(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
エネルギーフィルタの上流と下流にレンズ系を有するエネルギーフィルタを備える電子顕微鏡において、
トータル倍率を入力する入力手段と、
高エネルギー分解能を得るために予め求めておいたトータル倍率と前記エネルギーフィルタの上流と下流のレンズ系の倍率との関係に基づき、前記入力手段において入力されたトータル倍率に対応する最適な前記エネルギーフィルタの上流と下流のレンズ系の倍率の信号を出力する手段と、
その出力された倍率の信号に基づき、前記エネルギーフィルタの上流と下流のレンズ系の倍率を設定する手段と
を備えることを特徴とするエネルギーフィルタを備える電子顕微鏡。
【請求項２】
トータル倍率に対するエネルギーフィルタの上流のレンズ系の倍率の比率が、トータル倍率が大きくなる程高くなされていることを特徴とする請求項１記載のエネルギーフィルタを備える電子顕微鏡。
【請求項３】
対物絞りの径がトータル倍率に応じて変更されることを特徴とする請求項１または２記載のエネルギーフィルタを備える電子顕微鏡。
【請求項４】
像記録装置としてフィルムまたはイメージングプレートを用いる場合には、エネルギーフィルタの下流のレンズ系の倍率は１００倍より大きな範囲で可変可能となされていることを特徴とする請求項１記載のエネルギーフィルタを備える電子顕微鏡。
【請求項５】
像記録装置としてＴＶカメラを用いる場合には、エネルギーフィルタの下流のレンズ系の倍率は２５倍より大きな範囲で可変可能となされていることを特徴とする請求項１記載のエネルギーフィルタを備える電子顕微鏡。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、オメガフィルタ（以下、Ωフィルタと称す）等のエネルギーフィルタを備える電子顕微鏡に係り、特に、高エネルギー分解能が得られるエネルギーフィルタを備える電子顕微鏡に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、透過型電子顕微鏡の結像レンズ系中にエネルギーフィルタを配置した装置が盛んに使用されるようになってきた。この種の装置は電子線エネルギー分光結像系（ＥＳＩ）を備える装置として知られている。エネルギーフィルタとしては、種々のものが用いられるが、Ωフィルタやアルファフィルタ等を用いた装置は、エネルギーフィルタの入射ビームの光軸とエネルギーフィルタからの出射ビームの光軸とが同一直線上にあるため、通常インコラム型と称されている。
【０００３】
図６にΩフィルタを用いたインコラム型のＥＳＩ装置の概略の構成例を示す。図中、１は対物レンズ（以下、ＯＬと称す）、３は対物絞り、４は試料、５、６、７は中間レンズ（以下、ＩＬと称す）、８はΩフィルタ、９はΩフィルタ８の入射窓、１０は出射スリット、１１、１２は投影レンズ（以下、ＰＬと称す）、１４は像記録装置を示している。
【０００４】
電子銃（図示せず）から放射された電子ビームはコンデンサレンズ（図示せず）によって収束され、更にＯＬ１によって試料４に収束した状態で照射する。そして、試料４の下流のＯＬ１の後焦点面の位置には試料４の回折像が形成され、試料の拡大像（以下、単に拡大像と称す）も所定の位置に形成される。なお、対物絞り３はＯＬ１の後焦点面の位置に配置されている。また、本明細書中において、ある位置からみたとき、その電子銃側を上流と称し、像記録装置１４側を下流と称することにする。
【０００５】
対物絞り３を通過した電子ビームは、ＩＬ５、６、７の作用により収束されてΩフィルタ８の入射窓９からΩフィルタ８に入射し、電子ビームの中の特定のエネルギーを有するものだけが出射スリット１０から出射する。この出射スリット１０はΩフィルタ８の出射窓の位置に配置されている。
【０００６】
