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電子顕微鏡システム

国内特許コード P010000031
掲載日 2002年9月30日
出願番号 特願平10-274098
公開番号 特開2000-106120
登録番号 特許第3020157号
出願日 平成10年9月28日(1998.9.28)
公開日 平成12年4月11日(2000.4.11)
登録日 平成12年1月14日(2000.1.14)
発明者
  • 木本 高義
出願人
  • 国立研究開発法人物質・材料研究機構
発明の名称 電子顕微鏡システム
発明の概要 【課題】 低温および高温環境下でも高分解能で試料の観察を行なうことのできる、新しい電子顕微鏡装置を提供する。
【解決手段】 パルス電圧印加手段(36)、マイクロチャネルプレート(4)、およびCCD撮影機(6)が備えられており、パルス電圧印加手段(36)によりマイクロチャネルプレート(4)に短時間幅のパルス電圧が印加され、マイクロチャネルプレート(4)に入力された電子顕微鏡像(3)が印加パルス電圧の短時間幅で連続して出力され、この短時間幅での連続電子顕微鏡像(3)がCCD撮影機(6)により順次撮影される。
従来技術、競合技術の概要



従来より、電子顕微鏡を用いた試料の顕微像観察では、高い分解能での観察を行なうために、たとえば写真フィルムへの撮影に、通常2~4秒程度の時間を必要としていた。しかしながら、低温または高温環境下において電子顕微鏡像を観察すると、試料のわずかな温度変動に起因する試料のドリフトや試料を冷却するための液体ヘリウムの蒸発やヘリウムの循環に起因する試料の振動が生じてしまう。このため、2~4秒程度もの撮影時間で撮影していたのでは、ドリフトや振動の影響により撮影像の分解能が室温環境下での分解能に比べて著しく低い、たとば約1/10以下となってしまい、低温下での試料の顕微像観察を高分解能で行なうことは困難であるといった問題があった。

そこで、この出願の発明は、以上の通りの事情に鑑みてなされたものであり、従来技術の問題点を解消し、低温および高温環境下でも、高分解能で試料の観察を行なうことのできる、新しい電子顕微鏡装置を提供することを目的としている。

産業上の利用分野



この出願の発明は、電子顕微鏡装置に関するものである。さらに詳しくは、この出願の発明は、低温および高温環境下でも、高分解能で試料の観察を行なうことのできる、新しい電子顕微鏡装置に関するものである。

特許請求の範囲 【請求項1】
パルス電圧印加手段、マイクロチャネルプレート、およびCCD撮影機が備えられており、
パルス電圧印加手段によりマイクロチャネルプレートに短時間幅のパルス電圧が印加され、マイクロチャネルプレートに入力された電子顕微鏡像が印加パルス電圧の短時間幅で連続して出力され、この短時間幅での連続電子顕微鏡像がCCD撮影機により順次撮影されることを特徴とする電子顕微鏡装置。

【請求項2】
パルス電圧印加手段、マイクロチャネルプレート、CCD撮影機、撮影像取込手段、位置ズレ計算手段、補正手段、および重合手段が備えられており、
パルス電圧印加手段によりマイクロチャネルプレートに短時間幅のパルス電圧が印加され、マイクロチャネルプレートに入力された電子顕微鏡像は印加パルス電圧の短時間幅で連続して出力され、この電子顕微鏡像がCCD撮影機により順次撮影され、
撮影像取込手段により撮影像が順次コンピュータのRAMに取り込まれ、位置ズレ計算手段によりRAMに記憶された撮影像間の位置ズレが計算され、補正手段により位置ズレを相殺補正した補正像が得られ、重合手段により補正像を重ね合わせた重合像が得られ、続けて位置ズレ計算手段により重合像と連続する他の撮影像間の位置ずれが計算され、補正手段により位置ズレを相殺補正した補正像が得られ、重合手段により補正像を重ね合わさせた重合像が順次得られる電子顕微鏡装置。

【請求項3】
パルス電圧印加手段、マイクロチャネルプレート、CCD撮影機、位置ズレ計算手段、シフト制御手段、電源部およびイメージシフト用偏向電磁石が備えられており、
パルス電圧印加手段によりマイクロチャネルプレートに短時間幅のパルス電圧が印加され、マイクロチャネルプレートに入力された電子顕微鏡像は印加パルス電圧の短時間幅で連続して出力され、この電子顕微鏡像がCCD撮影機により順次撮影され、
位置ズレ計算手段により任意の二枚の撮影像間の位置ズレが計算され、シフト制御手段により、位置ズレを相殺するように電子顕微鏡像をシフトさせる電流をイメージシフト用偏向電磁石に流すように電源部が制御され、イメージシフト用偏向電磁石により電源部からの電流に従って電子顕微鏡像がシフトされる電子顕微鏡装置。

【請求項4】
電子顕微鏡像がシフトされた後直ちに、再び、パルス電圧印加手段によりマイクロチャネルプレートに短時間幅のパルス電圧が印加され、マイクロチャネルプレートに入力された電子顕微鏡像は印加パルス電圧の短時間幅で連続して出力され、この電子顕微鏡像がCCD撮影機により順次撮影される請求項3の電子顕微鏡装置。

【請求項5】
撮影像取込手段、位置ズレ計算手段、補正手段、および重合手段が備えられており、
撮影像取込手段により撮影像が順次コンピュータのRAMに取り込まれ、
位置ズレ計算手段によりRAMに記憶された撮影像間の位置ズレが計算され、補正手段により位置ズレを相殺補正した補正像が得られ、重合手段により補正像を重ね合わせた重合像が得られ、続けて位置ズレ計算手段により重合像と連続する他の撮影像間の位置ずれが計算され、補正手段により位置ズレを相殺補正した補正像が得られ、重合手段により補正像を重ね合わさせた重合像が順次得られる請求項4の電子顕微鏡装置。

【請求項6】
パルス電圧印加手段は、ドリフト中の試料の格子像を撮影できる程度に短い時間幅のパルス電圧を印加する請求項1ないし5のいずれかの電子顕微鏡装置。

【請求項7】
CCD撮影機の撮影制御手段が備えられており、撮影制御手段により、パルス電圧の短時間幅と同調させて撮影するように、または一定時間内に所望の枚数を撮影するようにCCD撮影機が制御されている請求項1ないし6のいずれかの電子顕微鏡装置。

【請求項8】
位置ズレ計算手段は、一撮影像または一重合像において注目領域を指定し、次の撮影像において検索領域を指定し、検索領域内において注目領域と同一な領域を検索し、注目領域に対する同一領域の位置ズレを計算することで撮影像間または重合像と撮影像間の位置ズレを計算する請求項2ないし7のいずれかの電子顕微鏡装置。

【請求項9】
位置ズレ計算手段は、検索領域を指定する際に、一回目は注目領域の中心位置と同一の中心位置となるように、二回目以降は同一領域の中心位置と同一の中心位置となるように指定する請求項8の電子顕微鏡装置。
国際特許分類(IPC)
画像

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出願権利状態 登録
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