2009 Fiscal Year Annual Research Report
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18GS0211
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| Research Institution | Osaka Electro-Communication University |
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Principal Investigator |
生田 孝 Osaka Electro-Communication University, 工学部, 教授 (20103343)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
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)
大江 俊美 名城大学, 理工学部, 教授 (30076632)
児玉 哲司 名城大学, 理工学部, 教授 (50262861)
松谷 貴臣 近畿大学, 理工学部, 講師 (00411413)
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| Keywords | 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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| Research Abstract |
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。
円環状対物瞳についてはTa薄板のFIB加工技術を確立、瞳内壁散乱防止用側壁テーパー加工とチャージアップ防止用Osコートを施した外径40-120μmの円環状対物瞳を製作できる段階にある。今後さらに、円環状瞳支持橋部の細線化加工を試みる予定である。一方、アレイ型透過電子検知器については、新STEM搭載用として光ファイバー結合型円環配置シンチレーション検出器アレイを新たに設計した。目下、検知器アレイをマウントし、外部マルチアノードPMTに信号光を伝送するための光結合アダプターへ検知器アレイの組み込み加工を行う段階にあり、早急に評価実験を行う予定である。
上記技術の実用化には、STEM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、前年度までに試作したコレクタ装置の予備実験結果を踏まえ、充分な性能を引き出す為に12極子レンズの改良を行った。レンズ極子の加工・組立精度向上により収差補正される角度領域は従来の21mradから38mradまで拡大することに成功した。さらに電気的、機械的ノイズ対策を検討しており、最終的に高分解能STEM像の観察を実現する予定である。磁場界浸型FE電子銃については、30kV用電子銃の予備実験の結果を踏まえて、200kV多段加速管に搭載する永久磁石レンズを改造・再設計した。この結果従来型電子銃に比べて、数倍(6～8倍)大きなビーム電流まで利用できることが分かった。また、FE陰極のクリーニング法及び加速管の超高真空化により、電子銃動作の安定化を図る予定である。
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[Journal Article] Development of Electron Optical System Using Annure Pupils for Scanning Transmission Electron Microscope T.Matsutani, M.Taya, T.Tanaka, Y.Kimura, Y.Takai, T.Kawasaki, M.Ichihashi, T.Ikuta2009
Author(s)
T.Matsutani
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Journal Title
Proceedings of the 7th International Symposium on Atomic Level Characterization for New Materials and Devices(Dec.6-112009, held in Maui, Hawaii, USA)
Pages: 245-248
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