ところで、図６の構成においては、Ωフィルタ８を通過する特定のエネルギーを有する電子ビームによる拡大像を観察することも可能であり、またΩフィルタ８を通過する特定のエネルギーを有する電子ビームによる電子回折像を観察することも可能であり、それぞれの場合において拡大像及び電子回折像をΩフィルタ８の所定の位置に形成する必要がある。具体的には、前者の場合には、電子回折像はΩフィルタ８の入射窓９の位置に、拡大像はΩフィルタ８の内部の図のＡで示す入射瞳の位置に形成する必要があり、また後者の場合には、拡大像をΩフィルタ８の入射窓９の位置に、電子回折像はΩフィルタ８の入射瞳Ａの位置に形成する必要がある。
【０００７】
このように、拡大像を観察するときと、電子回折像を観察するときとでは拡大像と電子回折像の結像位置が異なるのであるが、このように入射窓９の位置に電子回折像を結像させたり、あるいは拡大像を結像させたりするために設けられているのが３段のＩＬ５、６、７である。即ち、これら３段のＩＬ５、６、７は、拡大像を観察する場合には、ＯＬ１の後焦点面に形成された電子回折像を入射窓９の位置に結像させると共に、拡大像についてはΩフィルタ８の内部の入射瞳Ａの位置に結像するように励磁され、電子回折像を観察する場合には、ＯＬ１の後焦点面に形成された電子回折像をΩフィルタ８の入射瞳Ａの位置に結像させると共に、拡大像を入射窓９の位置に結像させるように励磁されるのである。
【０００８】
そして、拡大像を観察する場合においては、入射窓９の位置に形成された電子回折像はΩフィルタ８の作用によって、Ωフィルタ８の出射口の直後に配置された出射スリット１０の位置に結像され、また入射瞳Ａの位置に形成された拡大像は、Ωフィルタ８の作用によって図のＢで示す出射瞳の位置に結像されることになる。ここで、入射瞳Ａの位置と出射瞳Ｂの位置は、図中Ｏで示すΩフィルタ８の中心に対して対称の位置にある。同様に、入射窓９と出射スリット１０もΩフィルタ８の中心Ｏに対して対称の位置に配置されている。
【０００９】
そして、Ωフィルタ８の出射瞳Ｂの位置に結像された拡大像または電子回折像はＰＬ１１、１２によって、像記録装置１４上に拡大されて結像されることになる。このように、初段のＰＬ１１はΩフィルタ８の出射瞳Ｂの位置にある像を物面とするのである。ここで、像記録装置１４としては、フィルム、イメージングプレート、ＣＣＤカメラ等からなるＴＶカメラなどが用いられる。
【００１０】
なお、Ωフィルタ８は複数の電磁石で構成されるのが通常であるが、本願においてはそれら一つ一つの電磁石の形状、配置については本質的な事項ではないので、図６においてはそれら一つ一つの電磁石については省略している。また、以下においては、ＩＬ５、６、７を総称してＩＬレンズ系と称し、ＰＬ１１、１２を総称してＰＬレンズ系と称する。
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、図６に示すようなエネルギーフィルタを備える電子顕微鏡においては、全てのレンズの倍率は可変となされているのであるが、従来においては、例えば特公平６−４２３５８号公報に見られるように、ある特定の倍率設定に当たっては、ＰＬレンズ系の倍率ＭＰＬを固定して、Ωフィルタ８の上流のレンズ系の総合倍率Ｍｉ  によって必要な倍率範囲をカバーするように各レンズの励磁電流の組み合わせを決めている。ＰＬレンズ系の倍率ＭＰＬの変更は、像記録装置１４の種類や位置、または大きさを変更した場合、所望の倍率を得るために変えられる程度である。
【００１２】
固定されるＰＬレンズ系の倍率ＭＰＬは概ね２０〜１００倍の範囲内の値に設定されるのが通常であり、より具体的には、像記録装置１４としてフィルムやイメージングプレートを用いる場合には１００倍程度となされ、像記録装置１４としてＴＶカメラを用いる場合には２５倍程度に設定されている。このように像記録装置１４の種類に応じてＰＬレンズ系の倍率を変更するのは、種類によって像が記録される面積が異なるためである。
