JPH0616014B2 - Positron annihilation analysis method and analyzer - Google Patents
Positron annihilation analysis method and analyzerInfo
- Publication number
- JPH0616014B2 JPH0616014B2 JP60122475A JP12247585A JPH0616014B2 JP H0616014 B2 JPH0616014 B2 JP H0616014B2 JP 60122475 A JP60122475 A JP 60122475A JP 12247585 A JP12247585 A JP 12247585A JP H0616014 B2 JPH0616014 B2 JP H0616014B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- positron
- annihilation
- sample
- electron microscope
- energy
- 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 - Lifetime
Links
Landscapes
- Analysing Materials By The Use Of Radiation (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 〔発明の利用分野〕 本発明は、陽電子消滅分析法を利用して試料の分析を行
う陽電子消滅分析方法および分析装置に関し、特に試料
の分析箇所に高精度で陽電子を照射するものである。Description: FIELD OF THE INVENTION The present invention relates to a positron annihilation analysis method and an analysis apparatus for analyzing a sample by using a positron annihilation analysis method, and particularly to a positron with high accuracy at an analysis point of a sample. It is to irradiate.
陽電子消滅法は、陽電子を試料中に打ち込み、この陽電
子を試料中の電子と対消滅させ、その際放出されるγ線
を検知することにより試料中の電子構造、格子欠陥その
他に関する情報を得る分析方法である。陽電子は電子と
同じ静止質量を持ち、電子の電荷(負電荷)と絶対値が
等しく符号が反対の電荷を有する粒子である。陽電子源
は+β崩壊する放射性同位元素(例えば22Na)を密封
したもので、この陽電子源から放出された数百KeVの陽
電子が試料に照射されると、試料中に飛び込んだ陽電子
がイオンや電子と衝突をくりかえし、それによつて10
-12秒程度の短い時間で陽電子は熱エネルギー(〜0.
025eV)程度まで減速される。熱化された陽電子
は、試料が金属の場合には、100〜300PSの寿命
で電子と対消滅する。この時、2本の511keV(すな
わち陽電子、電子の静止質量に対応するエネルギー)の
γ線が、それぞれほぼ正反対の方向に放出される。対消
滅時の質量を含めた全エネルギーと全運動量の保存則と
から、2本のγ線の為す角度とエネルギーは、対消滅時
に陽電子,電子対がもつていた運動量(陽電子の運動量
はほとんど無視でき、電子の運動量だけと考えることが
できる)に依存し、2本のγ線は180度方向を中心に
わずかな角度範囲(±25mrad以内)に分布すること
になり、エネルギーも511keVを中心に数keVのドツプ
ラー巾を示すことになる。したがつて、2本のγ線の角
度分布を精密に測定(γ−γ角相関の測定)するか、ま
たはγ線のエネルギー分布(ドツプラー巾)を測定する
ことにより、試料物質中の電子の運動量分布を知ること
ができる。In the positron annihilation method, a positron is injected into a sample, the positron is pair-annihilated with the electron in the sample, and the γ-rays emitted at that time are detected to obtain information on the electronic structure, lattice defects, and other information in the sample. Is the way. A positron is a particle that has the same rest mass as an electron and has a charge that has the same absolute value and opposite sign as the electron's charge (negative charge). The positron source is a sealed + β-decaying radioisotope (eg, 22 Na). When a positron of several hundred KeV emitted from this positron source is irradiated onto the sample, the positron that jumps into the sample becomes ions or electrons. Repeatedly collided with
-The positron has thermal energy (~ 0.
025 eV). When the sample is a metal, the thermalized positron annihilates with the electron with a lifetime of 100 to 300 PS. At this time, two 511 keV (that is, positron and energy corresponding to the rest mass of the electron) γ rays are emitted in almost opposite directions. From the total energy including mass at the time of pair annihilation and the conservation law of total momentum, the angle and energy made by the two γ-rays are the momentum possessed by the positron and electron pair at the time of pair annihilation (the momentum of the positron is almost ignored). Depending on the electron momentum), the two γ-rays will be distributed in a slight angular range (within ± 25 mrad) centered on the 180 degree direction, and the energy will also be centered on 511 keV. It shows a Doppler width of several keV. Therefore, by precisely measuring the angular distribution of the two γ-rays (measurement of the γ-γ angular correlation) or by measuring the energy distribution of the γ-rays (Doppler width), You can know the momentum distribution.
以下、第14図および第15図を用いて従来の陽電子消
滅分析方法(実験物質学講座11“格子欠陥”(共立出
版)163−175頁(1978)参照)について説明
する。Hereinafter, the conventional positron annihilation analysis method (see Experimental Materials Course 11 "Lattice Defects" (Kyoritsu Shuppan), pages 163-175 (1978)) will be described with reference to FIGS. 14 and 15.
第14図は従来の消滅γ線(陽電子と電子との対消滅で
生成するγ線)のエネルギースペクトル測定装置を示す
図である。陽電子源12(例えば22Na)から放出され
る陽電子21を試料34に照射し、削減γ線22をγ線
検出器19で検出し、消滅γ線のエネルギースペクトル
を測定する。消滅時に放出される2光子のエネルギー
は、約511keVである。消滅相手の電子の運動エネルギー
はわずか数eV程度であるが、このため証明γ線のエネ
ルギーは511keVからずれる。実験室系ではドツプラ
ー効果により消滅γ線のエネルギースペクトルのエネル
ギー幅δEはCPl/2となる。ここでCは光速度、Pl
は放出方向への運動量成分である。このためエネルギー
幅δEは、約2keV程度に拡がり、γ線検出器19として
例えば、分解能のよいG.(Li)ソリッドステイトデ
イテクタ(SSD)を用いることによりこのエネルギー
幅δEは測定可能である。第15図に消滅γ線のエネル
ギースペクトルを模式的に示す。消滅γ線のエネルギー
スペクトルの測定には、Sパラメータが用いられる。S
パラメータは、第15図の図中に示したスペクトル中央
部面積Aと両端部面積B1,B2を用いて次式で示され
る。FIG. 14 is a diagram showing a conventional annihilation γ-ray (γ-ray generated by pair annihilation of positron and electron) energy spectrum measuring apparatus. The sample 34 is irradiated with positrons 21 emitted from the positron source 12 (for example, 22 Na), the reduced γ rays 22 are detected by the γ ray detector 19, and the energy spectrum of the annihilated γ rays is measured. The energy of two photons emitted at the time of annihilation is about 511 keV. The kinetic energy of the annihilation partner's electron is only a few eV, so the energy of the proof γ-ray deviates from 511 keV. In the laboratory system, the energy width δ E of the annihilation γ-ray energy spectrum becomes CP l / 2 due to the Doppler effect. Where C is the speed of light, P l
Is the momentum component in the emission direction. Therefore, the energy width δ E spreads to about 2 keV, and as the γ-ray detector 19, for example, G. This energy width δ E can be measured by using a (L i ) solid state detector (SSD). FIG. 15 schematically shows the energy spectrum of annihilation γ rays. The S parameter is used to measure the energy spectrum of annihilation γ rays. S
The parameter is expressed by the following equation using the central area A of the spectrum and the areas B 1 and B 2 of both ends shown in the drawing of FIG.
S=A/(B1+B2) …(1) スペクトル中央部Aは、陽電子と自由電子的な電子との
対消滅によるγ線が主に寄与している領域であり、両端
部B1,B2は、陽電子と内殻電子との対消滅によるγ
線が寄与している領域である。Sパラメータ測定は、格
子欠陥、特に原子空孔型、刃状転位の引張応力部のよう
にイオン濃度の低い部分を有するものの格子欠陥の研究
に非常に有効な手段である。S = A / (B 1 + B 2 ) ... (1) The central part A of the spectrum is a region where γ-rays due to pair annihilation of a positron and a free electron are mainly contributing, and both end parts B 1 , B 2 is γ due to pair annihilation of the positron and the core electron
The area where the line contributes. S-parameter measurement is a very effective means for studying lattice defects, especially those having a low ionic concentration such as atomic vacancies and tensile stress portions of edge dislocations.
金属中の原子空孔を例にとつて考える。原子空孔は、
陽イオンを抜いたものであるから完全結晶に比べて負に
荷電している。陽電子は、正に荷電しているので、クー
ロン相互作用のため原子空孔のそばに陽電子が近づくと
捕獲される。原子空孔濃度が10-4程度あると、ほとん
どの陽電子は、原子空孔に捕獲され原子空孔近傍で消滅
する。原子空孔でのイオンによる電子のみによるポテ
シヤルエネルギーは、平らに近く電子は自由電子的にな
る。したがつて、原子空孔で消滅する陽電子が多くなる
ほど自由電子的な電子との対消滅が増加し、Sパラメー
タは大きくなる(スペクトル中央部Aが両端部B1,B
2より相対的に大きくなる)。原子空孔が複数個集合
し空孔クラスタを形成すると電子はさらに自由電子的に
なりSパラメータはさらに大きくなる。Consider, for example, atomic vacancies in a metal. Atomic vacancies
Since it has no cations, it is more negatively charged than a perfect crystal. Since the positron is positively charged, it is captured when the positron approaches the atomic vacancy due to Coulomb interaction. When the concentration of atomic vacancies is about 10 −4 , most of the positrons are captured by the atomic vacancies and disappear near the atomic vacancies. Potential energy due to only electrons by ions in atomic vacancies becomes nearly flat and electrons become free electrons. Therefore, as the number of positrons annihilated in the atomic vacancies increases, the pair annihilation with free electrons increases, and the S parameter increases (the central part A of the spectrum is at both ends B 1 , B).
Is relatively larger than 2. ) When a plurality of atomic vacancies are aggregated to form vacancies, the electrons become more free electrons, and the S parameter becomes larger.
以上のようにSパラメータは、電子空孔の生成や回復過
程を調べるのに有効である。例えば、銅(Cu)を3M
eVの電子で10Kにおいて照射すると照射に伴いSパ
ラメータは増加する。これは、高速電子により銅原子が
格子点からはじき出され、そのあとに原子空孔が生成さ
れるためである。照射した後、温度を上げて瀟洒で受け
た損傷を回復させていくとSパラメータはステージIII
(原子空孔が移動できる温度領域)で増加する(マント
ル等:フイズ.レブ.レフト(S.Mantle et.al:Phys.
