JPS5854464B2 - Drift correction method in electron microscope - Google Patents
Drift correction method in electron microscopeInfo
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- JPS5854464B2 JPS5854464B2 JP54033907A JP3390779A JPS5854464B2 JP S5854464 B2 JPS5854464 B2 JP S5854464B2 JP 54033907 A JP54033907 A JP 54033907A JP 3390779 A JP3390779 A JP 3390779A JP S5854464 B2 JPS5854464 B2 JP S5854464B2
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Description
【発明の詳細な説明】
本発明は新規な電子顕微鏡におけるドリフト補正方法に
関するものである。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The present invention relates to a novel method for correcting drift in an electron microscope.
電子顕微鏡において、試料のドリフトが高分解能観察に
大きな障害を与えていることは周知である。It is well known that sample drift poses a major obstacle to high-resolution observation in electron microscopes.
このドリフトは試料近辺の構造物の温度及び機械的平衡
の崩れに起因するもので、試料交換時の温度変化、対物
レンズの温度変化、試料移動に起因する機械的変化等に
よって生じ、平衡状態に達するのに数時間も要すること
があり、高分解能観察に多大の支障となる。This drift is caused by the temperature and mechanical imbalance of structures near the sample, and is caused by temperature changes during sample exchange, temperature changes in the objective lens, mechanical changes due to sample movement, etc. It can take several hours to reach this point, which poses a major hindrance to high-resolution observation.
従来より、試料のドリフトを少くする研究は部分なされ
たが、その殆んどは試料ステージの改良に留まり、積極
的にドリフトを補正するというものは実用されていない
。In the past, some research has been conducted to reduce sample drift, but most of this research has focused on improving the sample stage, and active correction of drift has not been put into practice.
本発明は実用に供し得るドリフトの補正方法を提案する
もので、以下図面を用いて説明する。The present invention proposes a method for correcting drift that can be put to practical use, and will be explained below with reference to the drawings.
第1図は本発明方法を実施した装置例のブロック図で、
1は対物レンズ、2は中間レンズ、3は投影レンズであ
る。FIG. 1 is a block diagram of an example of an apparatus implementing the method of the present invention.
1 is an objective lens, 2 is an intermediate lens, and 3 is a projection lens.
試料4を透過した電子線は対物レンズ1により結像拡大
され、更に中間レンズ2、投影レンズ3により拡大され
て、結像5を結ぶ、この結像の位置には普通蛍光スクリ
ーンが置かれ、電子像は可視像として観察できる。The electron beam transmitted through the sample 4 is formed into an image and magnified by an objective lens 1, and further magnified by an intermediate lens 2 and a projection lens 3 to form an image 5. A fluorescent screen is usually placed at the position of this image formation. The electronic image can be observed as a visible image.
この蛍光スクリーン付近の適当な個所には、例えば固体
撮像板γが配置され、直交する二方向(X、Y方向)に
ついて、電子顕微鏡像を時間的に変化する電気信号に変
換可能である。For example, a solid-state imaging plate γ is placed at an appropriate location near the fluorescent screen, and is capable of converting an electron microscope image into a time-varying electric signal in two orthogonal directions (X and Y directions).
8は水平(X方向)同期信号発生回路で、第2図aのよ
うな一定間隔のパルス信号を発生し、前記固体撮像板1
に起動信号として供給され、それにより該撮像板からは
X方向に走査した時間的変化を有する映像信号(第2図
b)が得られ、増巾器9を介して二値化回路10に送ら
れる。Reference numeral 8 denotes a horizontal (X direction) synchronization signal generation circuit, which generates pulse signals at regular intervals as shown in FIG.
As a result, a video signal (FIG. 2b) having a temporal change scanned in the It will be done.
この二値化回路においては一定レベルE1(b図参照)
以上の信号が1”、それ以下の信号が”0”の信号(第
2図C)に変換され、二つのアントゲ−N1a及び11
bに送られる。In this binarization circuit, a constant level E1 (see diagram b)
The above signal is converted into a 1" signal, and the below signal is converted into a "0" signal (Fig. 2C), and the two ant games - N1a and 11
sent to b.
一方前記同期信号発生回路8からの信号は鋸歯状波信号
発生回路12に送られ、d図に示す如き鋸歯状波を発生
する。On the other hand, the signal from the synchronizing signal generating circuit 8 is sent to a sawtooth wave signal generating circuit 12, which generates a sawtooth wave as shown in Figure d.
