JPS61104549A - 電子顕微鏡 - Google Patents
電子顕微鏡Info
- Publication number
- JPS61104549A JPS61104549A JP59226984A JP22698484A JPS61104549A JP S61104549 A JPS61104549 A JP S61104549A JP 59226984 A JP59226984 A JP 59226984A JP 22698484 A JP22698484 A JP 22698484A JP S61104549 A JPS61104549 A JP S61104549A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- projection lens
- image
- excitation
- magnification
- theta
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
- H01J37/00—Discharge tubes with provision for introducing objects or material to be exposed to the discharge, e.g. for the purpose of examination or processing thereof
- H01J37/26—Electron or ion microscopes; Electron or ion diffraction tubes
- H01J37/261—Details
- H01J37/265—Controlling the tube; circuit arrangements adapted to a particular application not otherwise provided, e.g. bright-field-dark-field illumination
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
- H01J37/00—Discharge tubes with provision for introducing objects or material to be exposed to the discharge, e.g. for the purpose of examination or processing thereof
- H01J37/30—Electron-beam or ion-beam tubes for localised treatment of objects
- H01J37/302—Controlling tubes by external information, e.g. program control
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Analytical Chemistry (AREA)
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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
［産業上の利用分野］
本発明は電磁レンズの像回転作用を用いて像観察用螢光
スクリーン」−で像を回転するようにした電子顕微鏡に
関する。
スクリーン」−で像を回転するようにした電子顕微鏡に
関する。
［従来の技術］
長方形の写真撮影視野内に注目する像部分が所望の角度
で配置されるように、電子顕微鏡像を回転でることが行
なわれている。電子顕微鏡像の回転は試料ホルダーを機
械的に回転させて行なうこともできるが、機械的回転に
おいては、一般に試１’ｌボルダ−の回転中心が注目す
る像部分の中心と異なるため、試料の移動を合せて行な
わなければならない。そのため、以下に述べる電磁レン
ズの像回転作用を利用して像を回転させることが考えら
れている。
で配置されるように、電子顕微鏡像を回転でることが行
なわれている。電子顕微鏡像の回転は試料ホルダーを機
械的に回転させて行なうこともできるが、機械的回転に
おいては、一般に試１’ｌボルダ−の回転中心が注目す
る像部分の中心と異なるため、試料の移動を合せて行な
わなければならない。そのため、以下に述べる電磁レン
ズの像回転作用を利用して像を回転させることが考えら
れている。
即ら、電子の靜１１：質聞をｍｏ（ＫＯ＞、電子の’！
荷ヲｅ′＜クーロン）、Ｕ＊を相対論補正された加速電
圧（Ｖ）、Ｂ （ｚ）をレンズの光軸に沿った座標Ｚに
おける磁界（ガウス）とすると、磁界型電子レンズは以
下の式で表わされる角度０だけ像を回転させる。
荷ヲｅ′＜クーロン）、Ｕ＊を相対論補正された加速電
