JP2945431B2 - 結像型ｘ線顕微鏡 - Google Patents
結像型ｘ線顕微鏡Info
- Publication number
- JP2945431B2 JP2945431B2 JP2050558A JP5055890A JP2945431B2 JP 2945431 B2 JP2945431 B2 JP 2945431B2 JP 2050558 A JP2050558 A JP 2050558A JP 5055890 A JP5055890 A JP 5055890A JP 2945431 B2 JP2945431 B2 JP 2945431B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- optical system
- ray
- axis
- objective lens
- curvature
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G21—NUCLEAR PHYSICS; NUCLEAR ENGINEERING
- G21K—HANDLING OF PARTICLES OR IONISING RADIATION NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; IRRADIATION DEVICES; GAMMA RAY OR X-RAY MICROSCOPES
- G21K7/00—Gamma- or X-ray microscopes
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- High Energy & Nuclear Physics (AREA)
- Lenses (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は結像型Ｘ線顕微鏡に関し、特に対物レンズと
してシュヴァルツシルド光学系を使用した軟Ｘ線領域の
波長を利用する結像型Ｘ線顕微鏡に関するものである。
してシュヴァルツシルド光学系を使用した軟Ｘ線領域の
波長を利用する結像型Ｘ線顕微鏡に関するものである。
近年、可視光よりも波長の短いＸ線を利用して高解像
度をもって物体像を観察したいという要望が強まり、そ
れに応じてＸ線顕微鏡が開発されてきている。
度をもって物体像を観察したいという要望が強まり、そ
れに応じてＸ線顕微鏡が開発されてきている。
Ｘ線顕微鏡には、走査型と結像型の２つのタイプが知
られている。走査型のＸ線顕微鏡は第14図に示すように
Ｘ線源１と、ピンホール２と、対物レンズ３と、光軸に
垂直な方向に移動自在に配置した試料４と、Ｘ線検出器
５とを同軸に配置した構成を有している。そして、ピン
ホール２を通過したＸ線を対物レンズ３により試料４上
に微小スポットＯとして集束させ、試料４を光軸に垂直
な面内で移動させることにより、試料４の所定の領域を
走査して大きさを持った試料の像を検出するものであ
る。
られている。走査型のＸ線顕微鏡は第14図に示すように
Ｘ線源１と、ピンホール２と、対物レンズ３と、光軸に
垂直な方向に移動自在に配置した試料４と、Ｘ線検出器
５とを同軸に配置した構成を有している。そして、ピン
ホール２を通過したＸ線を対物レンズ３により試料４上
に微小スポットＯとして集束させ、試料４を光軸に垂直
な面内で移動させることにより、試料４の所定の領域を
走査して大きさを持った試料の像を検出するものであ
る。
一方、結像型のＸ線顕微鏡は第15図に示すようにＸ線
源１と、コンデンサレンズ６と、試料４と、対物レンズ
３と、Ｘ線検出器５とを同軸には配置した構成を有して
いる。Ｘ線源１からのＸ線はコンデンサレンズ６により
試料４上の所定の面積を持った領域に大きさを持ったス
ポットとして集束される。そして、試料４を透過し、あ
るいは試料４で回折されたＸ線は対物レンズ３により検
出器５上に結像され、前記の物体の像が拡大形成され
る。
源１と、コンデンサレンズ６と、試料４と、対物レンズ
３と、Ｘ線検出器５とを同軸には配置した構成を有して
いる。Ｘ線源１からのＸ線はコンデンサレンズ６により
試料４上の所定の面積を持った領域に大きさを持ったス
ポットとして集束される。そして、試料４を透過し、あ
るいは試料４で回折されたＸ線は対物レンズ３により検
出器５上に結像され、前記の物体の像が拡大形成され
る。
斯かるＸ線顕微鏡用の対物レンズとして使用できる光
学系として、シュヴァルツシルド光学系が知られてい
る。これは第１図に示すように、中心部に開口を有する
凹面鏡７と凸面鏡８とを、凸面鏡８が凹面鏡７の開口と
対向するように光軸上に配置したもので、物点Ｏから発
した光線を凹面鏡７、凸面鏡８の順に反射させて像点Ｉ
に物体像を形成することができるものである。
学系として、シュヴァルツシルド光学系が知られてい
る。これは第１図に示すように、中心部に開口を有する
凹面鏡７と凸面鏡８とを、凸面鏡８が凹面鏡７の開口と
対向するように光軸上に配置したもので、物点Ｏから発
