JPH0831365A - Method and device for recording and reading electron microscope image - Google Patents
Method and device for recording and reading electron microscope imageInfo
- Publication number
- JPH0831365A JPH0831365A JP6163589A JP16358994A JPH0831365A JP H0831365 A JPH0831365 A JP H0831365A JP 6163589 A JP6163589 A JP 6163589A JP 16358994 A JP16358994 A JP 16358994A JP H0831365 A JPH0831365 A JP H0831365A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- electron
- image
- value
- sample
- electron beam
- 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.)
- Withdrawn
Links
Abstract
Description
【0001】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は、電子顕微鏡像を記録
し、読み取る方法および装置に関するものであり、とく
に詳細には、蓄積性蛍光体シートに電子顕微鏡像を蓄積
記録して、この蓄積性蛍光体シートから電子顕微鏡像を
表す画像信号を得る電子顕微鏡像記録読取方法および装
置に関するものである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method and an apparatus for recording and reading an electron microscope image, and more particularly, it is possible to accumulate and record an electron microscope image on a stimulable phosphor sheet to obtain the accumulation property. The present invention relates to an electron microscope image recording / reading method and apparatus for obtaining an image signal representing an electron microscope image from a phosphor sheet.
【0002】[0002]
【従来の技術】従来より、試料を透過させた電子線を電
界あるいは磁界によって屈折させて、試料の拡大像を得
る電子顕微鏡が周知となっている。この電子顕微鏡にお
いては、試料を透過した電子線により対物レンズの後焦
点面に試料の回折パターンが形成され、その回折波が再
び干渉して試料の拡大像が形成されるようになってい
る。したがって投影レンズにより上記拡大像を投影すれ
ば試料の拡大像(散乱像)が観察され、また上記後焦点
面を投影すれば拡大された試料の回折パターンが観察さ
れる。なお対物レンズと投影レンズとの間に中間レンズ
を配置しておけば、この中間レンズの焦点距離調節によ
り、上述の拡大像(散乱像)あるいは回折パターンが随
意に得られる。2. Description of the Related Art Conventionally, electron microscopes have been known in which an electron beam transmitted through a sample is refracted by an electric field or a magnetic field to obtain a magnified image of the sample. In this electron microscope, the electron beam transmitted through the sample forms a diffraction pattern of the sample on the back focal plane of the objective lens, and the diffracted waves interfere with each other again to form a magnified image of the sample. Therefore, if the magnified image is projected by the projection lens, the magnified image (scattered image) of the sample is observed, and if the back focal plane is projected, the magnified diffraction pattern of the sample is observed. If an intermediate lens is arranged between the objective lens and the projection lens, the above-mentioned magnified image (scattered image) or diffraction pattern can be optionally obtained by adjusting the focal length of this intermediate lens.
【0003】上述のようにして形成される拡大像あるい
は回折パターン(以下、一括して透過電子線像と称す
る)を観察するため従来は一般に、投影レンズの結像面
に写真フィルムを配して透過電子線像を露光させたり、
あるいはイメージインテンシファイアを配して透過電子
線像を増幅投影するようにしたり、あるいは蛍光板を配
して透過電子線像を可視化しテレビカメラで撮影したり
していた。しかし写真フィルムは電子線に対して感度が
低い上現像処理が面倒であるという欠点を有し、一方イ
メージインテンシファイアやテレビカメラを用いる場
合、画像の鮮鋭度が低い上、画像に歪みが生じやすいと
いう問題がある。In order to observe the magnified image or diffraction pattern (hereinafter collectively referred to as a transmission electron beam image) formed as described above, conventionally, a photographic film is generally placed on the image plane of the projection lens. Exposing the transmitted electron beam image,
Alternatively, an image intensifier is arranged to amplify and project the transmission electron beam image, or a fluorescent plate is arranged to visualize the transmission electron beam image and photograph it with a television camera. However, photographic film has the drawback that it has a low sensitivity to electron beams and is troublesome to develop.On the other hand, when an image intensifier or TV camera is used, the sharpness of the image is low and the image is distorted. There is a problem that it is easy.
【0004】また上記のような透過電子線像に対して
は、像を見易くする等の目的で階調処理、周波数強調処
理、濃度処理、減算処理、加算処理等の画像処理や、フ
ーリエ解析法による3次元像の再構成、画像の2値化お
よび粒子径測定等のための画像解析、さらには回折パタ
ーンの処理(結晶情報の解析、格子定数、転移、格子欠
陥の解明等)等の処理が施されることが多いが、このよ
うな場合従来は、写真フィルムを現像して得た顕微鏡像
をミクロフォトメータで読み取って電気信号に変換し、
この電気信号を例えばA/D変換してからコンピュータ
により処理するという煩雑な作業を行なっていた。Further, for the transmission electron beam image as described above, image processing such as gradation processing, frequency enhancement processing, density processing, subtraction processing, addition processing, etc. for the purpose of making the image easy to see, and Fourier analysis method. Reconstruction of three-dimensional image by image, image analysis for binarization of image and particle size measurement, and processing of diffraction pattern (analysis of crystal information, lattice constant, transition, elucidation of lattice defects, etc.) In many cases, in such a case, conventionally, a microscope image obtained by developing a photographic film is read by a microphotometer and converted into an electric signal,
For example, the complicated work of performing A / D conversion of this electric signal and then processing it by a computer has been performed.
【0005】上記のような事情に鑑みて本出願人は、電
子顕微鏡像を高感度、高画質で記録再生可能で、しかも
各種処理が容易となるように、顕微鏡像を担持する電気
信号が直接得られる、新しい電子顕微鏡像記録再生方法
を提案した(特開昭61-51738号、特開昭61-93539号
等)。この電子顕微鏡像記録再生方法は基本的に、電子
線エネルギーを蓄積する蓄積性蛍光体シート等の2次元
センサに、試料を透過した電子線を真空状態で蓄積記録
し、次いで該2次元センサに光照射あるいは加熱を行な
って蓄積されたエネルギーを光として放出させ、この放
出光を光電的に検出して画像信号を得、この画像信号を
用いて試料の透過電子線像を再生するものである。In view of the above circumstances, the applicant of the present invention is able to record and reproduce an electron microscope image with high sensitivity and high image quality, and further, in order to facilitate various kinds of processing, the electric signal carrying the microscope image is directly transmitted. A new electron microscope image recording / reproducing method to be obtained was proposed (JP-A-61-51738, JP-A-61-93539, etc.). This electron microscope image recording / reproducing method basically stores and records an electron beam transmitted through a sample in a vacuum state on a two-dimensional sensor such as a stimulable phosphor sheet that stores electron beam energy, and then records the electron beam on the two-dimensional sensor. The light is irradiated or heated to release the stored energy as light, the emitted light is photoelectrically detected to obtain an image signal, and the transmitted electron beam image of the sample is reproduced using this image signal. .