圧（Ｖ）、Ｂ （ｚ）をレンズの光軸に沿った座標Ｚに
おける磁界（ガウス）とすると、磁界型電子レンズは以
下の式で表わされる角度０だけ像を回転させる。
この上記（１）式の右辺は、ノをレンズの起磁力（アン
ペア・ターン）とするとき、０．３３７７Ｊ／ｆｆと表
わされ、この値は良く使用される１００ＫＶの加速電圧
においては、０．０３２２Ｊとなる。
ペア・ターン）とするとき、０．３３７７Ｊ／ｆｆと表
わされ、この値は良く使用される１００ＫＶの加速電圧
においては、０．０３２２Ｊとなる。
［発明が解決しようとする問題点］
ところで、電子レンズの起磁力を変化させると、焦点距
離ｆが変化するため観察倍率が変化する。
離ｆが変化するため観察倍率が変化する。
この観察倍率の変化は好ましくないため、電子レンズは
励！ｉ電流の甲位量の変化に対する焦点距離の変化率の
小さい最大起磁力の近傍で使用するのが望ましいが、中
間レンズは主どして倍率を変化させるためのものである
ため、高倍観察状態においてのみ最大励１電流値で使用
されるだＧノである。
励！ｉ電流の甲位量の変化に対する焦点距離の変化率の
小さい最大起磁力の近傍で使用するのが望ましいが、中
間レンズは主どして倍率を変化させるためのものである
ため、高倍観察状態においてのみ最大励１電流値で使用
されるだＧノである。
従って、像回転レンズとしては適切でなく、又、対物レ
ンズも、焦点合せのために微小量変化させるだ番ノで励
！ｉ電流を殆んど固定して使用されるため、像回転レン
ズとして適切でない。勿論、対物。
ンズも、焦点合せのために微小量変化させるだ番ノで励
！ｉ電流を殆んど固定して使用されるため、像回転レン
ズとして適切でない。勿論、対物。
中間、投影の各１ノンズの起磁力を複雑に連動して変化
さ１！れば、倍率を殆ど変化さυ゛ずに像回転を行なう
ことができるが、装置の製造コストが高くなるどいつ問
題がある。
さ１！れば、倍率を殆ど変化さυ゛ずに像回転を行なう
ことができるが、装置の製造コストが高くなるどいつ問
題がある。
本発明は、このような従来の問題を解決すべくなされた
もので、比較的広範囲の像回転をわずがな倍率変化ぐ行
ない（ｑる４Ｍ造簡単で製造コストの低廉な電子顕微鏡
を捉供することを目的としている。
もので、比較的広範囲の像回転をわずがな倍率変化ぐ行
ない（ｑる４Ｍ造簡単で製造コストの低廉な電子顕微鏡
を捉供することを目的としている。
［問題点を解決するための手段］
このような目的を達成するため、本発明は対物及び中間
レンズによって結像された電子顕微鏡像を像観察スクリ
ーン上に投影するための投影レンズと、該投影レンズに
励磁電流を供給するための電源を備えた装置において、
該スクリーン上に投影される像の該投影レンズによる回
転角θを指定する手段ど、該指定された回転角θが１８
０度より大きいか否かを判定し１８０ ｒ＆以下の場合
にはθに３一 対応した励磁電流を該投影レンズに供給し、大きい場合
には３６０−θに対応した励磁電流と絶対値が等しく符
号の異なる励１１電流を該投影レンズに供給する手段を
具備することを特徴としている。
レンズによって結像された電子顕微鏡像を像観察スクリ
ーン上に投影するための投影レンズと、該投影レンズに
励磁電流を供給するための電源を備えた装置において、
該スクリーン上に投影される像の該投影レンズによる回
転角θを指定する手段ど、該指定された回転角θが１８
０度より大きいか否かを判定し１８０ ｒ＆以下の場合
にはθに３一 対応した励磁電流を該投影レンズに供給し、大きい場合
には３６０−θに対応した励磁電流と絶対値が等しく符
号の異なる励１１電流を該投影レンズに供給する手段を
具備することを特徴としている。
［発明の作用］
以下、本発明において基本となっている考えを説明する
。
。
投影レンズの焦点距離を「、レンズの磁極片のギャップ
間隔をＳ、１１１片の孔径をす、投影レンズの起磁力を
Ｊ（アンペア・ターン）、加速電圧の相対論補正値をｔ
Ｊ＊ （ＫＶ）とす・ると、「／（Ｓ＋ｂ）とＪ２ ／
Ｕ＊との関係は第５図に示すようになり、この図から最
大起磁力即ち、Ｊ２／ｌＪ＊−２００付近で投影レンズ
を使用すれば、Ｊを変えて像を回転させても、ｆの変化
、従って倍率の変化は小さいことが分る。更に、投影レ
ンズの起磁力Ｊを最大付近で変化させた場合に、像の回
転角θ（度）がどのように変化し、Ｊ２ ／Ｕ＊ ＝２
８４における倍率を基準として倍率比がどのように変化
するかを調べたところ、第６図に示す如き結束が得られ
た。この結束より、投影レンズの励磁をＪ２／Ｕ＊＝
１１２から２８４桿度まで変化させると、像回転角を約
６７度変化させることができ、これに伴う倍率の変化は
±１０％程度の実用上問題にならない範囲にあることが
分った。尚、第６図において縦軸は倍率比（％）を表わ
しており、横軸は像回転角θ又はＪ２ ／Ｕ＊を表わし
ている。
