JPH01267945A

JPH01267945A - 電子顕微鏡の結像系

Info

Publication number: JPH01267945A
Application number: JP63096082A
Authority: JP
Inventors: Kazunari Nakanishi; 中西　一成; Katsushige Tsuno; 勝重津野
Original assignee: Jeol Ltd
Current assignee: Jeol Ltd
Priority date: 1988-04-19
Filing date: 1988-04-19
Publication date: 1989-10-25

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】［産業上の利用分野コ本発明は、電子顕微鏡に係り、特に、所望の回折パター
ンを得るための結像系に関するものであ［従来の技術］透過電子顕微鏡（以下、ＴＥＭと称す。）では電子顕微
鏡像ばかりでなく回折像も得られるので、結晶構造等を
同定するために回折像を観察することが広く行われてい
る。暗視野像（回折像）を得るための手法としては、画
像処理による方法、あるいは走査電子顕微鏡の手法を使
った走査透過法等種々の方法があるが、ＴＥＭにおいて
は、対物絞りによる方法が一般的である。その例を第２
図に示す。

第２図で、１は試料、２は対物レンズ（以下、対物レン
ズをＯＬと称す。）、３は後焦点面、４は制限視野絞り
、５は中間レンズ、６は投影レンズ、７は蛍光板、８は
対物絞りである。なお、図中、各レンズはレンズ中心の
位置だけを示す。以下、同様である。

第２図において、試料１にビームが当てられることによ
り、後焦点面３には試料１の回折像ができ、制限視野絞
り４の位置には像が結像される。

つまり、回折像面は後焦点面３の位置にあり、像面は制
限視野絞り４の位置にある。この状態で、ＯＬ２の後焦
点面３の位置に置かれた対物絞り８の開き具合いを調整
したり、矢印９で示す方向に移動させて所望の回折像を
選択し、更に中間レンズ５の焦点距離を調節して、中間
レンズ５の前焦点面をＯＬ２の後焦点面３に一致させて
、この面を投影レンズ６により最終像として蛍光板７上
に結像させると試料の所望の回折像を観察することがで
きる。なお、このとき中間レンズ５は極低倍、即ち非常
に小さな倍率になされている。

また、対物絞り８で選択したビームをエネルギー分析装
置に導入してエネルギー分析を行うこともできる。

なお、第２図の構成で試料１の電子顕微鏡像を観察する
場合には、制限視野絞り４上の像を中間レンズ５、投影
レンズ６によって拡大して蛍光板７上に写し出せばよい
。

［発明が解決しようとする課題］しかしながら、従来のものにおいては次のような問題が
ある。

一つは、対物絞り８をＯＬ２の後焦点面３の位置に配置
する点である。確かに、対物絞り８をＯＬ２の後焦点面
３の位置に配置することは理論上正しく、また図面上も
相当な余裕を持って配置できるように見える。しかし、
実際には試料ホルダーの形状、ポールピースのギャップ
長等の制約があり、必ずしも対物絞り８を後焦点面３に
正しく配置できるとは限らないのである。もし、対物絞
り８が正しい位置に配置されていない場合には不所望の
ビームまで通過してしまうことになるし、また逆に、対
物絞り８が正しい位置に配置できるように対物レンズ回
りを設計しようとすると、ポールピース間のギャップ長
や穴径等が制約を受け、高分解能のポールピースの設計
が非常に困難になる。このように、何れにしても対物絞
り８をＯＬ２の後焦点面３の位置に配置することは困難
を伴うものなのである。

次に、従来は回折像の選択は対物絞り８を手動で動かし
て行っていたために、所望の回折像を得るのに時間が掛
かり、また、熟練を要するものであった。

本発明は、上記の課題を解決するものであって、構造上
無理がなり、シかも容易に所望の回折像を得ることがで
きる電子顕微鏡の結像系を提供することを目的とするも
のである。

［課題を解決するための手段］上記の目的を達成するために、本発明の電子顕微鏡の結
像系は、対物レンズの後焦点面にできる回折像を制限視
野絞り上に結像する対物ミニレンズと、該制限視野絞り
上の像を偏向させる偏向コイルを少なくとも備えること
を特徴とする。

