電子線実体位相顕微鏡の開発

2003 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 14205008
• Research Institution: Nagoya University
• Principal Investigator: 丹司 敬義 名古屋大学, 工学研究科, 助教授 (90125609)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 陳 軍 東京工芸大学, 工学部, 助教授 (90308338) ; 田中 成泰 名古屋大学, 理工科学総合研究センター, 講師 (70217032) ; 市橋 幹夫 名古屋大学, 理工科学総合研究センター, 教授 (90345869)
• Keywords: 電子線実体位相顕微鏡 / ステレオ電子線ホログラフィ / ステレオ電子顕微鏡 / 立体像観察 / 実時間ステレオ観察

Research Abstract

本研究で開発する電子線実体位相顕微鏡は、電界放出電子銃を搭載した電子線ホログラム記録装置を基礎に構築する「実時間ステレオ電子線ホログラム記録装置(システムA)」と、He-Neレーザと液晶位相変調素子を組み込んだ「二重露光ホログラム同時再生光学システム(システムB)」とからなる。
システムAには、照射系と結像系にそれぞれ電子線プリズムが組み込まれており、電子線の試料への斜め照射およびホログラムの記録を可能にする。また、照射系用プリズムのフィラメント電位の正負を逆転することで、照射角度を左右反転させることができる。このシステムによって、同一視野で照射角が異なる2枚1組の電子顕微鏡像及びホログラムを作る。昨年度に引き続き、照射系用プリズムを製作し、フィラメントに印加する矩形波電圧を、像の記録に用いる高感度カメラから取り出した垂直同期信号と同期させて、1/60秒毎に試料を左右交互に斜め照射し、1/30毎に立体画像を得る機能を実現した。(以上、丹司、市橋担当)次に、立体観察のテスト用試料としてテトラポッド形状の酸化亜鉛粒子を作成、観察し、照射角約4度において明瞭な立体画像を得ることに成功した。(以上、田中担当)
システムBは、液晶位相変調素子にシステムAから転送される2枚1組のホログラムを時系列で出力し、レーザ光学系によってこのホログラムを再生する。位相像はステレオ画像表示モニタに出力され、位相物体の実時間立体観察が可能となる。現在システムBは組みあがっており、使用可能な状況にある。また、システムAの開発と並行して、システムBの光学系を用いて、本研究の目指す実体位相顕微鏡をシミュレーションするためのステレオ光学系を製作した。観察試料としてラテックス球を用い、溶液中での運動の様子を1/30秒毎に立体画像として記録、表示することに成功した。(以上、丹司、陳担当)

Research Products

• [Publications] T.Tanji 他3名: "Evaluation of high-precision phase-shifting electron holograpy by using hologram simulation"Surface and Interface Analysis. 35・2. 60-65 (2003)
• [Publications] T.Tanji 他3名: "Observation of Magnetic Multilayers by Electron Holography"Microscopy and Microanalysis. 10・1. 146-152 (2004)
• [Publications] S.Tanaka, T.Tanji 他5名: "Transmission Electron Microscopy Study of an AlN Nucleation layer for the Growth of GaN on a 7-Degree Off-Oriented (001) Si Substrate by Metalorganic Vapor Phase Epitaxy"J.Crystal Growth. 260・3-4. 360-365 (2004)