間隔をＳ、１１１片の孔径をす、投影レンズの起磁力を
Ｊ（アンペア・ターン）、加速電圧の相対論補正値をｔ
Ｊ＊ （ＫＶ）とす・ると、「／（Ｓ＋ｂ）とＪ２ ／
Ｕ＊との関係は第５図に示すようになり、この図から最
大起磁力即ち、Ｊ２／ｌＪ＊−２００付近で投影レンズ
を使用すれば、Ｊを変えて像を回転させても、ｆの変化
、従って倍率の変化は小さいことが分る。更に、投影レ
ンズの起磁力Ｊを最大付近で変化させた場合に、像の回
転角θ（度）がどのように変化し、Ｊ２ ／Ｕ＊ ＝２
８４における倍率を基準として倍率比がどのように変化
するかを調べたところ、第６図に示す如き結束が得られ
た。この結束より、投影レンズの励磁をＪ２／Ｕ＊＝
１１２から２８４桿度まで変化させると、像回転角を約
６７度変化させることができ、これに伴う倍率の変化は
±１０％程度の実用上問題にならない範囲にあることが
分った。尚、第６図において縦軸は倍率比（％）を表わ
しており、横軸は像回転角θ又はＪ２ ／Ｕ＊を表わし
ている。
更に又、投影レンズによる像回転角θが１８０度になる
起磁力において、投影レンズに供給する励磁電流の極性
を切換えれば、像回転角は−１８０度となるため極性切
換え前と同じ方向の像を維持でき、この状態で励′磁電
流の絶対値を減少させてゆけば、倍率の変化を前記１０
％内に止めて更に像を約６７度変化させることができる
。
起磁力において、投影レンズに供給する励磁電流の極性
を切換えれば、像回転角は−１８０度となるため極性切
換え前と同じ方向の像を維持でき、この状態で励′磁電
流の絶対値を減少させてゆけば、倍率の変化を前記１０
％内に止めて更に像を約６７度変化させることができる
。
Ｅ実施例］
以下、上述した考えに基づく本発明の実施例を詳述する
。
。
第１図は本発明の一実施例を示すためのもので、図中１
は電子銃であり、この電子銃１より発生し１００Ｋ Ｖ
に加速された電子線ＥＢは第１．第２の集束レンズ２，
３により集束されて試料４に照射される。試料４を透過
した電子線は対物、中間。
は電子銃であり、この電子銃１より発生し１００Ｋ Ｖ
に加速された電子線ＥＢは第１．第２の集束レンズ２，
３により集束されて試料４に照射される。試料４を透過
した電子線は対物、中間。
及び投影レンズ５．６．７により蛍光板８上に結像され
る。９は投影レンズ７の励磁電源であり、この励磁電源
９よりの励磁電流は極性切換回路１０を介して投影レン
ズ７に供給される。極性切換回路１０は電？ｌＩ９の正
端子に接続されるレンズコイルの端子を切換えることに
より極性を切換えるための回路である。１１は０度から
１３４度にわたる像の相対回転角ω（回転角θ−１１３
度を基準とする回転角）を指示するためのロータリーエ
ンコーダであり、このロータリーエンコーダ１１よりの
出力信号は中央演算処理装置１２に供給されている。１
３は中央演算処理装置１２に接続された記憶装置であり
、この記憶装置１３にはω−０から １３４／ ２＝６
７各ωの値に対応する投影レンズの励磁電流値を指定す
る信号がテーブルとして記憶されている。記憶装置１３
から読み出された励磁指定信号はＤＡ変換器１４を介し
て前記励磁電源９に供給され、励磁電源９はこの励磁指
定信号に基づいた励磁電流を発生する。又、中央演算処
理装＠１２よりＤＡ変換器１５を介して切換制御信号が
前記極性切換回路１０に供給されている。
る。９は投影レンズ７の励磁電源であり、この励磁電源
９よりの励磁電流は極性切換回路１０を介して投影レン
ズ７に供給される。極性切換回路１０は電？ｌＩ９の正
端子に接続されるレンズコイルの端子を切換えることに
より極性を切換えるための回路である。１１は０度から
１３４度にわたる像の相対回転角ω（回転角θ−１１３
度を基準とする回転角）を指示するためのロータリーエ
ンコーダであり、このロータリーエンコーダ１１よりの
出力信号は中央演算処理装置１２に供給されている。１
３は中央演算処理装置１２に接続された記憶装置であり
、この記憶装置１３にはω−０から １３４／ ２＝６
７各ωの値に対応する投影レンズの励磁電流値を指定す
る信号がテーブルとして記憶されている。記憶装置１３
から読み出された励磁指定信号はＤＡ変換器１４を介し
て前記励磁電源９に供給され、励磁電源９はこの励磁指
定信号に基づいた励磁電流を発生する。又、中央演算処
理装＠１２よりＤＡ変換器１５を介して切換制御信号が
前記極性切換回路１０に供給されている。
このような構成において、ロータリーエンコーダ１１に
より操作者がある回転角ωを指定すると、中央演算処理
装置１２はω〉６７〈即ちθ＞ １８０）か否か判定し
、ω≦６７（０≦ １８０）の場合には、記憶装置１３
に記憶されているωに対応した励磁指定信号を読み出し
て、ＤＡ変換器１４を介して励磁電源９に供給する。又
、ω〉６７（θ＞ ’１８０）の場合には、中央演算処
理装置１２は１３４−ω（叩ら３６０−θ）に対応した
