • the determination unit 33 determines the grid 71 provided in the filter 70 using the grid brightness threshold value.
  • the grid luminance threshold is a range of luminance input to the input box displayed on the right side of the “grid” in FIG. 4 described above.
  • the brightness of asbestos is lower than in other areas.
  • lattice 71 is lower compared with the brightness
  • an object within the range of the grid luminance threshold can be determined as the grid 71.
  • the determination unit 33 identifies an object within the range of the lattice luminance threshold as the lattice 71 provided in the filter 70 in the image acquired in the TEM mode or the STEM mode.
  • the process proceeds to step 107, and the visual field control unit 31 moves the sample stage 22 so as to avoid the grating 71.
  • FIG. 5 is an explanatory diagram showing an example of a microscope image of the sample 51 acquired by the charged particle beam apparatus 10 of FIG. 1 in the TEM mode.
  • the sample 51 includes a filter 70 and a lattice 71 that collect asbestos.
  • the filter 70 is circular as described above. Carbon is deposited on the collected dust surface of the filter 70 by a carbon deposition apparatus or the like. A lattice 71 that supports the filter 70 is formed on the deposited carbon.
  • the lattice 71 is made of nickel, for example.
  • the luminance of asbestos is lower than that in other areas where no asbestos is present. Further, since the electron beam does not pass through the portion of the grid 71 of the filter 70, the grid 71 becomes a shadow and becomes a black image as shown in FIG. Therefore, the luminance is lower than that of asbestos. The same applies to the STEM mode.
  • the determination unit 33 can identify the lattice 71 by setting the luminance range of the black image portion as the lattice luminance threshold value. Similarly, the luminance of asbestos is higher than that of the lattice 71 and lower than that of a region where no asbestos exists. Therefore, it is possible to determine asbestos by setting an object in that range as an asbestos luminance threshold. it can.
  • step S103 when the determination unit 33 determines that the grating 71 is present, the visual field control unit 31 moves the sample stage 22 so as to avoid the grating 71.
  • the visual field control unit 31 avoids the grating 71 by calculating the movement amount from the calibration value per pixel of the camera 26 and the enlargement ratio and moving the sample stage 22.
  • the visual field movement amount that is, the movement amount of the sample stage 22 is as follows: become.
  • step S104 the type of asbestos and the like are identified according to the conditions set in the recognition condition item 42 in the process of step S101 (step S104).
  • the measurement unit 34 measures the size and aspect ratio of asbestos.
  • the determination unit 33 compares the asbestos size and aspect ratio measured by the measurement unit 34 with the data indicating the relationship between the size and aspect ratio of the asbestos stored in the memory (not shown) of the control unit 13 and the asbestos. Identify the type of
  • the determination unit 33 associates the electron microscope image acquired in the process of step S102, the stage coordinates of the sample stage 22, the asbestos size and aspect ratio measured by the measurement unit 34, the identified asbestos type, and the like. It stores in the memory which the control part 13 mentioned above has which is not illustrated.
  • the determination unit 33 compares the template image stored in the memory (not shown) of the control unit 13 with the asbestos present in the acquired image. Identify the type of asbestos.
  • the determination unit 33 stores the electron microscope image acquired in the process of step S102, the stage coordinates of the sample stage 22, the identified asbestos type, and the like in a memory (not shown) included in the control unit 13.
  • the “feature point” is stored in a memory (not shown) included in the control unit 13 by associating the type of asbestos identified by the feature point, the electron microscope image acquired in the process of step S102, the stage coordinates of the sample stage 22, and the like. Store.
  • step S105 the periodic structure of asbestos is analyzed by the electron beam diffraction mode described in FIG. 2 (step S105).
  • the process of step 105 is a process executed only in the TEM mode or the STEM mode.
  • the determination unit 33 identifies the type of asbestos from the periodic structure of asbestos analyzed by the electron diffraction mode.
  • the image acquisition unit 32 acquires an electron beam diffraction image captured by the camera 26 in the electron beam diffraction mode.
  • the determination unit 33 stores the electron beam diffraction image acquired by the image acquisition unit 32 and the identified type of asbestos in a memory (not shown) of the control unit 13 in association with each other.
  • the type of asbestos cannot be identified by the process of step 104, the type of asbestos can be identified well by performing the analysis in the electron diffraction mode of step S105. As a result, the type of asbestos can be identified with high accuracy.
  • the asbestos type is identified by the EDS mode (step S106).
  • the characteristic X-rays generated from the sample 51 are detected by the EDS 12 by the electron beam irradiated by the electron gun 20.
  • the determination unit 33 acquires the specific X-ray detected by the EDS 12 and identifies the type of asbestos from the specific X-ray. Further, the determination unit 33 associates the acquired specific X-rays and the identified asbestos type, and stores them in a memory (not shown) of the control unit 13.
  • the process in step S106 may be performed only in the SEM mode in which the process in step S105 is not performed, or may be performed in the TEM mode and the STEM mode in which the process in step S105 is performed. .
  • the type of asbestos in addition to identifying the type of asbestos by the electron diffraction mode in step S105, the type of asbestos can be identified with higher accuracy by performing the process of step S106.
  • the field of view is moved to 72 (step S107).
  • the processes in steps S102 to S107 described above are repeated for all observation visual field display areas 72 of the filter 70.
  • the determination unit 33 determines the particle concentration, the particle concentration, from the measured number of asbestos and the value input in the sample volume item 43 in FIG. That is, the asbestos concentration is calculated (step S108).
