(57)【要約】【課題】本発明は荷電粒子ビーム装置に関し、更に詳しくは微弱なビーム電流の下でも確実に画像を得ることができる荷電粒子ビーム装置を提供することを目的としている。【解決手段】荷電粒子ビームを集束する少なくとも１段の集束レンズ２と、該集束レンズ２よりも下流側に配置される試料保持機構と、試料３よりも下流側に配置される少なくとも１段の結像レンズ１１と、試料をビーム通路に挿入して得られる結像面に配置された２次元の荷電粒子検出器１２と、該２次元の荷電粒子検出器１２で得られた像を逐次その内部に撮り込み、所定の画像処理を行なう他、種々の制御を行なうコンピュータ１０と、前記画像処理された画像を表示する表示手段２０ａとにより構成される。【選択図】図１
2010198827.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
荷電粒子ビームを集束する少なくとも１段の集束レンズと、
該集束レンズよりも下流側に配置される試料保持機構と、
試料よりも下流側に配置される少なくとも１段の結像レンズと、
試料をビーム通路に挿入して得られる結像面に配置された２次元の荷電粒子検出器と、
該２次元の荷電粒子検出器で得られた像を逐次その内部に撮り込み、所定の画像処理を行なう他、種々の制御を行なうコンピュータと、
前記画像処理された画像を表示する表示手段、
とにより構成されてなる荷電粒子ビーム装置。
【請求項２】
前記コンピュータは、その内部に取り込んだ画像を逐次表示手段に表示し、積算途中の透過像を表示するようにしたことを特徴とする請求項１記載の荷電粒子ビーム装置。
【請求項３】
前記２次元の荷電粒子検出器としてマイクロチャンネルプレートを用い、該マイクロチャンネルプレートの蛍光面を撮像手段で撮像し、撮像された画像を前記コンピュータに逐次取り込み、画像処理することを特徴とする請求項１記載の荷電粒子ビーム装置。
【請求項４】
前記画像処理は、コンピュータに送られてくる画像データをＩ（ｘ，ｙ）とし、画像処理後のデータをｄ（ｘ，ｙ）、積算された画像データをＢ（ｘ，ｙ）とした時に、
Ｂ（ｘ，ｙ）＝Ｂ（ｘ，ｙ）＋ｄ（ｘ，ｙ）
で演算され、Ｂの最大値をＢｍａｘ、Ｂの最小値をＢｍｉｎとした場合に、
Ｂ（ｘ，ｙ）＞Ｂｍａｘとなったら出力画像Ｏ（ｘ，ｙ）をフルスケール値、
Ｂ（ｘ，ｙ）＜Ｂｍｉｎとなったら出力画像Ｏ（ｘ，ｙ）を０値、その途中の場合は、フルスケール値と０値の間を比例配分したものを出力画像Ｏ（ｘ，ｙ）とすることを特徴とする請求項１乃至３の何れか１項に記載の荷電粒子ビーム装置。
【請求項５】
前記画像処理は、コンピュータに送られてくる画像データをＩ（ｘ，ｙ）、輝点の位置データをＤｈ（ｘ，ｙ）とし、輝点のある画素を“１”、輝点のない画像を“０”とし、２値化したデータをＤ２（ｘ，ｙ）とし、Ｄｈ（ｘ，ｙ）の輝点のうち、黒い画素と隣り合わせになっている位置を黒へ変化させ、白い画素が黒に囲まれたらその白い画素はそれ以上の処理を行わず、輝点の大きさが幅又は高さが２つ以下になった場合や一直線に並んでいる場合、中心に近いどれか一つを残すようにし、Ｄ２（ｘ，ｙ）のデータが変化しなくなったらＤ２（ｘ，ｙ）をＤｈ（ｘ，ｙ）に足し合わせる処理、つまり、
Ｄｈ（ｘ，ｙ）＝Ｄｈ（ｘ，ｙ）＋Ｄ２（ｘ，ｙ）
を算出し、Ｄｈ（ｘ，ｙ）の最大値をＤｈ（ｘ，ｙ）ｍａｘ、Ｄｈ（ｘ，ｙ）の最小値をＤｈ（ｘ，ｙ）ｍｉｎとした場合に、Ｄｈ（ｘ，ｙ）＞Ｄｈｍａｘとなったら出力画像Ｏ（ｘ，ｙ）をフルスケール値、