した光線を凹面鏡７、凸面鏡８の順に反射させて像点Ｉ
に物体像を形成することができるものである。
このシュヴァルツシルド光学系を対物レンズとして結
像型のＸ線顕微鏡を構成する場合には、比較的大きな像
高を持った物体像を形成する必要があるため、対物レン
ズの軸外収差を初めとする諸収差を良好に補正する必要
がある。また、十分な明るさの像を得、かつ高解像度を
得るためには対物レンズの物体側開口数を大きくする必
要がある。さらに、光学系の組立て調整誤差などによる
性能の劣化を防止することも必要である。
像型のＸ線顕微鏡を構成する場合には、比較的大きな像
高を持った物体像を形成する必要があるため、対物レン
ズの軸外収差を初めとする諸収差を良好に補正する必要
がある。また、十分な明るさの像を得、かつ高解像度を
得るためには対物レンズの物体側開口数を大きくする必
要がある。さらに、光学系の組立て調整誤差などによる
性能の劣化を防止することも必要である。
シュヴァルツシルド光学系には、凹面鏡７の曲率中心
C1と凸面鏡８の曲率中心C2とが一致した共心型の光学系
と、凹面鏡７の曲率中心C1と凸面鏡８の曲率中心C2とが
一致しない非共心型の光学系とがあるが、これらは結像
型Ｘ線顕微鏡の対物レンズとして見た場合それぞれ以下
のような特徴を備えている。
C1と凸面鏡８の曲率中心C2とが一致した共心型の光学系
と、凹面鏡７の曲率中心C1と凸面鏡８の曲率中心C2とが
一致しない非共心型の光学系とがあるが、これらは結像
型Ｘ線顕微鏡の対物レンズとして見た場合それぞれ以下
のような特徴を備えている。
共心型シュヴァルツシルド光学系としては、例えばP.
Erds,Opt.Soc.America 49,877（1959）に開示された
ものが知られているが、これらは調整精度が厳しく、誤
差が結像性能に大きく影響する。以下、これについて説
明する。
Erds,Opt.Soc.America 49,877（1959）に開示された
ものが知られているが、これらは調整精度が厳しく、誤
差が結像性能に大きく影響する。以下、これについて説
明する。
第16図および第17図はシュヴァルツシルド光学系の凹
面鏡７と凸面鏡８の関係を説明するための図であり、第
18図は第16図の曲率中心の回りを拡大して示した図であ
る。図中、C1、▲Ｃ′ １▼は凹面鏡７の曲率中心、C2は
凸面鏡８の曲率中心、ｄ、ｄ′は凹面鏡７と凸面鏡８の
曲率中心の間の距離、Ｚ、Ｚ′はシュヴァルツシルド光
学系の光軸である。
面鏡７と凸面鏡８の関係を説明するための図であり、第
18図は第16図の曲率中心の回りを拡大して示した図であ
る。図中、C1、▲Ｃ′ １▼は凹面鏡７の曲率中心、C2は
凸面鏡８の曲率中心、ｄ、ｄ′は凹面鏡７と凸面鏡８の
曲率中心の間の距離、Ｚ、Ｚ′はシュヴァルツシルド光
学系の光軸である。
今、第16図および第18図に示すように凹面鏡７（曲率
半径r1）が偏心し、曲率中心がC1から▲Ｃ′ １▼に移動
したとする。すなわち、光軸Ｚと凹面鏡７の交点を中心
として、凹面鏡７が左回りに角度θ回転したとする。す
ると、光軸はC1C2を通る直線Ｚから▲Ｃ′ １▼C2を通る
直線Ｚ′へと変わる。このとき、C1C2の距離ｄと▲Ｃ′
１▼C2の距離ｄ′の差が偏心の影響を示している。ｄ′
−ｄは、凹面鏡７の偏心角θを用いて以下のように表わ
せる。
半径r1）が偏心し、曲率中心がC1から▲Ｃ′ １▼に移動
したとする。すなわち、光軸Ｚと凹面鏡７の交点を中心
として、凹面鏡７が左回りに角度θ回転したとする。す
ると、光軸はC1C2を通る直線Ｚから▲Ｃ′ １▼C2を通る
直線Ｚ′へと変わる。このとき、C1C2の距離ｄと▲Ｃ′
１▼C2の距離ｄ′の差が偏心の影響を示している。ｄ′
−ｄは、凹面鏡７の偏心角θを用いて以下のように表わ
せる。
ｄ′−ｄ＝［（r1θcos（θ/2））２＋ｄ−r1θsin（θ/2））２］1/2−ｄ ＝［d2−2dr1θsin（θ/2）＋r1 2θ２］1/2−ｄ ［d2−dr1θ２＋▲ｒ１ ２▼θ２］1/2−ｄ ＝r1［〔（d/r1）2/（d/r1）θ２＋θ２〕1/2−d/r1］ ｒ［d/r1＋（1/2）（r1/d）θ２−d/r1］ ＝（r1θ）2/2d ……（１） また、第17図に示すように、凹面鏡７が光軸Ｚと垂直
な方向にずれて曲率中心がC1から▲Ｃ′ １▼に移動した
とする。曲率中心が▲Ｃ′ １▼C1間の距離をΔｖとする
と▲Ｃ′ １▼C2の距離ｄ′とC1C2の距離ｄの差は、以下
のように表される。
な方向にずれて曲率中心がC1から▲Ｃ′ １▼に移動した
とする。曲率中心が▲Ｃ′ １▼C1間の距離をΔｖとする
と▲Ｃ′ １▼C2の距離ｄ′とC1C2の距離ｄの差は、以下
のように表される。
（１），（２）式から明らかなように偏心の影響は1/
dに比例するので、ｄが零あるいは零に極めて近い共心
型のシュヴァルツシルド光学系は偏心誤差による性能の
劣化が大きいという問題がある。このため、偏心誤差と
いう側面から見ると非共心型の光学系のほうが有利であ
る。
dに比例するので、ｄが零あるいは零に極めて近い共心
