電子顯微鏡的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明提供一種電子顯微鏡，其利用需要施加電壓的檢測器，而得到放置在氣體氣氛中的樣本的顯微鏡像。具備：氣體導(dǎo)入裝置，其用于向樣本釋放氣體；氣體控制裝置，其在該氣體導(dǎo)入裝置的氣體釋放過程中，控制上述氣體導(dǎo)入裝置的氣體釋放量使得設(shè)置有檢測器(49～51、55)的空間內(nèi)的真空度持續(xù)保持為不滿設(shè)定值。
【專利說明】
電子顯微鏡
技術(shù)領(lǐng)域
[0001] 本發(fā)明設(shè)及一種電子顯微鏡。
【背景技術(shù)】
[0002] 在利用了電子顯微鏡的樣本觀察中，有時(shí)進(jìn)行所謂的"現(xiàn)場觀察"，即在現(xiàn)場動(dòng)態(tài) 地觀察氣體氣氛中的樣本和該氣體的反應(yīng)過程。例如，在燃料電池催化劑中，如果將催化劑 暴露在氣體中，則貴金屬粒子在平坦體上移動(dòng)并進(jìn)行粒子生長，通過在現(xiàn)場觀察該粒子生 長來進(jìn)行催化劑的劣化分析。
[0003] 為了進(jìn)行運(yùn)種觀察，必須劃分保持為高真空狀態(tài)的鏡筒內(nèi)的主要空間、通過氣體 而保持為低真空狀態(tài)的樣本近旁的空間，該方式大體被分類為隔膜型和差動(dòng)排氣型。作為 前者的方式的技術(shù)之一，例如在日本特開2003-187735號(hào)公報(bào)中，記載了將樣本密閉在氣體 氣氛中的樣本保持器。該樣本保持器具備:形成有用于使電子束通過的開口的樣本載置部； W橫切該開口的方式鋪設(shè)的加熱器用金屬絲(樣本加熱裝置）；隔膜，其用于從樣本室內(nèi)（真 空）隔離樣本載置部;氣體導(dǎo)入管(氣體導(dǎo)入裝置），其用于將氣體導(dǎo)入到由該隔膜形成的樣 本載置空間。
[0004] 現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)
[0005] 專利文獻(xiàn)
[0006] 專利文獻(xiàn)1:日本特開2003-187735號(hào)公報(bào)

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007] 發(fā)明要解決的課題
[000引但是，在進(jìn)行放置在上述那樣的氣體氣氛并且低真空狀態(tài)中的樣本的現(xiàn)場觀察 時(shí)，通過動(dòng)畫進(jìn)行攝影，因此在發(fā)生了因反應(yīng)產(chǎn)生的樣本漂移、形狀變化的情況下，操作者 必須手動(dòng)地進(jìn)行修正并記錄。
[0009] 此外，還手動(dòng)地進(jìn)行電壓的控制、導(dǎo)入氣體的控制，因此，在收集數(shù)據(jù)的情況下，必 須由多個(gè)操作者進(jìn)行操作，操作者的操作錯(cuò)誤有時(shí)過剩地引起反應(yīng)。
[0010] 本發(fā)明的目的在于:提供一種電子顯微鏡，其通過修正因反應(yīng)產(chǎn)生的樣本漂移的 控制，而得到放置在氣體氣氛中的樣本的顯微鏡像。
[0011] 用于解決問題的手段
[0012] 本發(fā)明為了達(dá)到上述目的，具備:檢測器，其檢測通過向樣本照射來自電子槍的電 子線而產(chǎn)生的電子;顯示裝置，其根據(jù)該檢測器的輸出來顯示上述樣本的顯微鏡像;根據(jù)圖 像測量樣本移動(dòng)的裝置;控制氣體導(dǎo)入的裝置;氣體導(dǎo)入裝置，其用于向上述樣本釋放氣 體;氣體控制裝置，其控制上述氣體導(dǎo)入裝置的氣體釋放量使得設(shè)置有上述檢測器的空間 內(nèi)的真空度持續(xù)保持為不滿設(shè)定值。