  • step S108 the microscope images of all the observation visual field display areas 72 are connected, and the number of asbestos identified in the process of step S106 is counted for each type. Or you may make it count the number of asbestos identified by the process of step S104 for every kind, respectively.
  • the determination unit 33 determines whether or not the asbestos is connected based on the positional relationship of the asbestos in the joined microscope images.
  • the determination unit 33 recognizes asbestos by, for example, an image recognition process, and determines whether or not the asbestos extends over two or more observation visual field display areas 72. And the determination part 33 is counted as one asbestos, when one asbestos straddles two or more observation visual field display areas 72.
  • FIG. 6 is an explanatory diagram illustrating an example of a microscope image when the determination unit 33 included in the charged particle beam apparatus 10 of FIG. 1 connects the observation visual field display regions 72 together.
  • FIG. 6 shows a state where there is one asbestos in the four observation visual field display areas 72.
  • asbestos is indicated by hatching.
  • the determination unit 33 performs asbestos image recognition processing when the observation visual field display areas 72 are connected, and determines whether one asbestos extends over two or more observation visual field display areas 72.
  • the determination unit 33 determines that one asbestos is straddling the four observation visual field display areas 72 by the image recognition processing, and therefore counts asbestos straddling these four observation visual field display areas 72 as one. To do.
  • the determination unit 33 determines that the asbestos in the four observation visual field display areas 72 is different asbestos. It is judged that there is, and each is counted as four asbestos. The concentration may be calculated for each type of asbestos, or the asbestos concentration may be calculated simply from the total number of asbestos instead of the type of asbestos.
  • the determination unit 33 When the asbestos concentration is calculated, the determination unit 33 outputs the calculation result to the image acquisition unit 32.
  • the image acquisition unit 32 displays the calculation result on the input / output display unit 14 (step S109). In this case, not only the asbestos concentration for each type is displayed, but if all asbestos concentrations are calculated, the concentration may also be displayed.
  • the charged particle beam apparatus 10 automatically calculates the type of asbestos and the number of asbestos, the asbestos concentration for each type of asbestos can be calculated with high accuracy in a short time.