型のシュヴァルツシルド光学系は偏心誤差による性能の
劣化が大きいという問題がある。このため、偏心誤差と
いう側面から見ると非共心型の光学系のほうが有利であ
る。
そこで、次に非共心型の光学系について検討する。シ
ュヴァルツシルド光学系の凹面鏡と凸面鏡の曲率中心の
ずれの程度を表わす尺度として、 非共心量DC＝（２枚の反射鏡の曲率中心間の距離）／
（焦点距離） で定義される非共心量DCを導入する。非共心型シュヴァ
ルツシルド光学系としてはI.Lovos,High Resolution So
ft X−ray Optics,SPIE vol.316（1981）に開示されたD
C−0.022〜−0.071程度で物体側開口数NA＝0.2のもの
や、SPIE vol.563（1985）に開示されたDC≒−0.06程度
で物体側開口数NA＝0.2,0.3,0.4のものが知られてい
る。
ュヴァルツシルド光学系の凹面鏡と凸面鏡の曲率中心の
ずれの程度を表わす尺度として、 非共心量DC＝（２枚の反射鏡の曲率中心間の距離）／
（焦点距離） で定義される非共心量DCを導入する。非共心型シュヴァ
ルツシルド光学系としてはI.Lovos,High Resolution So
ft X−ray Optics,SPIE vol.316（1981）に開示されたD
C−0.022〜−0.071程度で物体側開口数NA＝0.2のもの
や、SPIE vol.563（1985）に開示されたDC≒−0.06程度
で物体側開口数NA＝0.2,0.3,0.4のものが知られてい
る。
しかしながら、前者の光学系は開口数が小さいため、
像面の明るさが十分得られない。また、後者の光学系で
は軸外収差が大きくなるため、結像型のＸ線顕微鏡用の
対物レンズとして使用し難いという問題がある。
像面の明るさが十分得られない。また、後者の光学系で
は軸外収差が大きくなるため、結像型のＸ線顕微鏡用の
対物レンズとして使用し難いという問題がある。
一方、シュヴァルツシルド光学系の収差補正に関して
は、特公昭29−6775号公報が知られている。これは、共
心型、非共心型に拘らず、シュヴァルツシルド光学系の
各構成パラメータを収差補正を考慮して決定する方法を
示したものである。ここで解析されている光学系は無限
遠設計の物、すなわちシュヴァルツシルド光学系から射
出する軸上光束が光軸に平行になるタイプのものである
が、第19図に示すように、球面収差Ｓおよびコマ収差Ｆ
の補正状態が、凹面鏡７の曲率半径r1と凸面鏡８の曲率
半径r2との比r2/r1（＝ａ）およびr2と両鏡の曲率中心
間の距離ｄとの比d/r2（＝ｂ）を夫々横軸および縦軸と
して解析されており、図中斜線を施した部分、すなわち
３≦1/a＜14,−0.5≦Ｓ≦0.2,b≧０の範囲内で光学系を
設計すれば球面収差を小さく抑えることができることが
示されている。また、このように設計した光学系の反射
面に物質をコーティングして非球面を導入することによ
り、残存収差を良好に補正できることも併せて示されて
いる。
は、特公昭29−6775号公報が知られている。これは、共
心型、非共心型に拘らず、シュヴァルツシルド光学系の
各構成パラメータを収差補正を考慮して決定する方法を
示したものである。ここで解析されている光学系は無限
遠設計の物、すなわちシュヴァルツシルド光学系から射
出する軸上光束が光軸に平行になるタイプのものである
が、第19図に示すように、球面収差Ｓおよびコマ収差Ｆ
の補正状態が、凹面鏡７の曲率半径r1と凸面鏡８の曲率
半径r2との比r2/r1（＝ａ）およびr2と両鏡の曲率中心
間の距離ｄとの比d/r2（＝ｂ）を夫々横軸および縦軸と
して解析されており、図中斜線を施した部分、すなわち
３≦1/a＜14,−0.5≦Ｓ≦0.2,b≧０の範囲内で光学系を
設計すれば球面収差を小さく抑えることができることが
示されている。また、このように設計した光学系の反射
面に物質をコーティングして非球面を導入することによ
り、残存収差を良好に補正できることも併せて示されて
いる。
しかし、ここで示されたｂ≧０を満足するようにシュ
ヴァルツシルド光学系を構成すると、凸面鏡８の縁で光
線が蹴られる虞がある。また、反射鏡製作の容易性を考
慮すると収差補正のために鏡面を非球面化することは、
好ましくない。
ヴァルツシルド光学系を構成すると、凸面鏡８の縁で光
線が蹴られる虞がある。また、反射鏡製作の容易性を考
慮すると収差補正のために鏡面を非球面化することは、
好ましくない。
本発明はこれらの問題点に鑑み、Ｘ線結像型顕微鏡の
対物レンズとして、製作、調整が容易であって、かつ明
るく結像性能の優れたシュヴァルツシルド光学系を提供
することを目的としている。
対物レンズとして、製作、調整が容易であって、かつ明
るく結像性能の優れたシュヴァルツシルド光学系を提供
することを目的としている。
本発明の結像型Ｘ線顕微鏡は、Ｘ線源と、該Ｘ線源か
ら放射されたＸ線を物体上に集光する集光レンズと、前
記物体を透過し、あるいは物体で回折したＸ線により該
物体の像を形成する対物レンズと、該対物レンズにより