[001引發(fā)明效果
[0014]根據(jù)本發(fā)明，能夠通過氣體氣氛中的樣本的現(xiàn)場觀察降低樣本漂移，進(jìn)行動(dòng)態(tài)圖 像觀察。
【附圖說明】
[0015] 圖1是本發(fā)明的實(shí)施方式的掃描型透視電子顯微鏡的概要結(jié)構(gòu)圖。
[0016] 圖2是表示本發(fā)明的實(shí)施方式的電子顯微鏡裝置中的為了得到透射掃描像而使用 的透射掃描型電子顯微鏡部的圖。
[0017] 圖3是本發(fā)明的實(shí)施方式的樣本保持器53的概要結(jié)構(gòu)圖。
[0018] 圖4是本發(fā)明的實(shí)施方式的電子顯微鏡的鏡體內(nèi)設(shè)置的各間隔室的劃分的概要 圖。
[0019] 圖5是本發(fā)明的實(shí)施方式的壓力顯示部90的概要結(jié)構(gòu)圖。
[0020] 圖6是本發(fā)明的實(shí)施方式的監(jiān)視器39的顯示畫面的一個(gè)例子。
[0021] 圖7是本發(fā)明的實(shí)施方式的動(dòng)畫記錄畫面的一個(gè)例子。
[0022] 圖8是本發(fā)明的實(shí)施方式的監(jiān)視器39的顯示畫面的一個(gè)例子。
[0023] 圖9是表示在窗口 111中顯示二次電子像并在窗口 112中顯示明視野像的情況下的 圖像顯示部101的一個(gè)例子的圖。是本發(fā)明的實(shí)施方式的監(jiān)視器39的顯示畫面的一個(gè)例子。
[0024] 圖10是本發(fā)明的跟蹤功能跟蹤的一個(gè)例子。
[0025] 圖11是執(zhí)行本發(fā)明的跟蹤功能的一個(gè)例子。
[0026] 圖12是執(zhí)行本發(fā)明的面積、周長功能的一個(gè)例子。
[0027] 圖13是執(zhí)行本發(fā)明的視野對位的一個(gè)例子。
[0028] 圖14是本發(fā)明的氣體控制控制模塊的一個(gè)例子。
[0029] 圖15是本發(fā)明的氣體導(dǎo)入控制例子。
[0030] 圖16是氣體導(dǎo)入的流程圖。
【具體實(shí)施方式】
[0031] W下，使用【附圖說明】本發(fā)明的實(shí)施方式。此外，W下W掃描型透射電子顯微鏡 (STEM)為例子進(jìn)行說明，但本發(fā)明不只能夠應(yīng)用于包括掃描型電子顯微鏡(SEM)、透射型電 子顯微鏡(TEM) W及掃描型透射電子顯微鏡的電子顯微鏡，也能夠應(yīng)用于電荷粒子線裝置。
[0032] 圖1是本發(fā)明的實(shí)施方式的掃描型透視電子顯微鏡的概要結(jié)構(gòu)圖。該圖所示的電 子顯微鏡裝置具備：電子槍1;第一和第二照射透鏡線圈2、3;第一和第二偏向線圈（掃描線 圈)4、5;物鏡線圈6;第一和第二電磁式樣本影像移動(dòng)用線圈7、8;第一和第二中間透鏡線圈 9、10;第一和第二投影透鏡線圈11、12;勵(lì)磁電源13~23;數(shù)字模擬變換器(DAC)24~34;微 處理器(MPU)35;硬盤驅(qū)動(dòng)器化DD)36;運(yùn)算裝置(ALU)37;監(jiān)視器控制器(CRT控制器)38;監(jiān) 視器(CRT)39;接口（I/F)40、41;倍率切換用旋轉(zhuǎn)編碼器(RE)42;輸入用旋轉(zhuǎn)編碼器(RE)43; 鍵盤44;鼠標(biāo)57 ; RAM45; R0M46;圖像取入接口 48。在光軸上配置有保持樣本70(參照圖3)的 樣本保持器53。圖示的物鏡線圈6是強(qiáng)勵(lì)磁透鏡(參照圖4)，在樣本的上側(cè)和下側(cè)形成有透 鏡。