  • the asbestos concentration can be calculated for each type of asbestos, it is possible to implement measures that are more suited to the situation of the site such as the construction site.
  • the type of asbestos is identified by the charged particle beam device 10 and the asbestos concentration for each type is calculated has been shown.
  • the charged particle beam apparatus 10 can also be used.
  • Examples of particles to be detected other than asbestos include small particulate substances such as bacteria and PM2.5.
  • the electron microscope 11 included in the charged particle beam apparatus 10 functions as SEM, TEM, and STEM.
  • the electron microscope 11 is at least one of SEM, TEM, and TEM.
  • One functioning configuration may be used.
  • step S105 in FIG. 3 is not executed and the process proceeds from the process of step S104 to the process of step S106.
  • Electron detection part 10
  • Electron Microscope 12 EDS DESCRIPTION OF SYMBOLS 13
  • Control part 14 Input / output display part 15
  • Secondary electron detection part 16
  • Electron detection part 20
  • Electron gun 21 Irradiation lens 22
  • Sample stage 23 Objective lens 25
  • Imaging lens 26 Camera
  • View control part 32 Image acquisition part 33
  • Determination part 34 Measurement part 35
  • EDS control unit 36 Bus 51
  • Sample 70 Filter 71 Grid 72 Observation field display area

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Abstract

粒子濃度、特にアスベスト濃度を高精度に算出する。荷電粒子線装置１０は、電子顕微鏡１１および制御部１３を備える。電子顕微鏡１１は、試料５１に電子線５０を照射して、顕微鏡画像を撮像する。制御部１３は、電子顕微鏡１１が撮像した顕微鏡画像から検出する粒子を判別して、判別した粒子の粒子濃度を算出する。制御部は、画像取得部３２および判定部３３を有する。画像取得部３２は、電子顕微鏡１１が撮像した顕微鏡画像を取得する。判定部３３は、画像取得部３２が取得した顕微鏡画像に検出対象の粒子があるか否かを判定して、検出対象の粒子があると判定した際に検出対象の粒子の数をカウントして、カウントした粒子の数から粒子濃度を算出する。

Description

荷電粒子線装置
　本発明は、荷電粒子線装置に関し、特に、アスベスト濃度の算出に有効な技術に関する。
　建築物などの解体作業を行う際は、アスベストの使用状況を目視や設計図書などによって調査し、該アスベストの使用が明らかになった場合、アスベストの分析作業が義務づけられている。
　アスベストの分析は、例えば解体現場などから一定量の空気を回収し、回収した空気中に含まれているアスベストの数などが計測される。そして、計測されたアスベストの数などから算出式を用いてアスベストの濃度を検出する。この検出結果などから解体現場の評価や検討などが行われる。
　なお、この種の分析装置においては、例えば電子回折現象によって試料の元素を分析する際に電子線回折現象の観察領域を重複および欠落なしに見つけ出す透過型電子顕微鏡が知られている（例えば特許文献１参照）。
特開２００６－１２７８０５号公報
　上述したように、アスベストの分析では、回収した一定量の空気中に含まれているアスベストの数などを計測する。アスベストの数は、例えば蛍光顕微鏡あるいは位相差顕微鏡などを用いて観測される。
　ただし、アスベスト数のカウントは、作業者などが目視によって行っており、作業者の熟練度などによってカウント数が異なってしまうことがある。それにより、安定的なアスベスト濃度の算出が困難となる恐れが生じてしまうという問題がある。
　本発明の目的は、粒子濃度、特にアスベスト濃度を高精度に算出することのできる技術を提供することにある。
　本発明の前記ならびにその他の目的と新規な特徴については、本明細書の記述および添付図面から明らかになるであろう。
　本願において開示される発明のうち、代表的なものの概要を簡単に説明すれば、次のとおりである。
　すなわち、代表的な荷電粒子線装置は、電子顕微鏡および制御部を備える。電子顕微鏡は、試料に電子線を照射して顕微鏡画像を撮像する。制御部は、電子顕微鏡が撮像した顕微鏡画像から検出する粒子を判別して、判別した前記粒子の粒子濃度を算出する。
