(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
液体又は気体からなる相の中に存在する固体試料の透過電子顕微鏡像をシミュレーションする方法であって、
上記固体試料の少なくとも構成原子及びサイズに関する試料データ、並びに、上記固体試料に入射する電子線の入射条件を入力する第１工程と、
上記電子線が上記相に入射されてから上記固体試料に到達するまでの相部において、上記電子線が散乱せずに上記固体試料に到達する割合（ｒ１）、及び、上記電子線が上記相部における散乱により上記固体試料への入射方向が変化しつつ上記固体試料に到達する割合（ｒ２）を計算する第２工程と、
上記電子線が散乱せずに上記固体試料に到達して上記固体試料から放出された電子による波面（ｗ１）、及び、上記電子線が上記相部における散乱により上記固体試料への入射方向が変化しつつ上記固体試料に到達して上記固体試料から放出された電子による波面（ｗ２）を得る第３工程と、
上記第２工程で得られた割合（ｒ１）及び（ｒ２）と、上記第３工程で得られた波面（ｗ１）及び（ｗ２）とを用いて、下記式（Ｉ）により合成波面を得る第４工程と、
（ｒ１）×（ｗ１）＋（ｒ２）×（ｗ２）      ・・・（Ｉ）
上記第４工程で得られた合成波面と、上記液体又は上記気体の種類に依存するパラメーターとを用いて、上記相部において、上記電子線がエネルギーを失わずに上記固体試料に到達する割合（ｐ１）、及び、上記電子線が上記相部における吸収によりエネルギーを損失して上記固体試料に到達する割合（ｐ２）を計算する第５工程と、
上記電子線がエネルギーを失わずに上記固体試料に到達して上記固体試料から放出された電子による結像（ｑ１）、及び、上記電子線が上記相部における吸収によりエネルギーを損失して上記固体試料に到達して上記固体試料から放出された電子による結像（ｑ２）を得る第６工程と、
上記第５工程で得られた割合（ｐ１）及び（ｐ２）と、上記第６工程で得られた結像（ｑ１）及び（ｑ２）とを用いて、下記式（ＩＩ）により合成結像を得る第７工程と、
（ｐ１）×（ｑ１）＋（ｐ２）×（ｑ２）      ・・・（ＩＩ）
を備え、
上記電子線の上記入射条件が、上記電子線の加速電圧、及び、上記相部における上記固体試料までの上記電子線の光路長を含み、該光路長が２０００ｎｍ以下であることを特徴とする、透過電子顕微鏡像シミュレーション方法。
【請求項２】
上記電子線の上記光路長が２００〜１２５０ｎｍである請求項１に記載の透過電子顕微鏡像シミュレーション方法。
【請求項３】
上記固体試料が、上記液体又は上記気体とともに電子線透過性材料からなる隔壁の中に収容され、上記電子線が、上記隔壁、上記相部及び上記固体試料の順に透過する請求項１又は２に記載の透過電子顕微鏡像シミュレーション方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、液体又は気体からなる相の中に存在する試料の透過電子顕微鏡（以下、単に「ＴＥＭ」ともいう）による像をシミュレーションする方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、走査電子顕微鏡において、実観察で得られる放出電子の検出値を高精度に推定する方法や、実観察で得られる走査電子顕微鏡像を高精度にシミュレーションする方法が知られている。例えば、特許文献１には、電子顕微鏡本体内の電子光学系の電磁場分布を算出した後、この電磁場分布における試料からの第１放出電子及び第１放出電子の衝突によって電子光学系から放出される第２放出電子の検出値をモンテカルロ法によって算出し、次いで、試料に対する電子線の入射位置毎に検出値を求め、その検出値に応じた走査電子顕微鏡像を作成し、走査電子顕微鏡像の中から所望の像を選択し指定すると、電子光学系等がシミュレーションした条件に設定されてそのような走査電子顕微鏡像を実観察できることが記載されている。