【0006】上記の2次元センサとは、電子線露出を受
けたときそのエネルギーの少なくとも一部を一時的に蓄
積し、後に外部から刺激を与えると蓄積しているエネル
ギーの少なくとも一部を光、電気、音等の検出可能な形
態で放出する能力を持つ材料からなるものである。この
2次元センサとして具体的には、例えば特開昭55-12429
号公報等に示される蓄積性蛍光体シートが特に好適に用
いられうる。すなわち、ある種の蛍光体に電子線等の放
射線を照射するとこの放射線のエネルギーの一部がその
蛍光体中に蓄積され、その後その蛍光体に可視光等の励
起光を照射すると、蓄積されたエネルギーに応じて蛍光
体が蛍光(輝尽発光)を示す。このような性質を示す蛍
光体を蓄積性蛍光体と言う。蓄積性蛍光体シートとは、
上記蓄積性蛍光体からなるシート状の記録体のことであ
り、一般に支持体とこの支持体上に積層された蓄積性蛍
光体層とからなる。蓄積性蛍光体層は蓄積性蛍光体を適
当な結合剤中に分散させて形成したものであるが、この
蓄積性蛍光体層が自己支持性である場合、それ自体で蓄
積性蛍光体シートとなりうる。なお、この蓄積性蛍光体
シートを形成するための輝尽性蛍光体の例は、前記特開
昭61-93537号に詳しく記載されている。The above-mentioned two-dimensional sensor means that at least a part of the energy of the electron beam is temporarily stored when it is exposed to an electron beam, and at least a part of the stored energy is light when an external stimulus is given later. It is made of a material capable of emitting electricity, sound, etc. in a detectable form. The two-dimensional sensor is specifically described in, for example, JP-A-55-12429.
The stimulable phosphor sheet disclosed in Japanese Patent Publication No. 1994-242242 can be particularly preferably used. That is, when a certain kind of phosphor is irradiated with radiation such as an electron beam, a part of the energy of this radiation is accumulated in the phosphor, and then when the phosphor is irradiated with excitation light such as visible light, it is accumulated. The phosphor exhibits fluorescence (stimulated luminescence) depending on energy. A phosphor having such a property is called a storage phosphor. What is a stimulable phosphor sheet?
This is a sheet-shaped recording material made of the above-mentioned stimulable phosphor, and generally comprises a support and a stimulable phosphor layer laminated on this support. The stimulable phosphor layer is formed by dispersing the stimulable phosphor in an appropriate binder.When the stimulable phosphor layer is self-supporting, it becomes a stimulable phosphor sheet by itself. sell. An example of the stimulable phosphor for forming this stimulable phosphor sheet is described in detail in JP-A-61-93537.
【0007】上記電子顕微鏡像記録再生方法において
は、蓄積性蛍光体シート等の2次元センサに電子顕微鏡
像を蓄積記録するようにしたから、電子顕微鏡像を高感
度で記録することが可能になり、したがって電子顕微鏡
の電子線量を低減でき、試料の損傷を少なくすることが
できる。またこの方法においては電子顕微鏡像に階調処
理、周波数強調処理等の画像処理を施すことも極めて容
易になり、また前述したような回折パターンの処理や、
3次元像の再構成、画像の2値化等の画像解析も、上記
電気信号をコンピュータに入力することにより、従来に
比べ極めて簡単かつ迅速に行なえるようになる。In the above-mentioned electron microscope image recording / reproducing method, since the electron microscope image is accumulated and recorded in the two-dimensional sensor such as the stimulable phosphor sheet, it becomes possible to record the electron microscope image with high sensitivity. Therefore, the electron dose of the electron microscope can be reduced, and the damage to the sample can be reduced. Further, in this method, it becomes extremely easy to perform image processing such as gradation processing and frequency emphasis processing on the electron microscope image, and the processing of the diffraction pattern as described above,
Image analysis such as reconstruction of a three-dimensional image and binarization of an image can be performed extremely easily and quickly by inputting the electric signal to a computer.
【0008】[0008]
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
たように電子顕微鏡像を得る場合において、試料を保護
するために試料に照射する電子線量を低減することが行
われているが、電子線量を低減すればするほど、試料の
損傷の度合いは小さくなるが、その反面得られる電子顕
微鏡像の劣化が大きくなり、観察したい組識や構造が電
子顕微鏡像上で見ることができなくなってしまう。した
がって、電子顕微鏡像の撮影を行う際は、得られる電子
顕微鏡像を劣化させることのない最低の電子線の量をあ
らかじめ設定して撮影を行う必要があるが、この最低電
子線量の設定は従来撮影者の勘に頼るところが大きく、
適切な電子線量を求めることが困難であった。However, when obtaining an electron microscope image as described above, it is attempted to reduce the electron dose applied to the sample in order to protect the sample, but the electron dose is reduced. Although the degree of damage to the sample becomes smaller as it is increased, the deterioration of the obtained electron microscope image becomes larger, and the tissue or structure to be observed cannot be seen on the electron microscope image. Therefore, when taking an electron microscope image, it is necessary to preset the minimum amount of electron beam that does not deteriorate the obtained electron microscope image and perform the image taking. It depends largely on the intuition of the photographer,
It was difficult to obtain an appropriate electron dose.