この信号は比較回路13に送られ、略中心部にレベルを
もつスライス信号E2と比較され、このレベルを越えた
とき信号を生じ、(第2図e)前記アントゲ−N1 a
に送り込む。This signal is sent to a comparator circuit 13, where it is compared with a slice signal E2 having a level approximately at the center, and when this level is exceeded, a signal is generated (FIG. 2e).
send to.
前記比較回路13からの信号の一部は反転回路14を通
して第2図fの信号となり、アンドゲート11bに送ら
れる。A part of the signal from the comparison circuit 13 passes through the inversion circuit 14 to become the signal shown in FIG. 2f, and is sent to the AND gate 11b.
両アンドゲート11a、llbにはクロックパルス発振
器15から、一定周期のクロックパルスが送り込まれて
おり、従って両ゲートの出力は夫々第2図g及びhの如
くなる。A clock pulse of a constant period is sent to both AND gates 11a and 11b from a clock pulse oscillator 15, and therefore the outputs of both gates are as shown in FIG. 2g and h, respectively.
このクロックパルスの出る時間τ1は、第3図に示す如
く1”の値を示す像部分5aのスライス位置より右側の
長さ11に対応し、又τ2は同図左側部分の長さ12に
対応する。As shown in FIG. 3, the time τ1 of this clock pulse corresponds to the length 11 on the right side of the slice position of the image portion 5a showing a value of 1'', and τ2 corresponds to the length 12 of the left side portion of the same figure. do.
而してスライス位置は第2図dのレベルE2で設定され
、固定位置であるから、もし像部分5aが左右に移動(
ドリフト)すれば、11とN12の差又は比は変化し、
それに応じてτ1とτ2の値は変化する。Since the slice position is set at level E2 in FIG. 2d and is a fixed position, if the image portion 5a moves left or right (
drift), the difference or ratio between 11 and N12 will change,
The values of τ1 and τ2 change accordingly.
この時間巾はクロックパルスの数に変換され、夫々のパ
ルスはカウンター16a、16bでカウントされる。This time duration is converted into a number of clock pulses, each pulse being counted by a counter 16a, 16b.
両カウンターの計数値は、メモリー17に送られ、一旦
記憶される。The counted values of both counters are sent to the memory 17 and temporarily stored.
本発明においては一定時間において部間の測定がなされ
るので、X方向について、4つの計数値が記憶される。In the present invention, since measurements are made between parts at a certain time, four counts are stored in the X direction.
この記憶された値は、演算機能をもつ制御回路18(例
えばコンピュータ)によって読み出され、前記4つの値
を基にドリフトの速度が求められる。These stored values are read out by a control circuit 18 (for example, a computer) having an arithmetic function, and the drift speed is determined based on the four values.
このドリフト速度は表示装置19によって表示される。This drift speed is displayed by the display device 19.
一方、ドリフト速度が測定されるや、制御回路18から
は制御信号が電源20に送られ、偏向系21に前記ドリ
フトを丁度打ち消すような偏向電圧又は電流を発生し、
供給する。On the other hand, once the drift speed is measured, a control signal is sent from the control circuit 18 to the power supply 20, which generates a deflection voltage or current in the deflection system 21 that exactly cancels out the drift,
supply
偏向系21としては投影レンズの下方に置かれる必要は
なく、22で示す如く、対物レンズの中や中間レンズの
中に置かれてあっても良い。The deflection system 21 does not need to be placed below the projection lens, but may be placed inside the objective lens or inside the intermediate lens, as shown at 22.
又、この偏向コイル22は試料の電気的な視野移動に使
用すると便利である。Further, this deflection coil 22 is conveniently used for electrically moving the field of view of the sample.
尚、上記回路系はX方向についてのものであるがこれと
直角な方向、つまりY方向についても図示はしないが同
様な回路が構成されることは勿論である。Although the above circuit system is for the X direction, it goes without saying that a similar circuit is constructed in a direction perpendicular to this, that is, in the Y direction, although not shown.
この場合、第3図のスライス位置と走査位置は反対にな
る。In this case, the slice position and scan position in FIG. 3 are opposite.
以上の構成において、比較回路13のスライスレベルE
2を適当(中央部)に定め、固定撮像板7上の略中心部
に適切な形(例えば円形)の像部分5aを位置せしめ、
この像部分のみが1”の信号をもつように二値化回路1
0を調整する。In the above configuration, the slice level E of the comparison circuit 13
2 at an appropriate (center) position, and position an image portion 5a of an appropriate shape (for example, circular) approximately at the center of the fixed image pickup plate 7;
The binarization circuit 1
Adjust 0.