Ｄｈ（ｘ，ｙ）＜Ｄｈｍｉｎとなったら出力画像Ｏ（ｘ，ｙ）を０値、その途中の場合は、フルスケール値と０値の間を比例配分したものを出力画像Ｏ（ｘ，ｙ）とすることを特徴とする請求項１乃至３の何れか１項に記載の荷電粒子ビーム装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は荷電粒子ビーム装置に関し、更に詳しくは微弱ビーム電流でも像を確認することができるようにした荷電粒子ビーム装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
荷電粒子ビームを試料に照射し、試料を透過したビームから試料の像を得る最も基本的な手法は、荷電粒子ビーム光源から得られる荷電粒子ビームを少なくとも１段の集束レンズで集束させて観察対象の試料に照射し、試料から透過した電子を試料下段にある少なくとも１段の結像レンズで検出面（例えばシンチレータ）に結像させ、透過像を表示させることである。
【０００３】
更にその透過像を記録する手段としては、検出面にフィルムやイメージングプレートなどの電荷に反応する記録材を用いたり、検出面の発光をカメラによりパソコン等に取り込む機構を有している。このような装置は、例えば透過電子顕微鏡として実現されている。
【０００４】
図５は透過電子顕微鏡の構成例を示す図である。光源（電子銃）１から放射された電子ビームは集束レンズ２で集束された後、試料３に照射される。該試料３から透過された透過電子は対物レンズ４で拡大され、制限視野絞り５を通過して不要な成分を除去した後、中間レンズ６，投影レンズ７を経て蛍光板８上に拡大された試料像を結ぶ。
【０００５】
従来のこの種の装置としては、電子ビームの照射系と、結像系と、撮像手段とを備え、試料の回折像を撮像する透過型電子顕微鏡において、前記撮像手段からの前記回折像の画像信号を処理する画像処理手段を備え、前記画像処理手段は周波数特性の相違に基づいて画像信号から電子ビームのゼロ次光成分を分離除去した回折像を出力する機能を有する装置が知られている（例えば特許文献１参照）。
【０００６】
また、エネルギーフィルタ方式の透過型電子顕微鏡を用いて、試料の元素分析或いはスペクトルを撮影する場合に、元素分布或いはスペクトルに関する分光データの撮影時間を時分割撮影し、この時分割撮影により得られた複数の分光データを位置合わせして積算しバックグラウンドを差し引き演算するようにした装置が知られている（例えば特許文献２参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特許第３４６９３３０号公報（段落００１３〜００１６、図１，図６）
【特許文献２】特開２００２−５６７９８号公報（段落００２８〜００４４、図６〜図９）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
生体試料など照射ビームによって損傷してしまう試料を観察する場合や、結像面で０．１ｐＡ／cm2以上のビーム電流を得ることが難しい陽電子ビーム光源を光源とした透過像
を取得する場合など、微弱ビーム電流で透過像を取得しようとした場合、シンチレータの蛍光が非常に弱く、シンチレータによる透過像の表示は難しい。
【０００９】
このような微弱なビーム電流でも、フィルムやイメージングプレートを長時間露出すると透過像を得ることができる。しかしながら、これらの手段は像を確認するためにフィルムやイメージングプレートを取り出し、現像や読み取りをしなければ像を確認することができない。そのため、照射ビームによって損傷しやすい試料を観察する場合は、先ずビームによる損傷を受けにくい試料を用いて、シンチレータが蛍光するビーム電流でフォーカス調節などのアライメントをしておき、その後ビームによる損傷を受けやすい試料に替えて０．１ｐＡ／cm2以下のビーム電流でフィルムやイメージングプレートに露出し透過像を得ることができる。
【００１０】