【0009】本発明は上記事情に鑑み、電子顕微鏡像を
劣化させることのない最低電子線量を定量的に求めるこ
とができる電子顕微鏡像記録読取方法および装置を提供
することを目的とするものである。In view of the above circumstances, it is an object of the present invention to provide an electron microscope image recording / reading method and apparatus capable of quantitatively obtaining the minimum electron dose without degrading the electron microscope image. .
【0010】[0010]
【課題を解決するための手段】本発明による電子顕微鏡
像記録読取方法は、電子線エネルギを蓄積する蓄積性蛍
光体シートに、試料を透過した所定量の電子線を照射す
ることにより試料の電子顕微鏡像を真空状態で蓄積記録
し、次いで、シートに光を照射して、このシートに蓄積
記録されている電子線のエネルギを光として放出させ、
放出された放出光を光電的に読み取って電子顕微鏡像を
表す画像信号を得、得られた画像信号に基づいて、該画
像信号の代表値H1 および試料に照射された電子線量N
1 を求め、値k1 =H1 /√N1 を求め、さらに値k1
に基づいて、電子線量N2 の電子線を照射したときの画
像信号の代表値をH2 としたときに値H2 /√N2 が予
め定められた所定値k2 以上となるような電子線量N2
を求め、そして、電子線量N2 の電子線を再度試料に照
射して試料の電子顕微鏡像を蓄積性蛍光体シートに蓄積
記録し、次いで、前述したように蓄積性蛍光体シートに
蓄積記録された試料を表す画像信号を得るようにしたこ
とを特徴とするものである。In the electron microscope image recording / reading method according to the present invention, an electron of a sample is irradiated by irradiating a stimulable phosphor sheet that stores electron beam energy with a predetermined amount of electron beam that has passed through the sample. Accumulate and record a microscope image in a vacuum state, then irradiate the sheet with light to release the energy of the electron beam accumulated and recorded in the sheet as light,
The emitted emission light is photoelectrically read to obtain an image signal representing an electron microscope image, and based on the obtained image signal, the representative value H 1 of the image signal and the electron dose N irradiated on the sample
1 is calculated, the value k 1 = H 1 / √N 1 is calculated, and the value k 1 is further calculated.
Based on the above, an electron whose value H 2 / √N 2 becomes a predetermined value k 2 or more when the representative value of the image signal when the electron beam of the electron dose N 2 is irradiated is H 2. Dose N 2
Then, the sample is again irradiated with an electron beam having an electron dose of N 2 , and the electron microscope image of the sample is stored and recorded on the stimulable phosphor sheet, and then stored and recorded on the stimulable phosphor sheet as described above. It is characterized in that an image signal representing the sample is obtained.
【0011】ここで、所定量の電子線とは、電子線量N
2 よりも十分に少ない量の電子線量をいい、具体的には
電子線量N2 はある程度想定できるため、この想定され
た電子線量N2 よりも十分に少ない量の電子線を所定量
の電子線とすればよい。また、画像信号の代表値とは、
例えば得られる画像信号の最大値と最小値との差、試料
を表す画像信号の平均値等の値をいう。Here, the predetermined amount of electron beam means an electron dose N
The electron dose is sufficiently smaller than 2 , and specifically, the electron dose N 2 can be assumed to some extent. Therefore, an electron beam sufficiently smaller than the assumed electron dose N 2 is used as a predetermined amount of electron beam. And it is sufficient. The representative value of the image signal is
For example, it means a value such as a difference between the maximum value and the minimum value of the obtained image signal and an average value of the image signal representing the sample.
【0012】また、本発明による電子顕微鏡像記録読取
装置は、本発明による電子顕微鏡像記録読取方法を実施
するためのものであり、蓄積性蛍光体シートに前述した
ように電子線エネルギを蓄積する蓄積性蛍光体シート
に、試料を透過した所定量の電子線を照射することによ
り試料の電子顕微鏡像を真空状態で蓄積記録する記録手
段と、この記録手段により電子顕微鏡像が蓄積記録され
た蓄積性蛍光体シートに光を照射して、該シートに蓄積
記録されている前記電子線のエネルギを光として放出さ
せ、放出光を光電的に読み取って前記電子顕微鏡像を表
す画像信号を得る読取手段と、この読取手段により得ら
れた画像信号に基づいて、画像信号の代表値H1 および
試料に照射された電子線量N1 、値k1 =H1 /√N1
を求め、値k1 に基づいて、電子線量N2 の電子線を照
射したときの画像信号の代表値をH2 としたときに値H
2 /√N2 が予め定められた所定値k2 以上となるよう
に電子線量N2を算出する電子線量算出手段と、この電
子線量算出手段により算出された電子線量N2 の電子線
を再度前記試料に照射するように記録手段を制御する制
御手段とからなることを特徴とするものである。The electron microscope image recording / reading apparatus according to the present invention is for carrying out the electron microscope image recording / reading method according to the present invention, and stores electron beam energy in the stimulable phosphor sheet as described above. Recording means for storing and recording the electron microscope image of the sample in a vacuum state by irradiating the stimulable phosphor sheet with a predetermined amount of electron beam that has passed through the sample, and the storage means for storing and recording the electron microscope image by this recording means. Means for irradiating the fluorescent phosphor sheet with light to emit the energy of the electron beam accumulated and recorded in the sheet as light, and photoelectrically reading the emitted light to obtain an image signal representing the electron microscope image. Based on the image signal obtained by this reading means, the representative value H 1 of the image signal, the electron dose N 1 irradiated on the sample, and the value k 1 = H 1 / √N 1
Then, based on the value k 1 , the value H when the representative value of the image signal when the electron beam with the electron dose N 2 is irradiated is H 2.
The electron dose calculating means for calculating the electron dose N 2 so that 2 / √N 2 becomes a predetermined value k 2 or more and the electron beam of the electron dose N 2 calculated by this electron dose calculating means are again And a control unit for controlling the recording unit so as to irradiate the sample.