また、特許文献２には、充填剤を含有するゴム材料のシミュレーション方法であって、走査型透過電子顕微鏡を用いてゴム材料の電子線透過画像を取得する撮像工程と、撮像工程で得られた画像からトモグラフィー法によりゴム材料の３次元構造を構築する工程と、ゴム材料の３次元構造に基づいてゴム材料モデルを設定するモデル設定工程とを含み、モデル設定工程は、規則格子で区分される同一形状の基本要素で分割して初期のゴム材料モデルを設定するステップ、初期のゴム材料モデルの一部分に、基本要素をさらに分割する細分化領域を設定するステップ、及び、細分化領域の各要素のみを２以上に分割するステップを含むことを特徴とするゴム材料のシミュレーション方法が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１０−１２９５１６号公報
【特許文献２】特開２０１３−５４５７８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ＴＥＭの試料は、通常、高真空の条件下に置かれるが、触媒等を試料とする場合、周囲の環境によって構造が変化する可能性がある。そのため、それらが実際に使用される環境における観察が求められている。例えば、電池の電解液における電気化学反応、気体における触媒反応等において、透過電子顕微鏡によるその場観察が、各種機能性材料の作用等の解析に有用であると考えられてきた。
本発明は、液体又は気体からなる相の中に存在する試料の実観察で得られるＴＥＭ像を高精度にシミュレーションする方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明は、以下に示される。
１．液体又は気体からなる相の中に存在する固体試料の透過電子顕微鏡像をシミュレーションする方法であって、
上記固体試料の少なくとも構成原子及びサイズに関する試料データ、並びに、上記固体試料に入射する電子線の入射条件を入力する第１工程と、
電子線が、上記相に入射されてから上記固体試料に到達するまでの相部において、上記電子線が散乱せずに上記固体試料に到達する割合（ｒ１）、及び、上記電子線が上記相部における散乱により上記固体試料への入射方向が変化しつつ上記固体試料に到達する割合（ｒ２）を計算する第２工程と、
上記電子線が散乱せずに上記固体試料に到達して上記固体試料から放出された電子による波面（ｗ１）、及び、上記電子線が上記相部における散乱により上記固体試料への入射方向が変化しつつ上記固体試料に到達して上記固体試料から放出された電子による波面（ｗ２）を得る第３工程と、
上記第２工程で得られた割合（ｒ１）及び（ｒ２）と、上記第３工程で得られた波面（ｗ１）及び（ｗ２）とを用いて、下記式（Ｉ）により合成波面を得る第４工程と、
（ｒ１）×（ｗ１）＋（ｒ２）×（ｗ２）      ・・・（Ｉ）
上記第４工程で得られた合成波面と、上記液体又は上記気体の種類に依存するパラメーターとを用いて、上記相部において、上記電子線がエネルギーを失わずに上記固体試料に到達する割合（ｐ１）、及び、上記電子線が上記相部における吸収によりエネルギーを損失して上記固体試料に到達する割合（ｐ２）を計算する第５工程と、
上記電子線がエネルギーを失わずに上記固体試料に到達して上記固体試料から放出された電子による結像（ｑ１）、及び、上記電子線が上記相部における吸収によりエネルギーを損失して上記固体試料に到達して上記固体試料から放出された電子による結像（ｑ２）を得る第６工程と、