【００１３】
なお、ＯＬ１の倍率をＭＯＬ、ＩＬレンズ系の倍率をＭＩＬとしたとき、Ｍｉ＝ＭＯＬ・ＭＩＬ  が成り立つことは明らかである。
【００１４】
しかし、本発明者は、従来のようにＰＬレンズ系の倍率ＭＰＬを２０〜１００倍の範囲内に固定したのでは、高いエネルギー分解能が得られないことを見い出した。
【００１５】
そこで、本発明は、エネルギーフィルタに何等の変更を加えることなく、ＰＬレンズ系の倍率を最適に設定することにより高いエネルギー分解能が得られるエネルギーフィルタを備える電子顕微鏡を提供することを目的とするものである。
【００１６】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するために、請求項１記載のエネルギーフィルタを備える電子顕微鏡は、エネルギーフィルタの上流と下流にレンズ系を有するエネルギーフィルタを備える電子顕微鏡において、トータル倍率を入力する入力手段と、高エネルギー分解能を得るために予め求めておいたトータル倍率と前記エネルギーフィルタの上流と下流のレンズ系の倍率との関係に基づき、前記入力手段において入力されたトータル倍率に対応する最適な前記エネルギーフィルタの上流と下流のレンズ系の倍率の信号を出力する手段と、その出力された倍率の信号に基づき、前記エネルギーフィルタの上流と下流のレンズ系の倍率を設定する手段とを備えることを特徴とする。
【００１７】
請求項２記載のエネルギーフィルタを備える電子顕微鏡は、請求項１において、トータル倍率に対するエネルギーフィルタの上流のレンズ系の倍率の比率が、トータル倍率が大きくなる程高くなされていることを特徴とする。
【００１８】
請求項３記載のエネルギーフィルタを備える電子顕微鏡は、請求項１または２において、対物絞りの径がトータル倍率に応じて変更されることを特徴とする。
【００１９】
請求項４記載のエネルギーフィルタを備える電子顕微鏡は、請求項１記載のエネルギーフィルタを備える電子顕微鏡において、像記録装置としてフィルムまたはイメージングプレートを用いる場合には、エネルギーフィルタの下流のレンズ系の倍率は１００倍より大きな範囲で可変可能となされていることを特徴とする。
【００２０】
請求項５記載のエネルギーフィルタを備える電子顕微鏡は、請求項１記載のエネルギーフィルタを備える電子顕微鏡において、像記録装置としてＴＶカメラを用いる場合には、エネルギーフィルタの下流のレンズ系の倍率は２５倍より大きな範囲で可変可能となされていることを特徴とする。
【００２１】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照しつつ発明の実施の形態について説明するが、まずエネルギーフィルタを備える電子顕微鏡において、エネルギー分解能がどのように表されるかを説明する。なお、ここでは当該電子顕微鏡の光学系は図６に示すものと同じであるとする。
【００２２】
エネルギー分解能というのは、エネルギー選択に用いる出射スリット１０の幅ｓの範囲内に入り込むことを排除できるエネルギーの範囲を除いたエネルギーの幅である。例えば、エネルギー分解能が１０ｅＶであるというときには、ゼロロスビームに対して１０ｅＶ以上のエネルギーロス電子を全く含まない電子ビームだけで像を作ることを意味する。このとき、例えば５ｅＶのエネルギーロス電子は、像の中のある部分には存在することは許される。しかし、１１ｅＶのエネルギーロスを持つ電子が像の中心には存在しないものの、端部に混じっているということは許されない。これはＮｏｎ−Ｉｓｏｃｈｒｏｍａｔｉｓｉｔｙ  と呼ばれており、エネルギーフィルタを備える電子顕微鏡では多かれ少なかれ生じてしまうものである。
【００２３】