[0033] 圖2是提取并表示本發(fā)明的實(shí)施方式的電子顯微鏡裝置中的與本發(fā)明有關(guān)的主要 部分的圖。在該圖中，本實(shí)施方式的電子顯微鏡部搭載有：電子槍1;由照射透鏡線圈2、3形 成的收斂電子透鏡;作為在樣本70(參照圖3)上掃描通過電子槍1產(chǎn)生的電子線的掃描裝置 的偏向線圈（掃描線圈)4、5;保持有樣本70的樣本保持器53;檢測通過向樣本70照射來自電 子槍1的電子線而產(chǎn)生的電子的檢測器(二次電子檢測器51、反射電子檢測器55、暗視野像 檢測器50W及明視野像檢測器49);計(jì)算機(jī)80;根據(jù)檢測器51、55、50、49的輸出顯示樣本70 的顯微鏡像的監(jiān)視器39;顯示鏡體內(nèi)的各部的真空度的壓力顯示部90。在計(jì)算機(jī)80中安裝 有微處理器35、HDD36、監(jiān)視器控制器38、34145、1?0146^及圖像取入接口48等圖1所示的硬 件的一部分;用于對顯示在監(jiān)視器39中的顯微鏡像進(jìn)行錄像的錄像控制裝置95等。
[0034] 圖3是本發(fā)明的實(shí)施方式的樣本保持器53的概要結(jié)構(gòu)圖。如該圖所示，樣本保持器 53具備加熱器(加熱裝置)64、真空計(jì)65、氣體導(dǎo)入裝置60。
[0035] 加熱器64由架設(shè)在與電源(未圖示)連接的一對引線上的金屬絲構(gòu)成，將樣本70附 著保持在該金屬絲上。即，加熱器64還作為樣本保持部發(fā)揮功能。在加熱器64上安裝有溫度 傳感器，能夠檢測樣本70的溫度。將溫度傳感器的輸出（即樣本溫度)輸出到計(jì)算機(jī)80,根據(jù) 需要顯示在監(jiān)視器39上。根據(jù)從安裝在計(jì)算機(jī)80中的加熱器控制裝置83向加熱器64輸出的 控制信號(hào)，控制加熱器64的輸出。
[0036] 真空計(jì)65用于檢測樣本70近旁的真空度(壓力），被設(shè)置在樣本保持器53內(nèi)。真空 計(jì)65在圖示的例子中W位于距離樣本70的ImmW內(nèi)的方式被安裝在樣本保持器53中，但也 可W從樣本保持器53獨(dú)立地設(shè)置。將真空計(jì)65的輸出（樣本70近旁的壓力）輸出到計(jì)算機(jī) 80,顯示在壓力顯示部90(參照圖2)，或在控制氣體導(dǎo)入裝置60的氣體釋放量（后述）中利 用。
[0037] 圖4是本發(fā)明的實(shí)施方式的電子顯微鏡的鏡體內(nèi)設(shè)置的各間隔室的劃分的概要 圖。在本實(shí)施方式的電子顯微鏡的鏡體內(nèi)，能夠分類為電子槍室71、第一中間室72、第二中 間室73、第=中間室74、樣本室75。在劃分電子槍室71和第一中間室72的間隔壁設(shè)置有第一 節(jié)流孔76。在劃分第一中間室72和第二中間室73的間隔壁設(shè)置有電子槍閥78。在設(shè)置在第 二中間室內(nèi)的間隔壁設(shè)置有第二節(jié)流孔79，在劃分第二中間室74和第=中間室75的間隔壁 設(shè)置有第=節(jié)流孔84。通過物鏡的上磁極85劃分第=中間室75和樣本室76,在樣本室76內(nèi) 的物鏡的上磁極85和下磁極86之間配置有樣本保持器53。
[0038] 電子槍室71連接有真空累（離子累）87曰，第一中間室72連接有真空累（離子累） 87b，第二中間室73連接有真空累(離子累)87c，第=中間室74、形成在上磁極85和下磁極86 之間的空間、下磁極87的下方的空間經(jīng)由獨(dú)立的路徑連接有同一真空累(滿輪分子累88W 及干式真空累89)。
