(57)【要約】【課題】電子顕微鏡の検出器の位置調整を効率よく正確に行うことのできる電子顕微鏡の検出器の位置調整方法を提供する。【解決手段】試料に電子線を照射し、前記試料を透過した電子線または散乱された電子線を検出器により検出することにより電子顕微鏡像が得られる電子顕微鏡における検出器の位置調整方法において、前記検出器の位置調整に用いられるパラメータについて、前記検出器において得られる複数の実験像と、計算により得られる計算像との一致度の算出を繰り返し行う工程と、前記一致度の頻度が最も多い最頻値を最適解とする工程と、前記最適解に基づき前記検出器の中心と前記電子線の経路の中心とが一致するように補正を行う工程と、を有することを特徴とする電子顕微鏡における検出器の位置調整方法を提供することにより上記課題を解決する。【選択図】  図８
2016009622.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
試料に電子線を照射し、前記試料を透過した電子線または散乱された電子線を検出器により検出することにより電子顕微鏡像が得られる電子顕微鏡における検出器の位置調整方法において、
前記検出器の位置調整に用いられるパラメータについて、前記検出器において得られる複数の実験像と、計算により得られる計算像との一致度の算出を繰り返し行う工程と、
前記一致度の頻度が最も多い最頻値を最適解とする工程と、
前記最適解に基づき前記検出器の中心と前記電子線の経路の中心とが一致するように補正を行う工程と、
を有することを特徴とする電子顕微鏡における検出器の位置調整方法。
【請求項２】
試料に電子線を照射し、前記試料を透過した電子線または散乱された電子線を検出器により検出することにより電子顕微鏡像が得られる電子顕微鏡における検出器の位置調整方法において、
前記検出器の位置調整に用いられるパラメータのうち、前記電子線の経路を中心に前記検出器の位置座標を定める座標軸と、前記検出器を動かす方向における座標軸との回転角度θを設定する工程と、
回転角度θ以外の前記検出器の位置調整に用いられるパラメータについて、前記検出器において得られる複数の実験像と、計算により得られる計算像との一致度の算出を繰り返し行う工程と、
前記一致度の頻度が最も多い最頻値を最適解とする工程と、
前記最適解に基づき前記検出器の中心と前記電子線の経路の中心とが一致するように補正を行う工程と、
を有することを特徴とする電子顕微鏡における検出器の位置調整方法。
【請求項３】
一致度の算出を繰り返し行う工程は、多目的遺伝的アルゴリズムにより行うものであることを特徴とする請求項１または２に記載の電子顕微鏡における検出器の位置調整方法。
【請求項４】
画像を検出する画像検出器の位置調整方法において、
前記画像検出器の位置調整に用いられるパラメータについて、前記画像検出器において得られる複数の実験像と、計算により得られる計算像との一致度の算出を繰り返し行う工程と、
前記一致度の頻度が最も多い最頻値を最適解とする工程と、
前記最適解に基づき前記画像検出器が所望の位置となるように補正を行う工程と、
を有することを特徴とする画像検出器の位置調整方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電子顕微鏡の検出器の位置調整方法及び画像検出器の位置調整方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
透過型電子顕微鏡（Transmission Electron Microscope：ＴＥＭ）法は、材料の原子レベルでの構造解析や組成解析を行う際に用いられる極めて重要な技法の一つである。中でも、走査透過型電子顕微鏡（Scanning Transmission Electron Microscope：ＳＴＥＭ）法は、原子構造の直視性が極めて高く、世界的にも広く用いられている。ＳＴＥＭ法は、大きく分けて二つに分類することができる。具体的には、環状検出器を用いて高角度に散乱した電子を検出して結像する暗視野法と円板状の検出器を用いて結像する明視野法に分類することができる。暗視野法は、得られた像の輝度が原子番号に依存するため、広く用いられている。また、明視野法は近年、軽元素を検出するための技法が開発されたことに伴い、特に注目されている。
【０００３】
