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JPH0715809B2 - Coincidence electron microscope - Google Patents

Coincidence electron microscope

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Publication number
JPH0715809B2
JPH0715809B2 JP1133818A JP13381889A JPH0715809B2 JP H0715809 B2 JPH0715809 B2 JP H0715809B2 JP 1133818 A JP1133818 A JP 1133818A JP 13381889 A JP13381889 A JP 13381889A JP H0715809 B2 JPH0715809 B2 JP H0715809B2
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JP
Japan
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sample
detector
pulse
image
incident position
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JP1133818A
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Inventor
隆一 志水
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新技術事業団
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Publication date
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Description

【発明の詳細な説明】 〔概要〕 電子顕微鏡に試料から放射されるX線を検出するX線検
出器とX線のエネルギーレベルを弁別する波高検知器と
を設け,電子が試料を透過する際に特定の原子と衝突し
て特性X線を放出しエネルギー損失を受けた後結像面に
入射した位置を,その時刻にその特定原子が放出したX
線をX線検出器と波高検知器が検知したタイミングによ
り識別し,試料内に存在する任意の特定元素の分布を高
いS/Nでイメージ情報化し,観察可能にした。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Outline] When an electron penetrates a sample, an electron microscope is provided with an X-ray detector for detecting X-rays emitted from the sample and a wave height detector for discriminating the energy level of the X-ray. At the position where the specific atom collides with a specific atom, emits characteristic X-rays, receives energy loss, and then enters the image plane, the specific atom emits X
The lines were identified by the timing detected by the X-ray detector and the wave height detector, and the distribution of any specific element present in the sample was converted into image information with a high S / N and made observable.

〔産業上の利用分野〕 本発明は,任意の元素について試料内の分布状態をイメ
ージ化して観察できるコインシデンス型電子顕微鏡に関
する。
TECHNICAL FIELD The present invention relates to a coincidence electron microscope capable of observing a distribution state of an arbitrary element in a sample by imaging.

〔従来の技術〕[Conventional technology]

試料に含まれている元素を分析する方法に,試料を電子
線で照射し,試料中の原子により非弾性散乱した電子の
エネルギー損失を調べる方法がある。
As a method of analyzing the elements contained in the sample, there is a method of irradiating the sample with an electron beam and examining the energy loss of the electrons inelastically scattered by the atoms in the sample.

この方法は,第6図に示すように一定のエネルギーをも
って原子に衝突し,非弾性散乱された電子のエネルギー
は,その原子の元素に固有な値のエネルギー損失を受け
ていることを利用するものである。
This method utilizes the fact that the energy of the inelastically scattered electron, which collides with an atom at a constant energy as shown in FIG. 6, undergoes energy loss of a value peculiar to the element of the atom. Is.

さらに同じ方法を用いて,試料内の特定元素の分布像を
観察可能にすることができる。具体的には,走査型ある
いは通常型の電子顕微鏡の電子光学系に電子分光器(エ
ネルギーアナライザあるいはエネルギーフィルタ)を挿
入した装置が用いられる。
Furthermore, the same method can be used to make the distribution image of the specific element in the sample observable. Specifically, an apparatus in which an electron spectroscope (energy analyzer or energy filter) is inserted in the electron optical system of a scanning or ordinary electron microscope is used.

走査型電子顕微鏡を用いる場合には,電子線の走査位置
ごとに散乱電子を検出し,そのエネルギーレベルから元
素を識別すればよいが,この場合,電子線を細く絞って
試料に照射するようになるため,試料の損傷が大きくな
る。また通常の透過型の電子顕微鏡を用いる場合には,
特定元素の分布像を結像面に生成しなければならず,技
術的に困難な問題が多い。従来知られている通常型の電
子顕微鏡を用いる装置としては,電子分光器の構造によ
り,Castaining−Henry型,Ω(オメガ)型などがある
が,例は極めて少ない。
When a scanning electron microscope is used, scattered electrons may be detected at each scanning position of the electron beam, and the element may be identified from the energy level thereof. In this case, the electron beam should be narrowed down to irradiate the sample. Therefore, the damage of the sample becomes large. When using a normal transmission electron microscope,
Since it is necessary to generate a distribution image of the specific element on the image plane, there are many technically difficult problems. Conventionally known devices using a normal type electron microscope include the Casinging-Henry type and the Ω (omega) type depending on the structure of the electron spectrometer, but there are very few examples.

