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発明の名称 エネルギ分散スペクトル取得装置
発行国 日本国特許庁(JP)
公報種別 公開特許公報(A)
公開番号 特開2001−76664(P2001−76664A)
公開日 平成13年3月23日(2001.3.23)
出願番号 特願平11−247076
出願日 平成11年9月1日(1999.9.1)
代理人 【識別番号】100094787
【弁理士】
【氏名又は名称】青木 健二 (外7名)
【テーマコード(参考)】
2G001
5C033
【Fターム(参考)】
2G001 AA03 BA12 CA03 DA01 DA02 EA05 FA06 FA25 GA01 HA13 JA05 JA20 
5C033 AA05 SS03 SS04 SS08 SS09
発明者 金山俊克
要約 目的


構成
特許請求の範囲
【請求項1】 試料からの電子の所望のエネルギを選択し結像するスペクトロメータを有するエネルギフィルタと、前記スペクトロメータからのスペクトルを拡大して投影する、磁界電子レンズからなる投影レンズと、この投影レンズから投影される拡大されたスペクトルをスペクトル画像として記録する画像記録媒体と、予め用意された所定の倍率に設定するために前記投影レンズを制御するレンズ情報および倍率に対するエネルギ分散方向に関する情報を記憶する記憶手段と、この記憶手段からのレンズ情報に基づいて所定の倍率となるように前記投影レンズを制御する制御装置と、この制御装置から前記記憶手段に記憶されている前記エネルギ分散方向に関する情報のうち、設定された倍率に対するエネルギ分散方向に関する情報を受け取るとともに受け取った情報に従ってエネルギ分散方向を設定し、前記画像記録媒体からのスペクトル画像におけるエネルギを、設定したエネルギ分散方向に対する強度に変換することによりエネルギ分散スペクトルを得る画像処理装置とを備えていることを特徴とするエネルギ分散スペクトル取得装置。
発明の詳細な説明
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、電子顕微鏡に装着されたエネルギフィルタのスペクトロメータで電子の所望のエネルギを選択し結像するとともに、そのスペクトル像を投影レンズで拡大することによりエネルギ分散スペクトルを取得するエネルギ分散スペクトル取得装置の技術分野に属する。
【0002】
【従来の技術】従来、電子顕微鏡により試料のエネルギ分散スペクトルを取得するにあたっては、電子顕微鏡にエネルギフィルタを装着し、そのスペクトロメータで試料を透過した電子の所望のエネルギを選択し結像することでスペクトルを得るとともに、そのスペクトルを投影レンズで拡大してスペクトル画像を形成し、このスペクトル画像を画像処理することによりエネルギ分散スペクトルを取得している。
【0003】ところで、このようにエネルギ分散スペクトルを取得する際には、エネルギ範囲と投影レンズの倍率とを変えている。すなわち、例えば、広いエネルギ範囲でエネルギ分散スペクトルを取得するために拡大倍率を小さくする場合、あるいはエネルギ範囲は狭くてもよいがエネルギ分解能を上げるために拡大倍率を大きくする場合などには、投影レンズの倍率を変えることが多い。しかし、投影レンズの倍率を変えると、エネルギ分散方向がこの投影レンズの倍率に依存して回転してしまう。このため、従来は、投影レンズの倍率を変えることによってエネルギをエネルギ軸となるエネルギ分散方向に対する強度に変換する毎に、この回転を考慮してエネルギ軸となるエネルギ分散方向に設定し直してエネルギ分散スペクトルを取得するようにしている。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、投影レンズの倍率を変える毎に、エネルギ分散方向の回転を考慮し、エネルギ軸を設定したのでは、オペレータの操作が煩雑となって操作効率が悪くなり、試料のエネルギスペクトル像の取得に手間がかかってしまう。本発明はこのような事情に鑑みてなされたものであって、その目的は、投影レンズの倍率の変化に基づくエネルギ分散方向の回転を考慮したエネルギ分散方向を自動的に設定することのできるエネルギ分散スペクトル取得装置を提供することである。
【0005】
【課題を解決するための手段】前述の課題を解決するために、本発明は、試料からの電子の所望のエネルギを選択し結像するスペクトロメータを有するエネルギフィルタと、前記スペクトロメータからのスペクトルを拡大して投影する、磁界電子レンズからなる投影レンズと、この投影レンズから投影される拡大されたスペクトルをスペクトル画像として記録する画像記録媒体と、予め用意された所定の倍率に設定するために前記投影レンズを制御するレンズ情報および倍率に対するエネルギ分散方向に関する情報を記憶する記憶手段と、この記憶手段からのレンズ情報に基づいて所定の倍率となるように前記投影レンズを制御する制御装置と、この制御装置から前記記憶手段に記憶されている前記エネルギ分散方向に関する情報のうち、設定された倍率に対するエネルギ分散方向に関する情報を受け取るとともに受け取った情報に従ってエネルギ分散方向を設定し、前記画像記録媒体からのスペクトル画像におけるエネルギを、設定したエネルギ分散方向に対する強度に変換することによりエネルギ分散スペクトルを得る画像処理装置とを備えていることを特徴としている。
【0006】
【作用】このような構成をした本発明のエネルギ分散スペクトル取得装置においては、予め用意されたエネルギ分散方向の情報の中から、そのときのレンズ倍率に対するエネルギ分散方向の情報が制御装置によって画像処理装置に送られる。そして、画像処理装置により、エネルギ分散方向が制御装置から送られたエネルギ分散方向の情報に従って自動的に設定されるとともに、画像記録媒体に記録されたスペクトル画像において、設定されたエネルギ分散方向に対する強度が積算されてグラフ化されることで、エネルギ分散スペクトルが得られるようになる。