[0039] 在第S中間室74內(nèi)，設(shè)置有在檢測通過來自電子槍1的電子線而產(chǎn)生的二次電子 時(shí)被施加預(yù)定的電壓(提取電壓)的二次電子檢測器51。根據(jù)從搭載在計(jì)算機(jī)80內(nèi)的檢測器 控制裝置82向二次電子檢測器51輸出的控制信號(hào)，控制二次電子檢測器51的電壓的施加。 在滿輪分子累88的吸入口設(shè)置有真空計(jì)77,將真空計(jì)77的檢測值輸出到計(jì)算機(jī)80。
[0040] 圖5是本發(fā)明的實(shí)施方式的壓力顯示部90的概要結(jié)構(gòu)圖。該圖所示的壓力顯示部 90具備:第一顯示部91，其顯示設(shè)置在滿輪分子累88的吸入口的近旁的真空計(jì)77的檢測值； 第二顯示部92,其顯示設(shè)置在樣本保持器53內(nèi)的真空計(jì)65的檢測值。在該圖的例子中，滿輪 分子累88的吸入口處的壓力為0.034(化），與此相對，將樣本70近旁的壓力保持為1.0(化）。
[0041] 返回到圖3,氣體導(dǎo)入裝置60用于向被照射了通過電子槍1產(chǎn)生的電子線的樣本70 釋放氣體。氣體導(dǎo)入裝置60具備:氣體噴嘴61，其與氣體鋼瓶(未圖示)連接，在前端具有在 樣本保持器53內(nèi)開口的噴射口 63;調(diào)整閥62,其用于調(diào)整從噴射口 63釋放的氣體釋放量。噴 射口 63朝向加熱器64，向加熱器64的金屬絲上的樣本70釋放來自噴射口的氣體。調(diào)整閥62 是電磁閥，根據(jù)從氣體控制裝置81輸出的控制信號(hào)，控制調(diào)整閥62的開度。
[0042] 氣體控制裝置81用于在氣體導(dǎo)入裝置60導(dǎo)入氣體的過程中，控制氣體導(dǎo)入裝置60 的氣體導(dǎo)入量(釋放量)使得設(shè)置了二次電子檢測器51的第=中間室74內(nèi)的真空度持續(xù)地 保持為不滿設(shè)定值P1。氣體控制裝置81被搭載在計(jì)算機(jī)80內(nèi)。向氣體控制裝置81輸入真空 計(jì)65的輸出，氣體控制裝置81根據(jù)從真空計(jì)65輸入的該真空度，調(diào)整向樣本保持器53內(nèi)的 氣體導(dǎo)入量(釋放量）。具體而言，氣體控制裝置81執(zhí)行W下的處理，即在從真空計(jì)65輸入的 壓力值不滿設(shè)定值Pl的情況下，將調(diào)整閥62保持為預(yù)定的開度，在從真空計(jì)65輸入的壓力 值為設(shè)定值Pl W上的情況下，關(guān)閉調(diào)整閥62而停止氣體導(dǎo)入裝置60向樣本70釋放氣體。
[0043] 根據(jù)向二次電子檢測器51施加的電壓(提取電壓）的值、通過氣體導(dǎo)入裝置60導(dǎo)入 的氣體的種類決定與氣體導(dǎo)入量的控制相關(guān)的設(shè)定值P1，設(shè)定為在向二次電子檢測器51施 加提取電壓時(shí)不產(chǎn)生放電的值。
[0044] 圖6是本發(fā)明的實(shí)施方式的監(jiān)視器39的顯示畫面的一個(gè)例子。該圖示的畫面具備： 圖像顯示部101，其顯示電子顯微鏡111、112;圖像控制部102,其用于控制顯示在圖像顯示 部101的圖像11U112;主控制部103,其主要用于進(jìn)行電子顯微鏡的操作。
[0045] 在圖像顯示部101中在每個(gè)窗口中顯示一個(gè)W上的電子顯微鏡圖像。能夠經(jīng)由主 控制部103自由地增減顯示在圖像顯示部101的窗口的個(gè)數(shù)。在圖9所示的例子中，顯示出2 個(gè)窗口（圖像)111、112。