〔発明が解決しようとする課題〕[Problems to be Solved by the Invention]

従来の電子顕微鏡と電子分光器とを用いた元素分布像の
観察可能な装置では,電子顕微鏡の電子光学系に電子分
光器を挿入した構造となるため,構造が複雑で価格もか
なり高くなるという問題があった。
A conventional device capable of observing an element distribution image using an electron microscope and an electron spectroscope has a structure in which an electron spectroscope is inserted in the electron optical system of the electron microscope, so that the structure is complicated and the cost is considerably high. There was a problem.

また電子顕微鏡の電子光学系中に電子分光器が挿入され
るため収差や歪みが増大し,高分解能の元素分布像を得
ることができなかった。
Moreover, since an electron spectroscope is inserted in the electron optical system of the electron microscope, aberrations and distortions increase, and a high-resolution element distribution image cannot be obtained.

さらに,散乱電子の損失エネルギースペクトルは,第7
図に例示されるようにS/Nがかなり悪く,元素識別性が
低いため,得られる元素分布像の画質は不十分なもので
あった。
Furthermore, the loss energy spectrum of scattered electrons is
As shown in the figure, the image quality of the obtained element distribution image was unsatisfactory because the S / N was quite poor and the element discrimination was low.

本発明は、従来の電子顕微鏡の基本的な構造をそのまま
利用して,高分解能の性能を何ら劣化させることなく低
コストで高画質の元素分布像を,試料に与える照射損傷
をより少なくして得る手段を提供することを目的として
いる。
INDUSTRIAL APPLICABILITY The present invention utilizes the basic structure of a conventional electron microscope as it is to reduce irradiation damage to a sample with a high-quality element distribution image at a low cost without degrading the high-resolution performance. The purpose is to provide a means of obtaining.

〔課題を解決するための手段〕[Means for Solving the Problems]

本発明は,照射電子により試料中のある原子から放出さ
れたX線を検出することによりそのレベルから元素を特
定し,他方,電子を放出した原子の位置を結像面におい
て位置検出器により識別し,X線の検出時点に位置検出器
が識別した原子の位置から,試料中の特定元素の位置を
知るものである。すなわち第6図に示されているよう
に,電子顕微鏡において,試料中の原子によって電子が
散乱されるときに放出される特性X線を検出し,これと
同時刻に結像面に到達したエネルギー損失電子をコイン
シデンス法により検出し,その入射位置を識別し,また
X線のレベルと元素種別との間の相関性を利用して,任
意の元素を識別し,その元素分布像を作成するものであ
る。
The present invention identifies an element from the level of X-rays emitted from a certain atom in a sample by irradiation electrons, while identifying the position of the electron-emitting atom by a position detector on the image plane. However, the position of the specific element in the sample is known from the position of the atom identified by the position detector at the time of detecting the X-ray. That is, as shown in FIG. 6, in an electron microscope, the characteristic X-rays emitted when electrons are scattered by the atoms in the sample are detected, and the energy that reaches the image plane at the same time as this is detected. Detecting lost electrons by coincidence method, identifying their incident position, and utilizing the correlation between X-ray level and element type, identifying any element and creating its element distribution image Is.

第1図は本発明の原理図である。図において,1は,電子
顕微鏡本体の非走査型の電子ビームコラムであり,電子
銃で発生した電子を高電圧の電界で加速し,それを集束
用の電子レンズで集束して試料面全体をカバーする径の
電子ビームを生成して試料面を照射し,試料から放出さ
れるX線をX線検出器により検出するとともに,透過し
た散乱電子による試料像を像形成用の電子レンズで拡大
し,結像面(蛍光面)に投影する構造をもつ。
FIG. 1 is a principle diagram of the present invention. In the figure, 1 is a non-scanning electron beam column of the electron microscope main body, in which electrons generated by an electron gun are accelerated by a high-voltage electric field and focused by an electron lens for focusing to cover the entire sample surface. An electron beam with a diameter to cover the sample is generated, the sample surface is irradiated, the X-rays emitted from the sample are detected by the X-ray detector, and the sample image due to the scattered electrons transmitted is magnified by the electron lens for image formation. , It has a structure to project on the image plane (fluorescent screen).

