1994 Fiscal Year Annual Research Report
球面収差補正用サイドエントリ-薄膜レンズによる走査透過電子顕微鏡の高分解能化
Project/Area Number |
05555099
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Research Institution | Nagoya University |
Principal Investigator |
花井 孝明 名古屋大学, 工学部, 講師 (00156366)
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Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
杉山 せつ子 財団法人 名古屋産業科学研究所, 専任助教授 (00115586)
田中 成泰 名古屋大学, 工学部, 助手 (70217032)
日比野 倫夫 名古屋大学, 工学部, 教授 (40023139)
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Keywords | 球面収差補正 / 薄膜レンズ / 走査透過電子顕微鏡 / 電子レンズ / プローブフォーミングレンズ |
Research Abstract |
1.薄膜レンズの球面補正特性の測定 前年度に設計・製作したサイドエントリ-薄膜レンズを走査透過電子顕微鏡(STEM)プローブフォーミングレンズのポールピースギャップ中に挿入し,当研究グループが考案した微粒子の陰影像を用いる方法で,薄膜レンズ電圧による球面収差係数の変化を測定した.その結果,球面収差係数は薄膜レンズ電圧の増加とともに減少し,200Vと300Vとの間で負に転じた.設計上は,3次の球面収差の補正電圧は367Vであり測定値と一致しないが,これは測定に用いた陰影像法では5次の球面収差を考慮していないためと考えられる. 2.電子光学系の最適化 薄膜レンズは,電子行路上に電極としてカーボン薄膜を置くことにより凹レンズを実現しているため,この薄膜による散乱電子が像コントラストを低下させることが避けられない.そこで,試料からの信号電子は全て検出し,薄膜レンズの薄膜で散乱された電子をできる限り検出しないように電子光学系を最適化した.その結果,試料面から26mrad以下の角度で出た信号電子を全て検出するとき,薄膜で散乱された電子のうち,散乱角6.3mrad以上の電子は検出絞りで除くことができ,散乱電子による像のバックグラウンドを低減できた.散乱断面積の計算から,このとき取り除かれる薄膜による散乱電子は,弾性散乱と非弾性散乱を合わせて約40%であることが分かる. 画像獲得システムの構築 補正した像の解像度とSN比を定量的に評価するため,備品として購入したA/D変換ボードをコンピュータに装着し,STEM像をディジタル化して,そのパワースペクトルから解像度を,また2枚の像の相関からSN比を測定するシステムを構築し,像信号を忠実に取り込めることを確認した.
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[Publications] 花井孝明: "Effect of the three-fold astigmatism on the foil leil lens used fpr correction of the spherical aberration of a probe-forming lens" Optik. 97. 86-90 (1994)
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[Publications] 花井孝明: "Improvement of maximum entropy method for reduction of the statistical noise in electron microscope images" Electron Microscopy 1994. 1. 435-436 (1994)
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[Publications] 田中成泰: "Electron Microscopy study of modulated structures in LPE-grown InGaAsP epitaxial layers lattice matchrd on (001)GaAs" Electron Microscopy 1994. 1. 617-618 (1994)
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[Publications] 日比野倫夫: "STEM elemental mapping system using PEELS of a mpderate-scale detector" Electron Microscopy 1994. 1. 621-622 (1994)
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[Publications] 花井孝明: "Characteristics and effectiveness of a foil lens in correcting the spherical aberration of electron probe instruments" Proc.4th Int.Conf.Charged Particle Optics. 226-227 (1994)
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[Publications] 日比野倫夫: "Detection system for fast STEM elemental mapping using parallel EELS with a moderate-scale detector" Micrbeam Analysis. 3. 299-303 (1994)