[0046] 在圖像控制部102中，能夠控制顯示在圖像顯示部101的窗口 111、112中的用鼠標(biāo) 57等選擇出的窗口（ W下有時(shí)稱為"選擇窗口"）相關(guān)的圖像。圖10是圖像控制部102的放大 圖。如該圖所示，圖像控制部102具備單獨(dú)按鍵121、二次電子像按鍵122、明視野像按鍵123、 暗視野像按鍵124、反射電子像按鍵125、彩色按鍵126、重疊按鍵131、上圖像下拉菜單132、 下圖像下拉菜單133、彩色按鍵134、彩色按鍵135、透射率輸入部136、時(shí)刻按鍵141、真空度 按鍵142、樣本溫度按鍵143、時(shí)間按鍵144、錄像按鍵151。在圖10的例子中，用"涂黑"表示正 在選擇的按鍵，用"涂白"表示沒有選擇的按鍵。
[0047] 如果選擇圖像顯示部101內(nèi)的窗口 11U112的任意一個(gè)，按下二次電子像按鍵122， 則通過實(shí)時(shí)的動(dòng)畫在選擇窗口中顯示在該時(shí)刻通過二次電子檢測器51檢測出的二次電子 像。同樣，如果按下明視野像按鍵123,則在選擇窗口中顯示明視野像，如果按下暗視野像按 鍵124,則在選擇窗口中顯示暗視野像，如果按下反射電子像按鍵125,則在選擇窗口中顯示 反射電子像。可W只按下運(yùn)些按鍵122、123、124、125中的任意一個(gè)，如果按下所選擇的按鍵 W外的按鍵，則解除此前選擇出的按鍵的選擇。由此，能夠切換選擇窗口內(nèi)的圖像。能夠根 據(jù)操作者的希望交替地實(shí)時(shí)顯示二次電子像、明視野像、暗視野像、W及反射電子像，因此 例如能夠容易地掌握樣本70的粒子的移動(dòng)。
[0048] 如果按下彩色按鍵126,則顯示在選擇窗口中的圖像從灰度等級(jí)顯示變化為模擬 彩色顯示。在此，所謂的模擬彩色顯示是指相當(dāng)于代替黑白的濃淡，而用例如單一的有色彩 的綠色的濃淡來顯示圖像。能夠與其他按鍵122、123、124、125-起選擇彩色按鍵126。如果 再次按下彩色按鍵126,則解除選擇，顯示圖像恢復(fù)為灰度等級(jí)顯示。
[0049] 如果選擇圖像顯示部101內(nèi)的窗口 111、112的任意一個(gè)，按下時(shí)刻按鍵144，則在該 選擇窗口內(nèi)的圖像上顯示該圖像的攝影時(shí)刻。如果按下真空按鍵142，則在該選擇窗口內(nèi)的 圖像上顯示該圖像的攝影時(shí)刻的真空計(jì)65的真空度(壓力）。如下按下樣本溫度按鍵143,則 在該選擇窗口內(nèi)的圖像上顯示該圖像的攝影時(shí)刻的樣本溫度。如果按下時(shí)間按鍵144,則在 該選擇窗口內(nèi)的圖像上顯示從開始樣本70的觀察的時(shí)刻到該圖像的攝影時(shí)刻的經(jīng)過時(shí)間。 由操作者經(jīng)由主控制部103指定樣本70的觀察開始時(shí)刻。
[0050] 此外，在圖示的例子中，在窗口內(nèi)的圖像上顯示時(shí)刻、真空度、樣本溫度W及時(shí)間， 但也可W在畫面上的其他地方顯示它們。進(jìn)而，只要是圖像相關(guān)的信息，當(dāng)然也可W顯示時(shí) 亥IJ、真空度、樣本溫度W及時(shí)間W外的信息(例如在觀察中通過加熱器64向樣本70施加的總 的能量、作為電子顯微鏡的觀察條件的電子的加速電壓、倍率W及標(biāo)度條等）。
[0051] 錄像按鍵151是用于將顯示在選擇窗口內(nèi)的圖像(動(dòng)畫)記錄(錄像)到計(jì)算機(jī)80內(nèi) 的存儲(chǔ)裝置(例如HDD、R0M)的按鍵。如果按下錄像按鍵151，則向錄像控制裝置95輸出錄像 開始信號(hào)，開始選擇窗口內(nèi)的動(dòng)畫的錄像。另一方面，如果再次按下錄像按鍵151，則向錄像 控制裝置95輸出錄像停止信號(hào)而停止錄像。此外，在本實(shí)施方式中，是通過按下錄像按鍵 151來開始錄像的結(jié)構(gòu)，但也可W設(shè)定錄像控制裝置95使得在電子顯微鏡的運(yùn)轉(zhuǎn)過程中自 動(dòng)地錄像經(jīng)由各檢測器51、55、49、50攝影的全部動(dòng)畫。也可^是能夠在觀察結(jié)束后將該錄 像的動(dòng)畫顯示在圖像顯示部101的結(jié)構(gòu)。另外，操作該情況下的錄像動(dòng)畫的顯示也經(jīng)由圖像 顯不部101和圖像巧制部102即可。