2は,分析対象の試料である。2 is a sample to be analyzed.

3は,結像面に設けられた高速の入射位置検出器であ
り,試料2から放出されて結像面に入射する電子のX,Y
位置を検出する。この場合,検出速度が速いほど時間軸
上でランダムに入射する電子を高い割合で検出すること
ができる。つまり検出の時間分解能が高められる。
Reference numeral 3 denotes a high-speed incident position detector provided on the image plane, which is the X, Y of electrons emitted from the sample 2 and incident on the image plane.
Detect the position. In this case, the higher the detection speed, the higher the rate at which electrons that are randomly incident on the time axis can be detected. That is, the time resolution of detection is improved.

4は,入射位置検出器3が検出した電子の入射位置をX,
Yの座標データに変換する座標データ変換器である。
4 is the incident position of the electron detected by the incident position detector 3 X,
It is a coordinate data converter that converts Y coordinate data.

5は,座標データを所定の時間遅延させるシフトレジス
タである。
Reference numeral 5 is a shift register that delays coordinate data by a predetermined time.

6は,必要な座標データのみを抽出するゲートである。Reference numeral 6 is a gate for extracting only necessary coordinate data.

7は,試料2から放出されるX線を検出するX線検出器
である。
An X-ray detector 7 detects X-rays emitted from the sample 2.

8は,X線検出器7が検出したX線パルスのうち,予め指
定された元素の値に相当するパルス波高のもののみを識
別する波高検知器であり,波高選別された特定波高パル
スによりゲート6を開き,そのときその特定波高のX線
パルスと同期して入射位置検出器3に入射した電子のみ
の座標データを取り出す。
Reference numeral 8 denotes a wave height detector that identifies only the pulse wave height corresponding to the value of the element designated in advance among the X-ray pulses detected by the X-ray detector 7. 6 is opened, and at that time, coordinate data of only the electrons incident on the incident position detector 3 are taken out in synchronization with the X-ray pulse having the specific wave height.

10は,画面対応のイメージデータバッファであり,波高
検知器8が検知した特定元素のX線パルスに対応する入
射電子の座標データが示すアドレスに,元素の存在を表
す表示情報が逐次蓄積される。
Reference numeral 10 denotes an image data buffer corresponding to the screen, and display information indicating the presence of the element is sequentially accumulated at the address indicated by the coordinate data of the incident electron corresponding to the X-ray pulse of the specific element detected by the wave height detector 8. .

11は,イメージデータバッファ10に蓄積されている表示
情報に基づいて,元素分布像のイメージ表示制御を行う
表示制御部である。
Reference numeral 11 is a display control unit that performs image display control of the element distribution image based on the display information accumulated in the image data buffer 10.

12は,元素分布像が表示されるCRTである。12 is a CRT on which an element distribution image is displayed.

〔作用〕[Action]

第1図に示されている本発明の構成に基づく作用を次に
説明する。なお第2図は本発明の作用の説明を示すタイ
ムチャートである。
The operation based on the configuration of the present invention shown in FIG. 1 will be described below. 2. FIG. 2 is a time chart showing the explanation of the operation of the present invention.

第1図において,電子ビームコラム1内の試料2を電子
ビームで照射すると,一定の確率で試料中のどこかの原
子に電子が衝突し,電子にエネルギー損失が生じて非弾
性散乱し,同時にX線が放出される。
In Fig. 1, when a sample 2 in an electron beam column 1 is irradiated with an electron beam, the electrons collide with some atom in the sample with a certain probability, causing an energy loss in the electrons and causing inelastic scattering. X-rays are emitted.

この散乱電子のうち結像面に向かうものは,従来の透過
型電子顕微鏡の場合と同様に,像形成用の電子レンズに
よりきまる軌道を通り,結像面上の試料に対応した位置
に到達して入射位置検出器3により捕捉され,入射位置
が検出される。その位置は座標データ変換器4で座標デ
ータに変換され,さらにシフトレジスタ5に入力されて
所定の遅延が行われる。
Among the scattered electrons, those that are directed toward the image plane pass through the trajectory determined by the electron lens for image formation, and reach the position corresponding to the sample on the image plane, as in the case of the conventional transmission electron microscope. The incident position is detected by the incident position detector 3, and the incident position is detected. The position is converted into coordinate data by the coordinate data converter 4 and further input to the shift register 5 to be delayed by a predetermined amount.