この状態において、制御回路18より同期信号発生回路
8及びカウンター16a、16bに信号を送り、カウン
ターをリセットすると同時に水平同期信号を発生し、固
体撮像板γ及び鋸歯状波発生回路12に送る。In this state, the control circuit 18 sends a signal to the synchronization signal generation circuit 8 and the counters 16a and 16b, and at the same time as resetting the counter, a horizontal synchronization signal is generated and sent to the solid-state image pickup plate γ and the sawtooth wave generation circuit 12.
その結果、撮像板からは時間的に変化する映像信号が得
られ、二値化回路10を通して第2図Cの信号となり、
アンドゲート11a、11bに送られる。As a result, a time-varying video signal is obtained from the image pickup plate, which passes through the binarization circuit 10 and becomes the signal shown in FIG. 2C.
It is sent to AND gates 11a and 11b.
又、鋸歯状波発生回路12からの第2図dの信号は比較
回路13を通し、第2図eの信号となり、アントゲ−N
1aに送られ、更に反転回路14を通してアントゲ−N
lbに送られる。Further, the signal shown in FIG. 2d from the sawtooth wave generating circuit 12 passes through the comparison circuit 13 and becomes the signal shown in FIG.
1a, and further passed through the inverting circuit 14 to the ant game N.
Sent to lb.
アンドゲートには夫々クロックパルスが発振器15より
供給されているため、τ1の期間第3図11に対応する
クロック数のパルス(第2図g)がカウンター16aで
カウントされる。Since each AND gate is supplied with clock pulses from the oscillator 15, the counter 16a counts the number of clock pulses (g in FIG. 2) corresponding to FIG. 3, 11 during the period τ1.
又、アントゲ−)11bからのτ2の期間の信号は12
に対応する数のクロックとなり、カウンター16bでカ
ウントされる。Also, the signal during the period τ2 from the anime game) 11b is 12
The number of clocks corresponding to 1 is counted by the counter 16b.
この両カウンターの計数値はメモリー17に一旦記憶さ
れる。The counted values of both counters are temporarily stored in the memory 17.
而して一定時間(例えば1分間)経過後、再び制御回路
は回路8とカウンター16a。After a certain period of time (for example, 1 minute) has elapsed, the control circuit again switches between the circuit 8 and the counter 16a.
16bに制御信号、リセット信号を送り、前記と同様な
動作を行う。A control signal and a reset signal are sent to 16b, and the same operation as described above is performed.
これによりメモリーには、4つのカウント値が記憶され
ることになる。As a result, four count values are stored in the memory.
例えば、第3図において、第1回目の走査時の試料像5
aが中央部から第2回目走査時に点線で示すようにドリ
フトしたとすると、カウンター16a、16bにはτ1
′、72′で示すように巾(数)の変化したクロックが
導入されることになる。For example, in FIG. 3, the sample image 5 during the first scan
If a drifts as shown by the dotted line from the center during the second scan, counters 16a and 16b have τ1
As shown by ' and 72', clocks with different widths (numbers) are introduced.
而して、制御回路18はメモリー17に記憶された4つ
の信号を読み出し、ドリフトの速度を求める。The control circuit 18 then reads out the four signals stored in the memory 17 and determines the drift speed.
このドリフトの速度は表示装置19に表示される。The speed of this drift is displayed on the display device 19.
一方、制御回路からは電源20に信号が送られ、このド
リフトの速度が零になるような偏向電圧又は電流が発生
せられ、偏向系21に送られる。On the other hand, a signal is sent from the control circuit to the power supply 20, which generates a deflection voltage or current that reduces the speed of this drift to zero, and sends it to the deflection system 21.
以上の如くなせば写真撮影前のわずかな時間を用いて、
ドリフト速度が測定でき、それを零にするよう補正する
ことができ、極めて高分解能の写真を得ることができる
。If you do the above, you can use the short time before taking the photo.
Drift speed can be measured and corrected to zero, making it possible to obtain extremely high-resolution photographs.
尚上記において、固体撮像板Tは電子線通路に出し入れ
するように構成すると便利である。In the above description, it is convenient to construct the solid-state imaging plate T so that it can be taken in and out of the electron beam path.
又、この撮像板は単なる例示であり、電子顕微鏡像を時
間的に変化する信号に変換できればどのようなものでも
良い。Further, this imaging plate is merely an example, and any plate may be used as long as it can convert an electron microscope image into a signal that changes over time.
又、特定する像部分を部分し、その夫々の時間を測定し
て像の位置を測定したが、基準点から特定像までの距離
(時間)を測定するようになしても良い。Moreover, although the position of the image has been measured by dividing the image portion to be specified and measuring the time of each part, the distance (time) from the reference point to the specific image may also be measured.