形成された像を受けるＸ線検出器とを備えており、前記
対物レンズを中央に開口を有する凹面鏡と凸面鏡とを該
凸面鏡が前記凹面鏡の開口に対向するように共軸に配置
したシュヴァルツシルド光学系により構成すると共にそ
の物体側開口数を0.24以上に設定し、かつ以下の条件式
を満足せしめたことを特徴とするものである。
ら放射されたＸ線を物体上に集光する集光レンズと、前
記物体を透過し、あるいは物体で回折したＸ線により該
物体の像を形成する対物レンズと、該対物レンズにより
形成された像を受けるＸ線検出器とを備えており、前記
対物レンズを中央に開口を有する凹面鏡と凸面鏡とを該
凸面鏡が前記凹面鏡の開口に対向するように共軸に配置
したシュヴァルツシルド光学系により構成すると共にそ
の物体側開口数を0.24以上に設定し、かつ以下の条件式
を満足せしめたことを特徴とするものである。
（N.A.−0.6）/12≦（W2−W1）/f≦−0.005 ただし、N.A.は前記シュヴァルツシルド光学系の物体
側開口数、W1は前記物体から前記凹面鏡の曲率中心まで
の距離、W2は前記物体から前記凸面鏡の曲率中心までの
距離、ｆは前記シュヴァルツシルド光学系の焦点距離で
ある。
側開口数、W1は前記物体から前記凹面鏡の曲率中心まで
の距離、W2は前記物体から前記凸面鏡の曲率中心までの
距離、ｆは前記シュヴァルツシルド光学系の焦点距離で
ある。
以下、本発明の満足すべき条件について説明する。
まず、シュヴァルツシルド光学系の結像性能を評価す
る尺度について説明する。
る尺度について説明する。
Ｘ線顕微鏡においても通常の顕微鏡対物レンズと同様
に、像点に点光源を置いたときの物点におけるMTF（mod
ulation transfer function:伝達関数）で結像性能を評
価する。Ｘ線顕微鏡ではマイクロチャンネルプレート
（以下、MCPと略記する）が検出器として使用される
が、現存するMCPの画素のピッチは10μｍ程度であるた
めMCP側での分解能は約20μｍである。したがって、シ
ュヴァルツシルド光学系の倍率をβとすると物体側の分
解能は20μm/βとなる。MCPの一辺の画素数を1000程度
とすれば物体側で考慮すべき像高は となる。
に、像点に点光源を置いたときの物点におけるMTF（mod
ulation transfer function:伝達関数）で結像性能を評
価する。Ｘ線顕微鏡ではマイクロチャンネルプレート
（以下、MCPと略記する）が検出器として使用される
が、現存するMCPの画素のピッチは10μｍ程度であるた
めMCP側での分解能は約20μｍである。したがって、シ
ュヴァルツシルド光学系の倍率をβとすると物体側の分
解能は20μm/βとなる。MCPの一辺の画素数を1000程度
とすれば物体側で考慮すべき像高は となる。
ここで、Ｘ線顕微鏡の対物レンズとして必要な結像性
能を、“分解能の逆数で見積もられる空間周波数（20μ
m/β）-1本/mmにおいて、軸上および像高 の点においてMTFの値が30％以上になること”と設定す
る。これは例えば倍率β＝100の場合には“空間周波数5
000本/mmにおいて、軸上および像高70μｍの軸外の点に
おいてMTFの値が30％以上になること”という基準とな
る。倍率が変われば当然基準となる空間周波数や像高は
変化する。
能を、“分解能の逆数で見積もられる空間周波数（20μ
m/β）-1本/mmにおいて、軸上および像高 の点においてMTFの値が30％以上になること”と設定す
る。これは例えば倍率β＝100の場合には“空間周波数5
000本/mmにおいて、軸上および像高70μｍの軸外の点に
おいてMTFの値が30％以上になること”という基準とな
る。倍率が変われば当然基準となる空間周波数や像高は
変化する。
次に、対物レンズの明るさについては、N.A.＝0.2の
ものより５割増程度の明るさを確保しておくことが望ま
しいので、 N.A.≧0.24 という基準を設定する。
ものより５割増程度の明るさを確保しておくことが望ま
しいので、 N.A.≧0.24 という基準を設定する。
以上のような評価基準の下で、偏心誤差の影響を少な
くするために非共心量DCを大きくとり、かつ結像性能も
良好な対物レンズを設計検討した結果、 （N.A.−0.6）/12≦（W2−W1）/f≦−0.005 なる式を満足するように非共心量と開口数との関係を定
めれば、結像型Ｘ線顕微鏡用対物レンズとして好適なシ
ュヴァルツシルド光学系が得られることが分かった。
くするために非共心量DCを大きくとり、かつ結像性能も
良好な対物レンズを設計検討した結果、 （N.A.−0.6）/12≦（W2−W1）/f≦−0.005 なる式を満足するように非共心量と開口数との関係を定
めれば、結像型Ｘ線顕微鏡用対物レンズとして好適なシ
ュヴァルツシルド光学系が得られることが分かった。
この式の下限を越えて非共心量が負の方向に大きくな
ると、MTFが基準となる空間周波数において30％以下に
なってしまい、十分な結像性能が得られない。一方、こ
の式の上限を越えて非共心量の大きさが小さくなると、