しかしながら、陽電子ビームによる透過像を観察する場合のような、シンチレータを蛍光させる電流量を得ることが難しい場合、シンチレータによる透過像表示ができない。そのため、ビームのアライメントや像のフォーカス調節が非常に困難である。
【００１１】
微弱なビーム電流での像取得にはマイクロチャンネルプレート（ＭＣＰ）が有効である。ＭＣＰ検出面に荷電粒子が入射すると、入射した荷電粒子が２次電子を発生させ、それによって蛍光面が光り、輝点として確認することができる。そのため、蛍光板をＣＣＤカメラなどで長時間露光すると、いくつもの輝点が積算され、透過像を得ることができる。
【００１２】
しかしながら、顕微鏡の鏡筒内は光を反射しやすい材料を使うことが多く、輝点の光が反射して蛍光板を明るくする。また、蛍光板に高電圧が印加されている場合は、１次ビームによって発生した２次電子が蛍光板に引っ張られて蛍光板を光らせる可能性がある。顕微鏡には真空外から蛍光板を観察するための窓があり、そこから入る光を完全に遮断するのも容易ではない。輝点の光は荷電粒子が検出された一瞬であるが、これらの輝点以外の光は非常に微弱であるが常に光っているので、長時間露光する場合には邪魔になる。
【００１３】
長時間露光によって取得する透過像のダイナミックレンジはＣＣＤの明るさの分解能により決まってしまう。そのため、輝点以外の光は、透過像のダイナミックレンジを小さくする原因にもなる。また、露光の際ＣＣＤカメラの明るさを適切に調節しないと、像が明るすぎて飽和したり、暗すぎて見えなかったりする。この調節は、１秒あたりに検出される輝点の数や、露光時間によって左右されるため、像を撮るたびに調節を行なう必要がある。
【００１４】
本発明はこのような課題に鑑みてなされたものであって、微弱なビーム電流の下でも確実に画像を得ることができる荷電粒子ビーム装置を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
（１）請求項１記載の発明は、荷電粒子ビームを集束する少なくとも１段の集束レンズと、該集束レンズよりも下流側に配置される試料保持機構と、試料よりも下流側に配置される少なくとも１段の結像レンズと、試料をビーム通路に挿入して得られる結像面に配置された２次元の荷電粒子検出器と、該２次元の荷電粒子検出器で得られた像を逐次その内部に撮り込み、所定の画像処理を行なう他、種々の制御を行なうコンピュータと、前記画像処理された画像を表示する表示手段、とにより構成されてなることを特徴とする。
【００１６】
（２）請求項２記載の発明は、前記コンピュータは、その内部に取り込んだ画像を逐次表示手段に表示し、積算途中の透過像を表示するようにしたことを特徴とする。
（３）請求項３記載の発明は、前記２次元の荷電粒子検出器としてマイクロチャンネルプレートを用い、該マイクロチャンネルプレートの蛍光面を撮像手段で撮像し、撮像された画像を前記コンピュータに逐次取り込み、画像処理することを特徴とする。
【００１７】
（４）請求項４記載の発明は、前記画像処理は、コンピュータに送られてくる画像データをＩ（ｘ，ｙ）とし、画像処理後のデータをｄ（ｘ，ｙ）、積算された画像データをＢ（ｘ，ｙ）とした時に、
Ｂ（ｘ，ｙ）＝Ｂ（ｘ，ｙ）＋ｄ（ｘ，ｙ）
で演算され、Ｂの最大値をＢｍａｘ、Ｂの最小値をＢｍｉｎとした場合に、
Ｂ（ｘ，ｙ）＞Ｂｍａｘとなったら出力画像Ｏ（ｘ，ｙ）をフルスケール値、
Ｂ（ｘ，ｙ）＜Ｂｍｉｎとなったら出力画像Ｏ（ｘ，ｙ）を０値、その途中の場合は、フルスケール値と０値の間を比例配分したものを出力画像Ｏ（ｘ，ｙ）とすることを特徴とする。
【００１８】