一方,同時に放出されたX線はX線検出器7により検出
され,さらにその出力のX線パルスについて波高検知器
8により波高が識別されて,予め指定された波高のX線
パルスのときにのみ波高選別された特定波高パルスがゲ
ート6に出力される。
On the other hand, the simultaneously emitted X-rays are detected by the X-ray detector 7, and the wave height of the output X-ray pulse is identified by the wave height detector 8. Only when the X-ray pulse has a predetermined wave height. The specific wave height pulse whose wave height has been selected is output to the gate 6.

第2図は,X線パルスの例を示し,元素α,β,γの種
類に応じて波高が変化している。第2図は波高選別さ
れた特定波高パルスの例であり,元素βが指定されてい
る場合のものである。
FIG. 2 shows an example of an X-ray pulse, in which the wave height changes according to the types of elements α, β, γ. FIG. 2 shows an example of pulse height-selected specific pulse heights, when the element β is designated.

このときシフトレジスタ5からシフトアウトされた座標
データは,波高検知器8が検知したX線に対応する電子
の入射位置を示す。
At this time, the coordinate data shifted out of the shift register 5 indicates the incident position of the electron corresponding to the X-ray detected by the wave height detector 8.

このようにしてゲート6において,第2図,に示す
ような座標データの抽出が行われ,指定された元素の原
子が試料中に存在するとき,その位置の座標データによ
りイメージデータバッファ10が逐次アクセスされ,元素
分布像のイメージデータが作成される。なお前述したよ
うに,試料中の原子と電子ビームの電子との衝突は確率
的に生じるので,イメージデータバッファ10中に形成さ
れるイメージデータが示す元素分布像は,始めはおぼろ
げなものであり,時間の経過とともに明確な形を示すも
のとなる。したがって,指定された元素の原子の数が少
ない場合や,入射位置検出器の検出の時間分解能が低い
場合には,十分なイメージデータを得るのにより長い時
間が必要となる。
In this way, in the gate 6, the coordinate data as shown in FIG. 2 is extracted, and when the atom of the designated element exists in the sample, the image data buffer 10 is sequentially read by the coordinate data of the position. It is accessed and image data of element distribution image is created. As described above, the collision of atoms in the sample with the electrons of the electron beam occurs stochastically, so the element distribution image shown in the image data formed in the image data buffer 10 is initially vague. Yes, it will show a clear shape over time. Therefore, when the number of atoms of the designated element is small or when the time resolution of the detection by the incident position detector is low, it takes a longer time to obtain sufficient image data.

〔実施例〕〔Example〕

第3図は本発明の1実施例の構成を示す。 FIG. 3 shows the configuration of one embodiment of the present invention.

図において,1は非走査型の電子ビームコラム,2は試料,3
は入射位置検出器,4は座標データ変換器,5はシフトレジ
スタ,6はゲート,7はX線検出器,8は波高検知器,9はゲー
トパルス発生器,10はイメージデータバッファ,13は試料
(ファージ(遺伝子))内の元素分布像,14は結像面に
おいて蛍光表示された試料の透過像である。なお第1図
と共通の要素には同一番号を付して示してあり,第1図
についてなされたその説明は第3図においても適用され
る。
In the figure, 1 is a non-scanning electron beam column, 2 is a sample, and 3
Is an incident position detector, 4 is a coordinate data converter, 5 is a shift register, 6 is a gate, 7 is an X-ray detector, 8 is a wave height detector, 9 is a gate pulse generator, 10 is an image data buffer, and 13 is an image data buffer. An element distribution image in the sample (phage (gene)), 14 is a transmission image of the sample fluorescently displayed on the image plane. Elements common to those in FIG. 1 are designated by the same reference numerals, and the description made with respect to FIG. 1 also applies to FIG.

入射位置検出器3は,2次元の電子あるいは光子などの粒
子の検出器で,たとえば光抵抗面型検出器あるいはイン
ターライン型CCDカメラやカウンターホドスコープなど
従来から知られている各種のものが利用できる。
The incident position detector 3 is a detector for particles such as two-dimensional electrons or photons, and various conventionally known ones such as a photo-resistive surface type detector, an interline type CCD camera or a counterhodoscope are used. it can.

