2013 Fiscal Year Annual Research Report
電子線トモグラフィー法における高速自動撮影法の開発
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23560786
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| Research Institution | Osaka University |
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Principal Investigator |
吉田 清和 大阪大学, 超高圧電子顕微鏡センター, 特任研究員 (50263223)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
西 竜治 大阪大学, 超高圧電子顕微鏡センター, 准教授 (40243183)
森 博太郎 大阪大学, 超高圧電子顕微鏡センター, 特任教授 (10024366)
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| Keywords | 電子線トモグラフィー / 超高圧電子顕微鏡 / 撮影自動化機能 |
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| Research Abstract |
本研究は、通常の方法では多大の労力と時間を要する「超高圧電子線トモグラフィー」の観察を、自動化および高速化の手法を開発することにより「高速自動撮影法」を確立することを目的としている。そのために次のような項目を開発した。
１、新アルゴリズムのオートフォーカス。２、画像認識による視野位置補正。３、制御用画像の新しい撮像方式。４、自動撮像シーケンスによるシリーズ画像の撮影。
[２３年度] １、について、目標値付近でフォーカスを変えながら複数枚の画像を撮影し、それぞれの画像先鋭度を計算し、最も先鋭度の高いフォーカス位置を求める「画像先鋭度方式」を開発した。２、については撮影画像の中央付近で画像認識を行い、イメージシフトコイルを用いて像位置の制御を行った。１、２、とも十分な精度を得るには用いる画像のS/N比が重要であるが、冷却CCDカメラの画像では所用時間が長いという問題がある。
[２４年度] ３の撮像方式に関して、制御用画像を別の専用カメラで高S/Nで撮影できる構成にした。光路切り替えについては2組の光学系を高速で切り替える方法を選択した。また、試料傾斜装置と連動して、撮影のタイミングや画像転送ができる制御装置を製作し、一連の動作の一体性にも努めた。この結果、条件によっては例えば1枚あたり約１７秒要していたものが約１秒で撮影できるようになり、自動撮影時間の大幅短縮の実現につながった。[２５年度] 上記に加え、４の自動撮像シーケンスによる一連のシリーズ画像の高速撮影の開発を進めた。１、２、に対応した処理ソフトの変更、トモグラフィー撮影の全体のシーケンスの高速化設定、最適な撮影の制御の本体との一体化を進めた。
得られた成果の全体を統合し、当初目標のトモグラフィー高速自動撮影のシステムが構築できた。特に、別途行っている遠隔観察とも組み合わせた場合、実用性の高いシステムが構築できたと考えている。
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