　この制御部は、画像取得部および判定部を有する。画像取得部は、電子顕微鏡装置が撮像した顕微鏡画像を取得する。判定部は、画像処理部が取得した顕微鏡画像に検出対象の粒子があるか否かを判定して、検出対象の粒子があると判定した際に検出対象の粒子の数をカウントし、カウントした粒子の数から粒子濃度を算出する。
　特に、制御部が検出する粒子は、アスベストである。
　また、判定部は、取得した顕微鏡画像の輝度と外部から入力される輝度の範囲を示す第１の判別しきい値とを比較して、第１の判別しきい値の範囲内にある物体をアスベストであると判定する。
　本願において開示される発明のうち、代表的なものによって得られる効果を簡単に説明すれば以下のとおりである。
　粒子の粒子濃度を高精度に算出することができる。
一実施の形態による荷電粒子線装置における構成の一例を示す説明図である。 図１の荷電粒子線装置が有する電子顕微鏡による電子線回折像モードの一例を示す説明図である。 図１の荷電粒子線装置によるアスベストの観測処理の一例を示すフローチャートである。 図１の荷電粒子線装置が有する入出力表示部に表示される条件データの入力画面の一例を示す説明図である。 図１の荷電粒子線装置がＴＥＭモードによって取得したフィルタにおける顕微鏡画像の一例を示す説明図である。 図１の荷電粒子線装置が有する判定部が観測視野表示領域をつなぎ合わせた際の顕微鏡画像の一例を示す説明図である。
　実施の形態を説明するための全図において、同一の部材には原則として同一の符号を付し、その繰り返しの説明は省略する。
　以下、実施の形態を詳細に説明する。
　〈荷電粒子線装置の構成例〉
　図１は、一実施の形態による荷電粒子線装置１０における構成の一例を示す説明図である。
　荷電粒子線装置１０は、電子顕微鏡１１を用いて検出対象の粒子を認識する。検出対象の粒子は、例えば、建築現場や解体現場などから回収した空気あるいは材料中に含まれているアスベストである。そして、アスベストの種類およびアスベストの含有量などを算出する。
　荷電粒子線装置１０は、図１に示すように、電子顕微鏡１１、ＥＤＳ（Energy Dispersive X-ray Spectrometer：エネルギ分散型Ｘ線分光器）１２、制御部１３、入出力表示部１４、２次電子検出部１５、および電子検出部１６を有する。
　電子顕微鏡１１は、上方から下方にかけて、電子銃２０、照射レンズ２１、試料ステージ２２、対物レンズ２３、制限視野絞り２４、結像レンズ２５、およびカメラ２６がそれぞれ設けられている。
　制御部１３は、視野制御部３１、画像取得部３２、判定部３３、計測部３４、およびＥＤＳ制御部３５などを有する。これら視野制御部３１、画像取得部３２、判定部３３、計測部３４、およびＥＤＳ制御部３５は、バス３６などによって相互に接続されている。視野制御部３１は、電子銃２０、照射レンズ２１、試料ステージ２２、および対物レンズ２３などをそれぞれ制御する。
　２次電子検出部１５は、電子銃２０における電子線５０の照射により、試料ステージ２２に載置される試料５１から出射される２次電子を検出する。電子検出部１６は、試料５１を透過した電子線５０を検出する。
　画像取得部３２は、２次電子検出部１５または電子検出部１６が検出した電子を取り込み、電子線５０が照射された領域について、試料５１の画像を生成する。この領域が図６の観測視野表示領域７２となる。
　電子銃２０は、電子線５０を照射する。照射レンズ２１は、電子線５０を絞って試料５１に照射する。試料ステージ２２は、該試料ステージの平面方向に移動な構造であり、試料５１を載置する。試料ステージ２２の移動は、視野制御部３１によって制御される。
　対物レンズ２３および結像レンズ２５は、試料５１を透過、散乱した電子線５０を拡大する。カメラ２６は、対物レンズ２３および結像レンズ２５が拡大した顕微鏡像を撮像する。画像取得部３２は、カメラ２６が撮像した画像を取り込む。制限視野絞り２４は、顕微鏡像の視野を制限する。
　ＥＤＳ１２は、試料ステージ２２の近傍に設けられている。このＥＤＳ１２は、電子銃２が照射する電子線５０によって、試料５１から発生した特性Ｘ線を検出する。ＥＤＳ１２は、ＥＤＳ制御部３５によって制御される。
　判定部３３は、画像取得部３２が取得したカメラ２６の画像からアスベストが含まれているか否かを判定する。判定部３３がアスベストを含むと判定した際に、計測部３４は、アスベストの長さや幅などを計測する。
　電子顕微鏡１１がＴＥＭとして機能する場合、電子銃２０が照射した電子線５０は、照射レンズ２１を介して、試料ステージ２２に保持されている試料５１に照射される。試料５１を透過した電子線５０は、対物レンズ２３および結像レンズ２５によって拡大されて、カメラ２６に取り込まれる。カメラ２６は、取り込んだ顕微鏡像を撮像する。カメラ２６が撮像した顕微鏡像は、画像取得部３２に取り込まれて入出力表示部１４に表示される。画像取得部３２が取り込んだ画像あるいは生成した画像は、入出力表示部１４に表示される。
　入出力表示部１４は、例えばモニタなどの表示部および情報などを入力する入力部をそれぞれ有する。入力部は、例えばキーボードやマウス、あるいはタッチパネルなどである。
　電子顕微鏡１１は、例えば透過型電子顕微鏡、走査型電子顕微鏡、および走査型透過電子顕微鏡の３つの種類を備えている。
　透過型電子顕微鏡の機能モードは、ＴＥＭ（Transmission Electron Microscopy）モードであり、走査型透過電子顕微鏡の機能モードとしては、ＳＴＥＭ（Scanning Transmission Electron Microscope）モードである。走査型電子顕微鏡の機能モードとしては、ＳＥＭ（Scanning Electron Microscopy）モードがある。電子顕微鏡１１は、その他に電子線回折像モードおよびＥＤＳモードを有する。
　ＴＥＭモードは、試料５１を透過した電子線５０をカメラ２６によって撮像する。ＳＥＭモードは、細く絞った電子線５０を試料５１の表面にて走査させて、その２次電子や反射電子などを２次電子検出部１５によって検出することにより、画像を取得する。
