JPH0516491Y2 - - Google Patents
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- JPH0516491Y2 JPH0516491Y2 JP479186U JP479186U JPH0516491Y2 JP H0516491 Y2 JPH0516491 Y2 JP H0516491Y2 JP 479186 U JP479186 U JP 479186U JP 479186 U JP479186 U JP 479186U JP H0516491 Y2 JPH0516491 Y2 JP H0516491Y2
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- 238000010894 electron beam technology Methods 0.000 claims description 11
- 230000001133 acceleration Effects 0.000 claims description 2
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 10
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 9
- 238000000034 method Methods 0.000 description 6
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 2
- 206010047571 Visual impairment Diseases 0.000 description 1
- 230000003321 amplification Effects 0.000 description 1
- 230000005284 excitation Effects 0.000 description 1
- 238000001000 micrograph Methods 0.000 description 1
- 238000003199 nucleic acid amplification method Methods 0.000 description 1
Landscapes
- Length-Measuring Devices Using Wave Or Particle Radiation (AREA)
- Length Measuring Devices With Unspecified Measuring Means (AREA)
Description
【考案の詳細な説明】
（産業上の利用分野）
本考案は電子ビームを用いて試料上の２点間の
長さを測定する電子顕微鏡の測長器に関する。
長さを測定する電子顕微鏡の測長器に関する。
（従来の技術）
電子顕微鏡で試料を観察する場合、当該試料上
の特定の２点間の長さを測定する必要が生ずる場
合がある。２点間の長さを測定する方法として
は、試料上を走査して得られた試料の像をブラウ
ン管表示装置（CRT）に表示し、その像を写真
撮影をしてフイルムの側方に表示されたミクロン
マーカによつて測定することが行われている。
又、電子ビームの中心点（無偏向の位置）から測
定点の１つの位置に移動させてその移動に要した
電圧又は電流を求め、更に他の１点を同様にして
測定点の１つの位置に移動させてその移動に要し
た電圧又は電流を求め、これら電圧値又は電流値
の和を別に既知の寸法の標準試料を用いて校正し
た値により比例演算して目的間距離を算出する方
法が提案されている。又、表示装置のスクリーン
上に長さの判明している棒上のマークを表示し、
このマークと測定すべき２点間の長さの比から実
際の距離を算出することも行われている。
の特定の２点間の長さを測定する必要が生ずる場
合がある。２点間の長さを測定する方法として
は、試料上を走査して得られた試料の像をブラウ
ン管表示装置（CRT）に表示し、その像を写真
撮影をしてフイルムの側方に表示されたミクロン
マーカによつて測定することが行われている。
又、電子ビームの中心点（無偏向の位置）から測