上記第５工程で得られた割合（ｐ１）及び（ｐ２）と、上記第６工程で得られた結像（ｑ１）及び（ｑ２）とを用いて、下記式（ＩＩ）により合成結像を得る第７工程と、
（ｐ１）×（ｑ１）＋（ｐ２）×（ｑ２）      ・・・（ＩＩ）
を備えることを特徴とする、透過電子顕微鏡像シミュレーション方法。
２．上記電子線の上記入射条件が、上記電子線の加速電圧、及び、上記相部における上記固体試料までの上記電子線の光路長を含む上記項１に記載の透過電子顕微鏡像シミュレーション方法。
３．上記固体試料が、上記液体又は上記気体とともに電子線透過性材料からなる隔壁の中に収容され、上記電子線が、上記隔壁、上記相部及び上記固体試料の順に透過する上記項１又は２に記載の透過電子顕微鏡像シミュレーション方法。
【発明の効果】
【０００６】
本発明によれば、液体又は気体からなる相の中に存在する試料の実観察で得られるＴＥＭ像を高精度にシミュレーションすることができる。
特に、上記固体試料が、上記液体又は上記気体とともに電子線透過性材料からなる隔壁の中に収容され、上記電子線が、上記隔壁、上記相部及び上記固体試料の順に透過する場合には、本発明の効果を確実に得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】透過電子顕微鏡により観察する測定試料の一例を示す概略断面図である。
【図２】本発明の概略を示すフローチャートである。
【図３】実施例１で得られたシミュレーション像である。
【図４】実施例２で得られたシミュレーション像である。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
本発明は、液体又は気体からなる相の中に存在する固体試料の透過電子顕微鏡像をシミュレーションする方法であり、上記相を通る電子線の液体又は気体への影響を考慮して得られたものである。
本発明は、上記固体試料の少なくとも構成原子及びサイズに関する試料データ、並びに、上記固体試料に入射する電子線の入射条件を入力する第１工程と、
上記電子線が上記相に入射されてから上記固体試料に到達するまでの相部において、上記電子線が散乱せずに上記固体試料に到達する割合（ｒ１）、及び、上記電子線が上記相部における散乱により上記固体試料への入射方向が変化しつつ上記固体試料に到達する割合（ｒ２）を計算する第２工程と、
上記電子線が散乱せずに上記固体試料に到達して上記固体試料から放出された電子による波面（ｗ１）、及び、上記電子線が上記相部における散乱により上記固体試料への入射方向が変化しつつ上記固体試料に到達して上記固体試料から放出された電子による波面（ｗ２）を得る第３工程と、
上記第２工程で得られた割合（ｒ１）及び（ｒ２）と、上記第３工程で得られた波面（ｗ１）及び（ｗ２）とを用いて、下記式（Ｉ）により合成波面を得る第４工程と、
（ｒ１）×（ｗ１）＋（ｒ２）×（ｗ２）      ・・・（Ｉ）
上記第４工程で得られた合成波面と、上記液体又は上記気体の種類に依存するパラメーターとを用いて、上記相部において、上記電子線がエネルギーを失わずに上記固体試料に到達する割合（ｐ１）、及び、上記電子線が上記相部における吸収によりエネルギーを損失して上記固体試料に到達する割合（ｐ２）を計算する第５工程と、
上記電子線がエネルギーを失わずに上記固体試料に到達して上記固体試料から放出された電子による結像（ｑ１）、及び、上記電子線が上記相部における吸収によりエネルギーを損失して上記固体試料に到達して上記固体試料から放出された電子による結像（ｑ２）を得る第６工程と、