[0052] 圖11是表示在窗口 111中顯示二次電子像，在窗口 112中顯示明視野像的情況下的 圖像顯示部101的一個(gè)例子的圖。顯示在各窗口 中的圖像同步，根據(jù)通過各檢測器 51、55、49、50在同時(shí)刻檢測出的輸出而制作。在該圖示的例子中，針對各窗口 11、112按下真 空度按鍵142、樣本溫度按鍵143W及時(shí)間按鍵144,在各窗口 11、112內(nèi)的圖像上顯示真空 度、樣本溫度W及時(shí)間。如果利用二次電子像進(jìn)行樣本70的現(xiàn)場觀察，則能夠觀察=維的樣 本的變化，因此能夠觀察例如樣本70的粒子中的存在于樣本70的表面的粒子移動(dòng)并從樣本 表面沉入樣本內(nèi)部的情況等。
[0053] 另外，如果如圖6那樣并排配置二次電子像和明視野像并同時(shí)顯示，則能夠同時(shí)觀 察樣本70的表面和內(nèi)部。由此，如果能夠確認(rèn)例如在某時(shí)刻在二次電子像上存在于樣本70 的表面的粒子此后從二次電子像消失但依然存在于明視野像中，則能夠容易地確認(rèn)存在于 樣本70的表面的粒子從樣本表面移動(dòng)到了樣本內(nèi)部。
[0054] 圖12是表示將6個(gè)窗口 111、112、113同時(shí)顯示在圖像顯示部101的情況下的一個(gè)例 子的圖。在該圖示的例子中，在追加的窗口 113中顯示出暗視野像。如果運(yùn)樣同時(shí)顯示在同 時(shí)刻檢測出的二次電子像、明視野像W及暗視野像，則能夠同時(shí)觀察樣本70的表面、內(nèi)部W 及背面，例如能夠容易地掌握樣本70的粒子位于表面、內(nèi)部、背面的哪個(gè)。此外，也可W代替 追加窗口或其他像，而將反射電子像顯示在畫面顯示部101。反射電子像具有樣本的表面和 內(nèi)部，因此能夠取得二次電子像和暗視野像合在一起的圖像。
[0055] 圖9是表示在一個(gè)窗口上適當(dāng)?shù)厍袚Q顯示多種圖像的情況下的一個(gè)例子的圖。通 過按下二次電子像按鍵122、明視野像按鍵123、暗視野像按鍵124、反射電子像按鍵125,能 夠進(jìn)行顯示在選擇窗口上的圖像的選擇（圖像的切換）。由此，能夠在選擇窗口中顯示同時(shí) 刻的二次電子像、明視野像、暗視野像W及反射電子像中的任意一個(gè)。在圖示的例子中，表 示出在導(dǎo)入氣體前從二次電子像切換到暗視野像，在導(dǎo)入氣體后從二次電子像切換為暗視 野像的情況。如果運(yùn)樣在觀察中實(shí)時(shí)地切換圖像的種類，則例如能夠容易地在視覺上掌握 樣本70的粒子移動(dòng)。
[0056] 返回到圖9的說明。如果選擇圖像顯示部101內(nèi)的窗口 的任意一個(gè)并按下 重疊按鍵131，則能夠在選擇窗口內(nèi)重疊地顯示二次電子像、明視野像、暗視野像W及反射 電子像中的任意2個(gè)。
[0057] 上圖像下拉菜單132用于在按下了重疊按鍵131的窗口中，從二次電子像、明視野 像、暗視野像W及反射電子像中選擇顯示在上邊的圖像，在圖8的例子中，選擇了二次電子 像。下圖像下拉菜單133用于在按下了重疊按鍵131的窗口中，從二次電子像、明視野像、暗 視野像W及反射電子像中選擇顯示在下邊的圖像，在圖10的例子中，選擇了暗視野像。在通 過重疊按鍵131重疊顯示了選擇窗口時(shí)，在從重疊顯示恢復(fù)為單獨(dú)顯示時(shí)，使用單獨(dú)按鍵 121。此外，根據(jù)在恢復(fù)時(shí)按下的按鍵(二次電子像按鍵122、明視野像按鍵123、暗視野像按 鍵124、反射電子像按鍵125W及彩色按鍵126)，決定在恢復(fù)為單獨(dú)顯示時(shí)顯示在選擇窗口 中的圖像。