偏心誤差の影響を強く受ける事になり、対物レンズの性
能が安定せず、また製造が困難になる。
ると、MTFが基準となる空間周波数において30％以下に
なってしまい、十分な結像性能が得られない。一方、こ
の式の上限を越えて非共心量の大きさが小さくなると、
偏心誤差の影響を強く受ける事になり、対物レンズの性
能が安定せず、また製造が困難になる。
第一実施例 倍率100×、NA＝0.25、DC＝−0.01 本実施例の寸法は第一図において以下に示すとおりで
ある。
ある。
但し、DC＝（W2−W1）/fである。
第２図は、この実施例の光学系の空間周波数レスポン
スを縦軸をMTF（伝達関数）、横軸を空間周波数として
示したものである。
スを縦軸をMTF（伝達関数）、横軸を空間周波数として
示したものである。
そして、点線は本実施例の無収差回折限界のMTFを示
し、実線は光軸上（点Ｉ）の実際のMTFを示している。
また、破線及び六点鎖線は各々軸外（点Ｉ′）のタンジ
ェンシャル及びサジタル方向のMTFを示している。軸
上、軸外ともに、空間周波数5000本/mmのMTFコントラス
トが30％以上あり、基準を満たす好ましい光学系である
ことがわかる。
し、実線は光軸上（点Ｉ）の実際のMTFを示している。
また、破線及び六点鎖線は各々軸外（点Ｉ′）のタンジ
ェンシャル及びサジタル方向のMTFを示している。軸
上、軸外ともに、空間周波数5000本/mmのMTFコントラス
トが30％以上あり、基準を満たす好ましい光学系である
ことがわかる。
尚、波長は3.98nmを使用した。
但し、この例の場合MTFの劣化は幾何光学的収差によ
るものであり、他の波長でもほぼ同様の結果を得る。
るものであり、他の波長でもほぼ同様の結果を得る。
以下、同様に第２ないし第11実施例の仕様を示し、第
３図ないし第12図の各々のMTFを示す。
３図ないし第12図の各々のMTFを示す。
第二実施例 倍率100×、NA＝0.24、DC＝−0.0275 第３図より、軸上、軸外ともに、空間周波数5000本/m
mのMTFコントラストがほぼ30％であり、基準を満たす限
界付近の光学系であることがわかる。
mのMTFコントラストがほぼ30％であり、基準を満たす限
界付近の光学系であることがわかる。
第三実施例 倍率100×、NA＝0.24、DC＝−0.0005 第４図より、軸上、軸外ともに、空間周波数5000本/m
mのMTFコントラストがほぼ30％であり、基準を満たして
いることがわかる。
mのMTFコントラストがほぼ30％であり、基準を満たして
いることがわかる。
第四実施例 倍率100×、NA＝0.30、DC＝−0.022 第５図より、軸上、軸外ともに、空間周波数5000本/m
mのMTFコントラストがほぼ30％であり、基準を満たす限
界付近の光学系であることがわかる。
mのMTFコントラストがほぼ30％であり、基準を満たす限
界付近の光学系であることがわかる。
第五実施例 倍率100×、NA＝0.32、DC＝−0.02 第６図より、軸上、軸外ともに、空間周波数5000本/m
mのMTFコントラストがほぼ30％であり、基準を満たす限
界付近の光学系であることがわかる。
mのMTFコントラストがほぼ30％であり、基準を満たす限
界付近の光学系であることがわかる。
第六実施例 倍率200×、NW＝0.25、DC＝−0.01 第７図より、軸上、軸外ともに、空間周波数10000本/
mmのMTFコントラストが30％以上であり、基準を満たす
好ましい光学系であることがわかる。
mmのMTFコントラストが30％以上であり、基準を満たす
好ましい光学系であることがわかる。
第七実施例 倍率200×、NA＝0.30、DC＝−0.01 第８図より、軸上、軸外ともに、空間周波数10000本/
mmのMTFコントラストが30％以上であり、基準を満たす
好ましい光学系であることがわかる。
mmのMTFコントラストが30％以上であり、基準を満たす
好ましい光学系であることがわかる。
第八実施例 倍率400×、NA＝0.25、DC＝−0.01 第９図より、軸上、軸外ともに、空間周波数20000本/
mmのMTFコントラストが30％以上であり、基準を満たす
好ましい光学系であることがわかる。
mmのMTFコントラストが30％以上であり、基準を満たす
好ましい光学系であることがわかる。
第九実施例 倍率200×、NA＝0.25、DC＝−0.02 第10図より、軸上、軸外ともに、空間周波数10000本/
mmのMTFコントラストが30％以上であり、基準を満たす
好ましい光学系であることがわかる。
mmのMTFコントラストが30％以上であり、基準を満たす
好ましい光学系であることがわかる。
第十実施例 倍率200×、NA＝0.3、DC＝−0.015 第11図より、軸上、軸外ともに、空間周波数10000本/
mmのMTFコントラストが30％以上であり、基準を満たす
好ましい光学系であることがわかる。
mmのMTFコントラストが30％以上であり、基準を満たす
好ましい光学系であることがわかる。