記憶装置１３のアドレスにおける励磁指定信号を読み出
して励磁電源９に供給すると共に、ＤＡ変換器１５を介
して極性切換回路１０に極性を逆極性にするためのハイ
レベル伏目を供給する。そのため、ロータリーエンコー
ダ１１によって指定される回転角θ又はωど励１雷源９
に供給される励磁指定信号との関係は第２図に示す如き
ものとなり、又回転角θ（ａ））と極付切換回路１０に
供給される信号のレベルとの関係は第３図に示す如ぎも
のとなる。従って、回転角度θ（ω）と投影レンズ７に
供給される起磁力Ｊ（アンペタ・ターン）との関係は第
４図の直線にで示されるようになり、又、５５８５アン
ペア・ターンの励磁にお（）る倍率を基準とする各角磨
θ（ω）に対応するイ８率は同図の曲線Ｕで示Ｊ如きも
のとなる。尚、第４図において、横軸は０又はω（度）
を表わしており、左の縦軸は起磁力（アンペア・ターン
）、右の縦軸は倍率比（％）を表わしている。このグラ
フから明らかなように、蛍光板８に投影される像を約１
３４度回転さ■ることができ、又、（れに伴う倍率の変
化を：１１０％程度に押えることができる。
より操作者がある回転角ωを指定すると、中央演算処理
装置１２はω〉６７〈即ちθ＞ １８０）か否か判定し
、ω≦６７（０≦ １８０）の場合には、記憶装置１３
に記憶されているωに対応した励磁指定信号を読み出し
て、ＤＡ変換器１４を介して励磁電源９に供給する。又
、ω〉６７（θ＞ ’１８０）の場合には、中央演算処
理装置１２は１３４−ω（叩ら３６０−θ）に対応した
記憶装置１３のアドレスにおける励磁指定信号を読み出
して励磁電源９に供給すると共に、ＤＡ変換器１５を介
して極性切換回路１０に極性を逆極性にするためのハイ
レベル伏目を供給する。そのため、ロータリーエンコー
ダ１１によって指定される回転角θ又はωど励１雷源９
に供給される励磁指定信号との関係は第２図に示す如き
ものとなり、又回転角θ（ａ））と極付切換回路１０に
供給される信号のレベルとの関係は第３図に示す如ぎも
のとなる。従って、回転角度θ（ω）と投影レンズ７に
供給される起磁力Ｊ（アンペタ・ターン）との関係は第
４図の直線にで示されるようになり、又、５５８５アン
ペア・ターンの励磁にお（）る倍率を基準とする各角磨
θ（ω）に対応するイ８率は同図の曲線Ｕで示Ｊ如きも
のとなる。尚、第４図において、横軸は０又はω（度）
を表わしており、左の縦軸は起磁力（アンペア・ターン
）、右の縦軸は倍率比（％）を表わしている。このグラ
フから明らかなように、蛍光板８に投影される像を約１
３４度回転さ■ることができ、又、（れに伴う倍率の変
化を：１１０％程度に押えることができる。
本発明は、上述した実施例に限定されることなく幾多の
変形が可能である。
変形が可能である。
例えば、上述した実施例においては、投影レンズ逆励磁
するため、電源９の正端子に接続されるレンズコイルの
端子を切換えるようにしたが、端子を切換える代りに電
源から発生する電流値の符号を反転させるようにしても
良い。
するため、電源９の正端子に接続されるレンズコイルの
端子を切換えるようにしたが、端子を切換える代りに電
源から発生する電流値の符号を反転させるようにしても
良い。
更に又、本発明は電子線の加速電圧が１００Ｋ Ｖ以外
の場合にも適用できることは勿論であり、伯の加速電圧
Ｕ ＊の場合には、投影レンズの起磁力、」を略 １１２≦Ｊ２／ｌＪ＊≦２８４で規定される範囲で変化
させれば良い。
の場合にも適用できることは勿論であり、伯の加速電圧
Ｕ ＊の場合には、投影レンズの起磁力、」を略 １１２≦Ｊ２／ｌＪ＊≦２８４で規定される範囲で変化
させれば良い。
［発明の効果］
１−述したｄ１明から明らか４ｒように、本発明にＪ３
いては、投影レンズによる回転角が１８０度になる励磁
電流を境界どして、投影レンズに供給される励磁電流祠
Ｙ）を反転するようにしているため、本発明により、倍
率を殆ど変化させずに大きく像を回転させることができ
、構造が簡単で製造コス１への低廉な電子顕微鏡が提供
される。
いては、投影レンズによる回転角が１８０度になる励磁
電流を境界どして、投影レンズに供給される励磁電流祠
Ｙ）を反転するようにしているため、本発明により、倍
率を殆ど変化させずに大きく像を回転させることができ
、構造が簡単で製造コス１への低廉な電子顕微鏡が提供
される。
第１図は本発明の一実施例を示すための図、第２図は各
回転角度と励磁電源に供給される励磁指定信号との関係
を示すだめの図、第３図は各回転角度ど極性切換回路に
供給される切換信号どの関係を示Ｊための図、第４図は
各回転角度と投影しンズの起磁力及び増倍率の変化を示
１−ための図、第５図は投影レンズの最大起磁力付近に
おける起磁力と焦点距離との関係を示すための図、第６
図は投影レンズの起磁力又は像回転角と倍率値との関係