Rev.Left)34 p1554(1975)参照)。これは、ステージII
Iで原子空孔が動くため空孔クラスターが形成されるた
めである。As described above, the S parameter is effective for investigating the generation and recovery process of electron vacancies. For example, copper (Cu) 3M
When irradiation with eV electrons is performed at 10 K, the S parameter increases with irradiation. This is because the copper atoms are repelled from the lattice points by the fast electrons, and then atomic vacancies are generated. After irradiation, the temperature was raised to recover the damage caused by the grace and the S-parameter was set to stage III.
(Temperature range where atomic vacancies can move) increases (S. Mantle et.al: Phys.
Rev. Left) 34 p1554 (1975)). This is Stage II
This is because vacancy clusters are formed because the atomic vacancy moves in I.
以上に述べた消滅γ線エネルギースペクトル測定以外に
も、陽電子消滅法にはγ−γ角相関測定や陽電子寿命測
定による分析方法があり、上述したものと同様格子欠陥
研究に非常に有効な手段となつている。しかし、従来の
いずれの陽電子消滅法も、陽電子源から放出された陽電
子を単純に試料に照射するものであるため、得られる情
報が、試料の陽電子照射面、すなわちその照射面は通常
数mm2〜数cm2となるから、そのような広い範囲について
の平均化された情報になつてしまうという欠点があつ
た。In addition to the annihilation γ-ray energy spectrum measurement described above, the positron annihilation method has an analysis method by γ-γ angle correlation measurement or positron lifetime measurement, and is a very effective means for lattice defect research as described above. I'm running. However, since any conventional positron annihilation method simply irradiates the sample with positrons emitted from the positron source, the information obtained is that the positron-irradiated surface of the sample, that is, the irradiated surface is usually several mm 2 Since it is up to several cm 2 , it has a drawback that it leads to averaged information on such a wide range.
〔発明の目的〕 本発明の目的は、試料の分析すべき微細な局所に高精度
で陽電子を打ち込むことのできる陽電子消滅分析方法お
よび分析装置を得ることにある。[Object of the Invention] An object of the present invention is to obtain a positron annihilation analysis method and an analysis device capable of implanting positrons in a fine local region of a sample to be analyzed with high accuracy.
発明者らは、電子顕微鏡の磁界レンズが同じエネルギー
の陽電子と電子に対し同じ焦点距離を持つことに着目
し、陽電子を電子顕微鏡の結像レンズを利用して前記顕
微鏡にセツトした試料に打ち込めば、試料中の電子顕微
鏡観察位置に陽電子ビームを正確に打ち込むことができ
ることを発見した。The inventors have noticed that the magnetic field lens of the electron microscope has the same focal length for positrons and electrons of the same energy, and if the positron is driven into the sample set in the microscope using the imaging lens of the electron microscope. , It was discovered that the positron beam can be precisely applied to the electron microscope observation position in the sample.
すなわち、本発明の特徴は、分析すべき試料を電子顕微
鏡にセツトし、しかる後陽電子ビームを、該電子顕微鏡
の電子ビームの進行方向とは逆方向より電子顕微鏡の結
像レンズ系を通すとともに、該結像レンズ系を通過する
前記陽電子ビームのエネルギーと電子ビームのエネルギ
ーを略等しくなるようにし、さらに、該結像レンズ系を
通過した前記陽電子ビームのエネルギーを熱化エネルギ
ー程度まで減速して前記陽電子ビームを前記試料に照射
し、該試料で生成した消滅γ線を測定して試料の分析を
行う陽電子証明分析方法にある。That is, the feature of the present invention is that the sample to be analyzed is set in an electron microscope, and then the positron beam is passed through the imaging lens system of the electron microscope from the direction opposite to the traveling direction of the electron beam of the electron microscope. The energy of the positron beam passing through the imaging lens system is made substantially equal to the energy of the electron beam, and further, the energy of the positron beam passing through the imaging lens system is decelerated to about thermalization energy. In the positron proof analysis method, the sample is analyzed by irradiating the sample with a positron beam and measuring annihilation γ rays generated in the sample.
本発明の他の特徴は、電子銃、結像レンズ系、結像面、
および試料セット部等を備える電子顕微鏡と、該顕微鏡
に設けられ、前記結像レンズ系を電子ビームの通過方向
とは逆方向より通過し、かつ結像レンズ系を通過する際
のエネルギーを電子顕微鏡の電子ビームのエネルギーと
略等しくした陽電子ビームを試料セット部にセットされ
た試料に照射する陽電子照射装置と、前記結像系と試料
セット部の間に設けられ、前記結像系を通過した陽電子
ビームのエネルギーを熱化エネルギー程度までに減速さ
せる陽電子減速手段と、前記試料セット部にセットされ
た試料に陽電子が照射された時に生成される消滅γ線を
測定する消滅γ線測定装置とを備える陽電子消滅分析装
置にある。Another feature of the present invention is an electron gun, an imaging lens system, an imaging surface,
And an electron microscope provided with a sample setting unit and the like, and an electron microscope provided in the microscope, which passes through the imaging lens system in a direction opposite to the electron beam passing direction, and the energy when passing through the imaging lens system. Positron irradiation device for irradiating the sample set in the sample setting section with a positron beam having a substantially equal energy of the electron beam of the electron beam, and a positron provided between the image forming system and the sample setting section and having passed through the image forming system. A positron deceleration means for decelerating the energy of the beam to about thermalization energy, and an annihilation γ-ray measuring device for measuring annihilation γ-rays generated when the sample set in the sample setting section is irradiated with positrons. It is in a positron annihilation analyzer.
最近照射損傷の研究において、照射損傷の生成過程のカ
イネテイツクスを調べるため、透過型電子顕微鏡の試料
に直接、イオンを照射し、欠陥生成過程をその場観察す
る試みが為されている。しかし電子顕微鏡(以下電顕と
称す)では、原子空孔などの単一の格子欠陥(点欠陥)
が集合して形成するボイドや転位ループなどの2次欠陥
を観察することはできるが、転欠陥そのものを観察する
ことはできない。Recently, in the study of irradiation damage, in order to investigate the kinetics of the generation process of irradiation damage, attempts have been made to directly observe the defect generation process by irradiating the sample with a transmission electron microscope directly with ions. However, electron microscopes (hereinafter referred to as electron microscopes) use single lattice defects (point defects) such as atomic vacancies.
Although it is possible to observe secondary defects such as voids and dislocation loops that are formed by aggregation of the defects, it is not possible to observe the rolling defects themselves.
これら2次欠陥の近傍の点欠陥濃度等の情報を前述した
陽電子消滅法を用いることにより得ることができれば、
照射損傷の生成過程のカイネテイツクスの詳細解明に非
常に有効である。また、電顕観察位置の局所的な電子構
造等に関する情報が得られれば物性研究において飛躍的
な進歩も期待できる。しかし、そのためには電顕観察視
野内の希望する像に対応する試料中の位置に正確に陽電
子を打ち込まなければならない。ところが、現在陽電子
を試料中の微細な局所に正確に陽電子を打込むことので
きる技術は存在していない。If information such as the concentration of point defects near these secondary defects can be obtained by using the positron annihilation method described above,
It is very effective for clarifying the kinetics of the radiation damage generation process. Further, if information on the local electronic structure of the electron microscope observation position and the like can be obtained, dramatic progress can be expected in physical property research. However, for that purpose, the positron must be precisely driven into the position in the sample corresponding to the desired image in the observation field of the electron microscope. However, at present, there is no technology capable of accurately injecting positrons into minute local areas in a sample.
透過型電子顕微鏡(透過電顕と略す)の構成および原理
について簡単に述べる。The configuration and principle of a transmission electron microscope (abbreviated as transmission electron microscope) will be briefly described.
第16図には透過電顕の装置構成図である。透過電顕
は、試料に電子ビームを照射するための照射系と、試料
を通過した電子ビームを拡大し、蛍光板(結像面)上に
結像させるための結像系からなる。照射系は、電子銃
1、加速管2、およびコンデンサーレンズ3等からな
る。結像系は、対物レンズ5、中間レンズ6,7、およ
び投射レンズ8,9等からなる。中間レンズは第1中間
レンズと第2中間レンズからなり、また投射レンズは、
第1投射レンズと第2投射レンズからなる。照射系のコ
ンデンサレンズ3は、電子ビームを平行ビームに収束さ
せる働きをもち、結像系の対物レンズ5は焦点距離、中
間レンズ6,7および投射レンズ8,9は像の倍率を決
定する働きを有する。FIG. 16 is a device configuration diagram of a transmission electron microscope. The transmission electron microscope includes an irradiation system for irradiating a sample with an electron beam and an imaging system for expanding the electron beam passing through the sample and forming an image on a fluorescent plate (imaging surface). The irradiation system includes an electron gun 1, an accelerating tube 2, a condenser lens 3 and the like. The image forming system includes an objective lens 5, intermediate lenses 6 and 7, projection lenses 8 and 9, and the like. The intermediate lens is composed of a first intermediate lens and a second intermediate lens, and the projection lens is
It is composed of a first projection lens and a second projection lens. The condenser lens 3 of the irradiation system has a function of converging the electron beam into a parallel beam, the objective lens 5 of the image forming system has a function of determining the focal length, and the intermediate lenses 6 and 7 and the projection lenses 8 and 9 have a function of determining the magnification of the image. Have.