【0013】[0013]
【作用および発明の効果】本発明による電子顕微鏡像記
録読取方法および装置は、まず試料を破壊しない十分に
少ない所定量の電子線により試料を表す画像信号を得、
この画像信号に基づいて画像信号の代表値H1 および試
料に照射された電子線量N1 を求め、値k1 =H1 /√
N1 すなわち信号対ノイズ比を求め、電子線量と信号対
ノイズ比の二乗の値との関係が線形に変化することを利
用して、信号対ノイズ比が予め定められた値k2 以上と
なるような電子線量N2 を求め、この電子線量N2 の電
子線を試料に再度照射して、この試料を表す画像信号を
得るようにしたものである。The electron microscope image recording / reading method and apparatus according to the present invention first obtains an image signal representing a sample by a sufficiently small predetermined amount of electron beam which does not destroy the sample,
Based on this image signal, the representative value H 1 of the image signal and the electron dose N 1 irradiated on the sample are obtained, and the value k 1 = H 1 / √
N 1 or the signal-to-noise ratio is obtained, and the signal-to-noise ratio becomes a predetermined value k 2 or more by utilizing the fact that the relationship between the electron dose and the square value of the signal-to-noise ratio changes linearly. Such an electron dose N 2 is obtained, and the electron beam having this electron dose N 2 is irradiated again on the sample to obtain an image signal representing this sample.
【0014】すなわち、電子線量と信号対ノイズ比の二
乗の値とが線形に変化することは以下のように証明され
る。まず、画像信号の代表値Hと試料に照射された電子
線量Nとの関係は、H=a・Nと表すことができる。こ
こで、aは試料、撮影条件等により異なる定数である。
また、信号対ノイズ比をk=H/√Nとすると、 k2 =(H/√N)2 =(a・N/√N)2 =a2 ・N となり、信号対ノイズ比の二乗は、電子線量Nとa2 を
比例定数として線形に変化する。したがって、まず所定
量の電子線を試料に照射して画像信号の代表値H1 およ
び試料に照射された電子線量N1 を求めるとともに値k
1 =H1 /√N1を求め、That is, it is proved as follows that the electron dose and the square value of the signal-to-noise ratio change linearly. First, the relationship between the representative value H of the image signal and the electron dose N with which the sample is irradiated can be expressed as H = aN. Here, a is a constant that varies depending on the sample, imaging conditions, and the like.
If the signal-to-noise ratio is k = H / √N, then k 2 = (H / √N) 2 = (a · N / √N) 2 = a 2 · N, and the square of the signal-to-noise ratio is , And the electron dose N and a 2 change linearly with a proportional constant. Therefore, first, the sample is irradiated with a predetermined amount of electron beam to obtain the representative value H 1 of the image signal and the electron dose N 1 with which the sample is irradiated, and the value k
1 = H 1 / √N 1 is obtained,
【0015】[0015]
【数1】 [Equation 1]
【0016】と電子線量N1 とから比例定数a2 を求め
る。そして、k2 =a2 ・Nの関係式から、予め定めら
れた値k2 をこの関係式に代入して電子線量N2 が認め
られる。すなわち、電子線量N2 は、Then, the proportional constant a 2 is obtained from and the electron dose N 1 . Then, from the relational expression of k 2 = a 2 · N, a predetermined value k 2 is substituted into this relational expression, and the electron dose N 2 is recognized. That is, the electron dose N 2 is
【0017】[0017]
【数2】 [Equation 2]
【0018】で表される。It is represented by
【0019】したがって、値k2 を得られる電子顕微鏡
像を劣化させることのない最低電子線量を得られる値に
設定しておくことにより、試料の組識や構造を十分観察
できる良好な画像が得られる電子線量を、撮影者の勘に
頼ることなく定量的に決定することができる。Therefore, by setting a value capable of obtaining the minimum electron dose without deteriorating the electron microscope image capable of obtaining the value k 2 , a good image in which the structure and structure of the sample can be sufficiently observed is obtained. The electron dose to be generated can be quantitatively determined without depending on the intuition of the photographer.
【0020】また、k2 を大きめの値に設定しておくこ
とにより、鮮鋭度の高い電子顕微鏡像が得られ、値k2
を小さめの値に設定しておくことにより、なめらかな電
子顕微鏡像を得ることができる。By setting k 2 to a large value, an electron microscope image with high sharpness can be obtained, and the value k 2 can be obtained.
By setting to a small value, a smooth electron microscope image can be obtained.
【0021】[0021]
【実施例】以下図面を参照して本発明の実施例について
説明する。Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
【0022】図1は本発明の実施例による電子顕微鏡像
記録読取装置の概略を表す図である。図1に示すように
本発明の実施例による電子顕微鏡像記録読取装置1は、
通常の電子顕微鏡の鏡体部1aの下部に、少なくとも電
子顕微鏡像の記録時は電子線像の結像面と同一の真空系
に属するように配置された蓄積性蛍光体シート10、こ
のシート10を真空状態に置いたままで励起光で走査す
る励起手段およびシート10から発せられる輝尽発光光
を光電的に検出する検出手段からなる記録読取部1bを
備えてなるものである。この鏡体部1aおよび記録読取
部1bの1部(図中ハッチングで示した枠の内部)は、
電子顕微鏡の稼動中、周知の手段によって真空状態に保
持される。FIG. 1 is a schematic diagram of an electron microscope image recording / reading apparatus according to an embodiment of the present invention. As shown in FIG. 1, the electron microscope image recording / reading apparatus 1 according to the embodiment of the present invention is
A stimulable phosphor sheet 10, which is arranged below the mirror body portion 1a of an ordinary electron microscope so as to belong to the same vacuum system as the image plane of the electron beam image at least during recording of the electron microscope image, and this sheet 10 Is provided with a recording / reading section 1b which is composed of excitation means for scanning with excitation light while being kept in a vacuum state and detection means for photoelectrically detecting stimulated emission light emitted from the sheet 10. A part of the mirror body portion 1a and the recording / reading portion 1b (inside the frame shown by hatching in the figure),
During operation of the electron microscope, a vacuum state is maintained by well-known means.