さて、Ｎｏｎ−Ｉｓｏｃｈｒｏｍａｔｉｓｉｔｙ  を含ませない場合の出射スリット１０の幅ｓは、エネルギー分解能△Ｅと、Ωフィルタ８のエネルギー分散Ｄの積で表される。いま、Ωフィルタ８の収差がない場合を考え、このときの出射スリット１０の幅をｓ（ｉｄｅａｌ）とすると、
ｓ（ｉｄｅａｌ）＝△Ｅ・Ｄ＝２α０・ＬＬ・ＭＰ／Ｍｔ      …（１）
となる。ここで、２α０  は電子ビームが試料４から出るときの開き角であり、ＬＬ  はΩフィルタ８の入射窓９の面と入射瞳Ａの面との距離であり、Ｍｔ  は当該電子顕微鏡のトータル倍率、ＭＰ  はΩフィルタ８の下流のレンズ群の倍率である。また、次の（２）  式が成り立っている。
【００２４】
ｒＷ＝α０・ＬＬ／Ｍｉ            …（２）
ここで、ｒＷ  はΩフィルタ８の入射窓９の面での電子ビームの大きさであり、Ｍｉ  はＯＬ１、ＩＬ５〜７を含むΩフィルタ８の上流のレンズ群の倍率である。また、トータル倍率Ｍｔ  は
Ｍｔ＝Ｍｉ・ＭＰ                …（３）
である。
【００２５】
以上はΩフィルタ８の収差がないとした場合であるが、実際にはΩフィルタ８には収差があり、その収差によって、出射スリット１０の面上の電子ビームは大きくなったり、三角形等に歪んだりする（以下、これを総称してボケと称す）。従って、出射スリット１０の幅はΩフィルタ８の収差による電子ビームのボケを考慮しなければならないことになる。
【００２６】
ところで、Ωフィルタ８の収差による出射スリット１０の面上の電子ビームのボケ△Ｘは、
△Ｘ＝（ｒＰ／ＬＬ）２・（Ａγγγ＋Ｂγδδ／２）    …（４）
で近似される。ここで、ｒＰ  は出射瞳Ｂの面上の像の大きさであり、Ａγγγ、ＢγδδはΩフィルタ８の収差を決定する主要な２次収差係数である。
【００２７】
従って、Ωフィルタ８の倍率は１倍であるので、Ωフィルタ８によって１倍で出射スリット１０の面上に投影された入射ビームの直径に対して、（４）  式で定められる収差が加算されることになる。このボケ△Ｘは、Ωフィルタ８への入射ビームの直径のあらゆる場所に生じるが、一番低いエネルギー側のボケに対して入射ビームの直径を加えれば、ボケたビームの大きさをほぼ近似することができる。そこで、Ωフィルタ８の収差を考慮したときの出射スリット１０の幅をｓ（ｒｅａｌ）とすると、
0003571528.tif 000002
と表すことができる。ここで、ｒｆ  は像記録装置１４上での電子ビームの半径である。
【００２８】
しかし、実は（５）  式で表されるｓ（ｒｅａｌ）は電子ビームの密度分布は考慮していない。通常、分解能というときは、スペクトルのピークが分離できるかどうかで決められるので、実際の出射スリット１０の幅は、（５）  式に示したｓ（ｒｅａｌ）より小さい値でよい。（５）  式によって与えられるのは、スペクトルの底辺で定義した分解能と考えることもできる。従って、半値幅の分解能に換算するには、近似的にｓ（ｒｅａｌ）の値の６０〜７０％の値にすればよい。
【００２９】
そして、エネルギー分解能△Ｅは、ｓ（ｒｅａｌ）をエネルギー分散Ｄで除算すれば求められる。
【００３０】
△Ｅ＝ｓ（ｒｅａｌ）／Ｄ        …（６）
以上は、像記録装置１４上に試料の拡大像を投影する場合であるが、電子回折像を観察する場合には事情が異なる。電子回折像を観察する場合には、上述したようにΩフィルタ８の入射窓９の面上には拡大像が結像されることになる。そこで、試料４上の電子ビームの半径をｒ０  とし、ＯＬ１とＩＬレンズ系の収差による電子ビームのボケをｒｅと表すと
ｒｅ＝（ＭＩＬ／４）・（ＣＳＩＬ・αｉ３＋ＭＯＬ・ＣＳα０３）    …（７）
となる。ここで、αｉ  は電子ビームがＩＬレンズ系から出射するときの開き角であり、
αｉ＝α０／ＭＯＬ            …（８）
と表される。また、ＭＩＬはＩＬレンズ系の倍率、ＭＯＬはＯＬ１の倍率、ＣＳＩＬ  はＩＬレンズ系の球面収差、ＣＳ  はＯＬ１の球面収差である。
【００３１】