［作用］本発明によれば、対物ミニレンズにより制限視野絞り上
に回折像を得るようにし、制限視野絞りを従来の対物絞
りとしても使用することにしたので透過電子顕微鏡の機
構上無理なく回折像の選択を行うことができる。また、
回折像を偏向コイルで偏向し、所望の回折像だけを制限
視野絞りから取り出すようにしたので、回折像の選択を
容易に行うことができる。

［実施例コ以下、図面を参照しつつ実施例を説明する。

第１図は本発明に係る電子顕微鏡の結像系の１実施例の
構成を示す図であり、図中、１０は対物ミニレンズ（以
下、対物ミニレンズをＯＭと称す。

）、ＩＬ　　１２はそれぞれ第１、第２の偏向コイル、
１３は像面を示す。なお、第２図と同じものについては
同一番号を付してその説明は省略する。

また、第１図では図示していないが、制限視野絞り４の
下には第２図と同様に中間レンズその他が配置されるも
のである。

第１図においては第２図と異なって対物絞りは配置され
ておらず、ＯＬ２の後焦点面３に形成された回折像はそ
のまま０Ｍｌ０で制限視野絞り４上に結像されるように
なされる。このとき、ＯＬ２による像は、図の１３の位
置、即ち、０Ｍ１０と制限視野絞り４の間に形成される
。そして、制限視野絞り４上に形成される回折像を第１
および第２の偏向コイル１１，１２で図の実線あるいは
波線のように偏向させることによって、所望の回折像だ
けを制限視野絞り４の開口から取り出すようにするので
ある。制限視野絞り４が配置される位置は通常空間的に
も余裕があるので、対物絞りのように種々の制約を受け
ることはないのである。

以上の説明から明らかなように、Ｏ’Ｍ１０が配置され
る位置は、ＯＬ２が作る像面１３よりも試料１側であり
、その励磁は実像を作るだけの強励磁になされる。

以上は回折像を観察する場合であるが、電子顕微鏡像を
観察する場合には、第１図の状態で図示しない中間レン
ズの励磁を通常の励磁条件より弱励磁にするか、または
、０Ｍ１０を不動作として第２図と同様に制限視野絞り
４上に像面を形成し、その像を中間レンズ、投影レンズ
で拡大するようにすればよい。なお、前者の場合、中間
レンズにとって通常より物面が遠くなるので最高倍率は
減少することになるが、この対策としては、制限視野絞
り４を中間レンズのギャップの中に入れてしまうのが有
効である。

以上、本発明の１実施例について説明したが、本発明は
上記実施例に限定されるものではなく、種々の変形が可
能である。例えば、第１図では偏向コイルを二つ使用し
たが、一つでもよいことは明かであろう。

［発明の効果］以上の説明から明らかなように、本発明によれば、所望
の回折像を選択するのに制限視野絞りを用いることとし
たので、当該絞りを正しい位置に配置することができる
ものである。また、偏向コイルで回折像を偏向させるこ
とによって、制限視野絞りを動かすことなく所望の回折
像を選択できるようにしたので、多数ある回折像をプロ
グラムにより自動的に選択することも可能である。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る電子顕微鏡の結像系の１実施例の
構成を示す図、第２図は従来の電子顕微鏡の結像系を示
す図である。１・・・試料、２・・・対物レンズ、３・・・後焦点面
、４・・・制限視野絞り、５・・・中間レンズ、６・・
・投影レンズ、７・・・蛍光板、８・・・対物絞り、１
０・・・対物ミニレンズ、１１．１２・・・偏向コイル
、１３・・・像面。出　願　人　　　日本電子株式会社代理人　弁理士　菅　井　英　雄（外４名）第１区

Claims

【特許請求の範囲】

（１）対物レンズの後焦点面にできる回折像を制限視野
絞り上に結像する対物ミニレンズと、該制限視野絞り上
の像を偏向させる偏向コイルを少なくとも備えることを
特徴とする電子顕微鏡の結像系。
（２）上記対物ミニレンズは、対物レンズが作る像面よ
り試料側に配置されていることを特徴とする請求項１記
載の電子顕微鏡の結像系。
（３）上記制限視野絞りは、対物レンズのすぐ後方に位
置する中間レンズのギャップ中に設けられていることを
特徴とする請求項１または２記載の電子顕微鏡の結像系
。