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巻線極子を用いた走査電子顕微鏡用の色収差および球面収差同時補正光学系の構築

研究課題

研究課題/領域番号 16K06261
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
応募区分一般
研究分野 電子・電気材料工学
研究機関大阪大学

研究代表者

西 竜治  大阪大学, 超高圧電子顕微鏡センター, 准教授 (40243183)

研究期間 (年度) 2016-04-01 – 2019-03-31
研究課題ステータス 完了 (2018年度)
配分額 *注記
4,420千円 (直接経費: 3,400千円、間接経費: 1,020千円)
2018年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円)
2017年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
2016年度: 1,820千円 (直接経費: 1,400千円、間接経費: 420千円)
キーワード高次球面収差補正 / 微分代数法 / 色収差補正 / SYLC / 微分代数 / 電子光学 / 収差補正 / 走査電子顕微鏡 / 多極子
研究成果の概要

走査電子顕微鏡の多くに搭載できるようにするためシンプルな構成の収差補正器を提案した。平行な直線電流をレンズの光軸中心に対して軸対称に配置した磁性体を用いない構造である。これをSYLC(Symmetric Line Currents)と名付け、レンズ形状に起因するボケである球面収差のみならず、電子線エネルギーの揺らぎに起因するボケである色収差も同時に抑制できる収差補正器を構成できることを示した。

研究成果の学術的意義や社会的意義

電子顕微鏡の分解能を高める収差補正器として性能を高めるためには、その重要な特性量である非常に多くの種類の収差係数を求め、最適な構成を探索する。そのために微分代数という新しい数学的手法を用いたシミュレーションツールの開発を行い、SYLC収差補正器の特性を明らかにした。その結果シンプルな構成のSYLCを用いた収差補正器ができることを示した。コストを抑えた収差補正器へ展開が期待される。

報告書

(4件)
  • 2018 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2017 実施状況報告書
  • 2016 実施状況報告書
  • 研究成果

    (13件)

すべて 2018 2017 2016

すべて 雑誌論文 (3件) (うち査読あり 2件) 学会発表 (10件) (うち国際学会 2件、 招待講演 1件)

  • [雑誌論文] Spherical aberration correction with an in-lens N-fold symmetric line currents model2018

    • 著者名/発表者名
      Hoque Shahedul、Ito Hiroyuki、Nishi Ryuji
    • 雑誌名

      Ultramicroscopy

      巻: 187 ページ: 135-143

    • DOI

      10.1016/j.ultramic.2018.02.002

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書 2017 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] A Novel Method for Higher Order Aberration Correction in Electron Microscopes2017

    • 著者名/発表者名
      Shahedul Hoque, Hiroyuki Ito, Akio Takaoka, Ryuji Nishi
    • 雑誌名

      Proceedings of Microscopy & Microanalysis 2017

      巻: 23 号: S1 ページ: 472-473

    • DOI

      10.1017/s143192761700304x

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [雑誌論文] Axial geometrical aberration correction up to 5th order with N -SYLC2017

    • 著者名/発表者名
      Hoque Shahedul、Ito Hiroyuki、Takaoka Akio、Nishi Ryuji
    • 雑誌名

      Ultramicroscopy

      巻: 182 ページ: 68-80

    • DOI

      10.1016/j.ultramic.2017.06.014

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] Investigation of electromagnetic-SYLC for chromatic aberration correction2018

    • 著者名/発表者名
      R. Nishi, S. Hoque, H. Ito, and A.Takaoka
    • 学会等名
      Tenth International Conference on Charged Particle Optics (CPO-10)
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Spherical aberration correction with in-lens N-fold symmetric line currents2018

    • 著者名/発表者名
      S. Hoque, R. Nishi, H. Ito, and A.Takaoka
    • 学会等名
      Tenth International Conference on Charged Particle Optics (CPO-10)
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] インレンズ型対称線電流球面収差補正器2018

    • 著者名/発表者名
      ホックシャヘドゥル、西竜治、伊藤博之
    • 学会等名
      日本顕微鏡学会第74回学術講演会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書 2017 実施状況報告書
  • [学会発表] 対称線電流(SYLC)によるインレンズ球面収差補正器と色収差補正の検討2018

    • 著者名/発表者名
      西竜治、ホックシャヘドゥル、伊藤博之、鷹岡昭夫
    • 学会等名
      荷電粒子ビームの工業への応用第132委員会 第233回研究会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] A Novel Method for Higher Order Aberration Correction in Electron Microscopes2017

    • 著者名/発表者名
      Shahedul Hoque, Hiroyuki Ito, Akio Takaoka and Ryuji Nishi
    • 学会等名
      Microscopy & Microanalysis 2017 (M&M)
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] N-SYLCモデル球面収差補正器の微分代数法による高次収差解析とパラメータ最適化2017

    • 著者名/発表者名
      西竜治、ホックシャヘドゥル、伊藤博之、鷹岡昭夫
    • 学会等名
      日本顕微鏡学会第73回学術講演会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] 微分代数による収差解析法2017

    • 著者名/発表者名
      西竜治
    • 学会等名
      日本顕微鏡学会第73回学術講演会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] A Novel N-SYLC Model for Correcting Higher Order Geometrical Aberrations2017

    • 著者名/発表者名
      Shahedu Hoque, Hiroyuki Ito, Ryuji Nishi, Akio Takaoka
    • 学会等名
      日本顕微鏡学会第73回学術講演会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] 微分代数法による回転対称線電流を用いた球面収差補正器の特性解析2016

    • 著者名/発表者名
      西竜治、山名達也、ホックシャヘドゥル、伊藤博之、鷹岡昭夫
    • 学会等名
      日本顕微鏡学会第72回学術講演会
    • 発表場所
      仙台国際センター
    • 年月日
      2016-06-14
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] 3回対称線電流(N3-SYLC)による3 次球面収差補正の研究2016

    • 著者名/発表者名
      ホック シャヘドゥル,伊藤 博之,西 竜治,鷹岡昭夫,モンロー エリック
    • 学会等名
      日本顕微鏡学会第72回学術講演会
    • 発表場所
      仙台国際センター
    • 年月日
      2016-06-14
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書

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公開日: 2016-04-21   更新日: 2020-03-30  

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