第1図は本発明方法を実施せる装置の一例を示すブロッ
ク線図、第2図及び第3図はその動作説明図である。
1:対物レンズ、2:中間レンズ、3:投影レンズ、4
:試料、5:結像、γ:固体撮像板、8:水平同期信号
発生回路、10:二値化回路、11a及び11b:アン
ドゲート、12:鋸歯状波発振器、13:比較回路、1
4:反転回路、15:クロック発振器、16a及び16
b:カウンター、17:メモリー 18:制御回路、1
9:表示装置、20:電源、21:偏向系。FIG. 1 is a block diagram showing an example of an apparatus that can carry out the method of the present invention, and FIGS. 2 and 3 are diagrams illustrating its operation. 1: Objective lens, 2: Intermediate lens, 3: Projection lens, 4
: Sample, 5: Image formation, γ: Solid-state imaging plate, 8: Horizontal synchronization signal generation circuit, 10: Binarization circuit, 11a and 11b: AND gate, 12: Sawtooth wave oscillator, 13: Comparison circuit, 1
4: Inverting circuit, 15: Clock oscillator, 16a and 16
b: Counter, 17: Memory 18: Control circuit, 1
9: Display device, 20: Power supply, 21: Deflection system.
Claims (1)
点で直交した二方向について時間的に変化する電気信号
に変化し、この信号より前記特定領域の位置に関する信
号を求め、一定時間経過後前記特定像領域に関し、同様
な時間的変化信号を得、該信号より一定時間経過後の前
記特定領域の位置に関する信号を求め、両時点における
位置信号を基に試料のドリフト速度を求め、前記各方向
におけるドリフト速度を零にするように前記電子顕微鏡
像を偏向移動させることを特徴とする電子顕微鏡におけ
るドリフト補正方法。 2 結像された電子顕微鏡像の特定した像領域をある時
点で直交した二方向について時間的に変化する電気信号
に変換し、該信号の特定部分を基準位置を境に部分し、
画部分の時間的長さを測定し、次に一定時間経過後の前
記特定領域に関する時間的変化信号を得、前記基準位置
を境に部分された特定部分の夫々の時間的長さを測定し
、両時点における各時間的長さの測定値を基に試料のド
リフト速度を求め、前記各方向におけるドリフト速度を
零にするように前記電子顕微鏡像を偏向移動させること
を特徴とする電子顕微鏡におけるドリフト補正方法。[Scope of Claims] 1. At a certain point in time, a specified image area of a formed electron microscope image is changed into an electric signal that changes over time in two orthogonal directions, and from this signal, a signal regarding the position of the specified area is determined. After a certain period of time, a similar temporal change signal is obtained for the specific image area, and from this signal, a signal regarding the position of the specific area after a certain period of time is obtained, and the drift of the sample is determined based on the position signals at both times. A method for correcting drift in an electron microscope, characterized in that the velocity is determined and the electron microscope image is deflected and moved so as to make the drift velocity in each of the directions zero. 2. Converting a specified image area of a formed electron microscope image into an electrical signal that changes over time in two orthogonal directions at a certain point in time, and dividing a specific part of the signal with a reference position as a boundary,
Measure the temporal length of the image portion, then obtain a temporal change signal regarding the specific area after a certain period of time has elapsed, and measure the temporal length of each specific portion separated from the reference position. , in an electron microscope characterized in that the drift velocity of the sample is determined based on the measured values of each temporal length at both time points, and the electron microscope image is deflected and moved so as to make the drift velocity in each of the directions zero. Drift correction method.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP54033907A JPS5854464B2 (en) | 1979-03-23 | 1979-03-23 | Drift correction method in electron microscope |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP54033907A JPS5854464B2 (en) | 1979-03-23 | 1979-03-23 | Drift correction method in electron microscope |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS55126950A JPS55126950A (en) | 1980-10-01 |
| JPS5854464B2 true JPS5854464B2 (en) | 1983-12-05 |
Family
ID=12399578
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP54033907A Expired JPS5854464B2 (en) | 1979-03-23 | 1979-03-23 | Drift correction method in electron microscope |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5854464B2 (en) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0626196B2 (en) * | 1986-03-12 | 1994-04-06 | 株式会社日立製作所 | Ion beam processing method and apparatus |
-
1979
- 1979-03-23 JP JP54033907A patent/JPS5854464B2/en not_active Expired
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS55126950A (en) | 1980-10-01 |
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