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最大エントロピー法を用いた画像修復による電子顕微鏡の高解像化に関する研究

研究課題

研究課題/領域番号 07650395
研究種目

基盤研究(C)

配分区分補助金
応募区分一般
研究分野 電子デバイス・機器工学
研究機関名古屋大学

研究代表者

花井 孝明  名古屋大学, 工学部, 講師 (00156366)

研究分担者 小粥 啓子  名古屋大学, 理工科学総合研究センター, 助手 (60262862)
田中 成泰  名古屋大学, 工学部, 助手 (70217032)
HIBINO Michio  Nagoya University, Center for Integrated Research in Science and Engineering, Pr (40023139)
研究期間 (年度) 1995 – 1996
研究課題ステータス 完了 (1996年度)
配分額 *注記
2,100千円 (直接経費: 2,100千円)
1996年度: 700千円 (直接経費: 700千円)
1995年度: 1,400千円 (直接経費: 1,400千円)
キーワード最大エントロピー法 / 画像修復 / 電子顕微鏡 / 量子ノイズ / 走査透過電子顕微鏡 / 弱位相物体
研究概要

1.最大エントロピー画像修復システムの構築:電子顕微鏡用写真フィルムに撮影した通常型電子顕微鏡像最大エントロピー法(MEM)により処理するために,備品としてスキャナを購入して像をワークステーションに取り込み,さらに,従来大型計算機で開発してきたプログラムを移植して,電子顕微鏡像修復システムを構築した.
2.走査透過電子顕微鏡(STEM)像の修復:新しく考案した,ノイズを空間的にランダムに分布させる制約条件(RSD条件)を実現するように改良したMEMを,SN比の低いSTEM像に適用した.試料としては,従来MEMが有効に適用できなかった広がった物体であるフェリチン粒子を用いた.その結果,RSD条件を用いた処理により,像のSM比が向上することが分った.さらに,比較的SN比の高い暗視野STEM像にMEMを適用し,電子プローブの広がりによるぼけに対するMEMの効果を調べた.直径6.2nmの比較的大きな電子プローブを用いて記録した像では,本来直径7nmであるフェリチン粒子が像では12nmの直径にぼけて観察された.この像に新しいMEMを適用することにより粒子径は9.8nmに減少し,処理前には分離されていなかった粒子が明確に分離できた.
3.通常型電子顕微鏡像の修復:弱位相物体のCTEM像のモデルに対して,改良したMEMによる修復を行った.その結果,点物体だけでなく広い面積のディスク状位相物体についてもぼけが低滅され,像のSN比が向上することが分った。次に試料としてフェリチン粒子を用い,大きく焦点ずらししたノイズの多い実際のCTEM像を処理した.MEM処理を行うことにより焦点ずれによるぼけの修復ができ,さらに像のノイズも低滅できて,フェリチン粒子の有無や位置が正しく復元されていることが分った.

報告書

(3件)
  • 1996 実績報告書   研究成果報告書概要
  • 1995 実績報告書
  • 研究成果

    (18件)

すべて その他

すべて 文献書誌 (18件)

  • [文献書誌] 花井 孝明: "Maximum Entropy Restoration of Electron Microscope Images with a Random-Spatial-Distribution Constraint(発表予定)" Scanning Microscopy.

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1996 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 花井 孝明: "Increasc of Current Density of the Electron Probe by Correction of the Spherical Aberration with a Side-entry Type Foil Lens" Journal of Electron Microscopy. 44. 301-306 (1995)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1996 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 田中 成泰: "XTEM Sample Preparation Technique for n-Type Compound Semiconductors Vsing Photochemical Etching" Microscopy Research and Technique22GD03:35. 363-364 (1996)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1996 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 田中 成泰: "Transmission Electron Microscopy Study of InGaAsP/InGaP Thin Layer Structure Grown by Liquid Phase Epitaxy" Journal of Crystal Growth. 166. 334-338 (1996)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1996 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Takaaki Hanai: "Maximum Entropy Restoration of Electron Microscope Images with a Random-Spatial-Distribution Constraint (to be published)" Scanning Microscopy.

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1996 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Takaaki Hanai: "Increase of Current Density of the Electron Probe by Correction of the Spherical Aberration with a Side-entry Type Foil Lens" Journal of Electron Microscopy. 44-5. 301-306 (1995)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1996 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Shigeyasu Tanaka: "XTEM Sample Preparation Technique for n-Type Compound Semiconductors Using Photochemical Etching" Microscopy Research and Technique. 35-4. 363-364 (1996)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1996 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Shigeyasu Tanaka: "Transmission Electron Microscopy Study of InGaAsP/InGaP Thin Layr Structure Grown by Liquid Phase Epitaxy" Journal of Crystal Growth. 166. 334-338 (1996)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1996 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 花井孝明: "Maximum Entropy Restoration of Electron Microscope Images with a Random-Spatial-Distribution Constraint (発表予定)" Scanning Electron Microsopy.

    • 関連する報告書
      1996 実績報告書
  • [文献書誌] 花井孝明: "Increase of Current Density of the Electron Probe by Correction of the Spherical Aberration with a Side-entry Type Foil Lens" Journal of Electron Microscopy. 44・5. 301-306 (1995)

    • 関連する報告書
      1996 実績報告書
  • [文献書誌] 田中成泰: "XTEM Sample Preparation Technique for n-Type Compound Semiconductors Using Photochemical Etching" Microscopy Research and Technique. 35・4. 363-364 (1996)

    • 関連する報告書
      1996 実績報告書
  • [文献書誌] 田中成泰: "Transmission Electron Microscopy Study of InGaAsP/InGaP Thin Layer Structure Grown by Liquid Phase Epitaxy" Journal of Crystal Growth. 166・. 334-338 (1966)

    • 関連する報告書
      1996 実績報告書
  • [文献書誌] 花井孝明: "Effect of the Three-Fold Astigmatism on the Foil Lens Used for Correction of the Spherical Aberration of a Probe-Forming Lens" Optik. 97. 86-90 (1994)

    • 関連する報告書
      1995 実績報告書
  • [文献書誌] 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)

    • 関連する報告書
      1995 実績報告書
  • [文献書誌] 花井孝明: "Characteristics and Effectiveness of a Foil Lens in Correcting the Spherical Aberration of Electron Probe Instrumwnts" Abst.4th Int.Conf.Charged Particle Optics. 226-227 (1994)

    • 関連する報告書
      1995 実績報告書
  • [文献書誌] 日比野倫夫: "Detection System for Fast STEM Elemental Mapping Using Parallel EELS with a Moderate-Scale Detector" Microbeam Analysis. 3. 299-303 (1994)

    • 関連する報告書
      1995 実績報告書
  • [文献書誌] 日比野倫夫: "Formation of Fine Electron Probe by Correction of the Spherical Aberration and Its Application to STEM" Proc.!st China-Japan Joint Symposium on Microbeam. 33-38 (1994)

    • 関連する報告書
      1995 実績報告書
  • [文献書誌] 花井孝明: "Insrase of Current Density of the Electron Probe by Correction of the Spherical Aberration with a Side-Entry Type Foil Lens" Journal of Electron Microscopy. 44. 301-306 (1995)

    • 関連する報告書
      1995 実績報告書

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公開日: 1995-04-01   更新日: 2016-04-21  

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