第十一実施例 倍率200×、NA＝0.32、DC＝−0.01 第12図より、軸上、軸外ともに、空間周波数10000本/
mmのMTFコントラストが30％以上であり、基準を満たす
好ましい光学系であることがわかる。
mmのMTFコントラストが30％以上であり、基準を満たす
好ましい光学系であることがわかる。
実施例２ないし11においても波長はいずれも3.98nmを
使用した。
使用した。
第一実施例と同様に上記実施例に於てもMTFの劣化は
幾何光学的収差によるものであり、他の波長でも同様の
結果を得る。
幾何光学的収差によるものであり、他の波長でも同様の
結果を得る。
第13図は縦軸に物体側開口数、横軸に非共心量をとっ
て実施例１ないし11をプロットしたものである。各点
（Ａ）ないし（Ｋ）が夫々実施例１ないし11に順次対応
している。この図から明らかなように斜線で示された領
域、すなわち本発明の条件を満足する領域に各実施例が
分布しており、この領域内で良好な対物レンズを実現で
きる。
て実施例１ないし11をプロットしたものである。各点
（Ａ）ないし（Ｋ）が夫々実施例１ないし11に順次対応
している。この図から明らかなように斜線で示された領
域、すなわち本発明の条件を満足する領域に各実施例が
分布しており、この領域内で良好な対物レンズを実現で
きる。
上述の如く、本発明による結像型Ｘ線顕微鏡は、その
対物レンズに前述したようなシュヴァルツシルド光学系
を用いて、製作・調整が容易であって、明るくて結像性
能が優れるいるという実用上重要な利点を有している。
対物レンズに前述したようなシュヴァルツシルド光学系
を用いて、製作・調整が容易であって、明るくて結像性
能が優れるいるという実用上重要な利点を有している。
第１図はシュヴァルツシルド光学系の断面図、第２図な
いし第12図は本発明の実施例１ないし11のMTF曲線図、
第13図は本発明の各実施例の開口数と非共心量の関係を
示す図、第14図は走査型Ｘ線顕微鏡の概略図、第15図は
結像型Ｘ線顕微鏡の概略図、第16図ないし第18図はシュ
ヴァルツシルド光学系を構成する凹面鏡と凸面鏡の偏心
を示す図、第19図はシュヴァルツシルド光学系の収差補
正のための条件を示す図である。
いし第12図は本発明の実施例１ないし11のMTF曲線図、
第13図は本発明の各実施例の開口数と非共心量の関係を
示す図、第14図は走査型Ｘ線顕微鏡の概略図、第15図は
結像型Ｘ線顕微鏡の概略図、第16図ないし第18図はシュ
ヴァルツシルド光学系を構成する凹面鏡と凸面鏡の偏心
を示す図、第19図はシュヴァルツシルド光学系の収差補
正のための条件を示す図である。
Claims (1)
- 【請求項１】Ｘ線源と、該Ｘ線源から放射されたＸ線を
物体上に集光する集光レンズと、前記物体を透過し、あ
るいは前記物体で回折したＸ線により該物体の像を形成
する対物レンズと、該対物レンズにより形成された像を
受けるＸ線検出器とを備えた結像型Ｘ線顕微鏡におい
て、前記対物レンズを中央に開口を有する凹面鏡と凸面
鏡とを該凸面鏡が前記凹面鏡の開口に対向するように共
軸に配置したシュヴァルツシルド光学系により構成する
と共にその物体側開口数を0.24以上に設定し、かつ以下
の条件式を満足せしめたことを特徴とする結像型Ｘ線顕
微鏡。 （N.A.−0.6）/12≦（W2−W1）/f≦−0.005 ただし、N.A.は前記シュヴァルツシルド光学系の物体側
開口数、W1は前記物体から前記凹面鏡の曲率中心までの
距離、W2は前記物体から前記凸面鏡の曲率中心までの距
離、ｆは前記シュヴァルツシルド光学系の焦点距離であ
る。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2050558A JP2945431B2 (ja) | 1990-03-01 | 1990-03-01 | 結像型ｘ線顕微鏡 |
| US07/659,871 US5131023A (en) | 1990-03-01 | 1991-02-22 | Imaging type x-ray microscope apparatus with Schwarzschild optical system |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2050558A JP2945431B2 (ja) | 1990-03-01 | 1990-03-01 | 結像型ｘ線顕微鏡 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03252600A JPH03252600A (ja) | 1991-11-11 |
| JP2945431B2 true JP2945431B2 (ja) | 1999-09-06 |
Family
ID=12862340
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2050558A Expired - Fee Related JP2945431B2 (ja) | 1990-03-01 | 1990-03-01 | 結像型ｘ線顕微鏡 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5131023A (ja) |