電子銃1から放出された電子ビーム20は、加速管2で
試料4を通過するに充分なエネルギーまで加速される
(通常、試料厚さは0〜5000Å,電子ビームエネルギー
50〜200keV程度である)。所定のエネルギーに加
速された電子ビーム20は、コンデンサレンズ3で平行
ビームになるよう収束され、試料4に照射される。この
ときのビーム径は数μmである。試料4を通過する際、
電子ビームは試料内の組織に応じた散乱,回折等を受け
る。これによつて試料通過後の電子ビームの断面は、試
料の組織に関する情報をビーム密度の濃淡の形で有して
いる(散乱線や回折線はスリツトでカツトされる)、こ
の電子ビーム20を、対物レンズ5、中間レンズ5,
6、投射レンズ8,9を用いて拡大し蛍光板11に結像
させている。蛍光板11では、ビーム密度の濃淡(すな
わち組織に関する情報)に応じて蛍光強度が変化するの
で、目視で試料の組織の拡大像を観察することができ
る。第17図に試料を通過した後の電子ビームの拡大の
様子を示す。結像系の各レンズでは、その前段のレンズ
による像の一部をさらに拡大するように構成されてお
り、最終的な像24を得ている。The electron beam 20 emitted from the electron gun 1 is accelerated by the accelerating tube 2 to a sufficient energy to pass through the sample 4 (usually, the sample thickness is 0 to 5000Å, the electron beam energy is about 50 to 200 keV). . The electron beam 20 accelerated to a predetermined energy is converged by the condenser lens 3 so as to be a parallel beam, and is irradiated onto the sample 4. The beam diameter at this time is several μm. When passing through sample 4,
The electron beam is scattered and diffracted according to the tissue in the sample. As a result, the cross section of the electron beam after passing through the sample has information on the structure of the sample in the form of light and shade of the beam density (scattered rays and diffraction rays are cut by slits). , Objective lens 5, intermediate lens 5,
6 and the projection lenses 8 and 9 are used to enlarge and image on the fluorescent plate 11. On the fluorescent plate 11, since the fluorescence intensity changes according to the density of the beam density (that is, information about the tissue), it is possible to visually observe an enlarged image of the tissue of the sample. FIG. 17 shows how the electron beam expands after passing through the sample. Each lens of the image forming system is configured to further magnify a part of the image formed by the lens in the preceding stage, and a final image 24 is obtained.
以上が透過電顕の基本的な構成と原理であるが、近年こ
の透過電顕の他に、走査型電顕機能,特性X線分析機能
等多機能を有した電顕が多数提案,実用化されている。
しかし、これらの電顕に陽電子消滅法を用いた分析の機
能を付加した電顕は現在存在していない。The above is the basic configuration and principle of the transmission electron microscope. In recent years, in addition to this transmission electron microscope, many electron microscopes having multiple functions such as a scanning electron microscope function and a characteristic X-ray analysis function have been proposed and put into practical use. Has been done.
However, there is currently no electron microscope that adds the function of analysis using the positron annihilation method to these electron microscopes.
次に、本発明の具体的な一実施例を第1図〜第8図によ
り説明する。Next, a specific embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.
第1図は、本発明装置の一実施例を示す図で、透過電顕
に陽電子消滅分析機能を付加し図である。すなわち、従
来の透過電顕に、陽電子照射装置と消滅γ線測定装置を
付加した構成としたものである。陽電子照射装置は、陽
電子源12、陽電子源12の表面に装荷された熱化板1
3、陽電子加速管(引出電極含む14、収束レンズ1
5、およびコリメータ16等から構成されている。陽電
子源12としては22Na源(陽電子エネルギー範囲:0
〜540keV)を用い、熱化板13としてはアルミニウ
ム箔を用いている。消滅γ線測定装置19は、陽電子照
射装置の方向からみて試料の斜め後方に設けられてお
り、1個の消滅γ線検出器(G.(Li)検出器)で構
成されている。FIG. 1 is a diagram showing an embodiment of the device of the present invention, in which a positron annihilation analysis function is added to a transmission electron microscope. That is, the structure is such that a positron irradiation device and an annihilation gamma ray measuring device are added to the conventional transmission electron microscope. The positron irradiation device includes a positron source 12 and a thermalizing plate 1 loaded on the surface of the positron source 12.
3, Positron accelerator tube (including extraction electrode 14, converging lens 1
5, a collimator 16 and the like. As the positron source 12, a 22 Na source (positron energy range: 0
˜540 keV) and an aluminum foil is used as the heat plate 13. The annihilation γ-ray measuring device 19 is provided obliquely behind the sample when viewed from the direction of the positron irradiation device, and is composed of one annihilation γ-ray detector (G. (L i ) detector).
透過電顕は、電子銃1,加速管2,コンデンサレンズ
3,試料セット部4′,結像レンズ系10、および結像
面11などから構成されている。17は前記結像面11
の裏側に設けられたフイルム室で、このフイルム室17
の反結像面側に前記陽電子照射装置が設けられている。
18は結像レンズ系10と試料セツト部4′との間に設
けられた陽電子減速管で、前記陽電子照射装置から照射
された陽電子が試料セツト部4′にセツトされた試料に
打込まれる前に該陽電子を減速して、陽電子が試料を透
過してしまわないようにするためのものであり、また1
8′は補正コイルである。The transmission electron microscope is composed of an electron gun 1, an accelerating tube 2, a condenser lens 3, a sample setting section 4 ', an image forming lens system 10, an image forming surface 11 and the like. 17 is the image plane 11
The film chamber provided on the back side of the
The positron irradiation device is provided on the side opposite to the image forming plane.
Reference numeral 18 denotes a positron deceleration tube provided between the imaging lens system 10 and the sample set portion 4 ', before the positron emitted from the positron irradiator is injected into the sample set in the sample set portion 4'. To decelerate the positron to prevent the positron from penetrating the sample.
8'is a correction coil.
透過電顕の加速管2には、0〜200kVの範囲で一定
の電圧V0が印加される。陽電子加速管14および陽電
子減速管18にはV0/2の電圧が印加される。ただ
し、陽電子減速管18に印加される電圧の極性と、加速
管2および陽電子加速管14の極性とは逆になつてい
る。なお、結像面(蛍光板)11には、陽電子照射装置
から放出された陽電子ビームを通過させるために、前記
蛍光板の中央部に小孔11′が設けられている。A constant voltage V 0 in the range of 0 to 200 kV is applied to the accelerating tube 2 of the transmission electron microscope. Voltage V 0/2 is applied to the positron acceleration tube 14 and positron deceleration tube 18. However, the polarities of the voltage applied to the positron deceleration tube 18 and the polarities of the accelerating tube 2 and the positron accelerating tube 14 are opposite. The image plane (fluorescent plate) 11 is provided with a small hole 11 'in the central portion of the fluorescent plate in order to pass the positron beam emitted from the positron irradiation device.
陽電子照射装置は、陽電子源から放出される陽電子を試
料に照射するものであり、また、消滅γ線測定装置19
は、試料中で陽電子が消滅した際に発生する消滅γ線を
検出、計数するものである。結像レンズ系10は、試料
を通過した電子ビームを拡大し結像させるもので、対物
レンズ5、第1中間レンズ6、第2中間レンズ7、第1
投射レンズ8、第2投射レンズ9から成つている。な
お、結像面(蛍光板)11側から陽電子ビーム(または
電子ビーム)を結像レンズ系10を通して逆に試料に打
ち込むことを逆結像すると称し、試料上に結像される像
を逆結像と称す。The positron irradiation device irradiates a sample with positrons emitted from a positron source, and the annihilation gamma ray measuring device 19
Is for detecting and counting annihilation γ rays generated when positrons disappear in a sample. The imaging lens system 10 magnifies and forms an image of the electron beam that has passed through the sample, and includes an objective lens 5, a first intermediate lens 6, a second intermediate lens 7, and a first intermediate lens 7.
It is composed of a projection lens 8 and a second projection lens 9. It should be noted that hitting a positron beam (or an electron beam) from the image forming surface (fluorescent plate) 11 side through the image forming lens system 10 to the sample in reverse is called reverse image forming, and an image formed on the sample is reverse image forming. Called.
次に、本発明装置の走査手順を説明する。第2図は第1
図に示した装置の概略構成を示す図で、以下この第2図
を用いて説明する。Next, the scanning procedure of the device of the present invention will be described. Figure 2 shows the first
It is a figure which shows the schematic structure of the apparatus shown in the figure, and it demonstrates below using this FIG.
加速管2に電圧V0(kV)、陽電子減速管18に の電圧を印加する。電子銃1から放出されたエネルギー
V0(keV)の電子ビーム20は、試料4を通過後、陽
電子減速管18で減速され、エネルギーV0/2(ke
V)の電子ビームとなる。陽電子減速管18は陽電子ビ
ームを減速するためのものであるが、電子ビームが陽電
子ビームと逆方向に陽電子減速管18を通過するため、
電子ビームも陽電子ビームと同じように減速される。こ
のようにエネルギーV0/2(keV)となつた電子ビー
ムを、前述した原理に基づき、結像レンズ系10を通し
て蛍光板11に結像させ、試料組織の電顕観察する。観
察している像の中で陽電子消滅法を用いて分析したい個
所があれば、その個所を蛍光板の中心、すなわち、小孔
11′の位置にくるように試料4の位置を微調整する。
次に、陽電子源12を陽電子照射装置に装荷し、陽電子
加速管14に電圧V0/2(kV)を印加する。このように
して、陽電子源12から放出された陽電子(エネルギー
範囲:0〜540keV)を熱化板13に入射させて熱化
し、エネルギー分布幅を1eVオーダとした後、陽電子
加速管14でその陽電子を加速することにより、エネル
ギーV0/2(keV)の単色な陽電子ビーム21を作
る。(熱化板13と加速管14を組み合わせた単色エネ
ルギーの陽電子ビーム発生法については“物理学最前線
5”(共立出版)p58(1983)を参照。)この陽
電子ビーム21を収束コイル15を用いて蛍光板(結像
面)11の中央の小孔11′のところに焦点を結ぶ。す
なわち、陽電子ビーム21が小孔11′を通過する際最
もビームが絞れるようにする。こうして小孔11′を通
過した陽電子ビーム21は結像レンズ系10により、後
述する原理に基づいて、試料4逆結像、すなわち蛍光板
11の中央の小孔11′の領域に結像した像に対応する
試料内の位置に陽電子ビーム21が打ち込まれる。ここ
で重要な点は、結像レンズ系10を通過する際の陽電子
ビーム21のエネルギーをV0/2(keV)とし、結像
レンズ系10を逆方向に通過する電子ビームのエネルギ
ーV0/2(keV)と同一にすることである。ここで、
陽電子減速管18は、次の2つの機能を有している。Voltage V 0 (kV) in the accelerating tube 2 and positron decelerating tube 18 Voltage is applied. Electron beam 20 energy V 0 emitted from the electron gun 1 (keV) is, after passing through the sample 4 is decelerated by the positron deceleration tube 18, the energy V 0/2 (ke
V) electron beam. The positron deceleration tube 18 is for decelerating the positron beam, but since the electron beam passes through the positron deceleration tube 18 in the opposite direction to the positron beam,
The electron beam is decelerated as well as the positron beam. Thus the energy V 0/2 (keV) of summer was electron beam, based on the principle described above, an image is formed on the fluorescent screen 11 through an imaging lens system 10, to TEM observation of a sample tissue. If there is a portion to be analyzed by the positron annihilation method in the observed image, the position of the sample 4 is finely adjusted so that the portion is located at the center of the fluorescent plate, that is, the position of the small hole 11 '.