第4図は入射位置検出器の1例の光抵抗面型検出器の構
造を示す。CdSやCdSeなどの光抵抗体(光導電性物質)
層15を金属板16上に設け,また光抵抗体層15の上にはさ
らに抵抗体膜17を設け,この抵抗体膜17の各端部にはX
電極XA,XBと,Y電極YA,YBとを取り付ける(図ではYA,YB
は省略されている)。そして金属板16の抵抗体膜17との
間には抵抗を介して適当な電圧が印加される。
FIG. 4 shows the structure of a photo resistance surface type detector which is an example of the incident position detector. Photoresistors (photoconductive materials) such as CdS and CdSe
The layer 15 is provided on the metal plate 16, and the resistor film 17 is further provided on the photo-resistor layer 15, and X is formed at each end of the resistor film 17.
Attach electrodes XA, XB and Y electrodes YA, YB (YA, YB in the figure)
Is omitted). An appropriate voltage is applied to the resistor film 17 of the metal plate 16 via a resistor.

この入射位置検出器3は,電子ビームコラム1の結像面
にある蛍光体層と接して取り付けられ,蛍光体層のいず
れかに電子が入射して発光が起こると,それに接する光
抵抗体層15の部分の抵抗値が下がり,抵抗体膜17上でパ
ルスがXとYの各電極XA,XB,YA,YBに向けて減衰しなが
ら伝播する。そのため電極に近い位置で発光が起きたと
きに電極に到達するパルスの振幅は大きくなり,反対に
電極よりも遠い位置で発光が起こるほど電極に到達する
パルスの振幅は小さくなる。そこでX座標については電
極XAとXBの対,Y座標については電極YAとYBの対をとり,
各対の電極にそれぞれ到達したパルスの振幅の比をXと
Yのそれぞれでとることにより,発光位置すなわち電子
の入射位置を求めることができる。
The incident position detector 3 is attached in contact with the phosphor layer on the image plane of the electron beam column 1, and when an electron is incident on any of the phosphor layers to cause light emission, a photoresistor layer in contact with the phosphor layer. The resistance value of the portion 15 decreases, and the pulse propagates on the resistor film 17 toward the X and Y electrodes XA, XB, YA, and YB while being attenuated. Therefore, the amplitude of the pulse reaching the electrode increases when light emission occurs at a position closer to the electrode, and the amplitude of the pulse reaching the electrode decreases as light emission occurs at a position farther than the electrode. Therefore, for the X coordinate, take the pair of electrodes XA and XB, and for the Y coordinate take the pair of electrodes YA and YB.
By taking the ratio of the amplitudes of the pulses reaching the electrodes of each pair respectively for X and Y, the light emitting position, that is, the electron incident position can be obtained.

このようにして,電子ビームコラム1内の試料2から時
間的および位置的にランダムに放出されたそして結像面
の蛍光体層に入射する電子は,入射位置検出器3によっ
て,逐次入射位置を検出される。検出された各電子の入
射位置は,デコーダで構成される第3図の座標データ変
換器4で,たとえば1バイト長のX座標データとY座標
データとに変換される。
In this way, the electrons emitted randomly from the sample 2 in the electron beam column 1 temporally and spatially and incident on the phosphor layer on the image plane are sequentially detected by the incident position detector 3. To be detected. The detected incident position of each electron is converted into, for example, X-coordinate data and Y-coordinate data of 1-byte length by the coordinate data converter 4 of FIG.

シフトレジスタ5は,クロックの周期とシフトレジスタ
5の段数の積だけの遅延をX,Yの各座標データに与え
る。この遅延量は,波高選別された特定波高パルスに基
づくゲートパルスと座標データとの間のタイミング差を
補償するために設けられており,もしもゲートパルスの
タイミングが座標データよりも早い場合には,シフトレ
ジスタ5を設ける代わりに,ゲートパルス発生器9の前
段に適当な遅延回路を設ける必要がある。
The shift register 5 gives a delay corresponding to the product of the clock cycle and the number of stages of the shift register 5 to each coordinate data of X and Y. This delay amount is provided to compensate for the timing difference between the gate pulse and the coordinate data based on the pulse height-selected specific pulse pulse. If the timing of the gate pulse is earlier than the coordinate data, Instead of providing the shift register 5, it is necessary to provide an appropriate delay circuit before the gate pulse generator 9.