上記第５工程で得られた割合（ｐ１）及び（ｐ２）と、上記第６工程で得られた結像（ｑ１）及び（ｑ２）とを用いて、下記式（ＩＩ）により合成結像を得る第７工程と、
（ｐ１）×（ｑ１）＋（ｐ２）×（ｑ２）      ・・・（ＩＩ）
を備える。
【０００９】
ＴＥＭは、電子線を試料に照射し、その結果得られる試料の透過電子線像や、試料によって回折された電子線の像（回折電子線像）を観察する装置である。ＴＥＭでは、鏡筒と呼ばれる真空容器内に、電子線発生装置（電子銃）、照射系レンズ、試料保持台、対物レンズ、結像系レンズ、透過電子線像や回折電子線像を投影するための蛍光板等が、上から順に配置されている。
電子銃は、フィラメント（陰極）、アノード（陽極）及び電圧印加装置を備え、アース電位の陽極に対して負の電圧（加速電圧）を陰極に印加して電子を加速することにより試料に対して電子線を照射する。ＴＥＭでは、高空間分解能を得るために１００ｋＶ以上の高電圧を陰極に印加して電子を加速しており、放電が生じ易い。そこで、鏡筒内を超高真空状態にする、又は、複数段で電子線を加速することで各段の印加電圧を低く抑えるとともに、各段の距離を長くすることにより電位勾配を小さくし、不所望の放電が生じないようにしている。
また、鏡筒内には、電子銃から放出される電子線を集束し、整形して試料に照射するための照射系レンズ、透過電子線あるいは回折電子線の拡大投影像を得るための対物レンズ、透過電子線又は回折電子線を蛍光板に結像するための結像系レンズ等が収容されている。ＴＥＭでは、通常、照射系レンズ、対物レンズ及び結像系レンズは、磁界レンズで構成されており、特に照射系レンズ及び結像系レンズは、一般に、それぞれ複数段の磁界レンズで構成される。
【００１０】
本発明に係る固体試料（以下、単に「試料」ということもある）は、特に限定されず、無機材料及び有機材料のいずれでもよく、これらの両方を含むものであってもよい。また、固体試料の相の中における存在状態は、沈降状態及び浮遊状態のいずれでもよい。
【００１１】
図１は、ＴＥＭにより観察する固体試料１２を含む測定試料１０の一例であり、電子線が上方から試料１２に照射される態様を示す。この図１においては、測定試料１０は、固体試料１２を、隔壁１６の中に収容された液体又は気体からなる相１４の中で沈降状態とした構成としているが、これに限定されない。
相１４を構成する液体としては、硫酸、塩酸、過塩素酸等の希釈水溶液（希酸）、炭酸ジメチル等の鎖状カーボネート、オレイン酸、ペンタデカン、水等を用いることができる。また、気体としては、窒素、酸素、一酸化炭素、水蒸気等を用いることができる。
隔壁１６を構成する材料は、電子線を透過するものであれば、特に限定されず、窒化珪素、炭化珪素、二酸化珪素、アモルファス炭素等からなる。隔壁１６の厚さは、通常、１０〜１００ｎｍである。また、隔壁１６は単層構造及び複層構造のいずれでもよい。
【００１２】
図２は、シミュレーションによるＴＥＭ像（以下、「合成結像」という）を得るまでの本発明の概略を示すフローチャートであり、本発明における各工程を説明するものである。
【００１３】
第１工程は、固体試料１２の少なくとも構成原子及びサイズに関する試料データ、並びに、固体試料１２に入射する電子線の入射条件を入力する工程である。試料データとしては、更に、測定試料１０における試料１２の位置等を入力することができる。また、電子線の入射条件としては、電子線の加速電圧、入射角、図１における長さＬ、即ち、相部における固体試料１２までの光路長等が挙げられる。図１は、沈降状態の固体試料１２を示しているが、固体試料１２が浮遊状態であっても、長さＬは、より高精度のシミュレーションが可能であることから、いずれも、好ましくは２０００ｎｍ以下である。