（５）請求項５記載の発明は、前記画像処理は、コンピュータに送られてくる画像データをＩ（ｘ，ｙ）、輝点の位置データをＤｈ（ｘ，ｙ）とし、輝点のある画素を“１（白）”、輝点のない画像を“０（黒）”とし、２値化したデータをＤ２（ｘ，ｙ）とし、Ｄｈ（ｘ，ｙ）の輝点のうち、黒い画素と隣り合わせになっている位置を黒へ変化させ、白い画素が黒に囲まれたらその白い画素はそれ以上の処理を行わず、輝点の大きさの幅又は高さが２つ以下になった場合や一直線に並んでいる場合、中心に近いどれか一つを残すようにし、Ｄ２（ｘ，ｙ）のデータが変化しなくなったらＤ２（ｘ，ｙ）をＤｈ（ｘ，ｙ）に足し合わせる処理、つまり、
Ｄｈ（ｘ，ｙ）＝Ｄｈ（ｘ，ｙ）＋Ｄ２（ｘ，ｙ）
を算出し、Ｄｈ（ｘ，ｙ）の最大値をＤｈｍａｘ、Ｄｈ（ｘ，ｙ）の最小値をＤｈｍｉｎとした場合に、Ｄｈ（ｘ，ｙ）＞Ｄｈｍａｘとなったら出力画像Ｏ（ｘ，ｙ）をフルスケール値、
Ｄｈ（ｘ，ｙ）＜Ｄｈｍｉｎとなったら出力画像Ｏ（ｘ，ｙ）を０値、その途中の場合は、フルスケール値と０値の間を比例配分したものを出力画像Ｏ（ｘ，ｙ）とすることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１９】
（１）請求項１記載の発明によれば、荷電粒子検出器で得られた画像データを、コンピュータが逐次その内部に取り込み、所定の画像処理を行なうので、画像データの積算値が得られ、微弱なビーム電流の下でも確実に画像を得ることができる荷電粒子ビーム装置を提供することができる。
【００２０】
（２）請求項２記載の発明によれば、積算途中の透過像を表示手段に表示するので、積算途中の画像を表示手段で観ることができる。
（３）請求項３記載の発明によれば、前記荷電粒子検出器としてマイクロチャンネルプレートを用いるので、微弱な画像をコンピュータに取り込むことが可能となる。
【００２１】
（４）請求項４記載の発明によれば、積算された画像データをＢ（ｘ，ｙ）とし、Ｂ（ｘ，ｙ）が予め定められた最大値Ｂｍａｘより大きくなったらＢ（ｘ，ｙ）をフルスケール値、Ｂ（ｘ，ｙ）が予め定められた最小値Ｂｍｉｎよりも小さくなったら０値とし、その途中はフルスケール値と０値の間を比例配分することで、最もコントラストのよい画像を得ることができる。
【００２２】
（５）請求項５記載の発明によれば、積算された画像データをＤｈ（ｘ，ｙ）とし、
Ｄｈ（ｘ，ｙ）が予め決められた最大値Ｄ２ｍａｘより大きい場合はＤｈ（ｘ，ｙ）をフルスケール値、Ｄｈ（ｘ，ｙ）が予め決められた最小値Ｄ２ｍｉｎより小さい場合は０値とし、その途中はフルスケール値と０値の間を比例配分することで、最もコントラストのよい画像を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】本発明の一実施の形態を示す構成図である。
【図２】実施例１のデータ処理を示すフローチャートである。
【図３】縮退化の説明図である。
【図４】中心位置を残す処理の説明図である。
【図５】透過電子顕微鏡の構成例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２４】
以下、本発明の実施の形態について、詳細に説明する。図１は本発明の一実施の形態を示す構成図である。図５と同一のものは、同一の符号を付して示す。光源１から放射された陽電子ビームは、集束レンズ２で集束された後、試料３上に照射される。ここで、８は試料３を鏡筒内に出し入れする出し入れ機構である。試料３を透過した透過電子は結像レンズ１１を介して２次元の荷電粒子検出器としてのマイクロチャンネルプレート（ＭＣＰ）１２上に結像する。１３はＭＣＰ１２に結像された画像を表示するＭＣＰ蛍光面である。
【００２５】