【0007】このように、そのときの倍率に対してエネルギ分散方向が自動設定されるので、オペレータがレンズ倍率を変える毎にエネルギ分散方向を一々設定し直す必要はなくなる。したがって、オペレータは、レンズ倍率を変える毎のエネルギ分散方向の設定作業から解放され、操作効率が向上する。
【0008】
【発明の実施の形態】以下、図面を用いて本発明の実施の形態を説明する。図1は、本発明にかかるエネルギ分散スペクトル取得装置の実施の形態の一例を模式的に示す図である。
【0009】図1に示すように、この例のエネルギ分散スペクトル取得装置1は、電子顕微鏡2内に装着され、この電子顕微鏡2の電子銃(不図示)から放射されて試料(不図示)を透過してきた電子の所望のエネルギを選択しかつ結像してスペクトルを形成するスペクトロメータ(不図示)を有するエネルギフィルタ3と、このスペクトルを所定の倍率で拡大投影する一対の投影レンズ4,5と、投影レンズ4,5で拡大投影されたスペクトルをスペクトル画像として記録する、例えばCCDカメラ等の画像記録媒体6と、所望のエネルギを選択して結像するようにスペクトロメータを制御するとともに、一対の投影レンズ4,5による倍率が所定の倍率となるように一対の投影レンズ4,5を制御する制御装置(CPU)7と、画像記録媒体6によって記録されたスペクトル画像を画像処理してデジタル画像を得るとともに、CPU7からのエネルギ分散方向に関する情報を受け取り、得られたデジタル画像において強度を積算するエネルギ分散方向を自動設定し、自動設定されたエネルギ分散方向と垂直に強度積算を行い、エネルギ分散方向に対する強度変化に変換させることによりエネルギ分散スペクトルを得る画像処理装置8とを備えている。
【0010】そして、スペクトル倍率を所定の倍率に設定するために一対の投影レンズ4,5の組合せを規定する種々のレンズデータおよび設定された種々のスペクトル倍率に対するエネルギ分散方向に関するデータがCPU7の記憶手段にそれぞれ記憶されて、予め用意されている。
【0011】スペクトル倍率に対するエネルギ分散方向に関するデータは、次のようにして得られる。すなわち、1つの投影レンズによるエネルギ分散方向の回転角θiは、θi =Ai・IiA:コイルの巻数に基づく定数I:レンズに流れる電流i:レンズの数であるから、全体のエネルギ分散方向の回転角θ(図2に図示)は、θ =Σθiで与えられる。スペクトル倍率がレンズに流れる電流Iとレンズの数iとで決定されるから、そのときのスペクトル倍率におけるエネルギ分散方向の回転角θ、つまりスペクトル倍率に対するエネルギ分散方向に関するデータが得られる。
【0012】また、CPU7は、オペレータが一対の投影レンズ4,5の所望の倍率を設定すると、記憶しているエネルギ分散方向に関するデータの中から、その所望の倍率に対応するエネルギ分散方向のデータを呼び出し、画像処理装置8に送給するようになっている。
【0013】このように構成されたこの例のエネルギ分散スペクトル取得装置1においては、試料を透過してきた種々のエネルギを有する電子は、CPU7で制御されたエネルギフィルタ3のスペクトロメータにより、所望のエネルギが選択されるとともにそのエネルギのスペクトルが形成される。また、CPU7は、その記憶手段に記憶されているレンズデータから、ユーザが設定した所望の倍率となるように一対の投影レンズ4,5の組合せを呼び出し、投影レンズ4,5をこの組合せとなるように制御する。そして、形成されたスペクトルがこの所望の倍率で拡大投影されて画像記録媒体6に記録される。
【0014】一方、CPU7は、その記憶手段に記憶されているエネルギ分散方向に関するデータの中から、このときの投影レンズ4,5の倍率に対応するエネルギ分散方向のデータを呼び出し、画像処理装置8に送給する。画像処理装置8は、図2に示すようにCPU7からのエネルギ分散方向のデータに従ってエネルギ分散方向を自動的に設定するとともに、画像記録媒体6に記録されたスペクトル画像をデジタル画像に変換し、このデジタル画像において、設定したエネルギ分散方向と垂直方向に強度を積算してグラフ化することで、エネルギ分散スペクトルを得る。
【0015】このように、この例のエネルギ分散スペクトル取得装置1によれば、予め用意した、投影レンズ4,5の種々の倍率に対応するエネルギ分散方向に関する種々のデータの中から、そのときのレンズ倍率に対応するエネルギ分散方向のデータを取り出し、エネルギ分散方向を取り出したデータに基づいて自動設定しているので、オペレータがレンズ倍率を変える毎にエネルギ分散方向を一々設定し直す必要はなくなる。したがって、オペレータは、従来行われていたきわめて煩雑な、レンズ倍率を変える毎のエネルギ分散方向の設定作業から解放され、操作効率が向上するようになる。そして、これにより、エネルギ分散スペクトルの取得がきわめて容易になる。
【0016】
【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明のエネルギ分散スペクトル取得装置によれば、種々の倍率に対応するエネルギ分散方向に関する種々の情報を予め用意しておき、これらの情報の中から、そのときの倍率に対応するエネルギ分散方向の情報を取り出し、取り出した情報に基づいてエネルギ分散方向を自動設定しているので、オペレータが投影レンズの倍率を変える毎にエネルギ分散方向を一々設定し直す操作を不要にできる。
【0017】したがって、従来行われていたきわめて煩雑な、レンズ倍率を変える毎のエネルギ分散方向の設定作業をオペレータから解放させることができ、操作効率を向上させることができる。そして、これにより、エネルギ分散スペクトルをきわめて容易に取得できるようになる。




 

 


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