　ＳＴＥＭモードは、結像にはＳＥＭモードと同様に同じく細く絞った電子線５０を走査させる。ＳＥＭモードとの違いは、該ＳＥＭモードが試料５１の上部から２次電子検出部１５によって２次電子線を検出するのに対して、ＳＴＥＭモードでは、試料５１を透過した電子線を電子検出部１６によって検出する。ＥＤＳモードは、上述したＥＤＳ１２によって試料５１から発生した特性Ｘ線を検出するモードである。
　〈電子線回折像モードについて〉
　ここで、電子線回折像モードについて、図２を用いて説明する。
　図２は、図１の荷電粒子線装置１０が有する電子顕微鏡１１による電子線回折像モードの一例を示す説明図である。
　この図２は、図１の電子顕微鏡１１において、試料５１、対物レンズ２３、および制限視野絞り２４の部分について注目したものである。試料５１を透過した電子線５０は、透過波と回折波を生じる。透過波は、回折像の中心のスポットを表し、回折波は、回折像の中心の外側のスポットを表す。回折波は、対物レンズ２３の後焦点面２０１に回折点２０２を形成する。回折点２０２の像面には、制限視野絞り２４が配置されている。  
　図２において、実線および破線は、試料５１によって生成された回折波のうち、制限視野絞り２４に設けられる孔２１ａを通過する回折波をそれぞれ示している。
　図２に示すように、試料５１に照射された電子線のうち、領域ΔＳに照射された電子線による回折波が、制限視野絞り２４の孔２４ａにて回折像Ｔを生成すると仮定する。
　制限視野絞り２４の孔２４ａを通過した回折像Ｔは、図１の結像レンズ２５によって拡大され、カメラ２６によって撮像される。カメラ２６が撮像した画像は、上述したように、図１の画像取得部３２に取り込まれて入出力表示部１４に表示される。
　電子線回折像の中心のスポットは、透過波の像、中心より外側のスポットは、回折波の像である。回折波は、試料５１の周期構造に起因する。このように、中心のスポットとその周囲のスポットが表示された場合、試料５１の観察領域は、結晶などの周期構造を有することがわかる。
　〈ＥＤＳードについて〉
　ＳＥＭモードにて画像観察する際には、電子線５０を試料に照射すると蛍光Ｘ線が発生する。その中には、元素固有の情報を持った特性Ｘ線が含まれており、該特性Ｘ線をＥＤＳ２１によって検出する。そして、検出した特性Ｘ線のエネルギと強度を測定することにより、物質を構成する元素を定性的に解析する。
　〈アスベストの検出処理例〉
　続いて、荷電粒子線装置１０によるアスベストの検出処理について、図３および図４を説明する。
　図３は、図１の荷電粒子線装置１０によるアスベストの検出処理の一例を示すフローチャートである。
　まず、アスベストを検出する際に用いられる条件データを入力する（ステップＳ１０１）。この条件データは、例えば作業者などが入出力表示部１４から入力を行う。
　図４は、図１の荷電粒子線装置１０が有する入出力表示部１４に表示される条件データの入力画面の一例を示す説明図である。
　条件データの項目は、図４に示すように、上方から下方にかけて、モード入力項目４０、輝度入力項目４１、認識条件項目４２、およびサンプル容量項目４３などからなる。モード入力項目４０は、ＴＥＭモード、ＳＴＥＭモード、またはＳＥＭモードおいずれかを選択する項目である。
　「ＴＥＭ」、「ＳＴＥＭ」、および「ＳＥＭ」の左横には、チェックボックスがそれぞれ表示されている。例えばＴＥＭモードを選択する際には、「ＴＥＭ」の左横に表示されているチェックボックスをマウスなどによってクリックする。これにより、ＴＥＭモードが選択される。
　輝度入力項目４１は、「格子」および「対象物」の項目からなる。「格子」の右横および「対象物」の右横には、入力ボックスがそれぞれ表示されている。「格子」の右横に表示される入力ボックスには、第２の判別しきい値である格子輝度しきい値が入力される。
　この格子輝度しきい値は、ＴＥＭモードあるいはＳＴＥＭモードにて取得された画像において、後述する図６のフィルタ７０に設けられる格子７１であることを識別する輝度の範囲からなる。よって、格子輝度しきい値の範囲内の輝度であれば、格子として認識される。
　「対象物」の右横に表示される入力ボックスには、第１の判別しきい値であるアスベスト輝度しきい値が入力される。このアスベスト輝度しきい値は、ＳＥＭモード、ＴＥＭモード、あるいはＳＴＥＭモードにて取得された画像において、検出対象であるアスベストを認識する輝度の範囲からなる。アスベスト輝度しきい値の範囲内の輝度であれば、検出対象であるアスベストとして認識される。
　認識条件項目４２は、アスベストを認識する方法を選択する項目であり、「特徴点」、「サイズ・アスペクト比」、および「テンプレートマッチング」の項目からなる。「特徴点」、「サイズ・アスペクト比」、および「テンプレートマッチング」の左横には、チェックボックスがそれぞれ表示されている。「サイズ・アスペクト比」、および「テンプレートマッチング」の右横には、入力ボックスがそれぞれ表示されている。
　「特徴点」は、特徴点によって検出するアスベストを認識するものであり、異なる画像から抽出した特徴量によって異なる画像間での類似箇所を検出することにより、アスベストの種類を同定する。
　「サイズ・アスペクト比」は、サイズおよびアスペクト比からアスベストの種類を同定する。「テンプレートマッチング」は、予め設定されるテンプレート画像と取得した画像とを比較して、アスベストの種類を同定する。アスベストの種類毎のサイズおよびアスペクト比およびテンプレート画像は、入出力表示部１４から入力するようにしてもよい。
　「サイズ・アスペクト比」および「テンプレートマッチング」によるアスベストの同定に用いられるサイズ、アスペクト比とアスベストの種類とのデータやテンプレート画像などは、例えば制御部１３が有する図示しないメモリなどに格納される。
　なお、このメモリは、例えばフラッシュＲＯＭあるいはハードディスクドライブなどである。メモリは、画像取得部３２が有する構成であってもよい。