上記第１工程では、更に、液体又は気体の種類、密度等を入力することができる。
【００１４】
第２工程は、電子線が液体又は気体からなる相１４に入射されてから固体試料１２に到達するまでの相部において、電子線が散乱せずに固体試料１２に到達する割合（ｒ１）、及び、電子線が相部における散乱により固体試料１２への入射方向が変化しつつ固体試料１２に到達する割合（ｒ２）を計算する工程である。尚、（ｒ１）＋（ｒ２）＝１である。
電子線が液体又は気体からなる相１４に入射されると、相の影響を受けて、固体試料１２に直進する電子線に加えて散乱する電子線もある。いずれの電子線も固体試料１２に向かうものの、全体として固体試料１２に対する照明角度が異なることとなるため、最終的に照明角度の異なる像の足し合わせを考慮する必要がある。従って、ここで、電子線が散乱せずに直進して固体試料１２に到達する割合（ｒ１）、及び、散乱した電子線が固体試料１２に到達する割合（ｒ２）を計算する。
【００１５】
相１４において全くエネルギーを失わない電子線（強度Ｉとする）の割合は、下記式から計算することができる。
Ｉ／Ｉ０＝ｅｘｐ（−Ｌ／λ）
（式中、Ｉ０は、相に入射した電子線の強度、Ｌは、相部における電子線の光路長、λは、液体又は気体の平均自由行程である。）
上記割合（ｒ１）は、上記強度Ｉのうち、固体試料１２に向かって直進する電子線（強度Ｉｄとする）の割合であり、下記式から計算することができる。
ｒ１＝Ｉｄ／Ｉ＝ｅｘｐ（−Ｌ／ｐ）
この式において、ｐは、経験的パラメーターであり、以下の方法により得られた数値が用いられる。
（Ａ）例えば、１００〜１０００ｎｍの範囲内の厚さの相における電子波の伝搬を計算する。
（Ｂ）相を通過した後に直進する電子線の強度及び分散した電子線の強度の割合Ｒを求める。
（Ｃ）相の厚さを変化させて、上記（Ａ）及び（Ｂ）を繰り返す。
（Ｄ）上記割合Ｒと、相の厚さとの関係を求め、ｅｘｐ（−Ｌ／ｐ）の関数をフィッティングすることにより、ｐを得る。
【００１６】
第３工程は、電子線が散乱せずに固体試料１２に到達して固体試料１２から放出された電子による波面（ｗ１）、及び、電子線が相部における散乱により固体試料１２への入射方向が変化しつつ固体試料１２に到達して固体試料１２から放出された電子による波面（ｗ２）を得る工程である。この場合、いずれも波面も、電子線が固体試料１２の全体（電子銃から見た全面）を透過するまで電子波の伝搬の計算を行うことにより得ることができる。尚、この計算の対象は、通常、図１における、固体試料１２及び下側隔壁１６である。
【００１７】
第４工程は、上記第２工程で得られた割合（ｒ１）及び（ｒ２）と、上記第３工程で得られた波面（ｗ１）及び（ｗ２）とを用いて、下記式（Ｉ）により合成波面を得る工程である。
（ｒ１）×（ｗ１）＋（ｒ２）×（ｗ２）      ・・・（Ｉ）
【００１８】
第５工程は、上記第４工程で得られた合成波面と、液体又は気体の種類に依存するパラメーターとを用いて、相部において、電子線がエネルギーを失わずに固体試料１２に到達する割合（ｐ１）、及び、電子線が相部における吸収によりエネルギーを損失して固体試料１２に到達する割合（ｐ２）を計算する工程である。尚、（ｐ１）＋（ｐ２）＝１である。また、上記式を用いて、ｐ１＝Ｉ／Ｉ０＝ｅｘｐ（−Ｌ／λ）となる。
電子線が液体又は気体からなる相１４に入射されると、エネルギーを失わない電子線もあれば、相の影響を受けて、即ち、液体又は気体の吸収によりエネルギーの低下した電子線もある。相の影響を受けた電子線は、図１における長さＬによっては、速度及びエネルギーが低下することがあるため、この場合には、焦点位置の異なる像の足し合わせも考慮する必要がある。従って、ここで、電子線がエネルギーを失わずに固体試料１２に到達する割合（ｐ１）、及び、電子線が相部における吸収によりエネルギーを損失して固体試料１２に到達する割合（ｐ２）を計算する。