Then, loaded with positron source 12 positron irradiation apparatus applies the voltage V 0/2 (kV) to the positron acceleration tube 14. In this way, the positrons (energy range: 0 to 540 keV) emitted from the positron source 12 are made incident on the thermalizing plate 13 to be heated and the energy distribution width is set to the order of 1 eV, and then the positron accelerating tube 14 uses the positrons. by accelerating, making energy V 0/2 monochrome positron beam 21 (keV). (Refer to "Physics Frontline 5" (Kyoritsu Shuppan) p58 (1983) for a method of generating a positron beam of monochromatic energy by combining the heating plate 13 and the accelerating tube 14.) This positron beam 21 is used by the focusing coil 15. And focuses on a small hole 11 'in the center of the fluorescent plate (image plane) 11. That is, when the positron beam 21 passes through the small hole 11 ', the beam is narrowed down most. The positron beam 21 that has passed through the small hole 11 'is formed into an image by the imaging lens system 10 on the basis of the principle described later, that is, an image formed in the region of the small hole 11' in the center of the fluorescent plate 11 based on the principle. The positron beam 21 is bombarded at the corresponding position in the sample. Here Importantly, the energy of the positron beam 21 as it passes through the imaging lens system 10 and V 0/2 (keV), the electron beam energy V 0 which passes through the imaging lens system 10 in the opposite direction / It is the same as 2 (keV). here,
The positron moderator tube 18 has the following two functions.
陽電子ビームを逆結像させるためには、結像レンズ
系10を通る陽電子ビームのエネルギーは電子ビームの
エネルギーと同一でなくてはならない。そこで、陽電子
領域管18は電子ビーム20のエネルギーを、V0(ke
V)から陽電子ビーム21のエネルギー値V0/2(ke
V)に減速させる働きをする。なお、試料通過の際の電
子ビームエネルギーはV0(keV)であるから電顕とし
ての電子ビームの試料透過力は損われていない。In order to reverse-image the positron beam, the energy of the positron beam passing through the imaging lens system 10 must be the same as that of the electron beam. Therefore, the positron region tube 18 changes the energy of the electron beam 20 to V 0 (ke
Energy value V 0/2 from V) positron beam 21 (ke
V) to slow down. Since the electron beam energy when passing through the sample is V 0 (keV), the sample penetrating power of the electron beam as an electron microscope is not impaired.
結像レンズ系10を通して陽電子ビーム21を試料
4に逆結像させる場合、陽電子ビーム21のエネルギー
がV0/2(keV)のままだと、電子ビーム20と同
様、陽電子ビーム21もその大部分は試料4を貫通して
しまう。そこで陽電子減速管18は陽電子ビーム21の
エネルギーをV0/2(keVL)から熱化エネルギー程度
(〜0keV)まで減速する働きをし、陽電子ビームはそ
の後試料に打ち込まれる。試料4を通る電子ビーム20
が平行ビームであれば、逆結像してくる陽電子ビーム2
1も平行ビームである。しかし、電子ビーム20が完全
な平行ビームでない場合、逆結像してくる陽電子ビーム
21も平行ビームでなく、陽電子減速管18で減速され
る際電界と垂直方向の速度が残るため、打ち込み位置に
誤差が生じる。このため、補正コイル18′を設け、逆
結像させる際、陽電子ビーム21の軌道を補正するよう
にしている。If the positron beam 21 is Gyakuyui image to the sample 4 through the image-forming lens system 10, if you leave the energy of the positron beam 21 is V 0/2 (keV), similarly to the electron beam 20, also mostly positron beam 21 Penetrates the sample 4. Therefore, the positron deceleration tube 18 acts to decelerate the energy of the positron beam 21 from V 0/2 (keVL) to about thermal energy (up to 0 keV), and the positron beam is then driven into the sample. Electron beam 20 passing through sample 4
If is a parallel beam, the positron beam 2 which is imaged in reverse
1 is also a parallel beam. However, if the electron beam 20 is not a perfect parallel beam, the positron beam 21 that forms the reverse image is also not a parallel beam, and when the electron beam 20 is decelerated by the positron deceleration tube 18, the electric field and the velocity in the vertical direction remain. There is an error. For this reason, the correction coil 18 'is provided to correct the trajectory of the positron beam 21 when the reverse image is formed.
このようにして試料4に打ち込まれた陽電子に起因する
消滅γ線のエネルギー分布を消滅γ線検出装置19によ
り測定し、所定の陽電子消滅分析を実施する。In this way, the energy distribution of the annihilation γ-rays caused by the positrons implanted in the sample 4 is measured by the annihilation γ-ray detector 19 and a predetermined positron annihilation analysis is performed.
例えば、陽電子源12として1mC1の22Na源を用い、
発生する陽電子が熱化板13を通り陽電子加速管14に
導かれる確率を10-4、収束された陽電子ビーム21が
試料に打ち込まれるまでに損失する確率を1/2とする
と、試料4には毎秒約1000個の陽電子を打ち込むことが
できる。この時、100チヤンネルの消滅γ線エネルギ
ー分布測定を100秒間実施したとすると各チャンネル
の統計誤差が5%以下であるデータを得ることができ
る。For example, a 1 m C 1 22 Na source is used as the positron source 12,
If the probability that the generated positrons are guided to the positron accelerating tube 14 through the thermalization plate 13 is 10 −4 and the probability that the converged positron beam 21 is lost before being hit by the sample is ½, the sample 4 has About 1000 positrons can be injected per second. At this time, if the annihilation γ-ray energy distribution measurement of 100 channels is performed for 100 seconds, data with a statistical error of 5% or less for each channel can be obtained.
上述した本実施例のごとく、陽電子照射装置の軸中心
(陽電子加速管14の軸中心と同一と定義する)が、結
像レンズケーノ軸中心と一致した陽電子照射装置を、線
型軸中心照射装置と呼ぶことにする。A positron irradiation device in which the axial center of the positron irradiation device (defined as the same as the axial center of the positron accelerating tube 14) coincides with the axial center of the imaging lens Keno as in this embodiment described above is called a linear axial center irradiation device. I will decide.
次に、第3図〜第6図を用いて本発明の原理を説明す
る。第3図は、逆結像の原理を示している。いま物体2
3(試料)の像を結像レンズ系10により最終的な拡大
像24を得ている場合を考える。物23のある位置P0
が各レンズによりつぎつぎに結像されて、像25ではて
P1に結像され、最終的に点Pに結蔵されるとする。レ
ンズ9のところで考えると、点P1を発した光(この場
合電子ビーム)はレンズ9により点Pに集光される。ま
た、逆に点Pから発した光(この場合電子ビーム)は、
全く同じようにレンズ9により集光され点P1に結像す
る。一方、磁界レンズは次に示すように、同じエネルギ
ーの電子と陽電子に対し同じ焦点距離を有する。したが
つて、像24の点P(蛍光面上の点)から陽電子21を
レンズ9′に向つて発すると像25の点P1に結像し、
さらに点P2,点P3,点P4と結像して最終的には点
P0に結像(逆結像)する。Next, the principle of the present invention will be described with reference to FIGS. FIG. 3 shows the principle of reverse imaging. Object 2 now
Consider a case where the final magnified image 24 of the image of 3 (sample) is obtained by the imaging lens system 10. Position P 0 with object 23
Is successively imaged by each lens, and is imaged at P 1 in the image 25, and finally stored at the point P. Considering the lens 9, the light emitted from the point P 1 (electron beam in this case) is focused on the point P by the lens 9. On the contrary, the light emitted from the point P (electron beam in this case) is
In exactly the same manner, the light is focused by the lens 9 to form an image at the point P 1 . On the other hand, the magnetic lens has the same focal length for electrons and positrons of the same energy, as shown below. Therefore, when the positron 21 is emitted from the point P (point on the fluorescent screen) of the image 24 toward the lens 9 ', an image is formed at the point P 1 of the image 25,
Further, an image is formed on the points P 2 , P 3 , and P 4, and finally an image is formed (reverse image formation) on the point P 0 .
次に、磁界レンズが同じエネルギーの電子と陽電子に対
し同じ焦点距離有することを第4図〜第6図を用いて説
明する。Next, it will be described with reference to FIGS. 4 to 6 that the magnetic field lens has the same focal length for electrons and positrons having the same energy.
第4図は、磁界レンズによる集束の様子を示している。
Aから発した電子ビーム20は、左に旋回しながら磁界
レンズ29を通り点Pで結像する。一方、Aから発した
陽電子ビーム21は逆に右に旋回するが同じ点Pで結像
する。このことは次のようにローレンツの力〔V×B〕
(フレミングの左手の法則)を用いて証明できる。ま
ず、電子の軌道を第5図を用いて考える。第5図(a)の
点Aを出た電子が点Bにきたところを考えると、速度の
軸方向の成分Vzに磁界の動径成分Hrが働いて、紙面
の表から裏に向かう力、−e(Vz×Hr)が現れる。
それによつて電子にはVzをもつと同時に、第5図(b)
に示したように軸のまわりに速度成分Vθで回転(この
場合進行方向に対し左に旋回)を始める。その速度成分
Vθに磁界の軸方向の成分Hzが働くと、そこで集束さ
せる力Fr(=−e(Vθ×Hz))が生じ、この力に
よつて点P(第4図参照)に結像する。一方、陽電子の
場合を同じように第6図(a)の点Bのところで考える。
陽電子が第5図で説明した電子と同じエネルギーを持つ
ているとすると、点Bでの速度の軸方向の成分はVzで
ある。この成分Vzと磁界の動径成分Hrの作用で生じ
る力は、陽電子の場合〔+e(Vz×Hr)〕であり、
電子の場合と大きさが同じで向きが逆となる。そこで陽
電子は第6図(b)に示したように軸のまわりを速度成分
−Vθで回転(進行方向に対し右に旋回)を始める。そ
の−Vθに磁界の軸方向の成分Hzが作用すると集束さ
せる力Fr′=+e((−Vθ)×Hz)が生じる。FIG. 4 shows how the magnetic field lens focuses.