| JP (1) | JP2945431B2 (ja) |
Families Citing this family (18)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5528646A (en) * | 1992-08-27 | 1996-06-18 | Olympus Optical Co., Ltd. | Sample vessel for X-ray microscopes |
| US5361292A (en) * | 1993-05-11 | 1994-11-01 | The United States Of America As Represented By The Department Of Energy | Condenser for illuminating a ring field |
| RU2122757C1 (ru) * | 1996-03-06 | 1998-11-27 | Артюков Игорь Анатольевич | Рентгеновский объектив |
| US5790182A (en) * | 1996-08-05 | 1998-08-04 | Interval Research Corp. | System and method for panoramic imaging using concentric spherical mirrors |
| US6003998A (en) * | 1998-01-22 | 1999-12-21 | Interval Research Corp. | System and method for panoramic imaging using concentric spherical mirrors |
| JP4374735B2 (ja) * | 1999-08-11 | 2009-12-02 | 株式会社ニコン | 反射型軟ｘ線顕微鏡、マスク検査装置及び反射マスクの製造方法 |
| JP3728495B2 (ja) * | 2001-10-05 | 2005-12-21 | 独立行政法人産業技術総合研究所 | 多層膜マスク欠陥検査方法及び装置 |
| DE50313254D1 (de) * | 2002-05-10 | 2010-12-23 | Zeiss Carl Smt Ag | Reflektives roentgenmikroskop zur untersuchung von objekten mit wellenlaengen = 100nm in reflexion |
| DE10319269A1 (de) * | 2003-04-25 | 2004-11-25 | Carl Zeiss Sms Gmbh | Abbildungssystem für ein, auf extrem ultravioletter (EUV) Strahlung basierendem Mikroskop |
| US20050211910A1 (en) * | 2004-03-29 | 2005-09-29 | Jmar Research, Inc. | Morphology and Spectroscopy of Nanoscale Regions using X-Rays Generated by Laser Produced Plasma |
| US7302043B2 (en) * | 2004-07-27 | 2007-11-27 | Gatan, Inc. | Rotating shutter for laser-produced plasma debris mitigation |
| US7452820B2 (en) * | 2004-08-05 | 2008-11-18 | Gatan, Inc. | Radiation-resistant zone plates and method of manufacturing thereof |
| US7466796B2 (en) * | 2004-08-05 | 2008-12-16 | Gatan, Inc. | Condenser zone plate illumination for point X-ray sources |
| JP5042494B2 (ja) * | 2005-12-22 | 2012-10-03 | インテル コーポレイション | 散乱光の角度分布を使ったマスクブランクの欠陥の検出および特性評価 |
| JP2007219130A (ja) * | 2006-02-16 | 2007-08-30 | Renesas Technology Corp | マスクブランクの欠陥検査方法及び欠陥検査装置、並びにそれらを用いた半導体装置の製造方法 |
| US7907269B2 (en) * | 2009-07-23 | 2011-03-15 | Kla-Tencor Corporation | Scattered light separation |
