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位相差透過電子顕微鏡装置

国内特許コード P190016002
整理番号 (S2016-0480-N0)
掲載日 2019年5月8日
出願番号 特願2018-508078
出願日 平成29年3月28日(2017.3.28)
国際出願番号 JP2017012654
国際公開番号 WO2017170558
国際出願日 平成29年3月28日(2017.3.28)
国際公開日 平成29年10月5日(2017.10.5)
優先権データ
  • 特願2016-069638 (2016.3.30) JP
発明者
  • 永谷 幸則
出願人
  • 大学共同利用機関法人自然科学研究機構
発明の名称 位相差透過電子顕微鏡装置
発明の概要 【課題】 電子線の位相変調量が可変で、電子線を吸収せず、かつ、電子線の照射に影響されない長寿命な位相変調手段を備えた位相差透過電子顕微鏡を提供する。
【解決手段】 電子顕微鏡10は、電子銃と、前記電子線源と対物レンズの間に配置され、前記電子線源から放射された電子線に対してレーザーを照射する第一のレーザー照射過程と、前記対物レンズの背後の焦点面上に配置され、試料を透過した電子線の焦点にレーザーを収束して照射する第二のレーザー照射過程と、結像光学系により試料像を電子線の強度分布として検出するスクリーンもしくは2次元電子線センサとを備える。
【選択図】図1
従来技術、競合技術の概要

電子銃から放出されて試料を透過した電子線を用いて被検査対象を観察する透過電子顕微鏡は、例えば、以下の特許文献1や2を始めとする種々の文献により知られており、薄い試料のナノメートルの構造を観察する等において広く用いられている。即ち、透過電子顕微鏡によれば、試料に電子線を照射し、当該試料を透過した電子線を、スクリーンや2次元検出器上に拡大投影し、試料内部の構造を透かして観る手法であり、試料物体内部の電子線の吸収度を反映した投影像が得られる。

産業上の利用分野

本発明は、透過電子顕微鏡装置(Transmission Electron Microscope:TEM)に関し、特に、電子線の位相をコントラストに変換して観察する位相差透過電子顕微鏡装置に関する。

特許請求の範囲 【請求項1】
電子線を放射する電子源と、
対物レンズと、
前記電子線源と前記対物レンズの間に配置され、試料を保持するための試料保持台と、
前記対物レンズの後方に配置された結像光学系と、
前記結像光学系による試料像を、電子線の強度分布として検出するための手段とを備えた透過電子顕微鏡装置であって、
前記対物レンズの背後の焦点面上において、前記電子線に、その進行方向と平行である電場の向きを有するレーザー光を照射する第1のレーザー光照射手段を備えていることを特徴とする位相差透過電子顕微鏡装置。

【請求項2】
前記請求項1に記載した位相差透過電子顕微鏡装置において、さらに、前記電子線源と前記対物レンズの間において前記電子線源から放射された電子線を集光する第1の集光レンズを備え、当該第1の集光レンズの焦点面上においてレーザーを照射する第2のレーザー光照射手段を備えていることを特徴とする位相差透過電子顕微鏡装置。

【請求項3】
前記請求項2に記載した位相差透過電子顕微鏡装置において、前記第2のレーザー光照射手段からのレーザー光も、前記電子線の進行方向と平行である電場の向きを有するレーザー光であることを特徴とする位相差透過電子顕微鏡装置。

【請求項4】
前記請求項3に記載した位相差透過電子顕微鏡装置において、前記第1のレーザー光照射手段からのレーザー光と前記第2のレーザー光照射手段からのレーザー光は、同一のレーザー発振器から発生されたレーザー光であることを特徴とする位相差透過電子顕微鏡装置。

【請求項5】
前記請求項4に記載した位相差透過電子顕微鏡装置において、前記同一のレーザー発振器は、シングルモードのレーザー発振器であることを特徴とする位相差透過電子顕微鏡装置。

【請求項6】
前記請求項4に記載した位相差透過電子顕微鏡装置において、前記第2のレーザー光照射手段によるレーザー光の照射の下流側で前記試料を透過する以前の前記電子線の焦点にレーザーを照射する第3のレーザー光照射手段を備えていることを特徴とする位相差透過電子顕微鏡装置。

【請求項7】
前記請求項6に記載した位相差透過電子顕微鏡装置において、前記第3のレーザー光照射手段からのレーザー光も、前記電子線の進行方向と平行である電場の向きを有するレーザー光であることを特徴とする位相差透過電子顕微鏡装置。

【請求項8】
前記請求項7に記載した位相差透過電子顕微鏡装置において、前記第1のレーザー光照射手段からのレーザー光と前記第2のレーザー光照射手段からのレーザー光と前記第3のレーザー光照射手段からのレーザー光は、同一のレーザー発振器から発生されたレーザー光であることを特徴とする位相差透過電子顕微鏡装置。

【請求項9】
前記請求項8に記載した位相差透過電子顕微鏡装置において、前記同一のレーザー発振器は、シングルモードのレーザー発振器であることを特徴とする位相差透過電子顕微鏡装置。

【請求項10】
前記請求項1に記載した位相差透過電子顕微鏡装置において、前記試料像の検出手段は、スクリーンもしくは2次元電子線センサを含んでいることを特徴とする位相差透過電子顕微鏡装置。

【請求項11】
前記請求項1に記載した位相差透過電子顕微鏡装置において、前記照射レーザーのパラメーターを変化させ、複数の画像を取得することにより、前記試料による位相変化、振幅変化、もしくは、ビジビリティを画像として検出することを特徴とする位相差透過電子顕微鏡装置。
国際特許分類(IPC)
画像

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JP2018508078thum.jpg
出願権利状態 公開


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