従って、電子回折像を観察するときのΩフィルタ８の入射窓９の面上における電子ビーム半径をｒＷ（ｄｉｆｆ）とすると、
ｒＷ（ｄｉｆｆ）＝（（ｒ０・ＭＯＬ・ＭＩＬ）２＋ｒｅ２）１／２      …（９）
となる。Ωフィルタ８の収差の寄与の程度は拡大像を観察する場合と同じであるから、電子回折像を観察する場合のエネルギー分解能△Ｅ（ｄｉｆｆ）は、このときの出射スリット１０の幅をｓ（ｒｅａｌ−ｄｉｆｆ）としたとき、
0003571528.tif 000003
と表される。
【００３２】
さて、次に、あるΩフィルタを用いて拡大像を観察する場合において、ＰＬレンズ系の倍率を変化させた場合に、エネルギー分解能がどのように変化するかを上記の式に基づいて計算すると図１に示すようなグラフが得られる。図１のイで示すグラフはα０＝１０ｍｒａｄ（ミリラジアン）の場合であり、ロで示すグラフはα０＝２  ｍｒａｄの場合である。なお、この場合にはトータル倍率Ｍｔ  は一定としている。従って、図１のグラフを得るには、ＰＬレンズ系の倍率の変化に応じて、トータル倍率が一定値となるように、Ωフィルタ８の上流のレンズ系の倍率を変化させていることになる。
【００３３】
図１から、従来のようにＰＬレンズ系の倍率を２０〜１００倍の範囲内の値に固定したのでは、エネルギー分解能△Ｅを最適なものとすることはできず、ＰＬレンズ系の倍率を高い方に変化させることによって、エネルギー分解能を従来よりも向上させることができることが判る。更に、図１によれば、ＰＬレンズ系の倍率をどんどん高くしていくとエネルギー分解能が劣化することから、ＰＬレンズ系の倍率には最適値があることが判る。
【００３４】
そこで、本発明は、ＰＬレンズ系の倍率を最適化することによって、高エネルギー分解能を得ようとするのである。図１によれば、α０  が１０ｍｒａｄの場合も、２  ｍｒａｄの場合も、ＰＬレンズ系の倍率が１００〜５００倍の範囲内に最適値があり、エネルギー分解能を向上できることが判る。なお、トータル倍率を変更すれば、ＰＬレンズ系の倍率とエネルギー分解能との関係を示すグラフは異なったものとなる。また、図１は像記録装置１４としてフィルムやイメージングプレートを用いた場合であり、像記録装置１４としてＴＶカメラを用いた場合には記録面積は概ね１／１６と小さくなるので、ＰＬレンズ系の倍率の最適値は、像記録装置１４としてフィルムやイメージングプレートを用いた場合の１／４でよい。従って、像記録装置１４としてＴＶカメラを用いた場合にはＰＬレンズ系の倍率が２５〜１２５倍の範囲内に最適値がある。
【００３５】
図２のハ、ニで示すグラフは図１のグラフを得るに際して用いたと同じΩフィルタを用い、ＰＬレンズ系の倍率を  １００倍としたときのトータル倍率の変化に対するエネルギー分解能△Ｅの変化を求めたグラフであり、ハはα０  が１０ｍｒａｄである場合、ニはα０  が  ２ｍｒａｄの場合である。なお、図２の横軸の倍率値は  １／１０００になされている。従って、図２の横軸の「１００」とあるのは１０万倍であることを示している。
【００３６】
これに対して、図２のホ、ヘで示すグラフは、ＰＬレンズ系の倍率を、図１のグラフにおいてエネルギー分解能△Ｅの値が最小、即ちエネルギー分解能が最も高くなる値としたときのトータル倍率の変化に対するエネルギー分解能△Ｅの変化を求めたグラフであり、ホはα０  が１０ｍｒａｄである場合、ヘはα０  が  ２ｍｒａｄの場合である。
【００３７】
図２から、α０  が１０ｍｒａｄの場合も、２  ｍｒａｄの場合にも、ＰＬレンズ系の倍率を最適な値とすることによって、従来に比較してエネルギー分解能を向上できることが判る。このことは、エネルギーフィルタを備えた電子顕微鏡のエネルギー分解能を向上させるためには、エネルギーフィルタ自体の特性向上も重要であることは当然であるが、ＰＬレンズ系の倍率を最適化することも非常に重要であることを示している。