The electron beam 20 emitted from A passes through the magnetic field lens 29 while turning to the left and forms an image at a point P. On the other hand, the positron beam 21 emitted from A turns to the right on the contrary, but forms an image at the same point P. This is as follows by Lorentz force [V × B]
(Fleming's left-hand rule). First, consider the orbit of the electron with reference to FIG. Considering where the electron exiting the point A in FIG. 5 (a) comes to the point B, the radial component H r of the magnetic field acts on the axial velocity component V z to move from the front side to the back side of the paper. The force, -e (V z × H r ) appears.
As a result, the electron has V z , and at the same time, Fig. 5 (b)
As shown in (4), the rotation about the axis is started with the velocity component V θ (in this case, turning to the left with respect to the traveling direction). When a component H z in the axial direction of the magnetic field acts on the velocity component V θ , a force F r (= −e (V θ × H z )) for converging there occurs, and this force causes a point P (FIG. 4). Image). On the other hand, the case of the positron is similarly considered at the point B in Fig. 6 (a).
Assuming that the positron has the same energy as the electron described in FIG. 5, the axial component of the velocity at point B is V z . The force generated by the action of this component V z and the radial component H r of the magnetic field is [+ e (V z × H r )] in the case of positron,
The size is the same as that of the electron, but the direction is opposite. Therefore positron starts to rotate about the axis at a velocity component -V theta (turning to the right with respect to the traveling direction) as shown in Figure No. 6 (b). When the axial component H z of the magnetic field acts on −V θ , a focusing force F r ′ = + e ((−V θ ) × H z ) is generated.
Fr′=+e((−Vθ)×Hz)=−e(Vθ×
Hz) =Fr…(2) (2)式から陽電子に働く集束させる力r′は電子に働く集
束させる力Frと全く同一であり、したがつて、回転は
正反対であるが同じ点Zに結像し、磁界レンズは同一エ
ネルギーの陽電子と電子に対し同じ焦点距離を持つこと
わかる。詳しく計算すると磁界レンズにもレンズの公式
が成立する。F r ′ = + e ((− Vθ) × H z ) = − e (Vθ ×
H z ) = F r (2) From equation (2), the focusing force r ′ acting on the positron is exactly the same as the focusing force F r acting on the electron, and therefore the rotation is the opposite but the same point. Imaged in Z, it can be seen that the magnetic lens has the same focal length for positrons and electrons of the same energy. A detailed calculation shows that the lens formula holds for the magnetic lens.
ここでfは焦点距離、a,bはそれぞれ物体とレンズ,
レンズと像の間の距離である。 Where f is the focal length, a and b are the object and lens,
The distance between the lens and the image.
またfは、次式で示される。Further, f is expressed by the following equation.
ここでEは電子(または陽電子)のエネルギー(ke
V),Iは磁界コイルを流れる電流(AT)でkは磁界
レンズのポールピース形状で決まる定数である。 Where E is the electron (or positron) energy (ke
V) and I are currents (AT) flowing through the magnetic field coil, and k is a constant determined by the pole piece shape of the magnetic field lens.
本実施例の場合は、陽電子を蛍光板(結像面)11の中
心に設けた小孔11′から打ち込んでいるため、各レン
ズで次々に結像される像はいずれも磁界レンズの軸上で
あり、問題とならないが、一般に蛍光板(結像面)11
の任意の場所から陽電子を打ち込もうとする際、問題と
なる現象に像の回転がある。通常の光学の場合は、倒立
像か正立像かのどちらかであるが、磁界レンズの場合に
は、一般に第7図に示したごとく像は回転する。これ
は、先に述べたように磁界レンズの集束力Frを作り出
すための回転(Vθまたは−Vθ)があるためである。
したがつて、電子による像が角φだけ回転したとする
と、陽電子による像は角−φだけ回転することが容易に
わかる。In the case of the present embodiment, since positrons are driven in through a small hole 11 'provided at the center of the fluorescent plate (imaging plane) 11, all images successively formed by the respective lenses are on the axis of the magnetic field lens. Yes, this is not a problem, but generally it is a fluorescent screen (image plane) 11
When trying to inject a positron from any place in the image, the problem is the rotation of the image. In the case of normal optics, it is either an inverted image or an erect image, but in the case of a magnetic field lens, the image generally rotates as shown in FIG. This is because there is a rotation (Vθ or −Vθ) for producing the focusing force F r of the magnetic field lens as described above.
Therefore, if the electron image is rotated by the angle φ, it is easily understood that the positron image is rotated by the angle −φ.
この回転角φは、次式で与えられる。This rotation angle φ is given by the following equation.
ここでΦ0は加速電圧、B(Z)は軸上の磁束密度、Za
およびZbはそれぞれ物体および像のZ軸座標である。
(5)式の計算例を第8図に示す。図中NIは磁界レンズ
に流す電流(AT)である。また、φ0は対物レンズよる
回転、φpは投射レンズによる回転を示している。この
第8図から対物レンズおよび投射レンズにそれぞれ流す
電流値を調整することにより全回転角φtotalをπ(rad)
に容易に調整できることがわかる。このように回転角φ
totalをπ(rad)にすることにより、すなわち180゜に
することにより、陽電子の回転角も−180゜(すなわ
ち180゜)になり、電子による像と陽電子による像を
一致させることができる。このようにして磁界レンズに
よる像の回転の問題も解決することができる。 Where Φ 0 is the acceleration voltage, B (Z) is the magnetic flux density on the axis, and Z a
And Z b are the Z-axis coordinates of the object and the image, respectively.
An example of calculation of equation (5) is shown in FIG. In the figure, NI is a current (AT) flowing through the magnetic lens. Further, φ 0 represents rotation by the objective lens, and φ p represents rotation by the projection lens. From FIG. 8, the total rotation angle φ total can be adjusted to π (rad) by adjusting the values of the currents flowing through the objective lens and the projection lens, respectively.
It can be easily adjusted. Thus the rotation angle φ
By setting total to π (rad), that is, 180 °, the rotation angle of the positron also becomes −180 ° (that is, 180 °), and the electron image and the positron image can be matched. In this way, the problem of image rotation due to the magnetic field lens can be solved.
なお、本実施例では、陽電子ビーム照射の際、陽電子源
12を挿入する方式を採つているが、陽電子源12の前
方に陽電子ビームシヤツタを設け、照射時にこのビーム
シヤツタを採り除き照射する方式や、偏向電極を設け、
この偏向電極により常時はビームを別の場所に避けてお
き、照射時(測定時)だけ蛍光板に形成した小孔11′
を通過させる方式、あるいはこれらの方式を組み合わせ
たものでもよいことは当然である。本実施例では、陽電
子消滅分析の位置分解能は観察像中の小孔11′の面積
程度となる。すなわち、倍率M,小孔11′の面積をA
とすると、〜A/M2程度の位置分解能となる。したが
つて、蛍光板(結像面)11の小孔11′に絞り機能を
付加し、小孔11′の大きさの可変にすることにより位
置分解能を調整することができる。もちろん電顕の倍率
を変えて分解能を変えることもできることは当然であ
る。次に第9図〜第13図により他の変形例を説明す
る。各図において、前記実施例と同一符号を付した部分
は同一若しくは相当する部分である。In the present embodiment, the method of inserting the positron source 12 at the time of irradiation of the positron beam is adopted. With electrodes,
With this deflection electrode, the beam is always avoided at another place, and a small hole 11 'formed in the fluorescent plate only during irradiation (measurement).
It goes without saying that a method of passing through or a combination of these methods may be used. In this embodiment, the position resolution of the positron annihilation analysis is about the area of the small hole 11 'in the observed image. That is, the magnification M, the area of the small hole 11 'is A
Then, the position resolution is about A / M 2 . Therefore, the position resolution can be adjusted by adding a diaphragm function to the small hole 11 'of the fluorescent plate (imaging surface) 11 and making the size of the small hole 11' variable. Of course, the resolution can be changed by changing the magnification of the electron microscope. Next, another modification will be described with reference to FIGS. In each of the drawings, the parts denoted by the same reference numerals as those in the above-mentioned embodiment are the same or corresponding parts.
第9図は本発明の第2実施例を示すもので、陽電子照射
装置に偏向マグネツト30を用いた場合の例である。陽
電子源12から放出された陽電子ビームは熱化,加速,
収束を受けた後、分析マグネツトで偏向され小孔11′
を通して試料4に打ち込まれる。この実施例も小孔1
1′を通して陽電子を打ち込むものであるため、本質的
には前述の実施例と変らないが、本実施例では陽電子照
射系のスペースの確保が容易になる他、熱化板13,加
速管14等に陽電子が当たることによつて生じる消滅γ
線(迷光)の遮へいが容易になり、測定のS/N比も向
上できる等の効果を有する。本第2実施例の様に、様電
子源12から蛍光板(結像面)11までの様電子ビーム
21のパスを偏向させ、その後様電子ビーム21を結像
レンズ系10の軸中心を通すようにした様電子照射装置
を偏向型軸中心照射装置と称することにする。FIG. 9 shows a second embodiment of the present invention, which is an example in which the deflection magnet 30 is used in the positron irradiation device. The positron beam emitted from the positron source 12 is heated, accelerated,
After being converged, it is deflected by the analysis magnet and the small hole 11 '.
It is driven into the sample 4 through. This embodiment also has small holes 1
Since positrons are implanted through 1 ', there is essentially no difference from the above-mentioned embodiment, but in this embodiment it is easy to secure a space for the positron irradiation system, and the heat plate 13, the accelerating tube 14, etc. Annihilation γ caused by positron hitting
Lines (stray light) can be easily shielded and the S / N ratio of measurement can be improved. As in the second embodiment, the path of the electron beam 21 from the electron source 12 to the fluorescent plate (image plane) 11 is deflected, and then the electron beam 21 is passed through the axial center of the imaging lens system 10. The electron irradiation device as described above will be referred to as a deflection type axial center irradiation device.