このような走査透過型電子顕微鏡においては、明視野を取得するための円板状検出器が直接確認することができない装置構成であるため、電子線の経路の中心が円板状検出器の中心に位置するように調整することが、極めて困難である。そのため、円板状検出器の位置を調整する方法として、円板状検出器の中心を意図的にずらした状態で像を取得して、理論計算像との比較から円板状検出器の位置を測定する方法が開示されている（例えば、特許文献１）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１３−５８３６３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、走査透過型電子顕微鏡においては、理論計算像と実験像とをフィッティングするために必要な決定すべきパラメータが多いため、理論計算像と実験像とをフィッティングすることが困難である。
【０００６】
このため、理論計算像と実験像とを効率よく正確にフィッティングすることができ、電子顕微鏡の検出器の位置調整を効率よく正確に行うことのできる電子顕微鏡の検出器の位置調整方法が求められている。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本実施の形態の一観点によれば、試料に電子線を照射し、前記試料を透過した電子線または散乱された電子線を検出器により検出することにより電子顕微鏡像が得られる電子顕微鏡における検出器の位置調整方法において、前記検出器の位置調整に用いられるパラメータについて、前記検出器において得られる複数の実験像と、計算により得られる計算像との一致度の算出を繰り返し行う工程と、前記一致度の頻度が最も多い最頻値を最適解とする工程と、前記最適解に基づき前記検出器の中心と前記電子線の経路の中心とが一致するように補正を行う工程と、を有することを特徴とする。
【発明の効果】
【０００８】
開示の電子顕微鏡における検出器の位置調整方法によれば、電子顕微鏡の検出器の位置調整を効率よく正確に行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本実施の形態における電子顕微鏡の構造図
【図２】本実施の形態における電子顕微鏡の説明図
【図３】本実施の形態における電子顕微鏡の検出器の位置調整方法の説明図
【図４】回転角度θ一致度との相関図
【図５】実験像と計算像が一致するように複数回最適化を行った結果の説明図
【図６】座標位置Ｘ及びＹと一致度との相関図
【図７】座標位置Ｘ及びＹと頻度との相関図
【図８】実験像と計算像の説明図
【図９】本実施の形態における電子顕微鏡の検出器の位置調整方法のフローチャート
【発明を実施するための形態】
【００１０】
実施するための形態について、以下に説明する。尚、同じ部材等については、同一の符号を付して説明を省略する。
【００１１】
（走査透過電子顕微鏡）
最初に、本実施の形態において用いられる走査透過電子顕微鏡について、図１に基づき説明する。本実施の形態において用いられる走査透過電子顕微鏡は、共焦点走査透過型電子顕微鏡装置であり、電子線１０を放出する電子源となる電界放射型電子銃１１、放出された電子線１０を加速する加速部１２を備えている。
【００１２】
加速部１２において加速された電子線１０は、収束レンズ１３、１４（図においては、集束レンズが２段構造のものを示している）により収束された後、収束レンズ絞り１５により試料４０に照射される電子線の照射半角度が調整される。このように収束された電子線１０からなる電子線プローブは、電子線走査部となる走査コイル１６により偏向され、球面収差補正部１７を介した後、対物レンズ１８により極微小電子線プローブとなり、試料４０に照射される。この走査透過電子顕微鏡では、走査コイル１６により電子線１０を偏向することにより、電子線１０を走査することができ、試料４０を構成している原子像等を得ることができる。尚、球面収差補正部１７は、上述した球面収差補正装置が用いられており、電子線１０の球面収差補正及び色収差補正を行うことができ、球面収差補正部１７により、球面収差係数を１μｍ以下にすることができる。図１に示される走査透過電子顕微鏡においては、２段構造の収束レンズ１３、１４を示しているが、集束レンズは、複数段配置した構造のものであってもよい。
【００１３】
