JPS64780B2 - - Google Patents
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- Publication number
- JPS64780B2 JPS64780B2 JP58072661A JP7266183A JPS64780B2 JP S64780 B2 JPS64780 B2 JP S64780B2 JP 58072661 A JP58072661 A JP 58072661A JP 7266183 A JP7266183 A JP 7266183A JP S64780 B2 JPS64780 B2 JP S64780B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- chromatic aberration
- electron beam
- value
- sample
- accelerating voltage
- 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.)
- Expired
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
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Analytical Chemistry (AREA)
- Electron Sources, Ion Sources (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は、透過電子顕微鏡による低倍率像の像
質を高めるための装置に関する。
質を高めるための装置に関する。
透過電子顕微鏡による生物試料の観察には、余
り高い分解能は要求されず、×1000〜×10000倍程
度の低倍率で観察されることが多いが、広い視野
の全域に亙つて高い像であることが強く要求され
る。低倍率像においては像周縁部におけるボケが
目立つようになるが、このボケを低く押えるため
には結像レンズ系の軸外色収差を小さくすること
が必要となる。軸外色収差には軸外湾曲非点収差
と軸外色収差とがあるが、軸外湾曲非点収差は生
物試料の観察においては殆んど問題にされること
はない。軸外色収差には倍率色収差と回転色収差
とがあり、蛍光板上における倍率色収差に基づく
ボケの量Δmと回転色収差に基づくボケの量Δφ
は次のように表わされる。
り高い分解能は要求されず、×1000〜×10000倍程
度の低倍率で観察されることが多いが、広い視野
の全域に亙つて高い像であることが強く要求され
る。低倍率像においては像周縁部におけるボケが
目立つようになるが、このボケを低く押えるため
には結像レンズ系の軸外色収差を小さくすること
が必要となる。軸外色収差には軸外湾曲非点収差
と軸外色収差とがあるが、軸外湾曲非点収差は生
物試料の観察においては殆んど問題にされること
はない。軸外色収差には倍率色収差と回転色収差
とがあり、蛍光板上における倍率色収差に基づく
ボケの量Δmと回転色収差に基づくボケの量Δφ
は次のように表わされる。
Δm＝Cm・ΔV／Ｖ・Ｒ
Δφ＝Cφ・ΔV／Ｖ・Ｒ
ここで、Cmは倍率色収差係数、Cφは回転色収
差係数、Ｒは蛍光板中心（光軸）からの距離、Ｖ
は試料照射電子線の加速電圧、ΔVは試料を透過
して結像レンズ系に入射する電子線の加速電圧変
動幅を表わす。生物試料の場合には、試料を透過
する際における電子線のエネルギーロスΔVは比
較的大きく、電圧に換算して通常20〜50eVと推
定されるため、前式における、係数Cm、Cφを出
来るだけ小さくする必要がある。通常の透過電子
顕微鏡においては、これらの係数Cm、Cφが各倍
率において最小値を取るように各結像レンズへ供
給される励磁電流の値が計算によつて求められ、
この計算値どおりの電流値が供給されるように電
源が設計される。しかし乍ら、実際の装置におい
ては、電流制御用の抵抗器のバラツキ等のため全
ての倍率に亙つてこれらの係数を最小値に保つこ
とは難かしい。そのため、やむなく軸外色収差の
最小値でない状態で像表示する透過電子顕微鏡の
多いのが実情である。
差係数、Ｒは蛍光板中心（光軸）からの距離、Ｖ
は試料照射電子線の加速電圧、ΔVは試料を透過
して結像レンズ系に入射する電子線の加速電圧変
動幅を表わす。生物試料の場合には、試料を透過
する際における電子線のエネルギーロスΔVは比
較的大きく、電圧に換算して通常20〜50eVと推
定されるため、前式における、係数Cm、Cφを出
来るだけ小さくする必要がある。通常の透過電子
顕微鏡においては、これらの係数Cm、Cφが各倍
率において最小値を取るように各結像レンズへ供
給される励磁電流の値が計算によつて求められ、
この計算値どおりの電流値が供給されるように電
源が設計される。しかし乍ら、実際の装置におい
ては、電流制御用の抵抗器のバラツキ等のため全
ての倍率に亙つてこれらの係数を最小値に保つこ