【００３８】
また、ある一定のエネルギー分解能を倍率の変化に拘わらず得たい場合には、倍率を低くする程、電子ビームが試料４から出るときの開き角α０  を小さくすればよいことが判る。これは、実際の応用に当たって極めて都合の良いことである。なぜなら、高分解能などの大きな開き角のビームを用いなければならない応用では、全倍率が例えば５０万倍以上といった大きな値で使用されるのに対して、低倍率の応用は、殆どの場合、高い像コントラストを必要とするもので、そのためには小さな対物絞りを使用して、小さな開き角で観察するのが通常だからである。
【００３９】
図３は、図１のグラフを得るに際して用いたと同じΩフィルタを用い、トータル倍率を変化させた場合に、それぞれのトータル倍率時においてエネルギー分解能△Ｅの値が最小となるＰＬレンズ系の倍率を上記の式に基づいて求めたグラフであり、トはα０  が  ２ｍｒａｄの場合、チはα０  が１０ｍｒａｄの場合である。このグラフから、トータル倍率を大きくする程、ＰＬレンズ系の倍率を高くする必要があることが判る。なお、図３でも横軸の倍率値は  １／１０００になされている。
【００４０】
図４は、トータル倍率に対する、Ωフィルタ８の上流のレンズ系の倍率の比率を示すグラフであり、リで示すグラフはα０  が１０ｍｒａｄの場合、ヌで示すグラフはα０  が  ２ｍｒａｄの場合である。図４によれば、電子ビームの開き角α０  に対しては、開き角が大きい場合ほど、Ωフィルタ８の上流のレンズ系の倍率を高くする必要があることが判る。これは、Ωフィルタ８の上流のレンズ系の倍率を高くすると、Ωフィルタ８の入射窓９の面上での電子ビーム径ｒＷ  が小さくなるので、エネルギー分解能△Ｅが向上されるものと考えられる。なお、図４でも横軸の倍率値は  １／１０００になされている。
【００４１】
以上は、拡大像を観察する場合であるが、電子回折像を観察する場合にも上記の式に基づいて同様の結論を得ることができることが確認されている。
【００４２】
図５に本発明に係るエネルギーフィルタを備える電子顕微鏡の一実施形態を示す。図中、１３はＰＬ、２０は入力装置、２１は制御装置、２２は励磁部を示す。なお、図６に示すものと同等なものについては同一の符号を付して重複する説明を省略する。
【００４３】
この電子顕微鏡ではＰＬレンズ系は３段のＰＬ１１、１２、１３を備えている。上述したように、高エネルギー分解能を得るためにはＰＬレンズ系の倍率を変化させる必要があり、そのためには３段以上のレンズが必要であるからである。また、対物絞り３には径の互いに異なる複数の開口が形成されている。
【００４４】
入力装置２０は、像の観察を行う場合の種々のパラメータを入力するためのもので、キーボード等で構成される。入力されるパラメータとしては、拡大像の観察を行うのか、電子回折像の観察を行うのかの区別、使用するΩフィルタの種類、電子ビームの開き角α０  の値、観察を行う場合のトータル倍率、使用する像記録装置１４の種類等がある。
【００４５】
制御装置２１は、入力装置２０から入力されたパラメータに基づいて、最適なＰＬレンズ系の倍率、及びΩフィルタ８の上流のレンズ系の倍率を決定する倍率設定テーブルを備えている。この倍率設定テーブルは、使用するそれぞれのΩフィルタについて、使用する像記録装置の種類毎に、いくつかの開き角α０  に対して図３、図４に示すようなグラフを予め求めておき、それをテーブルとして登録しておけばよい。従って、制御装置２１は、入力装置２０からパラメータが入力されると、当該パラメータに基づいて、使用する像記録装置の種類、使用するΩフィルタに応じて参照する倍率設定テーブルを求め、その倍率設定テーブルに基づいて、入力された開き角α０  、トータル倍率のときのＰＬレンズ系の倍率及びΩフィルタの上流のレンズ系の倍率を決定して、励磁部２２に通知する。
【００４６】