【0023】鏡体部1aは、一様の速度の電子線2を射
出する電子銃3と電子線2を試料面に絞り込む磁気レン
ズ、静電レンズ等からなる少なくとも1個の集束レンズ
4と試料台5と、この集束レンズ4と同様の対物レンズ
6と投影レンズ7とを有してなる。試料台5上に載置さ
れた試料8を透過した電子線2は上記対物レンズ6によ
り屈折され、試料8の拡大散乱像8aを形成する。この
拡大散乱像8aは投影レンズ7により、結像面9に結像
投影される(図中の8b)。なお、ここで電子銃3より
発せられる電子線の量は、試料を破壊しないように十分
低くされている。The mirror portion 1a includes an electron gun 3 for emitting an electron beam 2 having a uniform velocity, at least one focusing lens 4 including a magnetic lens and an electrostatic lens for narrowing the electron beam 2 on the sample surface, and the sample. The table 5 includes an objective lens 6 and a projection lens 7 similar to the focusing lens 4. The electron beam 2 transmitted through the sample 8 placed on the sample table 5 is refracted by the objective lens 6 to form an enlarged scattered image 8a of the sample 8. This enlarged scattered image 8a is image-projected by the projection lens 7 on the image plane 9 (8b in the figure). The amount of the electron beam emitted from the electron gun 3 is set sufficiently low so as not to destroy the sample.
【0024】一方、記録読取部1bは、円筒形の駆動ロ
ーラ101と同じく円筒形の従動ローラ102に掛けわ
たしたエンドレスベルト状の蓄積性蛍光体シート10、
He−Neレーザ管等の励起光源11と励起光源11か
ら放出される励起光ビーム11aをシート10の幅方向
に偏向させるガルバノメータミラー等の光偏向器12か
らなる励起手段および励起光によってシート10から発
せられる輝尽発光光を集光する集光体14の射出端面に
設けられ、輝尽発光光を光電変換して電子顕微鏡像を表
す画像信号に変換するフォトマルチプライヤ15からな
る検出手段を有している。エンドレスベルト状の蓄積性
蛍光体シート10は可撓性に富むエンドレスベルト状の
支持体の表面に蓄積性蛍光体層を積層して形成されるも
のである。このシート10は駆動ローラ101と従動ロ
ーラ102の間に掛けわたされ、駆動装置(図示せず)
によって回転される駆動ローラ101により矢印A方向
に回転可能である。On the other hand, the recording / reading section 1b is an endless belt-shaped stimulable phosphor sheet 10 which is wound around a cylindrical driven roller 102 as well as a cylindrical driven roller 101,
The excitation light source 11 such as a He-Ne laser tube and the excitation light beam 11a emitted from the excitation light source 11 are deflected in the width direction of the sheet 10 from the sheet 10 by the excitation means and the excitation light including the optical deflector 12 such as the galvanometer mirror. The photomultiplier 15 is provided on the exit end face of the light collector 14 that collects the emitted stimulated emission light, and includes a detection unit including a photomultiplier 15 that photoelectrically converts the stimulated emission light into an image signal representing an electron microscope image. are doing. The endless belt-shaped stimulable phosphor sheet 10 is formed by laminating a stimulable phosphor layer on the surface of a flexible endless belt-shaped support. The sheet 10 is hooked between a driving roller 101 and a driven roller 102, and a driving device (not shown)
It can be rotated in the direction of arrow A by the drive roller 101 rotated by.
【0025】本実施例では、エンドレスベルト状の蓄積
性蛍光体シート10、これを移動させる駆動ローラ10
1、従動ローラ102、集光体14および光電変換器1
5を真空系内に配置してあるが、集光体14をその端部
が器壁を貫いて真空系外に出るように配置すれば、光電
変換器15を真空系外に設置することができる。In this embodiment, an endless belt-shaped stimulable phosphor sheet 10 and a driving roller 10 for moving the stimulable phosphor sheet 10.
1, driven roller 102, light collector 14 and photoelectric converter 1
Although 5 is arranged in the vacuum system, if the light condensing body 14 is arranged so that its end portion penetrates the container wall and goes out of the vacuum system, the photoelectric converter 15 can be installed outside the vacuum system. it can.
【0026】鏡体部1aと記録読取部1bの間に設けら
れているシャッター(図示せず)を開くと、記録箇所
(すなわち結像面9)に位置する蓄積性蛍光体シート1
0の部分に試料の拡大散乱像8bに対応する電子線エネ
ルギーが蓄積される。次いでシート10のこの部分は駆
動ローラの回転により読取箇所へ移動される。本実施例
では外部に配置されたレーザ光源等の励起光源11とガ
ルバノメータミラー等の光偏向器12によりエンドレス
ベルト状の蓄積性蛍光体シート10の幅方向を走査する
励起光ビーム11aを鉛ガラス等の透光性の壁部材19
aを通してこのシート10に入射させる一方、このシー
ト10を駆動ローラ101によって幅方向とは直角の方
向(矢印A方向)へ移動させることにより、このシート
10の画像記録部分を走査する。この励起光によって蓄
積性蛍光体シート10から発生する輝尽発光光は集光体
14の入射端面(シート10に向けられた端面)から集
光体14内に入射し、この中を全反射によって案内され
ながら射出端面に接続されたフォトマル15で受光さ
れ、輝尽発光光量が光電的に読み取られる。When a shutter (not shown) provided between the mirror portion 1a and the recording / reading portion 1b is opened, the stimulable phosphor sheet 1 located at the recording position (that is, the image plane 9).
Electron beam energy corresponding to the enlarged scattered image 8b of the sample is accumulated in the 0 portion. This portion of sheet 10 is then moved to the reading location by rotation of the drive roller. In this embodiment, an excitation light beam 11a for scanning the endless belt-shaped stimulable phosphor sheet 10 in the width direction is excited by a lead glass or the like by an excitation light source 11 such as a laser light source and an optical deflector 12 such as a galvanometer mirror arranged outside. The translucent wall member 19
While being incident on the sheet 10 through a, the sheet 10 is moved by the drive roller 101 in the direction (arrow A direction) perpendicular to the width direction, thereby scanning the image recording portion of the sheet 10. The stimulated emission light generated from the stimulable phosphor sheet 10 by this excitation light enters the inside of the light collector 14 from the incident end surface of the light collector 14 (the end surface facing the sheet 10), and is totally reflected therein. While being guided, it is received by the photomultiplier 15 connected to the exit end face, and the amount of stimulated emission light is photoelectrically read.