定点の１つの位置に移動させてその移動に要した
電圧又は電流を求め、更に他の１点を同様にして
測定点の１つの位置に移動させてその移動に要し
た電圧又は電流を求め、これら電圧値又は電流値
の和を別に既知の寸法の標準試料を用いて校正し
た値により比例演算して目的間距離を算出する方
法が提案されている。又、表示装置のスクリーン
上に長さの判明している棒上のマークを表示し、
このマークと測定すべき２点間の長さの比から実
際の距離を算出することも行われている。
（考案が解決しようとする問題点）
前記のCRTの像を写真撮影する方法は測定が
面倒で、測定に長時間を要するのみならず、種々
の誤差が累積して測定誤差が大きくなり、又、観
察中直ちにその長さを知ることは困難である。
又、電子ビームの移動による方法は手で操作して
移動させるため測定作業はやはり面倒であり、軸
移動コイルの直線性、ヒステリシス、走査コイル
の走査スピード及び倍率切換に伴う軸移動に対す
る影響等の問題が解決されていない。更に、表示
装置上に表示したマークによつて測定する方法は
走査領域中の２点間のおおよその長さを推測する
目安になる程度であつて、正確な測定には役立た
ない。
面倒で、測定に長時間を要するのみならず、種々
の誤差が累積して測定誤差が大きくなり、又、観
察中直ちにその長さを知ることは困難である。
又、電子ビームの移動による方法は手で操作して
移動させるため測定作業はやはり面倒であり、軸
移動コイルの直線性、ヒステリシス、走査コイル
の走査スピード及び倍率切換に伴う軸移動に対す
る影響等の問題が解決されていない。更に、表示
装置上に表示したマークによつて測定する方法は
走査領域中の２点間のおおよその長さを推測する
目安になる程度であつて、正確な測定には役立た
ない。
本考案はこのような点に鑑みてなされたもので
あつて、その目的は、電子顕微鏡によつて試料を
観察中に視野上の２点間の長さを簡単な方法で精
度良く測定し得る電子顕微鏡の測長器を実現する
ことにある。
あつて、その目的は、電子顕微鏡によつて試料を
観察中に視野上の２点間の長さを簡単な方法で精
度良く測定し得る電子顕微鏡の測長器を実現する
ことにある。
（問題点を解決するための手段）
前記の問題点を解決する本考案は、加速電源に
より加速された電子ビームを２次元方向に偏向さ
せる偏向器を最終レンズの上方又は下方に設け、
目的とする２点の位置が表示装置上に重なつて見
えるように前記偏向器に矩形状の偏向信号を送
り、その時の電子ビームの加速電圧、偏向信号の
振幅及び顕微鏡倍率より２点間の距離を算出する
ようにしたことを特徴とするものである。
より加速された電子ビームを２次元方向に偏向さ
せる偏向器を最終レンズの上方又は下方に設け、
目的とする２点の位置が表示装置上に重なつて見
えるように前記偏向器に矩形状の偏向信号を送
り、その時の電子ビームの加速電圧、偏向信号の
振幅及び顕微鏡倍率より２点間の距離を算出する
ようにしたことを特徴とするものである。
（作用）
偏向器に矩形波パルスを印加し、その振幅を調
整して被測定点の一方を他方に重ねるように移動
し、そのときの矩形波パルスの振幅、倍率及び加
速電圧を用いて演算により２点間の距離を算出す
る。
整して被測定点の一方を他方に重ねるように移動
し、そのときの矩形波パルスの振幅、倍率及び加
速電圧を用いて演算により２点間の距離を算出す
る。
（実施例）
以下、図面を参照して本考案の実施例を詳細に
説明する。
説明する。
第２図は本考案の測定原理を示す図である。透
過形電子顕微鏡の最終レンズ５の下部に設置した
電磁偏向方式の偏向器６によつて電子顕微鏡像を
螢光板（スクリーン）７上で任意に動かすように
する。偏向器６によるＡ点、Ｂ点間の画像の移動
量ｙは偏向器６の励磁電流をＩ、電子線の加速電
圧をＶとすると、 ｙ＝Ｃ（Ｉ／√） ……(1) で表わされる。Ｃは比例定数で、予め長さ既知の
ものを測定して求めておくものとする。電子顕微
鏡の倍率Ｍが分つていれば移動量ｙに対する試料
上に換算した画像の移動量Ｓは、 Ｓ＝ｙ／Ｍ ……(2) となる。
過形電子顕微鏡の最終レンズ５の下部に設置した
電磁偏向方式の偏向器６によつて電子顕微鏡像を
螢光板（スクリーン）７上で任意に動かすように
する。偏向器６によるＡ点、Ｂ点間の画像の移動
量ｙは偏向器６の励磁電流をＩ、電子線の加速電
圧をＶとすると、 ｙ＝Ｃ（Ｉ／√） ……(1) で表わされる。Ｃは比例定数で、予め長さ既知の
ものを測定して求めておくものとする。電子顕微
鏡の倍率Ｍが分つていれば移動量ｙに対する試料
上に換算した画像の移動量Ｓは、 Ｓ＝ｙ／Ｍ ……(2) となる。
ここで、偏向器６に第３図に示すような矩形波
電源を加える。この矩形波電流の全振幅ΔIと、
Ｏレベルからの正方向の振幅ΔI1及び負方向の振
幅ΔI2を任意に調整して２点Ａ，Ｂが互いに重な
つた状態にすることができる。具体的には、先ず
Ａ点を中心点Ｏに一致させ、しかる後今度はＢ点
を中心点Ｏに一致させるのである。この時の全振
幅がΔIであれば、Ａ，Ｂ間の試料上の長さＳは
(1)，(2)式から次式で与えられる。
電源を加える。この矩形波電流の全振幅ΔIと、
Ｏレベルからの正方向の振幅ΔI1及び負方向の振
幅ΔI2を任意に調整して２点Ａ，Ｂが互いに重な
つた状態にすることができる。具体的には、先ず
Ａ点を中心点Ｏに一致させ、しかる後今度はＢ点
を中心点Ｏに一致させるのである。この時の全振
幅がΔIであれば、Ａ，Ｂ間の試料上の長さＳは
(1)，(2)式から次式で与えられる。
Ｓ＝ｙ／Ｍ＝（Ｃ／Ｍ）（ΔI／√）……(3)
この場合Ａ点Ｂ点をＯに一致させるのではな
く、Ａ点をＢ点の位置に移動させるように矩形波
電流を加えることもできる。
く、Ａ点をＢ点の位置に移動させるように矩形波
電流を加えることもできる。
以上直線上にある２点Ａ，Ｂ間の距離を測定す
る場合について説明したが、平面上の２点間の距
離の測定の場合についても同様にして求めること
ができる。第４図は２次元平面上の２点Ａ，Ｂ間
の距離を求める場合の説明図である。Ｘ軸方向移
動用偏向器を６ｘ，ｙ軸方向移動用偏向器を６ｙ
とし、図上のＡ，B2点の長さの測定について説
明する。
る場合について説明したが、平面上の２点間の距
離の測定の場合についても同様にして求めること
ができる。第４図は２次元平面上の２点Ａ，Ｂ間
の距離を求める場合の説明図である。Ｘ軸方向移
動用偏向器を６ｘ，ｙ軸方向移動用偏向器を６ｙ
とし、図上のＡ，B2点の長さの測定について説
明する。
今、例えば直角三角形ABCを想定して、各偏
向器６ｘ，６ｙに第３図に示すような矩形波電流
を加え、振幅を加減すると直角三角形ABCを
A′B′C′の位置まで移動させることができる。こ
こでＢ点とA′点は重なり合つているものとする。
このことはＡ点をＢ点まで移動させたことと等価
である。ここで、矩形波パルスの周期を目の残像
時間より短くすれば、A′とＢは重なつて観察さ
れるので容易にA′点をＢ点に合せることができ
る。
向器６ｘ，６ｙに第３図に示すような矩形波電流
を加え、振幅を加減すると直角三角形ABCを
A′B′C′の位置まで移動させることができる。こ
こでＢ点とA′点は重なり合つているものとする。
このことはＡ点をＢ点まで移動させたことと等価
である。ここで、矩形波パルスの周期を目の残像
時間より短くすれば、A′とＢは重なつて観察さ
れるので容易にA′点をＢ点に合せることができ
る。
このとき、偏向器６ｘに与えた矩形波電流の振
幅をΔIx、偏向器６ｙに与えた矩形波電流の振幅
をΔIyとすると、(3)式を用いてΔIx，ΔIyはそれ
ぞれ次式で表わされる。
幅をΔIx、偏向器６ｙに与えた矩形波電流の振幅
をΔIyとすると、(3)式を用いてΔIx，ΔIyはそれ
ぞれ次式で表わされる。
Sx＝（Ｃ／Ｍ）（ΔIx／√） ……(4)
Sy＝（Ｃ／Ｍ）（ΔIy／√） ……(5)
求める２点Ａ，Ｂ間の距離Ｓは(4)，(5)式より
Ｓ＝√2＋2 ……(6)
で求めることができる。
第１図は本考案の一実施例を示す構成ブロツク
図である。電子銃１を出射した電子ビームは電子
レンズ２によつて集束された後、試料３に照射さ
れる。試料３を透過した電子ビームは中間レンズ
系４及び最終レンズ５で集束、発散され偏向器６
ｘ，６ｙを通過し、螢光板７に達して画像として
表示される。発振器８は第３図に示すような矩形
波パルスを発振する。
図である。電子銃１を出射した電子ビームは電子
レンズ２によつて集束された後、試料３に照射さ
れる。試料３を透過した電子ビームは中間レンズ
系４及び最終レンズ５で集束、発散され偏向器６
ｘ，６ｙを通過し、螢光板７に達して画像として
表示される。発振器８は第３図に示すような矩形
波パルスを発振する。
９ｘ，９ｙは増幅率可変の増幅器で、それぞれ
発振器８の出力を受けｘ軸偏向器６ｘ及びｙ軸偏
向器６ｙに前記矩形波電流パルスを任意の振幅に
増幅して供給し、前述の画像合せを行い、長さの
測定を行う。この時の矩形波電流パルスの振幅は
Ａ／Ｄ変換器１０ｘ，１０ｙによつて各方向毎に
デイジタル信号に変換され、演算器１１に入る。
演算器１１はこれら矩形波電流振幅ΔIx，ΔIy及
び倍率設定器１２から倍率Ｍの信号を受けて(4)，
(5)，(6)式により試料上における実際の長さを演算
して求め、表示器１３にその長さを表示する。倍
率設定器１２はレンズ電源１４に倍率信号を送つ
てその出力を制御し、電子顕微鏡の倍率を定め
る。
発振器８の出力を受けｘ軸偏向器６ｘ及びｙ軸偏
向器６ｙに前記矩形波電流パルスを任意の振幅に
増幅して供給し、前述の画像合せを行い、長さの
測定を行う。この時の矩形波電流パルスの振幅は
Ａ／Ｄ変換器１０ｘ，１０ｙによつて各方向毎に
デイジタル信号に変換され、演算器１１に入る。
演算器１１はこれら矩形波電流振幅ΔIx，ΔIy及
び倍率設定器１２から倍率Ｍの信号を受けて(4)，
(5)，(6)式により試料上における実際の長さを演算
して求め、表示器１３にその長さを表示する。倍
率設定器１２はレンズ電源１４に倍率信号を送つ
てその出力を制御し、電子顕微鏡の倍率を定め
る。
このように構成された装置において、操作者が
螢光板７の画像を観察しながら第４図に示すよう
に、A′点とＢ点が合致するように偏向器６ｘ，
６ｙの出力を調整する。この時の偏向器６ｘ，６
ｙの電流振幅ΔIx，ΔIyは続くＡ／Ｄ変換器１０
ｘ，１０ｙによつてデイジタルデータに変換さ
れ、演算器１１に送られる。演算器１１はこれら
電流振幅ΔIx，ΔIyと倍率設定器１２からの倍率
信号Ｍを受けてその時の加速電圧Ｖ時における
Ａ，Ｂ間の距離を(4)〜(6)式により算出する。この
ようにして２点Ａ，Ｂ間の長さが演算されて表示
器１３に距離が表示される。
螢光板７の画像を観察しながら第４図に示すよう
に、A′点とＢ点が合致するように偏向器６ｘ，
６ｙの出力を調整する。この時の偏向器６ｘ，６
ｙの電流振幅ΔIx，ΔIyは続くＡ／Ｄ変換器１０
ｘ，１０ｙによつてデイジタルデータに変換さ
れ、演算器１１に送られる。演算器１１はこれら
電流振幅ΔIx，ΔIyと倍率設定器１２からの倍率
信号Ｍを受けてその時の加速電圧Ｖ時における
Ａ，Ｂ間の距離を(4)〜(6)式により算出する。この
ようにして２点Ａ，Ｂ間の長さが演算されて表示
器１３に距離が表示される。
以上、試料上の２点間の距離を測定する場合を
例にとつて説明したが、物体の周長の測定、面積
の測定等にも応用が可能である。例えばジヨイス
テツクを用いて、希望する物体（所謂一筆書きで
書ける図形をもつもの）がスクリーン中央に来る
ような軌道を描かせる。この時の軌道上の点を、
矩形波電流パルスの振幅（ΔIx1，ΔIy1），（ΔIx2，
ΔIy2）……（ΔIxo，ΔIyo）としてメモリに記憶
しておき、ΔIx1〜ΔIxo，ΔIy1〜ΔIyoを用いて周
囲長を計算することができ、表示装置に表示され
たこれら各点の画素（ピクセル）を数えることに
より周囲長を、これらの点列で囲まれたピクセル
数を数えることにより面積を計測することができ
る。
例にとつて説明したが、物体の周長の測定、面積
の測定等にも応用が可能である。例えばジヨイス
テツクを用いて、希望する物体（所謂一筆書きで
書ける図形をもつもの）がスクリーン中央に来る
ような軌道を描かせる。この時の軌道上の点を、
矩形波電流パルスの振幅（ΔIx1，ΔIy1），（ΔIx2，
ΔIy2）……（ΔIxo，ΔIyo）としてメモリに記憶
しておき、ΔIx1〜ΔIxo，ΔIy1〜ΔIyoを用いて周
囲長を計算することができ、表示装置に表示され
たこれら各点の画素（ピクセル）を数えることに
より周囲長を、これらの点列で囲まれたピクセル
数を数えることにより面積を計測することができ
る。
上述の説明においては、偏向器６として電磁偏
向器を用いたが、静電偏向器でも差支えなく、
又、本考案は透過電子顕微鏡に限ることはなく走
査電子顕微鏡等にも適用が可能である。
向器を用いたが、静電偏向器でも差支えなく、
又、本考案は透過電子顕微鏡に限ることはなく走
査電子顕微鏡等にも適用が可能である。
（考案の効果）
以上詳細に説明したように本考案によれば、画
像の２点を重ね合せるように矩形波パルスの振幅
を調整するだけで、スクリーン上に表示された２
点間の長さを簡単な方法で自動的に且つ精度よく
測定することができる。
像の２点を重ね合せるように矩形波パルスの振幅
を調整するだけで、スクリーン上に表示された２
点間の長さを簡単な方法で自動的に且つ精度よく
測定することができる。
第１図は本考案の一実施例を示す構成ブロツク
図、第２図は測長原理の説明図、第３図は偏向器
に与える矩形波電流パルス波形を示す図、第４図
は平面上の２点の測長原理の説明図である。 １……電子銃、２……電子レンズ、３……試
料、４……中間レンズ系、５……最終レンズ、
６，６ｘ，６ｙ……偏向器、７……螢光板、８…
…発振器、９ｘ，９ｙ……増幅器、１０ｘ，１０
ｙ……Ａ／Ｄ変換器、１１……演算器、１２……
倍率設定器、１３……表示器、１４……レンズ電
源。
図、第２図は測長原理の説明図、第３図は偏向器
に与える矩形波電流パルス波形を示す図、第４図
は平面上の２点の測長原理の説明図である。 １……電子銃、２……電子レンズ、３……試
料、４……中間レンズ系、５……最終レンズ、
６，６ｘ，６ｙ……偏向器、７……螢光板、８…
…発振器、９ｘ，９ｙ……増幅器、１０ｘ，１０
ｙ……Ａ／Ｄ変換器、１１……演算器、１２……
倍率設定器、１３……表示器、１４……レンズ電
源。
Claims (1)
- 加速電源により加速された電子ビームを２次元
方向に偏向させる偏向器を最終レンズの上方又は
下方に設け、目的とする２点の位置が表示装置上
に重なつて見えるように前記偏向器に矩形状の偏
向信号を送り、その時の電子ビームの加速電圧、
偏向信号の振幅及び顕微鏡倍率より２点間の距離
を算出するようにした電子顕微鏡の測長器。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP479186U JPH0516491Y2 (ja) | 1986-01-16 | 1986-01-16 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP479186U JPH0516491Y2 (ja) | 1986-01-16 | 1986-01-16 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS62117507U JPS62117507U (ja) | 1987-07-25 |
| JPH0516491Y2 true JPH0516491Y2 (ja) | 1993-04-30 |
Family
ID=30785780
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP479186U Expired - Lifetime JPH0516491Y2 (ja) | 1986-01-16 | 1986-01-16 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0516491Y2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2521964B2 (ja) * | 1987-07-08 | 1996-08-07 | 株式会社ニコン | 電子顕微鏡の測長方法 |
-
1986
- 1986-01-16 JP JP479186U patent/JPH0516491Y2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS62117507U (ja) | 1987-07-25 |
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