波高検知器8から出力される波高選別された特定波高パ
ルスは,ゲートパルス発生器9で適当なパルス幅のゲー
トパルスに変換され,ゲート6に印加される。
The pulse height selected specific pulse pulse output from the pulse detector 8 is converted into a gate pulse having an appropriate pulse width by the gate pulse generator 9 and applied to the gate 6.

イメージデータバッファ10は,たとえばCRT画面のドッ
ト数が1024×1024であれば,これに対応するメモリ容量
をもつ。しかし,各ドットごとに輝度情報をもたせるた
め,1バイトのデータを設定可能とする。このためメモリ
容量は,1024×1024×1バイト(1Mバイト)となる。
The image data buffer 10 has a memory capacity corresponding to, for example, if the number of dots on the CRT screen is 1024 × 1024. However, since each dot has brightness information, 1-byte data can be set. Therefore, the memory capacity is 1024 x 1024 x 1 byte (1 Mbyte).

ゲート6から出力されるXおよびYの座標データはその
ままイメージデータバッファ10のアドレスとなり,その
アドレスに輝度情報が書き込まれる。各アドレスの輝度
情報は最初0にクリアされ,その後そのアドレスへのア
クセスが行われるたびに+1更新される。つまり各アド
レスの輝度情報は,そのアドレスへのアクセス回数によ
って表される。前述したように,試料中に分布するある
指定された元素の原子は,電子ビームの照射を受けて一
定の確率で電子と衝突し電子の非弾性散乱とX線の放出
とを生じる。ここで,散乱した電子は入射位置検出器3
によって検出されて試料面での衝突原子の位置を示すア
ドレスが生成され,ゲート6に入力される。他方,放出
されたX線はX線検出器7により検出され,さらに波高
検知器8により,指定された元素であることを識別され
るので,そのときゲート6に入力されたアドレスはイメ
ージデータバッファ10に送られて,アクセスが行われ
る。
The X and Y coordinate data output from the gate 6 becomes the address of the image data buffer 10 as it is, and the luminance information is written at the address. The brightness information of each address is first cleared to 0, and then +1 is updated every time the address is accessed. That is, the brightness information of each address is represented by the number of times of access to that address. As described above, an atom of a specified element distributed in the sample is irradiated with the electron beam and collides with the electron with a certain probability to cause inelastic scattering of the electron and emission of X-ray. Here, the scattered electrons are incident position detector 3
An address indicating the position of the colliding atom on the sample surface is generated and input to the gate 6. On the other hand, the emitted X-rays are detected by the X-ray detector 7 and further identified by the wave height detector 8 as the designated element. Therefore, the address input to the gate 6 at that time is the image data buffer. Sent to 10 for access.

したがって,試料中に分布する指定された元素の各原子
が電子ビーム中の電子と確率的に衝突するのに合わせ
て,衝突した原子の位置に対応するイメージデータバッ
ファ10中のアドレスがアクセスされ,そのアドレスに記
憶されている輝度情報が+1更新されるので,適当な時
間の経過後にイメージデータバッファ10の各アドレスに
は,試料中の指定された元素の原子の濃度分布を示す輝
度情報が得られ,CRTには,元素濃度に応じて明るさが変
化する元素分布像が表示できる。
Therefore, as each atom of the designated element distributed in the sample stochastically collides with the electron in the electron beam, the address in the image data buffer 10 corresponding to the position of the colliding atom is accessed, Since the brightness information stored at that address is updated by 1, the brightness information indicating the concentration distribution of the atoms of the designated element in the sample is obtained at each address of the image data buffer 10 after an appropriate time has elapsed. Therefore, the CRT can display an element distribution image whose brightness changes according to the element concentration.

さらにイメージデータバッファ10の各アドレスのデータ
長を複数バイトとし,複数種類の元素の輝度情報および
カラー属性情報を格納して,元素ごとに異なる色で複数
の元素の分布を多重表示することも可能である。
Furthermore, the data length of each address of the image data buffer 10 is set to multiple bytes, the brightness information and color attribute information of multiple types of elements can be stored, and multiple element distributions can be displayed in multiple colors with different colors for each element. Is.

第5図にこのような元素分布像の表示例を示す。図示の
ように,Fe−像,Hg−像,C−像を単独にあるいは任意に多
重化して観察可能にする。
FIG. 5 shows a display example of such an element distribution image. As shown in the figure, Fe-image, Hg-image, and C-image can be observed individually or in an arbitrary multiplex.