　例えば特徴点を選択する際には、「特徴点」の左横に表示されているチェックボックスをマウスなどによってクリックする。これにより、特徴点による認識が行われる。また、「サイズ・アスペクト比」の左横に表示されているチェックボックスをマウスなどによってクリックした場合には、該「サイズ・アスペクト比」の右横に表示される入力ボックスの入力が可能となり、ユーザは、マウスやキーボードなどを用いてサイズおよびスペクト比をそれぞれ入力する。
　「テンプレートマッチングの左横に表示されているチェックボックス」をマウスなどによってクリックした場合には、該「テンプレートマッチング」の右横に表示されている入力ボックスの入力が可能となり、ユーザは、マウスやキーボードなどを用いてテンプレートとなる画像もしくはテンプレートとなる画像の名称、アドレスを入力する。
　認識条件項目４２は、「特徴点」、「サイズ・アスペクト比」、または「テンプレートマッチング」のうち、いずれか１つを選択する。あるいは２つの項目またはすべての項目を選択するようにしてもよい。
　サンプル容量項目４３は、試料５１を作成する際に用いたサンプルの容量のことである。例えば解体現場の場合には、フィルタ７０を装着した状態にて吸引ポンプなどによって該解体現場の空気を吸引することにより、アスベストを捕集する。この場合、「容量」は、アスベストを捕集する際に吸引された空気の容量となる。
　続いて、図３において、顕微鏡像を取得する（ステップＳ１０２）。この顕微鏡像の取得においては、ステップＳ１０１の処理のモード入力項目にて設定されたモード、すなわちＳＥＭモード、ＳＴＥＭモード、ＴＥＭモードのいずれかのモードによって観測視野表示領域７２の顕微鏡像を取得する。
　例えばステップＳ１０１の処理にて、「ＴＥＭ」が選択された際には、図１の視野制御部３１は、ＴＥＭモードにて顕微鏡像を取得できるように電子顕微鏡１１の電子銃２０、照射レンズ２１、試料ステージ２２、および対物レンズ２３などを制御して図６に示すフィルタ７０のある観測視野表示領域７２の画像を撮影する。
　撮影された観測視野表示領域７２の画像は、画像取得部３２に取り込まれる。取り込まれた画像は、上述した例えば制御部１３が有する図示しないメモリなどに格納される。
　続いて、検出対象の粒子、すなわちアスベストの有無を判定する（ステップＳ１０３）。このステップＳ１０３の処理では、判定部３３が上述したメモリに格納されている画像を読み出し、図４の「対象物」の入力ボックスに入力したアスベスト輝度しきい値を用いて、検出対象であるアスベストがあるか否かを判定する。この場合、判定部３３は、アスベスト輝度しきい値の範囲内である物体をアスベストと判定し、その他の輝度の物体は、アスベストでないと判定する。これにより、短時間でアスベストの有無を判別することができる。
　また、ステップＳ１０３の処理では、ステップ１０１の処理にて、ＴＥＭモードまたはＳＴＥＭモードが選択されている場合、判定部３３は、格子輝度しきい値を用いてフィルタ７０に設けられる格子７１についても判別する。格子輝度しきい値は、上述した図４の「格子」の右横に表示される入力ボックスに入力される輝度の範囲である。
　例えばＴＥＭモードの顕微鏡画像の場合、アスベストの輝度は他の領域よりも低くなる。また、格子７１の輝度は、アスベストの輝度に比べてより低くなっている。よって、アスベスト輝度しきい値の範囲内にある物体をアスベストとして判定することができる。同様に、格子輝度しきい値の範囲内にある物体を格子７１として判定することができる。
　判定部３３は、ＴＥＭモードあるいはＳＴＥＭモードにて取得された画像において、格子輝度しきい値の範囲内の物体をフィルタ７０に設けられる格子７１であると識別する。そして、格子であると判定した際には、ステップ１０７の処理に移り、視野制御部３１が格子７１を避けるように試料ステージ２２を移動させる。
　図５は、図１の荷電粒子線装置１０がＴＥＭモードによって取得した試料５１における顕微鏡画像の一例を示す説明図である。
　試料５１は、アスベストを捕集するフィルタ７０および格子７１から構成されている。フィルタ７０は、上述したように円形からなる。フィルタ７０の捕集粉塵面は、カーボン蒸着装置などによってカーボンが蒸着されている。蒸着されたカーボンには、フィルタ７０を支持する格子７１が形成されている。格子７１は、例えばニッケルなどからなる。
　ＴＥＭモードにおける顕微鏡画像の場合、アスベストの輝度は、アスベストが存在しない他の領域よりも低くなる。また、フィルタ７０の格子７１の部分は、電子線が透過しないため、図５に示すように、該格子７１が影となって黒い画像となる。よって、アスベストよりもさらに低い輝度となる。これは、ＳＴＥＭモードについても同様である。
　そのため、この黒い画像部分の輝度の範囲を格子輝度しきい値に設定することによって、判定部３３は、格子７１を識別することができる。同様に、アスベストの輝度は、格子７１よりも輝度が高く、アスベストが存在しない領域よりも低い輝度となるので、その範囲の物体をアスベスト輝度しきい値とすることにより、アスベストと判定することができる。
　また、ステップＳ１０３の処理において、判定部３３が格子７１であると判定した際には、格子７１を避けるように視野制御部３１が試料ステージ２２を移動させる。ＴＥＭモードの場合、視野制御部３１は、カメラ２６の１ピクセル当たりの校正値および拡大率から移動量を算出して試料ステージ２２を移動させることにより、格子７１を避ける。
　例えばカメラ２６の撮像素子サイズが２０４８ピクセル×２０４８ピクセル、１ピクセル当たりの校正値が１０μｍ、および拡大率が１００００倍の場合には、視野移動量、すなわち試料ステージ２２の移動量は、以下のようになる。
　移動量＝２０４８ピクセル×１０μｍ／ピクセル／１００００
　　　　＝２．０４８μｍ
　続いて、図３において、ステップＳ１０３の処理にてアスベストがあると判定すると、ステップＳ１０１の処理にて認識条件項目４２に設定された条件によって、アスベストの種類などを同定する（ステップＳ１０４）。
　このとき、認識条件項目４２として「サイズ・アスペクト比」が選択されている場合、計測部３４がアスベストのサイズやアスペクト比を計測する。判定部３３は、計測部３４が計測したアスベストのサイズやアスペクト比と制御部１３が有する図示しないメモリに格納されるイズやアスペクト比とアスベストとの種類の関係を示すデータとを比較してアスベストの種類などを同定する。