とは難かしい。そのため、やむなく軸外色収差の
最小値でない状態で像表示する透過電子顕微鏡の
多いのが実情である。
本発明は、このような実情に鑑み、全ての観察
倍率において容易に又は自動的に最小のCm、Cφ
が得られるようにすることを目的とするもので、
試料を照射する電子線の加速電圧を設定値の近傍
で微小に変動させる手段と、試料像が結像される
蛍光板の周縁部に設けられた電子線の強度を検出
する検出器と、該検出器の出力変動が最小となる
ときの加速電圧値と前記設定された加速電圧値に
基づいて結像レンズ系の励磁強度を補正するため
の手段を具備することを特徴とするものである。
倍率において容易に又は自動的に最小のCm、Cφ
が得られるようにすることを目的とするもので、
試料を照射する電子線の加速電圧を設定値の近傍
で微小に変動させる手段と、試料像が結像される
蛍光板の周縁部に設けられた電子線の強度を検出
する検出器と、該検出器の出力変動が最小となる
ときの加速電圧値と前記設定された加速電圧値に
基づいて結像レンズ系の励磁強度を補正するため
の手段を具備することを特徴とするものである。
第１図は本発明の一実施例装置を示す略図であ
り、図中電子銃１から発生した電子線２は集束レ
ンズ３によつて略平行の状態で試料４を照射し、
試料を透過した電子線は対物レンズ５、中間レン
ズ６、投影レンズ７からなる結像レンズ系によつ
て蛍光板８上に電子顕微鏡像を結像する。蛍光板
８の周縁部には、第２図に示すようにリングの一
部をなす形状の微小検出素子からなる検出器９が
配置されており、蛍光板上における電子線像の位
置変動があつた場合には電気信号として取り出さ
れる。検出回路１０は検出器９の出力変動を検出
するためのものであり、その出力はCPU１１に
印加される。１２はCPU１１の出力によつて制
御される結像レンズ系の電源を示し、１３は電子
銃１へ電子線加速のための電圧を与える高電圧電
源である。
り、図中電子銃１から発生した電子線２は集束レ
ンズ３によつて略平行の状態で試料４を照射し、
試料を透過した電子線は対物レンズ５、中間レン
ズ６、投影レンズ７からなる結像レンズ系によつ
て蛍光板８上に電子顕微鏡像を結像する。蛍光板
８の周縁部には、第２図に示すようにリングの一
部をなす形状の微小検出素子からなる検出器９が
配置されており、蛍光板上における電子線像の位
置変動があつた場合には電気信号として取り出さ
れる。検出回路１０は検出器９の出力変動を検出
するためのものであり、その出力はCPU１１に
印加される。１２はCPU１１の出力によつて制
御される結像レンズ系の電源を示し、１３は電子
銃１へ電子線加速のための電圧を与える高電圧電
源である。
第１図の装置を用いて軸外色収差を最小にする
手順は次の通りである。
手順は次の通りである。
先ず、CPU１１から高電圧電源１３に対して
設定加速電圧値Ｖに微小な変動ΔVを与えるよう
な制御信号が印加される。その結果、蛍光板上の
電子顕微鏡像は第３図のような変化を示す。例え
ば、蛍光板８の中心Ｏから距離Ｒ離れた位置に円
状の像Ｓが表示されていたとすると、加速電圧が
変動することによつてＲ方向にΔm、Ｒと垂直方
向にΔφ移動する。このような加速電圧の変動を
こきざみに連続的に行なうと、その像の位置変化
は１４に示すようにＵ字状となる。このＵ字状の
頂点に対応する加速電圧に設定すれば、軸外色収
差が最小に設定されることになる。厳密には、こ
の状態においても僅かに回転色収差は残るが、一
般にΔm＞Δφの関係が成立しているので、実際
には殆んど問題は生じない。第１図の装置におい
ては、この像位置の変化は検出器９によつて検出
され、その出力がCPU１１に印加されて出力信
号の変動が最も小さくなる時、従つてＵ字状の頂
点に達した時の加速電圧値V1が検出され、記憶
される。
設定加速電圧値Ｖに微小な変動ΔVを与えるよう
な制御信号が印加される。その結果、蛍光板上の
電子顕微鏡像は第３図のような変化を示す。例え
ば、蛍光板８の中心Ｏから距離Ｒ離れた位置に円
状の像Ｓが表示されていたとすると、加速電圧が
変動することによつてＲ方向にΔm、Ｒと垂直方
向にΔφ移動する。このような加速電圧の変動を
こきざみに連続的に行なうと、その像の位置変化
は１４に示すようにＵ字状となる。このＵ字状の
頂点に対応する加速電圧に設定すれば、軸外色収
差が最小に設定されることになる。厳密には、こ
の状態においても僅かに回転色収差は残るが、一
般にΔm＞Δφの関係が成立しているので、実際
には殆んど問題は生じない。第１図の装置におい
ては、この像位置の変化は検出器９によつて検出
され、その出力がCPU１１に印加されて出力信
号の変動が最も小さくなる時、従つてＵ字状の頂
点に達した時の加速電圧値V1が検出され、記憶
される。
次に、CPU１１は高電圧電源１３に対して以
前に設定された加速電圧値Ｖを出力するように指
令すると共に、V1、Ｖを相対論補正した電圧値
V1 *、V*の値から求まる係数Ｃ＝√1 * *を演算 する。更に、この係数Ｃを各レンズの励磁電流値