〔発明の効果〕〔The invention's effect〕

本発明によれば,X線の検出時刻と一致するエネルギー損
失電子のみを取り出して信号とするため,S/Nが格段に向
上し,良好な画質の元素分布像を得ることができる。
According to the present invention, only the energy loss electrons that coincide with the X-ray detection time are extracted and used as a signal, so that the S / N is significantly improved and an element distribution image with good image quality can be obtained.

またS/Nが良いため,高分解能電子顕微鏡のように極め
て弱い電子線強度を用いて観察するものにおいて有効で
あり,同様に弱い電子線強度でも十分に良質の画像が得
られることから,試料を電子線により傷つける度合も僅
かにすることができる。
In addition, since the S / N is good, it is effective for observation using extremely weak electron beam intensity such as high resolution electron microscope. Similarly, a sufficiently good image can be obtained even with weak electron beam intensity. It is possible to reduce the degree to which the electron beam is damaged by the electron beam.

また従来方法のような電子分光器を必要としないので,
通常の高分解能電子顕微鏡がそのまま利用できる利点が
あり,コスト上も有利である。
Also, because it does not require an electron spectrometer like the conventional method,
There is an advantage that a normal high resolution electron microscope can be used as it is, which is also advantageous in terms of cost.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

第1図は本発明の原理図,第2図は本発明の作用を示す
タイムチャート,第3図は本発明の1実施例の構成図,
第4図は入射位置検出器の例を示す説明図,第5図は元
素分布の表示例を示す説明図,第6図は電子の非弾性散
乱の説明図,第7図は散乱電子の損失エネルギースペク
トルの説明図である。 第1図中 1:電子ビームコラム 2:試料 3:入射位置検出器 4:座標データ変換器 5:シフトレジスタ 6:ゲート 7:X線検出器 8:波高検知器 10:イメージデータバッファ 11:表示制御部 12:CRT
1 is a principle diagram of the present invention, FIG. 2 is a time chart showing the operation of the present invention, FIG. 3 is a configuration diagram of one embodiment of the present invention,
FIG. 4 is an explanatory view showing an example of an incident position detector, FIG. 5 is an explanatory view showing a display example of element distribution, FIG. 6 is an explanatory view of inelastic scattering of electrons, and FIG. 7 is a loss of scattered electrons. It is explanatory drawing of an energy spectrum. In Fig. 1: 1: Electron beam column 2: Sample 3: Incident position detector 4: Coordinate data converter 5: Shift register 6: Gate 7: X-ray detector 8: Wave height detector 10: Image data buffer 11: Display Controller 12: CRT

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】電子ビームを試料に照射して試料を透過し
たエネルギー損失電子の像を,結像面に拡大投影する非
走査型の電子ビームコラムと, 電子ビームコラムの結像面上の電子入射位置を高速で検
出する入射位置検出器と, 電子ビームコラム内の試料から放出されるX線を検出す
るX線検出器と, X線検出器から出力されるX線パルスについて,指定さ
れた特定の元素に対応する波高のX線パルスを弁別する
波高検知器と, 入射位置検出器から出力される入射位置データを,波高
検知器から出力される波高選別された特定波高パルスに
よりゲート選別するゲート回路と, ゲート選別された入射位置データを蓄積するイメージデ
ータバッファとを備え, 試料中の指定された元素のイメージデータのみを取り出
して観察可能にしたことを特徴とするコインシデンス型
電子顕微鏡。
1. A non-scanning electron beam column for enlarging and projecting an image of energy-loss electrons transmitted through the sample by irradiating the sample with an electron beam, and electrons on the image plane of the electron beam column. The incident position detector that detects the incident position at high speed, the X-ray detector that detects the X-rays emitted from the sample in the electron beam column, and the X-ray pulse output from the X-ray detector are specified. The pulse height detector that discriminates the X-ray pulse of the pulse height corresponding to a specific element, and the incident position data output from the incident position detector are gate-selected by the pulse height selected specific pulse height pulse output from the pulse height detector. It is equipped with a gate circuit and an image data buffer that stores gate-selected incident position data. It is possible to take out and observe only the image data of the specified element in the sample. Coincidence type electron microscope to be.
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