Ｘ線拡大撮影用徴小焦点電子顕微鏡アダプター

【課題】電子顕微鏡の超微小焦点より発生するＸ線を用いて、Ｘ線拡大撮影を行うこと。
【解決手段】電子顕微鏡で用いられる電子線の超微小焦点の位置に、台形の金属ターゲットを設置し、加速された電子をターゲットにあてることにより、発生する制動Ｘ線を、電子顕微鏡の加速筒（鏡筒）と直角方向に置かれたアダプター内に導き、ターゲットの近傍に設置された試料に当てる。透過したＸ線は、ターゲットから遠くに置かれたＸ線検出器によって拡大画像を得る。照射する電子線の焦点のターゲット上の位置を変えることにより、観察する試料部位と拡大率を決める。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電子顕微鏡による電子線の超微小焦点を利用したＸ線拡大撮影に関する。
【背景技術】
【０００２】
微小構造物を拡大して観察する方法として、可視光（光学顕微鏡）や電子ビーム（電子顕微鏡）を使う方法があり、Ｘ線を使用する方法は、微小焦点を用いた乳房拡大撮影や、電子部品の拡大撮影等に用いられている。
【０００３】
電子顕微鏡は高電圧を用いて電子を加速し、レンズの働きをする磁石を用いて電子線の行路を曲げることによって非常に細いビームに絞り、その透過度の違いから試料の微細構造の情報を取り出す（透過型電子顕微鏡、ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎｅｌｅｃｔｒｏｎｍｉｃｒｏｓｃｏｐｙ，ＴＥＭ）方法や、絞られた電子ビームを対象に照射し、放出される二次電子を利用して微細構造の情報を取り出す（走査型電子顕微鏡、ＳｃａｎｎｉｎｇＥｌｅｃｔｒｏｎＭｉｃｒｏｓｃｏｐｅ、ＳＥＭ）方法などがある。
【特許文献１】特開２００７−０５４５２８号公報
【特許文献２】特開２００１−３１１７０１号公報
【特許文献３】特開２００１−１９４７３８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
小焦点を用いたＸ線拡大撮影を行う場合、電子線を超微小焦点に絞る目的ためだけの装置を構築した場合、装置が大がかりなものになってしまう。
【０００５】
拡大像を得るため，検出器や写真フィルムを微小焦点から離れた空気中に置くと、エネルギーの低いＸ線は，Ｘ線取り出し窓や空気により吸収散乱されてしまうために、コントラストの良好な拡大像を得ることが困難になる。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
微小焦点、試料、検出器（ＣｈａｒｇｅＣｏｕｐｌｅｄＤｅｖｉｃｅ，ＣＣＤやフィルムなど）を一直線上に設置した図１に示すような一体型の肉厚円筒アダプターを作製し，それを電子顕微鏡の加速筒（鏡筒）に直角方向に挿入する。
【０００７】
図２に示すように、電子顕微鏡の超微小焦点をアダプターの金属ターゲット上にセットする。その装置を図３と図４に示す。ターゲットはタングステンやモリブデンなどの金属で作られた、小さな台形状の金属片である。
【０００８】
一直線上に置かれた微小焦点，資料，検出器の間の距離を変えることにより，拡大率を変えることができる。
【０００９】
アダプターの内部は，電子顕微鏡の加速部分と連絡しているので，アダプター内部の真空度は電子顕微鏡のそれと同じである。このために、資料を透過したＸ線は，検出器に到達するまでに，Ｘ線取り出し窓や，空気層等を通過することがないので，散乱吸収を受けることなく、低いエネルギーのＸ線も利用することが可能となる。
【００１０】
低いエネルギーのＸ線を利用することが可能となるので，薄い標本に対しても、オスミウム蒸着などの方法を使って、資料を重金属などで染めることなしに、Ｘ線の吸収に差が出て、コントラストの強い拡大像を得ることができる。
【００１１】
電子線を照射してＸ線を発生するためのターゲットは，図３と図４に示されるような金属で作られた小さな台形状の金属片で，電子線の入射方向に対して台形の斜面が向くように設置される。
【００１２】
拡大観察する部位を移動することが必要となるが、その装置を図３と図４に示す。電子線の焦点をｘ方向に移動することにより、試料の観察部位を横方向にずらすことが可能になる。
【００１３】
電子線の焦点を図４のｙ方向に移動することにより、焦点と試料の間の距離を変えることによって、拡大率を変化させることができる。
【００１４】
しかしながら、ｙ方向の焦点の移動により、観察部位が変わってしまうので、そのために試料を上下方向に移動する必要があるが、これはプーリーを利用して、アダプターの外から用手的にねじなどを使って行う。
【００１５】
図３にあるように、焦点と試料の間の距離をＬ１、焦点と検出器の間の距離をＬ２とおくと、拡大率はＬ２／Ｌ１なる。焦点の直径をＬｆとおくと、焦点が有限であることによる検出器上での像のぼけはＬｆ（Ｌ２−Ｌ１）／Ｌ１≒ＬｆＬ２／Ｌ１であり，分解能はＬｆとなる。
【産業上の利用可能性】
【００１６】
電子顕微鏡は，加速された電子を利用して拡大像を得る。簡単な構造のアダプターを用いて，Ｘ線により微小構造の拡大撮影を行うことにより，金属染色することなく観察を行うことが可能となり，医療、研究開発分野を含んだ広い産業上の応用が可能と考えられる。
【００１７】
低エネルギーのＸ線も利用可能になり、コントラストの強い画像を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態としてのシステム構成図である。
【図２】１直線上に設置された、金属ターゲット、試料、検出器の模式図である。
【図３】観察部位を移動するための装置の模式図である。
【図４】観察部位の移動と、拡大率を変えるための装置の原理図および模式図である。
【符号の説明】
１金属ターゲット、試料、検出器を内部に納める円筒形アダプター
２台形型金属ターゲット
３検出器（半導体検出器、またはフィルム）
４電子線ビーム
５電子顕微鏡加速筒（鏡筒）
６電子レンズ
７試料
８超微小焦点Ｘ線
９試料を移動するためのプーリー
１０ワイヤー

【特許請求の範囲】
【請求項１】
電子顕微鏡の電子ビームを金属ターゲット上の小焦点に絞り、発生した微小焦点からのＸ線を電子顕微鏡の加速筒（鏡筒）と直角方向に取り出すこと。
【請求項２】
円筒内部に，金属ターゲット，観察試料，ｘ線検出装置の順に一直線上に設置した円筒型のアダプター。
【請求項３】
電子顕微鏡の加速筒の資料挿入孔に、電子顕微鏡の加速筒（鏡筒）と直角方向に、円筒型のアダプター入れることによって、微小焦点ｘ線を利用したｘ線による拡大撮影装置。

【図１】