第10図は本発明の第3実施例を示すもので、様電子源
12,熱化板13,陽電子加速管14,収束コイル15
等からなる陽電子照射装置を可動とした例を示してい
る。この実施例では、蛍光板(結像面)11に小孔を設
けず、蛍光板11をその表,裏の両面に蛍光塗料を塗布
した透明な板で製作し、蛍光板11の裏面に陽電子ビー
ムを照射することによつて蛍光を発し、陽電子ビームの
蛍光板上の位置を確認できるようにしている。陽電子照
射装置は可動であり、陽電子ビーム21を蛍光板11上
の任意の位置に照射できるようにしている。また、蛍光
板11は図に破線で示したように開閉できる構造となつ
ている。FIG. 10 shows a third embodiment of the present invention, which includes an electron source 12, a thermalization plate 13, a positron accelerator tube 14, and a focusing coil 15.
It shows an example in which a positron irradiating device including the above is movable. In this embodiment, the fluorescent plate (imaging surface) 11 is not provided with small holes, and the fluorescent plate 11 is made of a transparent plate coated with fluorescent paint on both front and back surfaces thereof, and the back surface of the fluorescent plate 11 is irradiated with a positron beam. By doing so, fluorescence is emitted, and the position of the positron beam on the fluorescent plate can be confirmed. The positron irradiation device is movable so that the positron beam 21 can be irradiated to any position on the fluorescent plate 11. Further, the fluorescent plate 11 has a structure that can be opened and closed as shown by a broken line in the figure.
次にこの実施例の操作手順を説明する。まず、観察像の
陽電子消滅分析したい個所に陽電子ビームによる蛍光点
(スポツト)が来るよう陽電子照射装置を移動する。次
に、蛍光板11を写真撮影をする場合と同じようにはね
上げ、陽電子ビーム21を結像レンズ系10を通して試
料4に打ち込む。本実施例によれば、試料位置を動かす
ことなく、観察像の任意の位置を分析できるという効果
がある。なお陽電子照射装置は、陽電子ビームが所定の
蛍光面位置を通過後、常に投射レンズ9のポールピース
の方向に向くようゴニオメータで移動させる。これと連
動させて、収束レンズ15の電流を、陽電子ビーム21
が所定の蛍光面11を通過する時、最もビーム径が小さ
くなるように自動的に調整する。このように陽電子ビー
ム21の照射位置を移動させる方式の陽電子照射装置
を、線源移動式走査型照射装置と称することにする。Next, the operation procedure of this embodiment will be described. First, the positron irradiation device is moved so that the fluorescent spot (spot) by the positron beam comes to the place where the positron annihilation analysis of the observation image is desired. Next, the fluorescent plate 11 is flipped up in the same manner as when taking a photograph, and the positron beam 21 is shot into the sample 4 through the imaging lens system 10. According to this embodiment, there is an effect that an arbitrary position of the observation image can be analyzed without moving the sample position. The positron irradiator is moved by a goniometer so that the positron beam always faces the pole piece of the projection lens 9 after passing through a predetermined phosphor screen position. In conjunction with this, the current of the converging lens 15 is changed to the positron beam 21.
Is automatically adjusted so that the beam diameter becomes the smallest when passing through a predetermined phosphor screen 11. The positron irradiation device of the type that moves the irradiation position of the positron beam 21 in this way will be referred to as a moving-source scanning scanning irradiation device.
なお、陽電子照射装置を移動させず、偏向電極の組み合
せによつて陽電子ビーム21を走査することも容易に可
能であり、これを偏向電極式走査型照射装置と称する。It is possible to easily scan the positron beam 21 by combining the deflection electrodes without moving the positron irradiation device, and this is called a deflection electrode type scanning irradiation device.
第11図は本発明の第4実施例を示す図で、陽電子源1
2をX−Y方向に移動可能なサポートに取り付け、直接
蛍光板(結像面)11上を走査する方式としたものであ
る。陽電子源12から放射される陽電子のエネルギーは
0〜540keVまで連続分布しているが、逆結像させる
場合、電子ビームエネルギーと大きくエネルギーの異な
る陽電子は軌道が大きくはずれ、途中で、レンズ間に挿
入されているスリツトで除かれる。したがつて、電子ビ
ームエネルギーに近いエネルギーを持つた陽電子が優先
的に試料4に打ち込まれることになる。本実施例は陽電
子を打ち込む位置の精度があまり要求されない場合には
簡便な方式として有効である。なお、陽電子減速管18
も、陽電子の打ち込み量が、少なくてもよい場合は設け
なくてもよい。FIG. 11 is a view showing a fourth embodiment of the present invention, in which a positron source 1
2 is attached to a support movable in the XY directions, and the fluorescent plate (imaging surface) 11 is directly scanned. The energy of positrons emitted from the positron source 12 is continuously distributed from 0 to 540 keV, but in the case of reverse imaging, the positrons having a large energy difference from the electron beam energy have a greatly deviated orbit and are inserted between the lenses in the middle. Excluded with the slits that have been. Therefore, positrons having energy close to the electron beam energy are preferentially implanted in the sample 4. This embodiment is effective as a simple method when the accuracy of the position where the positron is driven is not required so much. The positron deceleration tube 18
However, if the implantation amount of positrons may be small, it may not be provided.
第12図は本発明の第5実施例を示すもので、第11図
の実施例と同様あまり精度が要求されない場合に有効な
ものである。本実施例では第12図(a)に示すように、
陽電子減速管18(第2図参照)の替りに減速板32を
用いている。減速板32は第12図(b)に示すように、
多数の孔を有し、回転できる構造となつている。通常の
電顕観察の場合は電子ビーム20をこの孔を通すことに
より行い、また陽電子消滅分析を行う場合は、減速板3
2を適当な角度だけ回転させて、陽電子ビーム21をこ
の板32に衝突させ、陽電子が試料4で阻止されるよう
に減速する。なお、減速板32の各部の厚さを変えてお
けば減速能を調整することもできる。FIG. 12 shows a fifth embodiment of the present invention, which is effective when accuracy is not required so much as the embodiment of FIG. In this embodiment, as shown in FIG.
A decelerator plate 32 is used instead of the positron deceleration tube 18 (see FIG. 2). The reduction plate 32 is, as shown in FIG.
It has a large number of holes and can rotate. In the case of normal electron microscope observation, the electron beam 20 is passed through this hole, and in the case of positron annihilation analysis, the reduction plate 3
The positron beam 21 is made to impinge on this plate 32 by rotating 2 by an appropriate angle, and is decelerated so that the positron is blocked by the sample 4. The speed reducing ability can also be adjusted by changing the thickness of each part of the speed reducing plate 32.
以上、本発明の透過電顕への実施例について種種述べ
た。しかし、本発明は透過電顕以外にも放射型電顕や投
影型電顕等結像レンズ系を有する電顕であれば同様に適
用可能である。The various kinds of examples of the transmission electron microscope of the present invention have been described above. However, the present invention can be similarly applied to any electron microscope having an imaging lens system such as a radiation electron microscope or a projection electron microscope in addition to the transmission electron microscope.
第13図は本発明の第6実施例を示すもので、電子鏡型
電顕に本発明を適用した場合の実施例である。第13図
において、(a)は本実施例の構成図を示し、(b)は電子鏡
を示している。この型の電顕は、電子ビーム20を偏向
磁界で曲げて電子鏡に入れ、鏡の底には試料が置かれ
る。入射電子20は試料表面のごく近くで追い返され、
偏向磁界で曲げられ、投射レンズ33で蛍光板11上に
結像される。電子が反射されるときは、その付近の電界
にきわめて敏感なので試料表面のわずかな凹凸で像にコ
ントラストがつく。このような電子鏡型電顕において、
蛍光板11側から投射レンズ33(このレンズが前記実
施例の結像レンズ系に当たる)側に陽電子を打ち込む
と、前述した実施例と同じ原理で試料4に逆結像し、電
子の反射点と同じ位置に陽電子が命中する。反射点では
陽電子は電子と電荷が逆であるから逆に試料表面の方へ
吸い込まれ、試料4に打込まれる。こうして、蛍光板上
の電子による像に対応した試料4の表面位置に陽電子を
打ち込むことができる。FIG. 13 shows a sixth embodiment of the present invention, which is an embodiment when the present invention is applied to an electron mirror type electron microscope. In FIG. 13, (a) shows a configuration diagram of this embodiment, and (b) shows an electron mirror. In this type of electron microscope, an electron beam 20 is bent by a deflecting magnetic field and put into an electron mirror, and a sample is placed on the bottom of the mirror. The incident electrons 20 are driven back near the sample surface,
It is bent by the deflection magnetic field, and an image is formed on the fluorescent screen 11 by the projection lens 33. When an electron is reflected, it is extremely sensitive to an electric field in the vicinity thereof, and therefore, the image is contrasted with slight irregularities on the sample surface. In such an electron mirror electron microscope,
When a positron is driven from the fluorescent plate 11 side to the projection lens 33 side (this lens corresponds to the image forming lens system of the above-described embodiment), a reverse image is formed on the sample 4 according to the same principle as that of the above-described embodiment, which is the same as the electron reflection point. A positron hits the position. At the reflection point, the positron has an electric charge opposite to that of the electron, so that the positron is sucked toward the surface of the sample and strikes the sample 4. In this way, positrons can be driven into the surface position of the sample 4 corresponding to the electron image on the fluorescent plate.
なお、本発明では、消滅γ線検出装置として、消滅γ線
エネルギースペクトルを測定するものを例に示したが、 (1) 試料の両側に一対のγ線検出装置(そのうち少な
くとも一方は、試料を中心とした円周上を微動可能(±
50mrad程度)にする)を配置し、それによつてγ−
γ角相関の測定 (2) 陽電子ビームを数PSのオーダで断続的に打ち込
むことにより陽電子の寿命測定 も可能である。In the present invention, as the annihilation γ-ray detector, an example of measuring the annihilation γ-ray energy spectrum is shown, but (1) a pair of γ-ray detectors on both sides of the sample (at least one of which is the sample Fine movement is possible on the circumference of the center (±
(About 50 mrad)), so that γ−
Measurement of γ-angle correlation (2) It is also possible to measure the lifetime of positrons by injecting the positron beam intermittently on the order of several PS.
