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

2018 年度 研究成果報告書

• 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
• キーワード: 高次球面収差補正 / 微分代数法 / 色収差補正

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。

自由記述の分野

電子光学

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。