[0058] 圖10設(shè)及因反應(yīng)產(chǎn)生的粒子的跟蹤功能，是對粒子的移動(dòng)進(jìn)行軌跡顯示的功能。 在圖11中表示跟蹤執(zhí)行例子。關(guān)于跟蹤，使用標(biāo)準(zhǔn)化相關(guān)來確定粒子，W下針對基于圖像的 模板匹配的模板圖像捜索表示一個(gè)例子。對源圖像的指定區(qū)域內(nèi)的全部像素進(jìn)行公式（1) 所示的相關(guān)運(yùn)算，檢測一致度系數(shù)(r)為最大（1.0)的點(diǎn)作為移動(dòng)量。運(yùn)時(shí)，將一致度定義為 將r乘W100。
[0059] 「公式U
[0060] (1)
[0061] f:源圖像
[0062] g:模板圖像
[0063] n:模板區(qū)域內(nèi)有效像素?cái)?shù)
[0064] (l<n< = 65536:相當(dāng)于256X256)
[0065] 如果使用本方式，則相關(guān)系數(shù)計(jì)算的計(jì)算公式自身對數(shù)據(jù)進(jìn)行了標(biāo)準(zhǔn)化，因此對 于亮度的變動(dòng)、模糊，一致度變高。對與模板圖像的區(qū)域?qū)?yīng)的源圖像的一個(gè)區(qū)域，進(jìn)行運(yùn) 些運(yùn)算。本發(fā)明的標(biāo)準(zhǔn)化相關(guān)捜索設(shè)定了設(shè)置、訓(xùn)練、捜索的3個(gè)階段，設(shè)置是從輸入圖像中 切出模板圖像，訓(xùn)練將切出的圖像登記為標(biāo)準(zhǔn)化相關(guān)捜索的模板圖像。接著，捜索進(jìn)行通過 訓(xùn)練登記的模板的捜索。移動(dòng)量計(jì)算用于計(jì)算移動(dòng)位置，按照子像素精度進(jìn)行計(jì)算。
[0066] 圖12表示測定粒子的面積、周長的例子。關(guān)于面積和周長，可W進(jìn)行二值化處理， 如圖那樣來進(jìn)行處理。
[0067] 在圖13中表示實(shí)施視野匹配的例子。通過按階段和進(jìn)行影像偏移來對在跟蹤功能 中使用的粒子的移動(dòng)量進(jìn)行修正，匹配視野位置。
[0068] 在圖14中表示本發(fā)明的控制框圖，在圖15中表示控制例子。圖15的橫軸是時(shí)間，縱 軸是真空度，通過在預(yù)定的時(shí)間內(nèi)使真空度上升來進(jìn)行控制，能夠控制反應(yīng)，降低樣本的移 動(dòng)。
[0069] 在圖16中表示真空壓的控制方法。能夠通過開閉氣體導(dǎo)入閥，控制樣本近旁的真 空度。
[0070] 附圖標(biāo)記說明
[0071] 1:電子槍;2:第一照射透鏡線圈；3:第二照射透鏡線圈；4:第一偏向線圈；5:第二 偏向線圈;6:物鏡線圈；7:第一電磁式樣本影像移動(dòng)用線圈;8:第二電磁式樣本影像移動(dòng)用 線圈；9:第一中間透鏡線圈；10:第二中間透鏡線圈；11:第一投影透鏡線圈；12:第二投影透 鏡線圈；13~23:勵(lì)磁電源;24~34: DAC; 35:微處理器;36:存儲(chǔ)裝置;37:運(yùn)算裝置;38:監(jiān)視 器控制器;39:監(jiān)視器;40~41:1化42:倍率切換用旋轉(zhuǎn)編碼器;43:輸人用旋轉(zhuǎn)編碼器;44: 鍵盤;45: RAM; 46: ROM; 47:掃描像取入接口； 48:圖像取入接口； 49:明視野像檢測器;50:暗 視野像檢測器;51:二次電子檢測器;52: X射線檢測器;53:樣本臺(tái)；54:化檢測器;55:反射電 子檢測器;59:加熱器;60:氣體導(dǎo)入裝置;62:調(diào)整閥；63:噴射口； 64:加熱器;65:真空計(jì)； 70:樣本;77:真空計(jì);81:氣體控制裝置;82:檢測器控制裝置;83:加熱器控制裝置;90:壓力 顯示部;95:錄像控制裝置;101:圖像顯示部。
