JPS59210472A - 電子線ホログラム再生装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の利用分野〕 本発明は、ホログラフィ−電子顕微鏡に係り、特に、そ
の像のノイズ除去に好適な電子線ホログラム再生装置に
関する。

〔発明の背景〕

電子線パイプリズムを用いた二元束タイプの電子線ホロ
グラフィー法によって作られたホログラムを第１図に示
す。これは基本的には、等間隔直線干渉縞模様であるが
、試料、電場もしくは磁場の存在によって電子線の位相
が変化するため、こうした部分に対応するホログラムで
は、縞模様が一基本稿からズレを生じている。このズレ
は位相の変化量に比例している。故に、縞のズレを読み
とることによって電子線の位相分布地図を得ることがで
きる。従来のリアルタイム再生装置では、このホログラ
ムと同一ピッチの直線状縞模様を重ねることによって、
モアレの原理によって等位相線を視覚化していた（第２
図）。しかし、この方法では第２図のごとく、モアレ模
様２の他に基本直線縞１が残りノイズとなる欠点があっ
た。

〔発明の目的〕

したがって、本発明の目的はモアレ法を利用しホログラ
ムから等位相線を得るホログラフィ−電子顕微鏡におい
て、ノイズとなる基本線を消去することができる電子線
ホログラム再生装置を提供することにある。

〔発明の概要〕 上記の目的を達成するために本発明の電子線ホログラム
再生装置では、ホログラムの干渉縞模様とそれに重ねる
基本縞模様とが同期して平行に動くように構成したこと
を特徴としている。

〔発明の実施例〕

以下、本発明を図により詳細に説明する。

まず、本発明の原理を述べる。

第３図（ａ）に、ホログラムと基本直線縞ｌとを重ねた
ものを示す。交点は、基本直線縞１からのズレ一定（即
ち、位相一定）の点に彦っでおり、この点の並びがモア
ノ像２として認識される。今、このホログラムの干渉縞
と直線縞１とを同時に平行移動すると第３図（ａ）から
同（ｂ）のように変化する。

交点は移動前後で同じ等位相線の並びの上にのっている
。故に、ホログラムの干渉縞に同期して、基本直線縞１
を移動せしめ、その像を蓄積加算、または高速で動かす
ことによって、連続的に連なった等位相線が得られ、し
かも基本線１は平均化され一様なバックグラウンドにす
ることができる。

従来、光学的モアレ技術の分野では、変形格子像を振動
させる本発明に類似な技術が使われていた。しかしなが
ら、電子線ホログラムによる縞模様は、電子顕微鏡の真
空鏡筒内に、しかも、電子線で作られるために、その縞
模様を振動させる手段が見当らなかった。

次に、本発明の一実施例を詳細に説明する。

まず、従来の電子線パイプリズムの構成を第４図に示す
。これは両側のアース電極３と中央のワイヤー４とより
成る。このワイヤー４は、芯材としてガラス等の絶縁層
があり、そのまわりに金属被膜が形成されているか、も
しくは金属のワイヤーである。これに正の電圧を印加す
ることによって、ワイヤー４の両側を通る電子線を中央
にひきよせ重畳させる。この重畳した電子線は、直線状
の縞模様を形成する。これに対して本発明による電子線
パイプリズム１０では、ワイヤーの中心の絶縁材８のま
わりにもしくは中を中空にしソレノイドコイル７を作り
、絶縁層６を介してもしくはルノイド７と離して金属被
膜５をつける（第５図）。このコイル７に電位を加えて
も、外側の金属被膜５のシールド効果のために、ワイヤ
ー外の電場を乱さない。即ち、最外層の金属被膜５に電
位を与えることによってなるパイプリズムとしての機能
には影響を与えない。一方、ソレノイドコイル７にＮ５
流を流すことによって発生する磁束は、コイル７内に閉
じこめられ、コイル７の両端からの極〈微小な漏れ磁場
の他、ワイヤー外にはない。

さてワイヤーの両側を通る電子線の位相差Δφは、Δφ
＝ｆ１３−ｄＳ（積分範囲は、電子線の軌道に囲まれる
範囲） であられされる。磁束は、ワイヤーの中にしがないので
、ワイヤーの互いに反対側を通る電子線は、みな一定の
位相差を生じる。この奇は、コイル７に流す電流を調整
し、磁束密度の強さＢを変えることによって調整できる
。この位相差Δφの変化は、ホログラムの千−縞のシフ
トをひきおこす。