１４はＣＣＤカメラであり、ＭＣＰ蛍光面１３に表示された透過陽電子像を撮影する。該ＣＣＤカメラ１４の撮影した透過陽電子像はケーブル１５を介してコンピュータ２０に送られ、該コンピュータ２０内でデジタル画像データに変換された後、記憶装置２１に格納される。記憶装置２１に記憶された透過像は、コンピュータ２０によって読み出され、所定の画像処理が行われた後、表示部２０ａに透過像として表示される。このように構成された装置の動作を説明すれば、以下の通りである。
（実施例１）
以下、実施例１について詳細に説明する。荷電粒子ビーム光源１から引き出された荷電粒子ビームを、集束レンズ２で集束し、試料３の位置に照射する。試料３を透過した荷電粒子は、結像レンズ１１によって２次元の荷電粒子検出器であるＭＣＰ１２の検出面に結像される。この時、試料３に散乱された荷電粒子は結像レンズ１１によって検出面に結像されないため、像コントラストを得ることができる。２次元のＭＣＰ１２の検出面に結像され、この結像された像はＭＣＰ蛍光面１３で光に変換され画像として表示される。
【００２６】
この表示された画像をＣＣＤカメラ１４で撮影する。撮影された像信号はケーブル１５を介して自動的にコンピュータ２０に送られる。コンピュータ２０は送られてきたデータを記憶装置２１に記憶させると共に、画像処理し、積算された透過像を随時出力する。積算された透過像は、表示部２０ａに表示される。実施例１によれば、積算途中の透過像を表示部２０ａに表示するので、積算途中の画像を表示手段で観ることができる。以下に、画像の処理手順について説明する。
【００２７】
コンピュータ２０に送られてくるデータをＩ（ｘ，ｙ）、画像処理後のデータをｄ（ｘ，ｙ）、積算されたデータをＢ（ｘ，ｙ）、モニタ出力用データをＯ（ｘ，ｙ）とする。Ｉ（ｘ，ｙ）は通常８ビットか１６ビットのグレースケールであり、Ｂ（ｘ，ｙ）は３２ビットや６４ビットを用い、Ｉ（ｘ，ｙ）を数万枚以上加算することができるデータ深度をもっている。ここで、積算を開始する際は、Ｂ（ｘ，ｙ）のデータを全て０にしておく。
【００２８】
Ｉ（ｘ，ｙ）はノイズを含んでいる。このデータを処理し、閾値未満のデータを切り捨て、信号の値のみを残す。これにより信号以外のノイズは除かれる。閾値は予め２次元のＭＣＰ１２のＳＮ比から適切に信号が抽出される値を設定しておく。ｄ（ｘ，ｙ）は以下のようにして求める。
【００２９】
Ｉ（ｘ，ｙ）≧閾値  →  ｄ（ｘ，ｙ）＝Ｉ（ｘ，ｙ）
Ｉ（ｘ，ｙ）＜閾値  →  ｄ（ｘ，ｙ）＝０
この時、２次元ＭＣＰ１２の検出位置毎の感度差を補正するなどの処理によりノイズを除去してもよい。このようにして得られた画像データは、記憶装置２１に順次記憶される。
【００３０】
次に、コンピュータ２０は画像処理したデータｄ（ｘ，ｙ）を蓄積データＢ（ｘ，ｙ）に加算する。つまり、
Ｂ（ｘ，ｙ）＝Ｂ（ｘ，ｙ）＋ｄ（ｘ，ｙ）
このＢ（ｘ，ｙ）は記憶装置２１に記憶されていく。
【００３１】
Ｂ（ｘ，ｙ）は、Ｉ（ｘ，ｙ）を数万枚以上加算しても、飽和するなどして加算データが失われないように、十分なデータ深さを用意しているが、コンピュータ２０の表示部２０ａは、通常グレースケールで８ビットと、Ｂ（ｘ，ｙ）より浅いので、Ｂ（ｘ，ｙ）からモニタ（表示部）２０ａ出力用のデータを作成する必要がある。
【００３２】
Ｂ（ｘ，ｙ）の値のうち、明るさを明にする値（ここでは白（２５５）とする）と、暗にする値（ここでは黒（０）とする）を求める。ここではＢ（ｘ，ｙ）の配列のうち、最大となる値をＢｍａｘ、最小となる値をＢｍｉｎとする。Ｂｍａｘ，Ｂｍｉｎは自動で求めるが、ユーザがコンピュータ２０のキーボードから任意に指定するようにしてもよい。
【００３３】
Ｂｍａｘ、Ｂｍｉｎから画面出力する画像Ｏ（ｘ，ｙ）を作成する。
Ｂ（ｘ，ｙ）＞Ｂｍａｘ  の時  Ｏ（ｘ，ｙ）＝２５５
Ｂｍａｘ≧Ｂ（ｘ，ｙ）≧Ｂｍｉｎ  の時、
Ｏ（ｘ，ｙ）＝（Ｂ（ｘ，ｙ）−Ｂｍｉｎ）・２５５／Ｂｍａｘ
