| 研究課題/領域番号 |
18GS0211
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| 研究機関 | 大阪電気通信大学 |
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研究代表者 |
生田 孝 大阪電気通信大学, 情報通信工学部, 教授 (20103343)
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| 研究分担者 |
市橋 幹雄 名古屋大学, エコトピア科学研究所, 客員教授 (90345869)
川崎 忠寛 名古屋大学, 工学研究科, 助教 (10372533)
木村 吉秀 大阪大学, 工学研究科, 准教授 (70221215)
大江 俊美 名城大学, 理工学部, 教授 (30076632)
松谷 貴臣 近畿大学, 理工学部, 講師 (00411413)
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| キーワード | 電子顕微鏡 / 走査型透過電子顕微鏡 / 位相コントラスト / CT / Csコレクター / FE電子銃 / ナノ材料 / ナノデバイス |
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| 研究概要 |
走査型透過電子顕微鏡(STEM)に円環状対物瞳と透過電子用アレイ型検知器を装着し、並列フーリエフィルタリングによる開口合成を行えば、高分解能のまま焦点深度の深い位相像が観察できる。これにCT技術を組み合わせ、3Dナノ位相トモグラフィーを実現する事が本研究の目的である。
円環状対物瞳製作にはFIB加工を用いる。今年度はTa薄板に外径40-120μm、種々の外形内径比対物瞳を製作すると共に、瞳内壁からの散乱防止用として側壁のテーパー加工を実施している。アレイ型透過電子検知器については高効率光ファイバー結合方式の検知器を試作、リレーレンズを介して真空外に配置して予備検出実験を行っている。今後リレーレンズを廃し真空内に実装して効率を一層改善する予定。
上記の位相像観察技術を本格的に実用化するには、鏡体にCsコレクタと高輝度電子銃を装備する事が強く望まれる。Csコレクタについては、前年度の機能検討に基づいて設計図面を作成し、装置部品作製・組立を実施した。また、コレクタを駆動する高安定電源を作製し、必要性能が得られていることを確認した。更に、コレクタ電源制御のためのソフトウェアも開発し、その動作確認も完了している。現在、各開発要素を実機に搭載して、単体評価・光学系軸調整法の確立を実施している段階であり、次年度には、収差補正用ソフトウェアの開発、コレクタ装置の完成、性能評価、および改良を鋭意推進する予定である。
高輝度FE電子銃については、永久磁石と磁路材料の磁気特性実測値から高精度(誤差<数%)磁場分布解析手法を得た上で、永久磁石レンズを設計・製作し、30kVSEM用界浸型FE電子銃を試作した。さらにUHV下で冷陰極W(310)FE放出特性を実測した。今後、試作電子銃の問題点抽出と改良及び焦点特性や収差係数のシミュレーションによって電子光学系の最適化を図り、200kV界浸型FE電子銃を製作する予定である。
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