第６図に、本パイプリズム１０を用いた再生装置の構成
例を示す。市、子顕微鏡９により作られたホログラム像
は、テレビカメラ１４によって記録される。縞画像発生
器１５によって作られた像とテレビカメラ１４に記録さ
れた像とは、信号掛算器１６によって処理され、モアレ
像を作る。この時、同期信号発生装置１２によって信号
を前述のソレノイド７を備えたパイプリズム１０と縞画
像移動装置１３とに送る。縞画像移動装置１３は、テレ
ビカメラ１４によって写されている縞模様を同期信号に
合わせて機械的に移動することで成りたっている。また
、この縞画像の移動は、写された縞の像を電気信号を処
理することによっても平行移動させることができる。こ
のモアレ像ヲ信号処理装Ｎ１７によって蓄積するか、ま
たは高速で上述の縞移動を行うことによって恰も基本直
線縞が一様なバックグラウンドとなるようにする。本実
施例によれば、ノイズとなる基本直線縞を消すことがで
き、試料の真の情報であるモアレ像の部分のみが観察さ
れた。

第７図は、本発明の池の実施例を示したものである。第
６図の実施例におけるホログラム基本干渉縞移動を本実
施例では、電界型または磁界型の市、子線偏向器１９に
よって行う。試料１８と雷、子銃２０との間に、電子線
偏向器１９を設ける。ビームの偏向角度を変えることに
よって、ホログラムの基本干渉縞を移動させることがで
きる。本実施例では、前述の実施例に比べ、より簡単に
基本直線縞を消すことができた。

なお、上述した２つの実施例において信号掛算器は縞画
像の明暗に同期して断続する高周波スイッチング回路に
置き換えてもよい。

〔発明の効果〕

以上述べた如く本発明によれば、ホログラムの基本干渉
縞を平行移動することができるので、モアレ法によって
得られるホログラムからの等位相縁再生像からノイズと
なる基本格子縞を平均化して除去することができるので
、画質を向上することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図はホログラムを上から見た図、第２図と第３図（
ａ）、　（ｂ）とはホログラムと直線縞模様とを重ねた
ものを上から見た図、第４図は従来の電子線パイプリズ
ムを斜めから見た図、第５図は本発明の電子線パイプリ
ズムのワイヤ一部を斜めから見た図（内部構造を示しで
ある）、第６図、第７図１は本発明の実施例の構成図で
ある。 １・・・直線状縞模様、２・・・モアレ像（黒点を連ね
た像）、３・・・アース電極、４・・・ワイヤー、５・
・・金属被膜、６・・・絶縁材もしくは中空、７・・ヴ
レノイドコイル、８・・・絶縁性８月もしくは中空、９
・・・電子顕微鏡、１０・・・パイプリズム、１１・・
・電流源、１２・・・同期信号発生器、１３・・・縞画
像移動装置、１４・・・テレビカメラ、１５・・・縞画
像撮影用テレビカメラ、１６・・・信号掛算器、１７・
・・信号処理装置、％１図　　　　冨、６ １ 茅　３　図 （リ　　　　　　　　　　　　（ｂ） 第４−　図 第５　ロ 第　６　口 第　７　図 ２θ

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、電子線パイプリズムを備えた電子顕微鏡と、ホログ
   ラム撮影製筒と、縞画像発生装置と、信号掛褒、器、も
   しくは上記縞画像の明暗に同期し１断続する高周波スイ
   ッチング回路とを備え、上記ホログラムを直線縞画像の
   信号で実質的に掛算し、変調して得た画像をブラウン管
   上に表示するホログラフィ−電子顕微鋳において、上記
   ホログラムの基本干渉縞を平行に移動せしめる装置と、
   それに同期して上記縞画像発生装置による縞を平行に移
   動せしめる装置とを付加することによって基本直線縞を
   除去することを特徴とした電子線ホログラム再生装置。 ２、上記第１項記載の電子線ホログラム再生装置におい
   て、上記電子線パイプリズムより電子銃に近い部分に、
   少くとも一つ以上の電界もしくは磁界形の電子線偏向器
   を設け、該偏向器の操作によってホログラムの縞模様が
   平行移動することを可能としたことを特徴とする電子線
   ホログラム再生装置。 ３、上記第１項記載の電子線ホログラム再生装置におい
   て、上記電子線パイプリズムがその機能をはたすための
   円筒状導体電極の内側に、ンレノ、イドコイルを形成し
   、コイルに流す電流によって該パイプリズムの両側を通
   る電子線の位相差を任意に変えられるようにすることに
   よって、ホログラムの縞模様の平行移動を可能としたこ
   とを特徴とする電子線ホログラム再生装置。