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対物レンズ系及び電子顕微鏡

国内特許コード P120008084
整理番号 S2010-0805
掲載日 2012年10月26日
出願番号 特願2010-134729
公開番号 特開2012-003843
登録番号 特許第5688632号
出願日 平成22年6月14日(2010.6.14)
公開日 平成24年1月5日(2012.1.5)
登録日 平成27年2月6日(2015.2.6)
発明者
  • 永山 國昭
  • 永谷 幸則
  • 新井 善博
出願人
  • 大学共同利用機関法人自然科学研究機構
  • 永山 國昭
発明の名称 対物レンズ系及び電子顕微鏡
発明の概要 【課題】直流超高圧電源、直流加速管及び多数の超高圧用電磁レンズを使用しなくても、超高圧に加速された電子線による試料観察が可能な対物レンズ系及び電子顕微鏡を提供する。
【解決手段】電磁レンズからなる1対の対物レンズ(対物前方電磁レンズ2a,対物後方電磁レンズ2b)の入射側に、マイクロ波空洞からなるマイクロ波加速器3を配設すると共に、出射側にマイクロ波空洞からなるマイクロ波減速器4を配設する。そして、これらマイクロ波加速器3及びマイクロ波減速器4の空洞に、高周波電力源5から導波管6を介して、相互に位相が異なるマイクロ波を供給する。
【選択図】図1
従来技術、競合技術の概要


透過型電子顕微鏡(Transmission Electron Microscope:TEM)は、薄片状の試料に電子線を照射して、試料を透過した電子線を観察するものである(例えば、特許文献1参照)。図4は一般的な透過型電子顕微鏡の光学系の構成を模式的に示す図である。図4に示すように、特許文献1に記載されているような一般的な透過型電子顕微鏡では、電子銃101から出射された電子線は、照射レンズ102によって明るさや開き角などが調整された後、対物レンズの前方対物レンズ部103により平行化され、平面波の状態で試料104に照射される。



そして、試料104から透過又は散乱した電子線は、対物レンズの後方対物レンズ部105に入射し、更に、絞り106及び投影レンズ107を介して、像スクリーン108などに結像される。その際、照射レンズ102、対物レンズ(前方対物レンズ部103,後方対物レンズ部105)及び投影レンズ107などの各種レンズ系には、電界や磁界によって入射した電子線を曲げる電磁レンズが使用されている(例えば、特許文献2,3参照)。



一方、前述した透過型電子顕微鏡は、試料に照射する電子線の加速電圧が高いほど、試料に対する電子線の透過性能が向上し、より厚い試料を測定することが可能となる。また、加速電圧を上げると、試料に照射される電子線の波長が短くなるため、より高分解能の分析も可能となる。そこで、従来、加速電圧を500kV以上にした超高圧電子顕微鏡が開発され、利用されている(例えば、特許文献4,5参照。)。

産業上の利用分野


本発明は、対物レンズ系及びこれを用いた電子顕微鏡に関する。より詳しくは、超高圧電子顕微鏡などに使用される対物電磁レンズ系及びこのレンズ系が組み込まれた電子顕微鏡に関する。

特許請求の範囲 【請求項1】
電磁レンズからなる対物レンズと、
前記対物レンズにおける電子線入射側に配設されたマイクロ波加速器を、
少なくとも有する対物レンズ系。

【請求項2】
更に、前記対物レンズの電子線出射側に、マイクロ波減速器が配設されていることを特徴とする請求項1に記載の対物レンズ系。

【請求項3】
前記マイクロ波加速器及び前記マイクロ波減速器が、マイクロ波空洞であることを特徴とする請求項に記載の対物レンズ系。

【請求項4】
前記マイクロ波加速器として使用される前方マイクロ波空洞と、前記マイクロ波減速器として使用される後方マイクロ波空洞とが、同一の高周波電力源に接続されており、該高周波電力源から供給されるマイクロ波の位相により、電子線の加速又は減速が制御されること特徴とする請求項3に記載の対物レンズ系。

【請求項5】
前記前方マイクロ波空洞と前記後方マイクロ波空洞が等価であり、これらが鏡像対象になるように配置されていることを特徴とする請求項4に記載の対物レンズ系。

【請求項6】
前記高周波電力源がクライストロンであることを特徴とする請求項4又は5に記載の対物レンズ系。

【請求項7】
請求項1乃至6のいずれか1項に記載の対物レンズ系が組み込まれた電子顕微鏡。

【請求項8】
透過型電子顕微鏡又は走査透過型電顕微鏡であることを特徴とする請求項7に記載の電子顕微鏡。
国際特許分類(IPC)
Fターム
画像

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JP2010134729thum.jpg
出願権利状態 登録


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