【0027】フォトマルチプライヤ15において輝尽発
光光を光電変換することにより得られた電子顕微鏡像を
表す画像信号S1 は、電子線量算出手段40に入力され
る。電子線量算出手段40においては以下の処理がなさ
れる。まず、入力された画像信号S1 に基づいて試料8
に照射された電子線量N1 と画像信号S1 の代表値H1
が求められる。これは、例えば試料8が図2に示すよう
な細胞膜8Aを有する細胞であった場合、図2中のI−
I線における信号値のプロファイルは図3に示すものと
なる。この図3に示すように線量の最大値が試料8に照
射された電子線量N1 からプロファイルの極小点までの
値を画像信号S1 の代表値H1 として用いるものとす
る。An image signal S 1 representing an electron microscope image obtained by photoelectrically converting the stimulated emission light in the photomultiplier 15 is input to the electron dose calculating means 40. The electron dose calculation means 40 performs the following processing. First, based on the input image signal S 1 , the sample 8
Representative value of the electron dose N 1 and the image signals S 1 is irradiated to the H 1
Is required. This means that, for example, when the sample 8 is a cell having a cell membrane 8A as shown in FIG. 2, I- in FIG.
The profile of the signal value on the I line is shown in FIG. As shown in FIG. 3, the maximum value of the dose from the electron dose N 1 applied to the sample 8 to the minimum point of the profile is used as the representative value H 1 of the image signal S 1 .
【0028】このようにして電子線量N1 と画像信号の
代表値H1 が求められると、信号対ノイズ比を求めるた
めに、When the electron dose N 1 and the representative value H 1 of the image signal are obtained in this way, in order to obtain the signal-to-noise ratio,
【0029】[0029]
【数3】 (Equation 3)
【0030】なる演算を行い値k1 を求める。次いで値
k1 に基づいて、試料8に照射すべき電子線量の最適な
量を求める。すなわち、電子線による損傷を受け易い試
料を電子顕微鏡で観察する場合、電子線量を減らすほど
試料の損傷の度合いは小さくなるが、その反面像の劣化
が大きくなり、観察したい組識や構造が得られる画像上
に現れないことがある。したがって、得られる電子顕微
鏡像が観察に適するようにするための最低電子線量を求
める必要がある。本発明による電子顕微鏡像記録読取装
置における電子線量算出手段40は、この最低電子線量
を求めるものである。The following calculation is performed to obtain the value k 1 . Then, based on the value k 1 , the optimum amount of electron dose to be applied to the sample 8 is obtained. That is, when observing a sample that is easily damaged by an electron beam with an electron microscope, the degree of damage to the sample decreases as the electron dose is reduced, but on the other hand, the deterioration of the image increases and the organization or structure desired to be observed is obtained. May not appear on the displayed image. Therefore, it is necessary to find the minimum electron dose for making the obtained electron microscope image suitable for observation. The electron dose calculating means 40 in the electron microscope image recording / reading device according to the present invention obtains this minimum electron dose.
【0031】まず、図4に示すように横軸に電子線量N
を、縦軸に信号対ノイズ比の二乗すなわち値k2 をと
り、電子線量N1 およびFirst, as shown in FIG. 4, the horizontal axis indicates the electron dose N.
And the vertical axis is the square of the signal-to-noise ratio, that is, the value k 2 , and the electron dose N 1 and
【0032】[0032]
【数4】 [Equation 4]
【0033】となる点P1 をプロットする。ここで、電
子線量Nに対する信号対ノイズ比kの二乗の値は線形に
変化することが分かっているため、原点0を通り、点P
1 を通る直線をひくと、これがこの試料8における電子
線量Nと信号対ノイズ比kの二乗の関係を表すグラフと
なる。すなわち、代表値Hと電子線量Nとの関係はH=
a・N(aは試料、撮影条件によって異なる定数)とな
るため、Plot the point P 1 where Here, since it is known that the square value of the signal-to-noise ratio k with respect to the electron dose N changes linearly, it passes through the origin 0 and the point P
When a straight line passing through 1 is drawn, this is a graph showing the relationship between the electron dose N and the square of the signal-to-noise ratio k in this sample 8. That is, the relation between the representative value H and the electron dose N is H =
Since a · N (a is a constant that varies depending on the sample and shooting conditions),
【0034】[0034]
【数5】 (Equation 5)
【0035】となる。よって、電子線量Nと信号対ノイ
ズ比kの二乗との関係は線形となるのである。[0035] Therefore, the relationship between the electron dose N and the square of the signal-to-noise ratio k is linear.
【0036】次いで、値k2 によりThen, with the value k 2.
【0037】[0037]
【数6】 (Equation 6)
【0038】となる電子線量N2 を求める。すなわち、
図4に示すグラフにおいてThe electron dose N 2 is calculated as follows. That is,
In the graph shown in FIG.
【0039】[0039]
【数7】 (Equation 7)
【0040】となる点P2 を求めればその点P2 におけ
る電子線量の値が求めるべき電子線量N2 となる。ここ
で、値k2 は得られる電子顕微鏡像を劣化させることの
ない最低電子線量N2 を求めるために予め定められた値
であり、値k2 の大小により得られる電子顕微鏡像のコ
ントラストが決定される。When the point P 2 is obtained, the value of the electron dose at the point P 2 becomes the electron dose N 2 to be obtained. Here, the value k 2 is a predetermined value for obtaining the minimum electron dose N 2 that does not deteriorate the obtained electron microscope image, and the contrast of the obtained electron microscope image is determined by the magnitude of the value k 2. To be done.