に乗じた値の電流が各レンズへ供給されるよう
に、レンズ電源１２へ制御信号を印加する。この
ようにして加速電圧によつて求めた軸外色収差に
対する最適値をレンズ電流値に換算して与えるよ
うにすれば、軸外色収差を最小値に保つた電子顕
微鏡像が表示されることになる。しかし乍ら、結
像レンズ系の励磁電流を本来の値からシフトさせ
ているため、多小像倍率が変化してしまうことは
已を得ない。
前に設定された加速電圧値Ｖを出力するように指
令すると共に、V1、Ｖを相対論補正した電圧値
V1 *、V*の値から求まる係数Ｃ＝√1 * *を演算 する。更に、この係数Ｃを各レンズの励磁電流値
に乗じた値の電流が各レンズへ供給されるよう
に、レンズ電源１２へ制御信号を印加する。この
ようにして加速電圧によつて求めた軸外色収差に
対する最適値をレンズ電流値に換算して与えるよ
うにすれば、軸外色収差を最小値に保つた電子顕
微鏡像が表示されることになる。しかし乍ら、結
像レンズ系の励磁電流を本来の値からシフトさせ
ているため、多小像倍率が変化してしまうことは
已を得ない。
所で、このような軸外色収差に対する微調整を
電子顕微鏡を製造する段階で予め済ませておくこ
とも理論上は可能であるが、各レンズの有する磁
気ヒステリシスや試料交換毎に試料位置が微小に
変化すること等を考慮した場合には現実的とは言
えないので、実施例装置のように必要な観察時毎
に行なえるように構成する必要がある。
電子顕微鏡を製造する段階で予め済ませておくこ
とも理論上は可能であるが、各レンズの有する磁
気ヒステリシスや試料交換毎に試料位置が微小に
変化すること等を考慮した場合には現実的とは言
えないので、実施例装置のように必要な観察時毎
に行なえるように構成する必要がある。
以上のように本発明によれば、軸外色収差の影
響を少なくしたい場合には容易にその補正が可能
となるので、特に電子顕微鏡による生物試料等の
観察において大きな効果が得られる。
響を少なくしたい場合には容易にその補正が可能
となるので、特に電子顕微鏡による生物試料等の
観察において大きな効果が得られる。
第１図は本発明の一実施例装置を示す略図、第
２図は第１図の一部拡大図、第３図は第１図の装
置の動作を説明するための略図である。 １：電子銃、２：電子線、３：集束レンズ、
４：試料、５：対物レンズ、６：中間レンズ、
７：投影レンズ、８：蛍光板、９：検出器、１
０：検出回路、１１：CPU、１２：結像レンズ
系電源、１３：高電圧電源。
２図は第１図の一部拡大図、第３図は第１図の装
置の動作を説明するための略図である。 １：電子銃、２：電子線、３：集束レンズ、
４：試料、５：対物レンズ、６：中間レンズ、
７：投影レンズ、８：蛍光板、９：検出器、１
０：検出回路、１１：CPU、１２：結像レンズ
系電源、１３：高電圧電源。
Claims (1)
- １ 試料を照射する電子線の加速電圧を設定値の
近傍で微小に変動させる手段と、試料像が結像さ
れる蛍光板の周縁部に設けられた電子線の強度を
検出する検出器と、該検出器の出力変動が最小と
なるときの加速電圧値と前記設定された加速電圧
値に基づいて結像レンズ系の励磁強度を補正する
ための手段を具備することを特徴とする透過電子
顕微鏡。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58072661A JPS59198650A (ja) | 1983-04-25 | 1983-04-25 | 透過電子顕微鏡 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58072661A JPS59198650A (ja) | 1983-04-25 | 1983-04-25 | 透過電子顕微鏡 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS59198650A JPS59198650A (ja) | 1984-11-10 |
| JPS64780B2 true JPS64780B2 (ja) | 1989-01-09 |
Family
ID=13495772
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP58072661A Granted JPS59198650A (ja) | 1983-04-25 | 1983-04-25 | 透過電子顕微鏡 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS59198650A (ja) |
-
1983
- 1983-04-25 JP JP58072661A patent/JPS59198650A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS59198650A (ja) | 1984-11-10 |
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