【００１９】
第６工程は、電子線がエネルギーを失わずに固体試料１２に到達して固体試料１２から放出された電子による結像（ｑ１）、及び、電子線が相部における吸収によりエネルギーを損失して固体試料１２に到達して固体試料１２から放出された電子による結像（ｑ２）を得る工程である。
上記結像（ｑ１）は、上記割合（ｐ１）と、電子源の大きさ、エネルギーの広がり、レンズ収差係数、絞りの大きさ等の電子線の照射条件及び結像条件とを用いて計算することにより得ることができる。
また、上記結像（ｑ２）は、上記割合（ｐ２）と、電子源の大きさ、レンズ収差係数、絞りの大きさ等の電子線の照射条件及び結像条件と、液体又は気体によるエネルギー損失量とを用いて計算することにより得ることができる。
【００２０】
第７工程は、上記第５工程で得られた割合（ｐ１）及び（ｐ２）と、上記第６工程で得られた結像（ｑ１）及び（ｑ２）とを用いて、下記式（ＩＩ）により合成結像を得る工程である。
（ｐ１）×（ｑ１）＋（ｐ２）×（ｑ２）      ・・・（ＩＩ）
【００２１】
以上のように、本発明による合成結像は、液体又は気体からなる相１４内において、電子線のエネルギー損失及び進行方向の広がりを考慮し、これらの効果を個別に計算して固体試料１２から放出された電子による各結像を重畳することにより得られたものである。
本発明は、リチウムイオン電池、燃料電池等の、電解液中における電気化学反応、気相中における触媒反応等の解析に有用である。
【実施例】
【００２２】
以下に、実施例を挙げ、本発明を更に詳細に説明するが、本発明の主旨を超えない限り、本発明は、かかる実施例に限定されるものではない。
使用した透過電子顕微鏡は、ＦＥＩ社製透過電子顕微鏡「Ｔｉｔａｎ  ＥＴＥＭ」（型式名）である。
【００２３】
実施例１
厚さ２０ｎｍの窒化珪素からなる膜（隔壁）１６の中に水と、１０ｎｍ×１０ｎｍ×１０ｎｍの白金からなる小片とを収容し、白金小片１２を沈降状態として、上側窒化珪素膜１６と白金小片１２との長さ（光路長）Ｌが２００ｎｍである測定試料１０を作製した（図１参照）。
次に、透過電子顕微鏡による電子線の加速電圧を３００ｋＶとして、電子線が、窒化珪素膜１６を通して水中に入射されてから白金小片１０に到達するまでの光路長Ｌの範囲の水中において、電子線が散乱せずに白金小片１２に到達する割合（ｒ１）、及び、電子線が水中における散乱により白金小片１２への入射方向が変化しつつ白金小片１２に到達する割合（ｒ２）を計算した。その結果を以下に示す。
ｒ１＝０．７２、  ｒ２＝０．２８
その後、電子線が散乱せずに白金小片１２に到達して白金小片１２から放出された電子による波面（ｗ１）、及び、電子線が水中における散乱により白金小片１２への入射方向が変化しつつ白金小片１２に到達して白金小片１２から放出された電子による波面（ｗ２）を得た。
そして、上記割合（ｒ１）及び（ｒ２）と、上記波面（ｗ１）及び（ｗ２）とを用いて、下記式（Ｉ）により合成波面を得た。
（ｒ１）×（ｗ１）＋（ｒ２）×（ｗ２）      ・・・（Ｉ）
【００２４】
次に、合成波面と、水に依存するパラメーターであるビーム分散（角度分布５．４ｍｒａｄ±１．４ｍｒａｄ）及びエネルギー損失（２３ｅＶ±８．７ｅＶ）と、電子源の大きさ（１ｍｒａｄ）、レンズ収差係数（Ｃｓ＝０ｍｍ、Ｃｃ＝２ｍｍ）及び絞りの大きさ（１１ｍｒａｄ）とを用いて、水中において、電子線がエネルギーを失わずに白金小片１２に到達する割合（ｐ１）、並びに、電子線が水における吸収によりエネルギーを損失して白金小片１２に到達する割合（ｐ２）を計算した。その結果を以下に示す。