【0041】このようにして電子線量N2 が求められる
と、この電子線量N2 の情報が制御手段41に入力さ
れ、制御手段41は電子線量N2 の電子線を発するよう
に電子銃3を制御する。これにより、電子銃3からは電
子線量N2 の電子線が発せられ、上述した画像信号S1
を得る場合と同様に蓄積性蛍光体シート10に試料8を
表す電子顕微鏡像が蓄積記録され、この蓄積性蛍光体シ
ート10を励起光により走査して輝尽発光光を発せし
め、この輝尽発光光を光電変換することにより試料8の
電子顕微鏡像を表す画像信号S2 を得る。When the electron dose N 2 is obtained in this way, information on this electron dose N 2 is input to the control means 41, and the control means 41 directs the electron gun 3 to emit an electron beam of the electron dose N 2. Control. As a result, an electron beam having an electron dose N 2 is emitted from the electron gun 3 and the above-mentioned image signal S 1
In the same manner as in the case of obtaining, the electron microscopic image showing the sample 8 is accumulated and recorded on the stimulable phosphor sheet 10, and the stimulable phosphor sheet 10 is scanned with excitation light to emit stimulated emission light, and this stimulated emission is performed. By photoelectrically converting the emitted light, an image signal S 2 representing an electron microscope image of the sample 8 is obtained.
【0042】画像信号S2 は画像処理手段42に入力さ
れ、必要な画像処理が施された後、再生手段43におい
て可視像として再生される。この再生手段43は、CR
T等のディスプレイでもよいし、感光フィルムに光走査
記録を行う記録装置でもよいし、あるいはそのために一
旦磁気テープ等の記憶媒体18に記録するものでもよ
い。The image signal S 2 is input to the image processing means 42, subjected to necessary image processing, and then reproduced by the reproducing means 43 as a visible image. This reproducing means 43 is a CR
It may be a display such as T, a recording device that performs optical scanning recording on a photosensitive film, or for that purpose, it may be one that temporarily records on a storage medium 18 such as a magnetic tape.
【0043】読取りが終了した後エンドレスベルト状の
蓄積性蛍光体シート10の画像記録部分は消去ゾーン2
0に送られる。この消去ゾーン20では、真空系外に設
けられた蛍光灯等の消去用光源21から放出される消去
光が透光性の壁部材19bを通して前記シート10に照
射される。この消去用光源21は蓄積性蛍光体シート1
0に、該蛍光体の励起波長領域に含まれる光を照射する
ことにより、この蓄積性蛍光体シート10の蛍光体層に
蓄積されている残像や、センサの原料中に含まれている
放射性同位元素によるノイズを放出させるものであり、
例えば特開昭56−11392号に示されているような
タングステンランプ、ハロゲンランプ、赤外線ランプ、
あるいはレーザ光源等が任意に選択使用され得る。After the reading is completed, the image recording portion of the endless belt-shaped stimulable phosphor sheet 10 is erased zone 2.
Sent to 0. In the erasing zone 20, the erasing light emitted from the erasing light source 21 such as a fluorescent lamp provided outside the vacuum system is applied to the sheet 10 through the translucent wall member 19b. This erasing light source 21 is a stimulable phosphor sheet 1
0 is irradiated with light included in the excitation wavelength region of the phosphor, so that the afterimage accumulated in the phosphor layer of the stimulable phosphor sheet 10 or the radioactive isotope contained in the raw material of the sensor It emits elemental noise,
For example, a tungsten lamp, a halogen lamp, an infrared lamp, as shown in JP-A-56-11392,
Alternatively, a laser light source or the like can be arbitrarily selected and used.
【0044】上述した実施例においては、画像信号の代
表値として図3に示すようなプロファイルの最小値と最
大値との差の値を用いているが、これに限定されるもの
ではなく、画像信号全体の最小値と最大値との差値、あ
るいは画像信号のうち試料を表す信号の平均値と最大値
との差値等いかなる値を用いてもよいものである。In the above-described embodiment, the value of the difference between the minimum value and the maximum value of the profile as shown in FIG. 3 is used as the representative value of the image signal, but it is not limited to this and the image is not limited to this. Any value such as a difference value between the minimum value and the maximum value of the entire signal or a difference value between the average value and the maximum value of the signals representing the sample in the image signal may be used.
【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]
【図1】本発明の実施例による電子顕微鏡像記録読取装
置を表す図FIG. 1 is a diagram showing an electron microscope image recording / reading apparatus according to an embodiment of the present invention.
【図2】試料である細胞を表す図FIG. 2 is a diagram showing cells as a sample.
【図3】図2のI −I 線における画像信号のプロフール
を表す図FIG. 3 is a diagram showing a profile of an image signal along line I-I in FIG.
【図4】電子線量Nと値k2 との関係を表すグラフFIG. 4 is a graph showing the relationship between electron dose N and value k 2.
1 電子顕微鏡 2 電子線 3 電子銃 9 電子顕微鏡の結像面 10 蓄積性蛍光体シート 11 励起光源 11a 励起光ビーム 12 光偏向器 14 集光体 15 フォトマルプライヤ 40 電子線量算出手段 41 制御手段 42 画像処理手段 43 再生手段 S1 ,S2 画像信号 N 電子線量DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Electron microscope 2 Electron beam 3 Electron gun 9 Image plane of electron microscope 10 Storage phosphor sheet 11 Excitation light source 11a Excitation light beam 12 Optical deflector 14 Condenser 15 Photomultiplier 40 Electron dose calculation means 41 Control means 42 Image processing means 43 Reproducing means S 1 , S 2 image signal N electron dose
Claims (2)
シートに、試料を透過した所定量の電子線を照射するこ
とにより前記試料の電子顕微鏡像を真空状態で蓄積記録
し、 次いで、前記蓄積性蛍光体シートに光を照射して、該シ
ートに蓄積記録されている前記電子線のエネルギを光と
して放出させ、該放出された放出光を光電的に読み取っ
て前記電子顕微鏡像を表す画像信号を得、 該画像信号に基づいて、該画像信号の代表値H1 および
前記試料に照射された電子線量N1 を求め、 値k1 =H1 /√N1 を求め、 該値k1 に基づいて、電子線量N2 の電子線を照射した
ときの画像信号の代表値をH2 としたときに値H2 /√
N2 が予め定められた所定値k2 以上となるような電子
線量N2 を求め、 該電子線量N2 の電子線を再度前記試料に照射して該試
料の電子顕微鏡像を蓄積性蛍光体シートに蓄積記録し、 次いで、該蓄積性蛍光体シートに光を照射して、該シー
トに蓄積記録されている前記電子線量N2 の電子線のエ
ネルギを光として放出させ、該放出された放出光を光電
的に読み取って前記電子顕微鏡像を表す画像信号を得る
ことを特徴とする電子顕微鏡像記録読取方法。1. An electron microscopic image of a sample is accumulated and recorded in a vacuum state by irradiating a stimulable phosphor sheet that accumulates electron beam energy with a predetermined amount of an electron beam that has passed through the sample. Image signal representing the electron microscope image by irradiating the fluorescent phosphor sheet with light to cause the energy of the electron beam accumulated and recorded in the sheet to be emitted as light and photoelectrically reading the emitted light emitted. Then, based on the image signal, a representative value H 1 of the image signal and an electron dose N 1 irradiated to the sample are obtained, a value k 1 = H 1 / √N 1 is obtained, and the value k 1 is obtained. Based on this, the value H 2 / √ when the representative value of the image signal when the electron beam with the electron dose N 2 is irradiated is H 2.