Ｂ（ｘ，ｙ）＜Ｂｍｉｎ  の時  Ｏ（ｘ，ｙ）＝０
となるようにする。つまり、Ｂ（ｘ，ｙ）がＢｍａｘより大きい場合は明、Ｂｍｉｎより小さい場合は暗、それ以外は比例配分で明るさを割り当てる。この時、比例配分では見づらい場合は、例えば明るさを対数配分で割り当てるなどしてもよい。
【００３４】
得られたＯ（ｘ，ｙ）を画像としてコンピュータ２０の表示部２０ａに出力することで、積算された透過像を確認することができる。Ｏ（ｘ，ｙ）を画像として表示部２０ａに出力した後は、次のＩ（ｘ，ｙ）を取り込み、同様に処理をユーザが指定した回数繰り返し、Ｂ（ｘ，ｙ）に透過像が積算されていく。最終的には、ユーザが指定した回数分の積算像が得られる。この積算回数は、積算開始の時に指定せず、ユーザが表示部２０ａに出力される積算中の透過像を確認しながら、十分に積算された時点で積算を止めてもよい。透過像を取得した後でも、Ｂ（ｘ，ｙ）を記憶装置２１に保存しておき、Ｂｍａｘ，Ｂｍｉｎを適切に与え、画像Ｏ（ｘ，ｙ）を作成する処理を行えば、明るさを調節した透過像を得ることができる。
【００３５】
図２は実施例１のデータ処理を示すフローチャートである。コンピュータ２０のキーボードから積算回数の入力を行なう（Ｓ１）。その後、以下の積算回数だけ繰り返す（Ｓ２）。この状態で画像データＩ（ｘ，ｙ）を取り込む（Ｓ３）。次に、入力画像Ｉ（ｘ，ｙ）を画像処理し、画像処理データｄ（ｘ，ｙ）を作成する（Ｓ４）。つまり、
ｄ（ｘ，ｙ）←Ｉ（ｘ，ｙ）
となる。次にステップＳ４で処理した画像処理データを積算データに加算する（Ｓ５）。つまり、
Ｂ（ｘ，ｙ）←Ｂ（ｘ，ｙ）＋ｄ（ｘ，ｙ）
つぎに、ステップＳ５で作成した積算データＢ（ｘ，ｙ）から、モニタ出力用データＯ（ｘ，ｙ）を作成する（Ｓ６）。即ちＯ（ｘ，ｙ）←Ｂ（ｘ，ｙ）
次にモニタ出力用データＯ（ｘ，ｙ）をモニタ（表示部）２０ａに出力する（Ｓ７）。この結果、表示部２０ａには、積算中の画像が表示される。次に、ステップＳ２〜Ｓ７までの処理を必要回数繰り返す（Ｓ８）。所定数繰り返したら、モニタ出力用データＯ（ｘ，ｙ）から画像を作成してファイル出力する。この積算データは、記憶装置２１に記憶される（Ｓ９）。
【００３６】
実施例１によれば、荷電粒子検出器５で得られた画像データを、コンピュータ２０が逐次その内部に取り込み、所定の画像処理を行なうので、画像データの積算値が得られ、微弱なビーム電流の下でも確実に画像を得ることができる荷電粒子ビーム装置を提供することができる。
（実施例２）
実施例２を実施する構成は図１に示すものを用いるものとする。ＣＣＤカメラ１４で得られた画像は自動的にケーブル９を介してコンピュータ２０に送られる。この時の画像転送レートは例えば１秒間に３０枚である。コンピュータ２０は送られてきたデータを記憶装置２１に記憶させると共に画像処理し、ＭＣＰ蛍光板１３上の輝点の位置を求め、輝点の位置データを元に透過像を作成し、表示部２０ａに表示させる。
【００３７】
ＭＣＰ蛍光板１３上の輝点の位置検出は、ここでは２値化したデータの輝点を痩せさせていき（縮退化）、最後に残る点を輝点の中心位置とする方法を説明する。他にもハフ変換を用いて円の検出を行ない、その円の中心を求めることにより輝点の中心位置を求める等の方法も考えられる。以下に縮退化による手順を示す。
【００３８】
コンピュータ２０に送られてくるデータをＩ（ｘ，ｙ）、輝点の位置データをＤｈ（ｘ，ｙ）とする。縮退化の処理を図３に示す。Ｉ（ｘ，ｙ）を処理して閾値で２値化したデータＤ２（ｘ，ｙ）を作成する。ここで、閾値で２値化とは、ある画素の値が閾値よりも大きい時は“白”の値を、閾値よりも小さい時は“黒”の値を与えることをいう。具体的には輝点のある画素を“１”（図の白い部分）、輝点のない画素を“０”（図の黒い部分）とする。