本発明によれば、試料の電顕観察位置に陽電子を打ち込
むことができるので、陽電子消滅法を用いた微視的領域
(電顕分解能程度)の物性測定が可能となる。According to the present invention, since positrons can be driven into the electron microscope observation position of the sample, it becomes possible to measure physical properties in a microscopic region (approximately electron microscope resolution) using the positron annihilation method.
本発明は以上詳述した様に、陽電子ビームを電子顕微鏡
の結像レンズ系を通して試料に照射するようにしたの
で、電子顕微鏡で観察している試料の微細な局所に高精
度で陽電子を打ち込むことができ、試料の分析すべき微
細な局所の分析が可能な陽電子消滅分析方法および分析
装置が得られるという効果がある。As described above in detail, in the present invention, the positron beam is applied to the sample through the imaging lens system of the electron microscope, so that the positron can be injected with high precision in a fine local region of the sample observed by the electron microscope. Therefore, there is an effect that a positron annihilation analysis method and an analysis device capable of performing minute local analysis of a sample to be analyzed can be obtained.
第1図〜第8図は本発明の第1実施例を説明する図で、
第1図は本発明装置の縦断面図、第2図は第1図に示す
装置の概略構成図、第3図〜第8図は本発明の原理を説
明する図、第9図〜第13図はそれぞれ本発明の他の実
施例を説明する概略構成図で、第9図は本発明の第2実
施例、第10図は第3実施例、第11図は第4実施例、
第12図は第5実施例、第13図は第6実施例を示す
図、第14図は従来の陽電子消滅分析装置の系統図、第
15図は陽電子消滅分析法の原理を説明する図、第16
図は一般的な透過型電子顕微鏡の概略構成図、第17図
は第16図に示す透過型電子顕微鏡の原理を説明する図
である。 1……電子銃、2……加速管、3……コンデンサレン
ズ、4……試料、4′……試料セツト部、5……対物レ
ンズ、6……第1中間レンズ、7……第2中間レンズ、
8……第1投射レンズ、9……第2投射レンズ、10…
…結像レンズ系、11……蛍光板(結像面)、11′…
…小孔、12……陽電子源、12′……陽電子源サポー
ト、13……熱化板、14……陽電子加速管、15……
収束レンズ、16……コリメータ、17……フイルム
室、18……陽電子減速管、18′……補正コイル、1
9……消滅γ線検出装置、20……電子ビーム、21…
…陽電子ビーム、22……消滅γ線、23……物体、2
4〜28……像、29……磁界レンズ、30……偏向マ
グネツト、31……X−Y可動サポート、32……減速
板、33……投射レンズ(結像レンズ)、34……試
料。1 to 8 are views for explaining the first embodiment of the present invention.
FIG. 1 is a longitudinal sectional view of the device of the present invention, FIG. 2 is a schematic configuration diagram of the device shown in FIG. 1, FIGS. 3 to 8 are views for explaining the principle of the present invention, and FIGS. FIGS. 9A and 9B are schematic configuration diagrams respectively explaining other embodiments of the present invention. FIG. 9 is a second embodiment of the present invention, FIG. 10 is a third embodiment, and FIG. 11 is a fourth embodiment.
FIG. 12 is a diagram showing a fifth embodiment, FIG. 13 is a diagram showing a sixth embodiment, FIG. 14 is a system diagram of a conventional positron annihilation analyzer, and FIG. 15 is a diagram explaining the principle of the positron annihilation analysis method, 16th
FIG. 17 is a schematic configuration diagram of a general transmission electron microscope, and FIG. 17 is a diagram explaining the principle of the transmission electron microscope shown in FIG. 1 ... Electron gun, 2 ... Accelerator tube, 3 ... Condenser lens, 4 ... Sample, 4 '... Sample set part, 5 ... Objective lens, 6 ... First intermediate lens, 7 ... Second Intermediate lens,
8 ... First projection lens, 9 ... Second projection lens, 10 ...
... Imaging lens system, 11 ... Fluorescent plate (imaging surface), 11 '...
… Small holes, 12 …… Positron source, 12 ′ …… Positron source support, 13 …… Thermalization plate, 14 …… Positron accelerator tube, 15 ……
Converging lens, 16 ... Collimator, 17 ... Film chamber, 18 ... Positron deceleration tube, 18 '... Correction coil, 1
9: annihilation gamma ray detector, 20: electron beam, 21 ...
… Positron beam, 22 …… Disappearing γ-rays, 23 …… Object, 2
4 to 28 ... Image, 29 ... Magnetic lens, 30 ... Deflection magnet, 31 ... X-Y movable support, 32 ... Decelerator plate, 33 ... Projection lens (imaging lens), 34 ... Sample.
Claims (27)
の分析を行う透過型電子顕微鏡に、該電子ビームの進行
方向とは逆方向から陽電子ビームを照射する陽電子源を
設け、該陽電子源より陽電子ビームを前記透過型電子顕
微鏡の結像レンズ系を通すとともに、該結像レンズ系を
通過する前記陽電子ビームのエネルギーと前記電子ビー
ムのエネルギーを略等しくなるようにし、さらに、該結
像レンズ系を通過した前記陽電子ビームのエネルギーを
陽電子減速手段を介して熱化エネルギー程度まで減速し
て前記陽電子ビームを前記試料に照射し、該試料で生成
した消滅γ線を測定して試料の分析を行なうことを特徴
とする陽電子消滅分析方法。1. A transmission electron microscope for irradiating a sample to be analyzed with an electron beam to analyze the sample is provided with a positron source for irradiating a positron beam from a direction opposite to the traveling direction of the electron beam. Further, the positron beam passes through the image forming lens system of the transmission electron microscope, and the energy of the positron beam passing through the image forming lens system and the energy of the electron beam are made substantially equal to each other. The energy of the positron beam that has passed through the system is decelerated to about thermalization energy through a positron deceleration means, the sample is irradiated with the positron beam, and the annihilation γ-ray generated in the sample is measured to analyze the sample. A positron annihilation analysis method characterized by performing.
型電子顕微鏡は、電子銃、加速管、コンデンサレンズ、
試料セット部、結像レンズ系及び結像面を備えているこ
とを特徴とする陽電子消滅分析方法。2. The transmission electron microscope according to claim 1, wherein the transmission electron microscope is an electron gun, an acceleration tube, a condenser lens,
A positron annihilation analysis method comprising a sample setting unit, an imaging lens system, and an imaging surface.
子ビームは、これを熱化板に入射させて熱化し、エネル
ギー分布値を1eVオーダとした後、その陽電子を加速
し、単色な陽電子ビームとした後、結像面側から結像レ
ンズ系側へ照射することを特徴とする陽電子消滅分析方
法。3. The positron beam according to claim 1, wherein the positron beam is made incident on a thermalizing plate to be heated, the energy distribution value is on the order of 1 eV, and the positron is accelerated to obtain a monochromatic positron. A positron annihilation analysis method, which comprises irradiating the image forming surface side to the image forming lens system side after forming the beam.
子ビームは、これを熱化、加速、収束した後偏向させ
て、該陽電子ビームを結像面から結像レンズ系側へ照射
することを特徴とする陽電子消滅分析方法。4. The positron beam according to claim 1, wherein the positron beam is heated, accelerated, converged, and then deflected to irradiate the positron beam from the image forming surface to the image forming lens system side. A positron annihilation analysis method characterized by:
型電子顕微鏡は、電子鏡型電子顕微鏡であることを特徴
とする陽電子消滅分析方法。5. The positron annihilation analysis method according to claim 1, wherein the transmission electron microscope is an electron mirror electron microscope.
料セット部等を備える透過型電子顕微鏡と、該透過型電
子顕微鏡に設けられ、前記結像レンズ系を電子ビームの
通過方向とは逆方向より通過し、かつ結像レンズ系を通
過する際のエネルギーを電子顕微鏡の電子ビームのエネ
ルギーと略等しくした陽電子ビームを試料セット部にセ
ットされた試料に照射する陽電子照射装置と、前記結像
系と試料セット部の間に設けられ、前記結像系を通過し
た陽電子ビームのエネルギーを熱化エネルギー程度まで
に減速させる陽電子減速手段と、前記試料セット部にセ
ットされた試料に陽電子が照射された時に生成される消
滅γ線を測定する消滅γ線測定装置とを備えることを特
徴とする陽電子消滅分析装置。6. A transmission electron microscope provided with an electron gun, an imaging lens system, an imaging surface, a sample setting section, and the like, and a transmission electron microscope provided in the transmission electron microscope, wherein the imaging lens system passes through an electron beam. And a positron irradiation device for irradiating the sample set in the sample setting section with a positron beam whose energy when passing through the imaging lens system is substantially equal to the energy of the electron beam of the electron microscope, Positron deceleration means provided between the imaging system and the sample setting unit for decelerating the energy of the positron beam that has passed through the imaging system to about thermal energy, and positrons for the sample set in the sample setting unit. An annihilation γ-ray measuring device for measuring annihilation γ-rays generated when irradiated with a positron annihilation analyzer.
型電子顕微鏡は、電子銃、加速管、コンデンサレンズ、
試料セット部、結像レンズ系及び結像面を備えているこ
とを特徴とする陽電子消滅分析装置。7. The transmission electron microscope according to claim 6, wherein the transmission electron microscope is an electron gun, an acceleration tube, a condenser lens,
A positron annihilation analyzer characterized by comprising a sample setting section, an imaging lens system and an imaging surface.
子照射装置は、陽電子を放出する陽電子源と、陽電子源
から放出された陽電子を熱化する熱化板と、その熱化さ
れた陽電子を加速する陽電子加速管と、加速された陽電
子ビームを収束させる収束レンズとを備えたものである
ことを特徴とする陽電子消滅分析装置。8. The positron irradiating device according to claim 6, wherein the positron source emits a positron, a thermalizing plate that heats the positron emitted from the positron source, and the heated positron. A positron annihilation analyzer characterized by comprising a positron accelerating tube for accelerating the beam and a converging lens for converging the accelerated positron beam.