　そして、判定部３３は、ステップＳ１０２の処理にて取得した電子顕微鏡像、試料ステージ２２のステージ座標、計測部３４が計測したアスベストのサイズやアスペクト比、および同定したアスベストの種類などを紐付けて上述した制御部１３が有する図示しないメモリに格納する。
　認識条件項目４２として「テンプレートマッチング」が選択されている場合、判定部３３は、制御部１３が有する図示しないメモリに格納されるテンプレート画像と取得した画像の中に存在するアスベストとを比較してアスベストの種類を同定する。
　そして、判定部３３は、ステップＳ１０２の処理にて取得した電子顕微鏡像、試料ステージ２２のステージ座標、および同定したアスベストの種類などを紐付けて制御部１３が有する図示しないメモリに格納する。
　「特徴点」も同様に、特徴点によって同定したアスベストの種類、ステップＳ１０２の処理にて取得した電子顕微鏡像、および試料ステージ２２のステージ座標などを紐付けて制御部１３が有する図示しないメモリに格納する。
　続いて、図２にて説明した電子線回折モードによってアスベストの周期構造を解析する（ステップＳ１０５）。このステップ１０５の処理は、ＴＥＭモードまたはＳＴＥＭモードの場合にのみ実行される処理である。
　判定部３３は、電子線回折モードによって解析されたアスベストの周期構造からアスベストの種類などを同定する。画像取得部３２は、電子線回折モードによってカメラ２６が撮影した電子線回折像を取得する。判定部３３は、画像取得部３２が取得した電子線回折像および同定したアスベストの種類を紐付けて制御部１３が有する図示しないメモリに格納する。
　ステップ１０４の処理によってアスベストの種類が同定できなかった場合でも、ステップＳ１０５の電子線回折モードによる解析を行うことにより、良好にアスベストの種類を同定することができる。それによって、アスベストの種類の同定を高精度に行うことができる。
　そして、ＥＤＳモードによるアスベストの種類の同定を行う（ステップＳ１０６）。このＥＤＳモードでは、上述したようにＥＤＳ１２によって、電子銃２０が照射した電子線により試料５１から発生する特性Ｘ線が検出される。
　判定部３３は、ＥＤＳ１２が検出した特定Ｘ線を取得し、その特定Ｘ線からアスベストの種類を同定する。また、判定部３３は、取得した特定Ｘ線および同定したアスベストの種類を紐付けて制御部１３が有する図示しないメモリに格納する。
　このステップＳ１０６の処理は、ステップＳ１０５の処理が実行されないＳＥＭモードの場合にのみ行ってもよいし、あるいはステップＳ１０５の処理が実行されるＴＥＭモードおよびＳＴＥＭモードの場合にも行うようにしてもよい。
　ＴＥＭモードおよびＳＴＥＭモードの場合に、ステップＳ１０５の電子線回折モードによるアスベストの種類の同定に加えて、ステップＳ１０６の処理を行うことによって、アスベストの種類の同定をより高精度に行うことができる。
　アスベストは、例えばクリソタイル、アモサイト、あるいはクロシドライトなどの６つの種類があり、種類によって発がん性などの強弱が異なっている。よって、アスベストの数だけでなく、該アスベストの種類を同定することが重要である。
　ステップＳ１０６の処理後またはステップＳ１０３の格子の識別処理にて格子であると判定した際には、視野制御部３１が、試料ステージ２２を移動させることによって顕微鏡画像を取得する次の観測視野表示領域７２に視野を移動させる（ステップＳ１０７）。上記したステップＳ１０２～Ｓ１０７の処理をフィルタ７０のすべての観測視野表示領域７２について繰り返して実行する。
　これらの処理によって、フィルタ７０のすべての観測視野表示領域７２について、アスベストの同定が終了すると、判定部３３は、計測したアスベストの数および図３のサンプル容量項目４３に入力した値から粒子濃度、すなわちアスベスト濃度を算出する（ステップＳ１０８）。
　このステップＳ１０８の処理では、すべての観測視野表示領域７２の顕微鏡画像をつなぎ合わせて、ステップＳ１０６の処理にて同定したアスベストの数を種類毎にそれぞれカウントする。あるいはステップＳ１０４の処理によって同定したアスベストの数を種類毎にそれぞれカウントするようにしてもよい。
　このとき、カウントするアスベストの重複を避けるため、判定部３３は、つなぎ合わせた顕微鏡画像におけるアスベストの位置関係から、アスベストがつながっているか否かを判定してカウントを行う。
　この場合、判定部３３は、例えば画像認識処理などによってアスベストを認識し、２つ以上の観測視野表示領域７２にアスベストがまたがっているか否かを判定する。そして、判定部３３は、２つ以上の観測視野表示領域７２に１つのアスベストがまたがっている場合に１つのアスベストとしてカウントする。
　〈アスベストのカウント例〉
　図６は、図１の荷電粒子線装置１０が有する判定部３３が観測視野表示領域７２をつなぎ合わせた際の顕微鏡画像の一例を示す説明図である。
　この図６では、４つの観測視野表示領域７２に１つのアスベストがある状態を示している。なお、図６において、アスベストは、ハッチングにて示している。
　判定部３３は、観測視野表示領域７２をつなぎ合わせた際にアスベストの画像認識処理を行い、１つのアスベストが２つ以上の観測視野表示領域７２にまたがっているか否かを判定する。
　図６の場合、判定部３３は、画像認識処理によって４つの観測視野表示領域７２に１つのアスベストがまたがっていると判定するので、これら４つの観測視野表示領域７２にまたがるアスベストを１つとしてカウントする。
　また、画像認識処理により、例えば４つの観測視野表示領域７２それぞれのアスベストが途切れているなどの状態である場合、判定部３３は、４つの観測視野表示領域７２にあるアスベストがそれぞれ別のアスベストであると判定して、４つのアスベストとしてそれぞれカウントする。また、濃度については、アスベストの種類毎に算出してもよいし、あるいはアスベストの種類ではなく、単に総アスベスト数からアスベスト濃度を算出するようにしてもよい。
　アスベスト濃度が算出されると、判定部３３は算出結果を画像取得部３２に出力する。画像取得部３２は、入出力表示部１４に算出結果を表示する（ステップＳ１０９）。この場合、種類毎におけるアスベスト濃度を表示するだけでなく、すべてのアスベスト濃度についても算出した場合は、その濃度も表示するようにしてもよい。