ｐ１＝０．２３、  ｐ２＝０．７７
その後、電子線がエネルギーを失わずに白金小片１２に到達して白金小片１２から放出された電子による結像（ｑ１）、及び、電子線が水における吸収によりエネルギーを損失して白金小片１２に到達して白金小片１２から放出された電子による結像（ｑ２）を得た。これらの結像をそれぞれ、図３の（Ａ）及び（Ｂ）に示す。
そして、上記割合（ｐ１）及び（ｐ２）と、上記結像（ｑ１）及び（ｑ２）とを用いて、下記式（ＩＩ）により合成結像を得た。得られた合成結像を図３の（Ｃ）に示す。
（ｐ１）×（ｑ１）＋（ｐ２）×（ｑ２）      ・・・（ＩＩ）
【００２５】
実施例２
厚さ２０ｎｍの窒化珪素からなる膜（隔壁）１６の中に水と、１０ｎｍ×１０ｎｍ×１０ｎｍの白金からなる小片１２とを収容し、白金小片１２を沈降状態として、上側窒化珪素膜１６と白金小片１２との長さ（光路長）Ｌが１２５０ｎｍである測定試料１０を作製した（図１参照）。
次に、透過電子顕微鏡による電子線の加速電圧を３００ｋＶとして、電子線が、窒化珪素膜１６を通して水中に入射されてから白金小片１２に到達するまでの光路長Ｌの長さの水中において、電子線が散乱せずに白金小片１２に到達する割合（ｒ１）、及び、電子線が水中における散乱により白金小片１２への入射方向が変化しつつ白金小片１２に到達する割合（ｒ２）を計算した。その結果を以下に示す。
ｒ１＝０．１２、  ｒ２＝０．８８
その後、電子線が散乱せずに白金小片１２に到達して白金小片１２から放出された電子による波面（ｗ１）、及び、電子線が水中における散乱により白金小片１２への入射方向が変化しつつ白金小片１２に到達して白金小片１２から放出された電子による波面（ｗ２）を得た。
そして、上記割合（ｒ１）及び（ｒ２）と、上記波面（ｗ１）及び（ｗ２）とを用いて、合成波面を得た。
【００２６】
次に、合成波面と、水に依存するパラメーターであるビーム分散（角度分布５．４ｍｒａｄ±１．８ｍｒａｄ）及びエネルギー損失（２４０ｅＶ±１００ｅＶ）と、電子源の大きさ（１ｍｒａｄ）、レンズ収差係数（Ｃｓ＝０ｍｍ、Ｃｃ＝２ｍｍ）及び絞りの大きさ（１１ｍｒａｄ）とを用いて、水中において、電子線がエネルギーを失わずに白金小片１２に到達する割合（ｐ１）、並びに、電子線が水における吸収によりエネルギーを損失して白金小片１２に到達する割合（ｐ２）を計算した。その結果を以下に示す。
ｐ１＝０．０００１、  ｐ２＝０．９９９９
その後、電子線がエネルギーを失わずに白金小片１２に到達して白金小片１２から放出された電子による結像（ｑ１）、及び、電子線が水における吸収によりエネルギーを損失して白金小片１２に到達して白金小片１２から放出された電子による結像（ｑ２）を得た。これらの結像をそれぞれ、図４の（Ａ）及び（Ｂ）に示す。
そして、上記割合（ｐ１）及び（ｐ２）と、上記結像（ｑ１）及び（ｑ２）とを用いて、合成結像を得た。得られた合成結像を図４の（Ｃ）に示す。
【産業上の利用可能性】
【００２７】
本発明は、リチウムイオン電池、燃料電池等の、電解液中における電気化学反応、気相中における触媒反応等の解析に有用である。
【符号の説明】
【００２８】
１０：測定試料、１２：固体試料、１４：相（液体又は気体）、１６：隔壁
【図１】
0006691823.tif 000002
【図２】
0006691823.tif 000003
【図３】
0006691823.tif 000004
【図４】
0006691823.tif 000005