励磁部２２は、制御部２１からＰＬレンズ系の倍率及びΩフィルタの上流のレンズ系の倍率を受けると、ＰＬレンズ系の倍率を各ＰＬ１１、１２、１３に分配して各ＰＬ１１、１２、１３の倍率定めると共に、Ωフィルタの上流のレンズ系の倍率をＯＬ１及びＩＬレンズ系の各ＩＬ５、６、７に分配して、各レンズで分配された倍率を実現するための励磁電流を生成して、ＯＬ１、ＩＬ５、６、７及びＰＬ１１、１２、１３に供給する。なお、各ＰＬに対してどのように分配するかは適宜に定めればよい。例えば、ＰＬレンズ系の倍率が与えられたときに各ＰＬ１１、１２、１３に供給する励磁電流を予め定めておき、テーブル化して励磁部２２に登録しておけばよい。Ωフィルタの上流のレンズ系の各レンズに対する励磁電流についても同様に行えばよい。
【００４７】
また、制御装置２１は、入力装置２０から入力されたトータル倍率に応じて対物絞り３の径を設定し、図示しない駆動手段により対物絞り３を駆動して、当該設定した径が光軸位置にくるように制御する。このようにするのは、図２に関しての説明から明らかなように、トータル倍率が大きい程、対物絞りの径を大きくする必要があるからである。
【００４８】
以上のようであるので、このユーザインターフェース用表示装置によれば、ＰＬレンズ系の倍率、Ωフィルタの上流のレンズ系の倍率はそれぞれ最適なものとなり、高エネルギー分解能が実現できる。
【００４９】
以上、本発明の一実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、種々の変形が可能である。例えば、ＩＬレンズ系を構成するレンズの個数は３個に限られるものではなく、１個以上で、上記のＩＬレンズ系の倍率ＭＩＬを実現できる個数であればよい。同様に、ＰＬレンズ系を構成するレンズの個数についても３個に限られるものではなく、１個以上で、上記のＰＬレンズ系の倍率ＭＰ  を実現できる個数であればよい。
【００５０】
また、上記の説明はΩフィルタを用いた場合についてであるが、その他のエネルギーフィルタを用いた場合においても本発明は適用できるものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】あるΩフィルタを用いて拡大像を観察する場合において、ＰＬレンズ系の倍率を変化させた場合に、エネルギー分解能がどのように変化するかを示す図である。
【図２】ＰＬレンズ系の倍率を  １００倍としたときのトータル倍率の変化に対するエネルギー分解能△Ｅの変化、及びＰＬレンズ系の倍率をエネルギー分解能△Ｅの値が最小となる値としたときのトータル倍率の変化に対するエネルギー分解能△Ｅの変化を示す図である。
【図３】トータル倍率を変化させた場合に、それぞれのトータル倍率時においてエネルギー分解能△Ｅの値が最小となるＰＬレンズ系の倍率を示す図である。
【図４】トータル倍率に対する、Ωフィルタ８の上流のレンズ系の倍率の比率を示す図である。
【図５】本発明に係るエネルギーフィルタを備える電子顕微鏡の一実施形態を示す図である。
【図６】Ωフィルタを用いたインコラム型のＥＳＩ装置の概略の構成例を示す図である。
【符号の説明】
１…対物レンズ（ＯＬ）、３…対物絞り、４…試料、５、６、７…中間レンズ（ＩＬ）、８…Ωフィルタ、９…Ωフィルタ８の入射窓、１０…出射スリット、１１、１２、１３…投影レンズ（ＰＬ）、１４…像記録装置、２０…入力装置、２１…制御装置、２２…励磁部。
【図１】
0003571528.tif 000004
【図２】
0003571528.tif 000005
【図３】
0003571528.tif 000006
【図４】
0003571528.tif 000007
【図５】
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【図６】
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