　以上により、アスベストの濃度算出処理が終了となる。
　このように、荷電粒子線装置１０がアスベストの種類の同定およびアスベストの数を自動的に算出するので、アスベストの種類毎のアスベスト濃度の算出を高精度に短時間で行うことができる。また、アスベストの種類毎にアスベスト濃度を算出することができるので、より工事現場などの現場の状況にあった対策などを実施することができる。
　本実施の形態においては、荷電粒子線装置１０によってアスベストの種類を同定して、種類毎のアスベスト濃度などを算出する例を示したが、アスベスト以外の様々な粒子の同定および濃度の算出などに該荷電粒子線装置１０を用いることもできる。
　アスベスト以外の検出対象の粒子としては、例えば細菌やＰＭ２．５などに例示される小粒子状物質などである。
　以上、本発明者によってなされた発明を実施の形態に基づき具体的に説明したが、本発明は前記実施の形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可能であることはいうまでもない。
　例えば前記実施の形態では、荷電粒子線装置１０が有する電子顕微鏡１１がＳＥＭ、ＴＥＭ、およびＳＴＥＭとして機能するものであったが、該電子顕微鏡１１は、ＳＥＭ、ＴＥＭ、またはＴＥＭのうち、少なくともいずれか１つの機能する構成であってもよい。
　例えば電子顕微鏡１１がＳＥＭモードの機能を有する場合には、図３のステップＳ１０５の処理は、実行されずにステップＳ１０４の処理からステップＳ１０６の処理に移行する。
１０　荷電粒子線装置
１１　電子顕微鏡
１２　ＥＤＳ
１３　制御部
１４　入出力表示部
１５　２次電子検出部
１６　電子検出部
２０　電子銃
２１　照射レンズ
２２　試料ステージ
２３　対物レンズ
２５　結像レンズ
２６　カメラ
３１　視野制御部
３２　画像取得部
３３　判定部
３４　計測部
３５　ＥＤＳ制御部
３６　バス
５１　試料
７０　フィルタ
７１　格子
７２　観測視野表示領域

Claims (13)

  1. 　試料に電子線を照射して顕微鏡画像を撮像する電子顕微鏡と、
    　前記電子顕微鏡が撮像した前記顕微鏡画像から検出する粒子を判別して、判別した前記粒子の粒子濃度を算出する制御部と、
    　を備え、
    　前記制御部は、
    　前記電子顕微鏡が撮像した顕微鏡画像を取得する画像取得部と、
    　前記画像取得部が取得した顕微鏡画像に検出対象の前記粒子があるか否かを判定して、検出対象の前記粒子があると判定した際に検出対象の前記粒子の数をカウントし、カウントした前記粒子の数から粒子濃度を算出する判定部と、
    　を有する、荷電粒子線装置。
  2. 　請求項１記載の荷電粒子線装置において、
    　前記制御部が検出する粒子は、アスベストである、荷電粒子線装置。
  3. 　請求項２記載の荷電粒子線装置において、
    　前記判定部は、取得した前記顕微鏡画像の輝度と予め設定される輝度の範囲を示す第１の判別しきい値とを比較して、前記第１の判別しきい値の範囲内にある物体を前記アスベストであると判定する、荷電粒子線装置。
  4. 　請求項３記載の荷電粒子線装置において、
    　前記第１の判別しきい値は、外部から入力される、荷電粒子線装置。
  5. 　請求項２記載の荷電粒子線装置において、
    　前記判定部は、取得した複数の前記顕微鏡画像から抽出した特徴点に基づいて、前記アスベストの種類を同定する、荷電粒子線装置。
  6. 　請求項２記載の荷電粒子線装置において、
    　前記判定部は、予め設定されるテンプレート画像と取得した前記顕微鏡画像とを比較して、アスベストの種類を同定する、荷電粒子線装置。
  7. 　請求項２記載の荷電粒子線装置において、
    　取得した前記顕微鏡画像から前記アスベストのサイズおよびアスペクト比を計測する計測部を有し、
    　前記判定部は、前記計測部が計測したアスベストのサイズやアスペクト比と予め設定されるアスベストの種類毎に設定されるアスペクト比およびサイズとを比較してアスベストの種類を同定する、荷電粒子線装置。
  8. 　請求項７記載の荷電粒子線装置において、
    　前記アスベストの種類毎に設定されるアスペクト比およびサイズは、外部から入力される、荷電粒子線装置。
  9. 　請求項２記載の荷電粒子線装置において、
    　前記電子顕微鏡は、前記試料に電子線を照射して回折波を取得する電子線回折モードを有し、
    　前記判定部は、前記電子線回折モードにより得られた回折波から前記アスベストの周期構造を解析して、前記アスベストの種類を同定する、荷電粒子線装置。
  10. 　請求項２記載の荷電粒子線装置において、
    　前記試料に電子線を照射して特性Ｘ線を検出するエネルギ分散型Ｘ線分光器を有し、
      前記判定部は、エネルギ分散型Ｘ線分光器が取得した特性Ｘ線から前記アスベストの種類を同定する、荷電粒子線装置。
  11. 　請求項２記載の荷電粒子線装置において、
    　前記電子顕微鏡は、走査型電子顕微鏡、透過型電子顕微鏡、または走査型透過電子顕微鏡の少なくとも１つの機能を有する、荷電粒子線装置。
  12. 　請求項２記載の荷電粒子線装置において、
    　前記電子顕微鏡に設けられる前記試料を載置する試料ステージを移動させる視野制御部を有し、
    　前記判定部は、取得した前記顕微鏡画像の輝度と外部から入力される輝度の範囲を示す第２の判別しきい値とを比較して、前記第２の判別しきい値の範囲内にある物体を前記試料が備える格子として判定し、
    　前記視野制御部は、前記判定部が取得した前記顕微鏡画像に格子があると判定した際に前記格子を避けて次に顕微鏡画像を撮像する領域である観測視野表示領域まで前記試料ステージを移動させる、荷電粒子線装置。
  13. 　請求項１２記載の荷電粒子線装置において、
    　前記第２の判別しきい値は、外部から入力される、荷電粒子線装置。
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