The calculated electron beam dose N 2 as N 2 becomes the predetermined value k 2 than the predetermined stimulable phosphor electron microscope image of the sample by irradiating the electron beam of the electron dose N 2 again sample Accumulation and recording on a sheet, then, the stimulable phosphor sheet is irradiated with light to cause the electron beam energy of the electron dose N 2 accumulated and recorded on the sheet to be emitted as light, and the emitted emission An electron microscope image recording / reading method comprising photoelectrically reading light to obtain an image signal representing the electron microscope image.
シートに、試料を透過した所定量の電子線を照射するこ
とにより前記試料の電子顕微鏡像を真空状態で蓄積記録
する記録手段と、 該記録手段により電子顕微鏡像が蓄積記録された前記蓄
積性蛍光体シートに光を照射して、該シートに蓄積記録
されている前記電子線のエネルギを光として放出させ、
該放出された放出光を光電的に読み取って前記電子顕微
鏡像を表す画像信号を得る読取手段と、 該読取手段により得られた画像信号に基づいて、該画像
信号の代表値H1 および前記試料に照射された電子線量
N1 、値k1 =H1 /√N1 を求め、該値k1に基づい
て、電子線量N2 の電子線を照射したときの画像信号の
代表値をH2 としたときに値H2 /√N2 が予め定めら
れた所定値k2 以上となるように電子線量N2 を算出す
る電子線量算出手段と、 該電子線量算出手段により算出された電子線量N2 の電
子線を再度前記試料に照射するように前記記録手段を制
御する制御手段とからなることを特徴とする電子顕微鏡
像記録読取装置。2. A recording means for accumulating and recording an electron microscope image of the sample in a vacuum state by irradiating a stimulable phosphor sheet for accumulating electron beam energy with a predetermined amount of an electron beam transmitted through the sample, By irradiating the stimulable phosphor sheet on which the electron microscope image is accumulated and recorded by the recording means, the energy of the electron beam accumulated and recorded on the sheet is emitted as light.
Reading means for photoelectrically reading the emitted emitted light to obtain an image signal representing the electron microscope image, and a representative value H 1 of the image signal and the sample based on the image signal obtained by the reading means. The electron dose N 1 and the value k 1 = H 1 / √N 1 are calculated, and the representative value of the image signal when the electron beam of the electron dose N 2 is irradiated is H 2 based on the value k 1. And an electron dose N 2 calculated so that the value H 2 / √N 2 becomes equal to or more than a predetermined value k 2 determined in advance, and an electron dose N calculated by the electron dose calculator. 2. An electron microscope image recording / reading apparatus comprising: a control unit that controls the recording unit to irradiate the sample with the second electron beam.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP6163589A JPH0831365A (en) | 1994-07-15 | 1994-07-15 | Method and device for recording and reading electron microscope image |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP6163589A JPH0831365A (en) | 1994-07-15 | 1994-07-15 | Method and device for recording and reading electron microscope image |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH0831365A true JPH0831365A (en) | 1996-02-02 |
Family
ID=15776795
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP6163589A Withdrawn JPH0831365A (en) | 1994-07-15 | 1994-07-15 | Method and device for recording and reading electron microscope image |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH0831365A (en) |
-
1994
- 1994-07-15 JP JP6163589A patent/JPH0831365A/en not_active Withdrawn
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US4889990A (en) | Method and apparatus for recording and reproducing electron microscope image | |
US4651220A (en) | Method of recording and reproducing images produced by an electron microscope | |
US4695725A (en) | Method of detecting a focus defect of an electron microscope image | |
JPS6193538A (en) | Electron microscope image recording and reproducing device | |
US4694171A (en) | Electron microscope image focusing using instantaneous emission of stimulable phosphor sheet | |
US4851677A (en) | Apparatus for recording and reproducing image produced by an electron microscope including an optical filter and a deflecting element | |
US4700071A (en) | Method of recording and reproducing an electron microscope image | |
JPH0831365A (en) | Method and device for recording and reading electron microscope image | |
JP2717429B2 (en) | Electron microscope image recording and reading method | |
JPS62251738A (en) | Radiographic image information recorder | |
JPS63164151A (en) | Electron microscope image output method | |
JPH01239743A (en) | Image recording and reading method for electron microscope | |
JPS63164152A (en) | Electron microscope image record reproduction method | |
JPH01176645A (en) | Reading method for electron microscope image record and device thereof | |
JPS61237355A (en) | Electron microscopic image recorder | |
JPS62222555A (en) | Record/read method for electron microscopic image | |
JPS61240549A (en) | Method for recording and reading electron-microscopic image | |
JPS61240547A (en) | Method for recording and reading electron-microscopic image | |
JPS62145634A (en) | transmission electron microscope | |
JPH0616397B2 (en) | Electron microscope image recording / reading device | |
JPS61237354A (en) | Correction of astigmatism of electron microscope | |
JPH0552627B2 (en) | ||
JPS62222556A (en) | Record/read method and device for electron microscopic image | |
JPS61240546A (en) | Method for recording and reading electron-microscopic image | |
JPS61138439A (en) | Method for measuring amount of defocus in electron microscope |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A300 | Application deemed to be withdrawn because no request for examination was validly filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20011002 |