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種電子顯微鏡，其特征在于，具備： 檢測器，其檢測通過向樣本照射來自電子槍的電子線而產(chǎn)生的電子； 顯示裝置，其根據(jù)該檢測器的輸出來顯示上述樣本的顯微鏡像； 氣體導(dǎo)入裝置，其用于向上述樣本釋放氣體；以及 氣體控制裝置，其在該氣體導(dǎo)入裝置的氣體釋放過程中，控制上述氣體導(dǎo)入裝置的氣 體釋放量使得設(shè)置了上述檢測器的空間內(nèi)的真空度持續(xù)保持為不滿設(shè)定值。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的電子顯微鏡，其特征在于， 該電子顯微鏡具備多個(gè)上述檢測器， 上述顯示裝置根據(jù)多個(gè)上述檢測器的輸出，同時(shí)顯示多個(gè)顯微鏡像， 該電子顯微鏡具備:保存播放裝置，其將該多個(gè)顯微鏡像同時(shí)作為動(dòng)畫而保存和播放。3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的電子顯微鏡，其特征在于， 在UI上對保存的動(dòng)態(tài)圖像指定任意的形狀，由此根據(jù)圖像相關(guān)在動(dòng)畫文件內(nèi)跟蹤形 狀，對其移動(dòng)軌跡進(jìn)行數(shù)據(jù)化，并且在動(dòng)畫上顯示軌跡。4. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的電子顯微鏡，其特征在于， 通過多個(gè)檢測器圖像同時(shí)顯示，指定任意的形狀，由此根據(jù)圖像相關(guān)來跟蹤顯示圖像 的形狀，對其移動(dòng)軌跡進(jìn)行數(shù)據(jù)化，并且在顯示圖像上顯示軌跡。5. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的電子顯微鏡，其特征在于， 在UI上對保存的動(dòng)態(tài)圖像指定任意的形狀，由此根據(jù)圖像相關(guān)在動(dòng)畫文件內(nèi)跟蹤形 狀，將視野固定在其位置，由此在動(dòng)畫上顯示沒有漂移的圖像。6. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的電子顯微鏡，其特征在于， 該電子顯微鏡具備:視野移動(dòng)單元，其以電磁式或機(jī)械式移動(dòng)視野， 通過多個(gè)檢測器圖像同時(shí)顯示，指定任意的形狀，由此根據(jù)圖像相關(guān)來跟蹤顯示圖像 的形狀，使用上述視野移動(dòng)單元進(jìn)行視野移動(dòng)到指定的位置，由此顯示沒有漂移的圖像。7. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的電子顯微鏡，其特征在于， 通過檢測圖像內(nèi)的特征點(diǎn)的移動(dòng)，能夠在各視野中提取所跟蹤的形狀，并對該提取出 的形狀測量面積、周長等。
【文檔編號(hào)】H01J37/244GK105830193SQ201480046186
【公開日】2016年8月3日
【申請日】2014年3月14日
【發(fā)明人】大八木敏行, 四辻貴文
【申請人】株式會(huì)社日立高新技術(shù)