| US8139289B2 (en) | 2010-07-27 | 2012-03-20 | Corning Incorporated | Precision optical mount |
| DE102013204445A1 (de) * | 2013-03-14 | 2014-09-18 | Carl Zeiss Smt Gmbh | Vergrößernde abbildende Optik sowie EUV-Maskeninspektionssystem mit einer derartigen abbildenden Optik |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH02210299A (ja) * | 1989-02-10 | 1990-08-21 | Olympus Optical Co Ltd | Ｘ線用光学系及びそれに用いる多層膜反射鏡 |
-
1990
- 1990-03-01 JP JP2050558A patent/JP2945431B2/ja not_active Expired - Fee Related
-
1991
- 1991-02-22 US US07/659,871 patent/US5131023A/en not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH03252600A (ja) | 1991-11-11 |
| US5131023A (en) | 1992-07-14 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP2945431B2 (ja) | 結像型ｘ線顕微鏡 | |
| US4733955A (en) | Reflective optical triplet having a real entrance pupil | |
| US5745297A (en) | Retrofocus lens system | |
| US5071240A (en) | Reflecting optical imaging apparatus using spherical reflectors and producing an intermediate image | |
| US6226346B1 (en) | Reflective optical imaging systems with balanced distortion | |
| US6867913B2 (en) | 6-mirror microlithography projection objective | |
| JP5479206B2 (ja) | 反射屈折光学系及びそれを有する撮像装置 | |
| CN103411673A (zh) | 基于同心离轴双反射系统的成像光谱仪 | |
| JP4292609B2 (ja) | 軸外し反射光学系 | |
| EP0433613A1 (en) | Microscopic spectrometer with Cassegrain objective | |
| JP4821057B2 (ja) | 軸外し反射光学系 | |
| US5731914A (en) | Zoom lens | |
| US5291339A (en) | Schwarzschild optical system | |
| KR101074628B1 (ko) | 고침렌즈 및 이를 이용한 시료 관찰 방법 | |
| JP2002277741A (ja) | 反射屈折型マクロ投影光学系 | |
| JP2014013380A (ja) | 高開口数結像に対して全反射を用いる反射屈折光学系 | |
| JPH0784185A (ja) | 反射光学系 | |
| JP5836686B2 (ja) | 反射屈折光学系及びそれを有する撮像装置 | |
| US4903066A (en) | Optical system for focus state detection | |
| US6231198B1 (en) | Reflective optical integrator | |
| US20180275387A1 (en) | Broadband catadioptric microscope objective with small central obscuration | |
| JPH0797178B2 (ja) | 撮像装置 | |
| US5805941A (en) | Camera having focus detecting optical system | |
| JP3045483B2 (ja) | 反射光学系 | |
| CN110703410B (zh) | 一种无遮拦长焦距星敏感器光学系统 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |