JPS5854464B2 - 電子顕微鏡におけるドリフト補正方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は新規な電子顕微鏡におけるドリフト補正方法に
関するものである。

電子顕微鏡において、試料のドリフトが高分解能観察に
大きな障害を与えていることは周知である。

このドリフトは試料近辺の構造物の温度及び機械的平衡
の崩れに起因するもので、試料交換時の温度変化、対物
レンズの温度変化、試料移動に起因する機械的変化等に
よって生じ、平衡状態に達するのに数時間も要すること
があり、高分解能観察に多大の支障となる。

従来より、試料のドリフトを少くする研究は部分なされ
たが、その殆んどは試料ステージの改良に留まり、積極
的にドリフトを補正するというものは実用されていない
。

本発明は実用に供し得るドリフトの補正方法を提案する
もので、以下図面を用いて説明する。

第１図は本発明方法を実施した装置例のブロック図で、
１は対物レンズ、２は中間レンズ、３は投影レンズであ
る。

試料４を透過した電子線は対物レンズ１により結像拡大
され、更に中間レンズ２、投影レンズ３により拡大され
て、結像５を結ぶ、この結像の位置には普通蛍光スクリ
ーンが置かれ、電子像は可視像として観察できる。

この蛍光スクリーン付近の適当な個所には、例えば固体
撮像板γが配置され、直交する二方向（Ｘ、Ｙ方向）に
ついて、電子顕微鏡像を時間的に変化する電気信号に変
換可能である。

８は水平（Ｘ方向）同期信号発生回路で、第２図ａのよ
うな一定間隔のパルス信号を発生し、前記固体撮像板１
に起動信号として供給され、それにより該撮像板からは
Ｘ方向に走査した時間的変化を有する映像信号（第２図
ｂ）が得られ、増巾器９を介して二値化回路１０に送ら
れる。

この二値化回路においては一定レベルＥ１（ｂ図参照）
以上の信号が１”、それ以下の信号が”０”の信号（第
２図Ｃ）に変換され、二つのアントゲ−Ｎ１ａ及び１１
ｂに送られる。

一方前記同期信号発生回路８からの信号は鋸歯状波信号
発生回路１２に送られ、ｄ図に示す如き鋸歯状波を発生
する。

この信号は比較回路１３に送られ、略中心部にレベルを
もつスライス信号Ｅ２と比較され、このレベルを越えた
とき信号を生じ、（第２図ｅ）前記アントゲ−Ｎ１ ａ
に送り込む。

前記比較回路１３からの信号の一部は反転回路１４を通
して第２図ｆの信号となり、アンドゲート１１ｂに送ら
れる。

両アンドゲート１１ａ、ｌｌｂにはクロックパルス発振
器１５から、一定周期のクロックパルスが送り込まれて
おり、従って両ゲートの出力は夫々第２図ｇ及びｈの如
くなる。

このクロックパルスの出る時間τ１は、第３図に示す如
く１”の値を示す像部分５ａのスライス位置より右側の
長さ１１に対応し、又τ２は同図左側部分の長さ１２に
対応する。

而してスライス位置は第２図ｄのレベルＥ２で設定され
、固定位置であるから、もし像部分５ａが左右に移動（
ドリフト）すれば、１１とＮ１２の差又は比は変化し、
それに応じてτ１とτ２の値は変化する。

この時間巾はクロックパルスの数に変換され、夫々のパ
ルスはカウンター１６ａ、１６ｂでカウントされる。

両カウンターの計数値は、メモリー１７に送られ、一旦
記憶される。

本発明においては一定時間において部間の測定がなされ
るので、Ｘ方向について、４つの計数値が記憶される。

この記憶された値は、演算機能をもつ制御回路１８（例
えばコンピュータ）によって読み出され、前記４つの値
を基にドリフトの速度が求められる。

このドリフト速度は表示装置１９によって表示される。

一方、ドリフト速度が測定されるや、制御回路１８から
は制御信号が電源２０に送られ、偏向系２１に前記ドリ
フトを丁度打ち消すような偏向電圧又は電流を発生し、
供給する。

偏向系２１としては投影レンズの下方に置かれる必要は
なく、２２で示す如く、対物レンズの中や中間レンズの
中に置かれてあっても良い。

又、この偏向コイル２２は試料の電気的な視野移動に使
用すると便利である。

尚、上記回路系はＸ方向についてのものであるがこれと
直角な方向、つまりＹ方向についても図示はしないが同
様な回路が構成されることは勿論である。

この場合、第３図のスライス位置と走査位置は反対にな
る。

以上の構成において、比較回路１３のスライスレベルＥ
２を適当（中央部）に定め、固定撮像板７上の略中心部
に適切な形（例えば円形）の像部分５ａを位置せしめ、
この像部分のみが１”の信号をもつように二値化回路１
０を調整する。

この状態において、制御回路１８より同期信号発生回路
８及びカウンター１６ａ、１６ｂに信号を送り、カウン
ターをリセットすると同時に水平同期信号を発生し、固
体撮像板γ及び鋸歯状波発生回路１２に送る。

その結果、撮像板からは時間的に変化する映像信号が得
られ、二値化回路１０を通して第２図Ｃの信号となり、
アンドゲート１１ａ、１１ｂに送られる。

又、鋸歯状波発生回路１２からの第２図ｄの信号は比較
回路１３を通し、第２図ｅの信号となり、アントゲ−Ｎ
１ａに送られ、更に反転回路１４を通してアントゲ−Ｎ
ｌｂに送られる。

アンドゲートには夫々クロックパルスが発振器１５より
供給されているため、τ１の期間第３図１１に対応する
クロック数のパルス（第２図ｇ）がカウンター１６ａで
カウントされる。

又、アントゲ−）１１ｂからのτ２の期間の信号は１２
に対応する数のクロックとなり、カウンター１６ｂでカ
ウントされる。

この両カウンターの計数値はメモリー１７に一旦記憶さ
れる。

而して一定時間（例えば１分間）経過後、再び制御回路
は回路８とカウンター１６ａ。

１６ｂに制御信号、リセット信号を送り、前記と同様な
動作を行う。

これによりメモリーには、４つのカウント値が記憶され
ることになる。

例えば、第３図において、第１回目の走査時の試料像５
ａが中央部から第２回目走査時に点線で示すようにドリ
フトしたとすると、カウンター１６ａ、１６ｂにはτ１
′、７２′で示すように巾（数）の変化したクロックが
導入されることになる。

而して、制御回路１８はメモリー１７に記憶された４つ
の信号を読み出し、ドリフトの速度を求める。

このドリフトの速度は表示装置１９に表示される。

一方、制御回路からは電源２０に信号が送られ、このド
リフトの速度が零になるような偏向電圧又は電流が発生
せられ、偏向系２１に送られる。

以上の如くなせば写真撮影前のわずかな時間を用いて、
ドリフト速度が測定でき、それを零にするよう補正する
ことができ、極めて高分解能の写真を得ることができる
。

尚上記において、固体撮像板Ｔは電子線通路に出し入れ
するように構成すると便利である。

又、この撮像板は単なる例示であり、電子顕微鏡像を時
間的に変化する信号に変換できればどのようなものでも
良い。

又、特定する像部分を部分し、その夫々の時間を測定し
て像の位置を測定したが、基準点から特定像までの距離
（時間）を測定するようになしても良い。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明方法を実施せる装置の一例を示すブロッ
ク線図、第２図及び第３図はその動作説明図である。 １：対物レンズ、２：中間レンズ、３：投影レンズ、４
：試料、５：結像、γ：固体撮像板、８：水平同期信号
発生回路、１０：二値化回路、１１ａ及び１１ｂ：アン
ドゲート、１２：鋸歯状波発振器、１３：比較回路、１
４：反転回路、１５：クロック発振器、１６ａ及び１６
ｂ：カウンター、１７：メモリー １８：制御回路、１
９：表示装置、２０：電源、２１：偏向系。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 結像された電子顕微鏡像の特定した像領域をある時
   点で直交した二方向について時間的に変化する電気信号
   に変化し、この信号より前記特定領域の位置に関する信
   号を求め、一定時間経過後前記特定像領域に関し、同様
   な時間的変化信号を得、該信号より一定時間経過後の前
   記特定領域の位置に関する信号を求め、両時点における
   位置信号を基に試料のドリフト速度を求め、前記各方向
   におけるドリフト速度を零にするように前記電子顕微鏡
   像を偏向移動させることを特徴とする電子顕微鏡におけ
   るドリフト補正方法。 ２ 結像された電子顕微鏡像の特定した像領域をある時
   点で直交した二方向について時間的に変化する電気信号
   に変換し、該信号の特定部分を基準位置を境に部分し、
   画部分の時間的長さを測定し、次に一定時間経過後の前
   記特定領域に関する時間的変化信号を得、前記基準位置
   を境に部分された特定部分の夫々の時間的長さを測定し
   、両時点における各時間的長さの測定値を基に試料のド
   リフト速度を求め、前記各方向におけるドリフト速度を
   零にするように前記電子顕微鏡像を偏向移動させること
   を特徴とする電子顕微鏡におけるドリフト補正方法。