【００３９】
Ｄ２（ｘ，ｙ）の輝点（図の白い画素）のうち、黒い画素と隣り合わせになっている画素を黒へ変化させる（縮退化）。これを繰り返し、白い画素が黒に囲まれたら、その白い画素に関してはそれ以上の処理を行なわない。図３の（ａ）において、黒と隣り合わせになっている白を黒に変化させると（ｂ）となる。（ｂ）の白い画素が黒に囲まれている白を黒に変化させると（ｃ）となる。
【００４０】
縮退化の途中で、図４に示すように輝点の大きさが幅又は高さが２つ以下になった場合や、一直線上に並んでいる場合（図４の（ａ））、もう一度処理を行なうと全て黒になってしまう。そのため、中心に近いどれか一つを白のまま残すように処理する。縮退化処理を繰り返しても、Ｄ２（ｘ，ｙ）のデータが変化しなくなったら、Ｄ２（ｘ，ｙ）のデータを輝点位置データに足し合わせる。即ち、下式となる。
【００４１】
Ｄｈ（ｘ，ｙ）＝Ｄｈ（ｘ，ｙ）＋Ｄ２（ｘ，ｙ）
Ｄｈ（ｘ，ｙ）は、輝点の位置を加算していくデータなので、このデータからモニタ（表示部２０ａ）出力用のデータを作成する。Ｄｈ（ｘ，ｙ）の値のうち、明るさを明にする値（ここでは白（２５５）とする）と、暗にする値（ここでは黒（０）とする）を求める。ここでは、Ｄｈ（ｘ，ｙ）の配列のうち最大となる値をＤｈｍａｘ、最小となる値をＤｈｍｉｎとする。Ｄｈｍａｘ、Ｄｈｍｉｎは自動で求めるが、ユーザがコンピュータ２０のキーボードから任意の値に設定してもよい。
【００４２】
Ｄｈｍａｘ、Ｄｈｍｉｎから画面出力する画像Ｏ（ｘ，ｙ）を作成する。そして、以下のような式の変化を行なう。
Ｄｈ（ｘ，ｙ）＞Ｄｈｍａｘ  →  Ｏ（ｘ，ｙ）＝２５５
Ｄｈｍａｘ≧Ｄｈ（ｘ，ｙ）≧Ｄｈｍｉｎの場合
Ｏ（ｘ，ｙ）＝（Ｄｈ（ｘ，ｙ）−Ｄｈｍｉｎ）・２５５／Ｄｈｍａｘ
Ｄｈ（ｘ，ｙ）＜Ｄｈｍｉｎ  →  Ｏ（ｘ，ｙ）＝０
Ｄｈ（ｘ，ｙ）がＤｈｍａｘより大きい場合は明、Ｄｈｍｉｎより小さい場合は暗、それ以外は比例配分で明るさを割り当てる。この時、比例配分では見づらい場合は、例えば明るさを対数配分で割り当てるなどしてもよい。
【００４３】
得られたＯ（ｘ，ｙ）を画像としてコンピュータ２０の表示部２０ａに出力することで積算された透過像を確認することができる。透過像を取得した後でも、Ｄｈ（ｘ，ｙ）を保存しておき、Ｄｈｍａｘ、Ｄｈｍｉｎを適切に与え、画像Ｏ（ｘ，ｙ）を作成する処理を行えば明るさを調節した透過像を得ることができる。
【００４４】
このように、実施例２によれば、積算された画像データをＤｈ（ｘ，ｙ）とし、
Ｄｈ（ｘ，ｙ）が予め決められた最大値Ｄ２ｍａｘより大きい場合はＤｈ（ｘ，ｙ）をフルスケール値、Ｄｈ（ｘ，ｙ）が予め決められた最小値Ｄ２ｍｉｎより小さい場合は０値とし、その途中はフルスケール値と０値の間を比例配分することで、最もコントラストのよい画像を得ることができる。
【００４５】
上述の実施の形態では、荷電粒子ビームとして陽電子ビームを用いた場合を例にとったが、本発明はこれに限るものではなく、他の種類のイオンビーム等を用いることができる。
【符号の説明】
【００４６】
１      光源
２      集束レンズ
３      試料
１１    結像レンズ
１２    マイクロチャンネルプレート（ＭＣＰ）
１３    ＭＣＰ蛍光面
１４    ＣＣＤカメラ
１５    ケーブル
１８    出し入れ機構
２０    コンピュータ
２０ａ  表示部
２１    記憶装置
【図１】
2010198827.tif 000003
【図２】
2010198827.tif 000004
【図５】
2010198827.tif 000005
【図３】
2010198827.tif 000006
【図４】
2010198827.tif 000007