を示すための図である。 １：電子銃、２，３：集束レンズ、４：試別、５：対物
レンズ、６：中間レンズ、７：投影レンズ、８：蛍光板
、９：励磁電源、１０：［Ｉ竹切換回路、１１：ロータ
リーエンコーダ、１２：中央演算処理装置、１３：記憶
装置、１４．１５：ＤＡ変挨器。
回転角度と励磁電源に供給される励磁指定信号との関係
を示すだめの図、第３図は各回転角度ど極性切換回路に
供給される切換信号どの関係を示Ｊための図、第４図は
各回転角度と投影しンズの起磁力及び増倍率の変化を示
１−ための図、第５図は投影レンズの最大起磁力付近に
おける起磁力と焦点距離との関係を示すための図、第６
図は投影レンズの起磁力又は像回転角と倍率値との関係
を示すための図である。 １：電子銃、２，３：集束レンズ、４：試別、５：対物
レンズ、６：中間レンズ、７：投影レンズ、８：蛍光板
、９：励磁電源、１０：［Ｉ竹切換回路、１１：ロータ
リーエンコーダ、１２：中央演算処理装置、１３：記憶
装置、１４．１５：ＤＡ変挨器。
Claims (2)
- （１）対物及び中間レンズによって結像された電子顕微
鏡像を像観察スクリーン上に投影するための投影レンズ
と、該投影レンズに励磁電流を供給するための電源を備
えた装置において、該スクリーン上に投影される像の該
投影レンズによる回転角θを指定する手段と、該指定さ
れた回転角θが１８０度より大きいか否かを判定し１８
０度以下の場合にはθに対応した励磁電流を該投影レン
ズに供給し、大きい場合には３６０−θに対応した励磁
電流と絶対値が等しく符号の異なる励磁電流を該投影レ
ンズに供給する手段を具備することを特徴とする電子顕
微鏡。 - （２）Ｊを該投影レンズの起磁力（アンペア・ターン）
、Ｕ＾＊を相対論補正された加速電圧（ＫＶ）とすると
き、該投影レンズの起磁力Ｊを略 １１２≦Ｊ＾２／Ｕ＾＊≦２８４（（アンペア・ターン
）＾２／ＫＶ）で規定される範囲で変化させるようにし
た特許請求の範囲第（１）項記載の電子顕微鏡。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59226984A JPS61104549A (ja) | 1984-10-29 | 1984-10-29 | 電子顕微鏡 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59226984A JPS61104549A (ja) | 1984-10-29 | 1984-10-29 | 電子顕微鏡 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61104549A true JPS61104549A (ja) | 1986-05-22 |
Family
ID=16853681
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP59226984A Pending JPS61104549A (ja) | 1984-10-29 | 1984-10-29 | 電子顕微鏡 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS61104549A (ja) |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS51151177A (en) * | 1975-06-20 | 1976-12-25 | Hitachi Ltd | Electron beam energy analyser |
| JPS52137257A (en) * | 1976-05-12 | 1977-11-16 | Jeol Ltd | Electron microscope |
| JPS59148255A (ja) * | 1983-02-10 | 1984-08-24 | Jeol Ltd | 走査電子顕微鏡 |
-
1984
- 1984-10-29 JP JP59226984A patent/JPS61104549A/ja active Pending
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS51151177A (en) * | 1975-06-20 | 1976-12-25 | Hitachi Ltd | Electron beam energy analyser |
| JPS52137257A (en) * | 1976-05-12 | 1977-11-16 | Jeol Ltd | Electron microscope |
| JPS59148255A (ja) * | 1983-02-10 | 1984-08-24 | Jeol Ltd | 走査電子顕微鏡 |
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