子照射装置には、収束レンズの結像面側にさらにコリメ
ータを備えることを特徴とする陽電子消滅分析装置。9. The positron annihilation analyzer according to claim 8, further comprising a collimator on the image plane side of the converging lens in the positron irradiation device.
滅γ線測定装置は、陽電子照射装置の方向からみて試料
の斜め後方に設けられた消滅γ線検出器により構成され
ていることを特徴とする陽電子消滅分析装置。10. The annihilation γ-ray measuring device according to claim 6, wherein the annihilation γ-ray detector is provided obliquely behind the sample when viewed from the direction of the positron irradiation device. Positron annihilation analyzer.
像面は、蛍光板で構成されていることを特徴とする陽電
子消滅分析装置。11. The positron annihilation analyzer according to claim 6, wherein the image plane is made of a fluorescent plate.
蛍光板は、その中央部に陽電子ビームを通過させるため
の小孔を設けていることを特徴とする陽電子消滅分析装
置。12. The positron annihilation analyzer according to claim 11, wherein the fluorescent plate is provided with a small hole for passing a positron beam in a central portion thereof.
小孔は、開閉構造となっており、陽電子ビームを試料に
照射する時に開く構造としたことを特徴とする陽電子消
滅分析装置。13. The positron annihilation analyzer according to claim 12, wherein the small hole has an opening / closing structure and is opened when the sample is irradiated with a positron beam.
像レンズ系は、対物レンズ、中央レンズ、および投射レ
ンズから構成されていることを特徴とする陽電子消滅分
析装置。14. The positron annihilation analyzer according to claim 6, wherein the imaging lens system is composed of an objective lens, a central lens, and a projection lens.
像レンズ系と前記陽電子減速手段との間に、陽電子ビー
ムの軌道を補正する補正コイルを設けたことを特徴とす
る陽電子消滅分析装置。15. The positron annihilation analyzer according to claim 6, further comprising a correction coil provided between the imaging lens system and the positron deceleration means for correcting the trajectory of the positron beam. .
電子照射装置は、その軸中心が結像レンズ系の軸中心と
一致させた線型軸中心照射装置であることを特徴とする
陽電子消滅分析装置。16. The positron annihilation analysis device according to claim 6, wherein the positron irradiating device is a linear axis center irradiating device whose axial center coincides with the axial center of the imaging lens system. apparatus.
電子源は、陽電子ビーム照射の際に陽電子照射装置に挿
入される方式であることを特徴とする陽電子消滅分析装
置。17. The positron annihilation analysis device according to claim 8, wherein the positron source is of a system inserted into a positron irradiation device at the time of positron beam irradiation.
電子照射装置には、陽電子源の前方に陽電子ビームシャ
ッタを設け、陽電子ビーム照射時にはこのシャッタを開
く構造としたことを特徴とする陽電子消滅分析装置。18. The positron annihilation device according to claim 8, wherein the positron irradiation device is provided with a positron beam shutter in front of the positron source, and the shutter is opened during positron beam irradiation. Analysis equipment.
束レンズは、この前方に偏向マグネットを設け、陽電子
源から結像面までの陽電子ビームのパスを偏向させる構
造の陽電子消滅分析装置。19. The positron annihilation analyzer according to claim 8, wherein the converging lens is provided with a deflection magnet in front of the converging lens to deflect the path of the positron beam from the positron source to the image plane.
電子照射装置は、陽電子源から結像面までの陽電子ビー
ムのパスを偏向させ、その後陽電子ビームを結像レンズ
系の軸中心を通すようにした偏向型軸中心照射装置であ
ることを特徴とする陽電子消滅分析装置。20. The positron irradiating device according to claim 6, wherein the path of the positron beam from the positron source to the image plane is deflected, and then the positron beam passes through the axial center of the image forming lens system. A positron annihilation analysis device, which is a deflection type axial center irradiation device as described above.
電子照射装置は、結像面に対して平行に移動できる構造
の線源移動走査型照射装置であることを特徴とする陽電
子消滅分析装置。21. The positron annihilation analyzer according to claim 6, wherein the positron irradiating device is a radiation source moving scanning irradiating device having a structure capable of moving parallel to an image plane. .
蛍光板は、その表、裏の両面に蛍光塗料を塗布した透明
な板で構成したことを構成したことを特徴とする陽電子
消滅分析装置。22. The positron annihilation analyzer according to claim 11, wherein the fluorescent plate is composed of a transparent plate coated with fluorescent paint on both front and back surfaces thereof.
電子照射装置は、陽電子ビームを偏向電極の組合せで走
査する構造の偏向電極式走査型照射装置であることを特
徴とする陽電子消滅分析装置。23. The positron annihilation analyzer according to claim 6, wherein the positron irradiation device is a deflection electrode type scanning irradiation device having a structure in which a positron beam is scanned by a combination of deflection electrodes. .
電子照射装置は、結像面上を陽電子源がX−Y方向に移
動する構造としたことを特徴とする陽電子消滅分析装
置。24. The positron annihilation analyzer according to claim 6, wherein the positron irradiator has a structure in which a positron source moves in the XY directions on the imaging plane.
電子減速手段は、結像レンズ系と試料セット部との間に
設けられた負の電圧を印加する減速管であることを特徴
とする陽電子消滅分析装置。25. The positron deceleration means according to claim 6, wherein the positron deceleration means is a deceleration tube for applying a negative voltage provided between the imaging lens system and the sample setting section. Positron annihilation analyzer.
減速管は、多数の穴を有し、かつ回転できる構造である
ことを特徴とする陽電子消滅分析装置。26. The positron annihilation analyzer according to claim 25, wherein the deceleration tube has a large number of holes and has a rotatable structure.
過型顕微鏡は電子鏡型電子顕微鏡であることを特徴とす
る陽電子消滅分析装置。27. The positron annihilation analyzer according to claim 6, wherein the transmission microscope is an electron mirror electron microscope.
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60122475A JPH0616014B2 (en) | 1985-06-07 | 1985-06-07 | Positron annihilation analysis method and analyzer |
| EP86107608A EP0205092B1 (en) | 1985-06-07 | 1986-06-04 | Method and apparatus for analyzing positron extinction and electron microscope having said apparatus |
| DE8686107608T DE3686598T2 (en) | 1985-06-07 | 1986-06-04 | METHOD AND DEVICE FOR ANALYSIS BY MEANS OF POSITION EXTINGUISHING AND ELECTRON MICROSCOPE WITH SUCH A DEVICE. |
| US06/910,143 US4740694A (en) | 1985-06-07 | 1986-06-04 | Method and apparatus for analyzing positron extinction and electron microscope having said apparatus |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60122475A JPH0616014B2 (en) | 1985-06-07 | 1985-06-07 | Positron annihilation analysis method and analyzer |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61281952A JPS61281952A (en) | 1986-12-12 |
| JPH0616014B2 true JPH0616014B2 (en) | 1994-03-02 |
Family
ID=14836764
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP60122475A Expired - Lifetime JPH0616014B2 (en) | 1985-06-07 | 1985-06-07 | Positron annihilation analysis method and analyzer |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0616014B2 (en) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008300149A (en) * | 2007-05-30 | 2008-12-11 | Jeol Ltd | Charged particle beam deflector |
| RU2468546C1 (en) * | 2011-07-07 | 2012-11-27 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Национальный исследовательский Томский политехнический университет" | Positron acceleration method, and device for its implementation |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3593025A (en) | 1968-06-14 | 1971-07-13 | Midwest Research Inst | Detecting defects by distribution of positron lifetimes in crystalline materials |
| US4463263A (en) | 1981-09-30 | 1984-07-31 | Grumman Aerospace Corporation | Positron-annihilation-radiation transmission gauge |
-
1985
- 1985-06-07 JP JP60122475A patent/JPH0616014B2/en not_active Expired - Lifetime
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3593025A (en) | 1968-06-14 | 1971-07-13 | Midwest Research Inst | Detecting defects by distribution of positron lifetimes in crystalline materials |
| US4463263A (en) | 1981-09-30 | 1984-07-31 | Grumman Aerospace Corporation | Positron-annihilation-radiation transmission gauge |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS61281952A (en) | 1986-12-12 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US4740694A (en) | Method and apparatus for analyzing positron extinction and electron microscope having said apparatus | |
| EP1480034B1 (en) | High resolution defect inspection with positron annihilation by simultaneous irradiation of a positron beam and an electron beam | |
| Cookson et al. | Proton microbeams, their production and use | |
| WO2011093285A1 (en) | Ultrafast electron diffraction device | |
| GB2427961A (en) | An atom probe using a picosecond or femtosecond laser | |
| Zhou et al. | Experiments on bright-field and dark-field high-energy electron imaging with thick target material | |
| JPH0367301B2 (en) | ||
| US5159195A (en) | Position microscopy | |
| JPH0616014B2 (en) | Positron annihilation analysis method and analyzer | |
| JP4341910B2 (en) | Laser profile measurement method and apparatus, particle collection method and apparatus | |
| Whitmell et al. | A heavy-ion accelerator-electron microscope link for the direct observation of ion irradiation effects | |
| JP3273844B2 (en) | Analyzer using scattered ions | |
| JP7505794B2 (en) | Spherical aberration corrected cathode lens, spherical aberration corrected electrostatic lens, electron spectrometer, and photoelectron microscope | |
| Smith et al. | Single ion hit detection set-up for the Zagreb ion microprobe | |
| JP2917092B2 (en) | Elemental analyzer | |
| JP3142612B2 (en) | Method for probing solid surface properties and scanning cluster microscope | |
| Torrisi et al. | Proton emission from thin hydrogenated targets irradiated by laser pulses at 1016 W/cm2 | |
| JP2730229B2 (en) | Charged particle beam irradiation type analyzer | |
| Duncumb | Electron probe microanalysis | |
| JPS6215742A (en) | Positron annihilation analysis method and device using a scanning electron microscope | |
| CN220553303U (en) | Positron beam generator | |
| JP2861153B2 (en) | Charged particle beam irradiation type analyzer | |
| Lawler et al. | Initial Nanoblade-Enhanced Laser-Induced Cathode Emission Measurements | |
| KR101939465B1 (en) | Positron microscope using device of focsing positron beam | |
| JP3151709B2 (en) | Elemental analysis method and elemental analyzer |