収束レンズ１３、１４を調整することにより、焦点位置が調整された極微小電子線プローブとなった電子線は、試料４０に照射され、試料４０を透過、または、試料４０において散乱される。このように試料４０を透過、または、試料４０において散乱散乱された電子線は、投影レンズ（projection lens：ＰＬ）１９を介し、試料４０の後段に設置されている第１の電子顕微鏡像検出器２１と第２の電子顕微鏡像検出器２２により検出される。第１の電子顕微鏡像検出器２１は、ＡＤＦ（annular dark-filed：環状暗視野）−ＳＴＥＭ像を検出するためのものであり、中央部分に開口部２１ａが形成されておりリング状に形成されている。第２の電子顕微鏡像検出器２２は、ＢＦ（bright-field：明視野）−ＳＴＥＭ像を検出するためのものであり、第１の電子顕微鏡像検出器２１の開口部２１ａを通った電子線を検出する。尚、図２は、試料４０に照射された電子線１０と、第１の電子顕微鏡像検出器２１及び第２の電子顕微鏡像検出器２２との位置関係を示す図である。
【００１４】
また、本実施の形態における走査透過電子顕微鏡は、制御解析部５０を有している。制御解析部５０は、収束レンズ１３、１４、球面収差補正部１７、対物レンズ１８、投影レンズ１９等の制御を行うとともに、第１の電子顕微鏡像検出器２１及び第２の電子顕微鏡像検出器２２において検出された情報に基づき解析等を行う。制御解析部５０には、表示部６０が接続されており、表示部６０において、電子顕微鏡画像等が表示される。更に、本実施の形態においては、制御解析部５０において、後述する第２の電子顕微鏡像検出器２２等における位置調整方法における制御等を行ってもよい。
【００１５】
（電子顕微鏡における検出器の位置調整方法）
次に、本実施の形態における電子顕微鏡における検出器の位置調整方法について説明する。前述したように、電子顕微鏡、特に、ＳＴＥＭにおいては、第１の電子顕微鏡像検出器２１及び第２の電子顕微鏡像検出器２２の位置を調整することは、極めて重要である。ＳＴＥＭでは、図２に示されるように、試料４０の上方より収束させた電子線を入射させて、試料４０の下方に設置された第１の電子顕微鏡像検出器２１及び第２の電子顕微鏡像検出器２２により、収束電子線の位置に対する各種の信号を取得する。この際、収束電子線を走査しながら、取得された信号を電子線の入射位置の関数として画像化することにより、ＳＴＥＭ像が得られる。
【００１６】
図２においては、第１の電子顕微鏡像検出器２１は、高角度散乱を検出する環状検出器であるＡＤＦ検出器であり、このＡＤＦ検出器において検出された信号を画像化したものはＨＡＡＤＦ−ＳＴＥＭ像とも呼ばれている。また、第２の電子顕微鏡像検出器２２は、試料４０を透過した電子を含む低角度に散乱された電子を検出するために用いられる円板状の検出器であり、この円板状の検出器において取得された像はＢＦ−ＳＴＥＭ像と呼ばれている。
【００１７】
上述したように、ＳＴＥＭにおいて、質の高い像を取得するためには、電子線の経路の中心に円形状の検出器の中心が位置するように設置されていることが好ましい。しかしながら、図２に示される円板状の検出器である第２の電子顕微鏡像検出器２２、即ち、明視野検出器は、一般的な電子顕微鏡装置では、直接確認することができない位置にあるため、第２の電子顕微鏡像検出器２２の位置を調整することは極めて困難である。尚、ＳＴＥＭにおいては、一般的に、第１の電子顕微鏡像検出器２１におけるリングの内側の開口の中心と第２の電子顕微鏡像検出器２２の中心とは一致している。従って、第２の電子顕微鏡像検出器２２の位置を最適な位置に調整することにより、自動的に第１の電子顕微鏡像検出器２１の位置も最適な位置に調整される。
【００１８】
前述した特許文献１においては、第２の電子顕微鏡像検出器２２である明視野検出器の中心位置を求める方法が開示されている。具体的には、最初に、任意の距離だけ第２の電子顕微鏡像検出器２２の位置を各々の方向にずらして、複数のＳＴＥＭ像を取得し、得られた複数のＳＴＥＭ像と、第２の電子顕微鏡像検出器２２の位置をパラメータとして計算した計算像とのパターンマッチを行う。これにより、第２の電子顕微鏡像検出器２２の位置ずれ量を算出し、算出された第２の電子顕微鏡像検出器２２の位置ずれ量に基づき、第２の電子顕微鏡像検出器２２の位置座標を算出して、第２の電子顕微鏡像検出器２２等の位置の補正を行っている。
【００１９】
しかしながら、複数枚の実験像と、いくつもの計算条件で計算することにより得られた計算像とを比較して、実験像を再現する計算像を求めることは容易ではない。即ち、計算像を求める際に用いられる計算パラメータが多数存在するため、最適解を得ることは容易ではない。
【００２０】
このようなパラメータとしては、電子線の経路の中心に対する第２の電子顕微鏡像検出器２２の中心座標（Ｘ、Ｙ）、計算像の座標軸に対する第２の電子顕微鏡像検出器２２の移動方向における座標軸の回転角度θ、ｘ方向、ｙ方向に変化させるカレントノブに対応したスケーリング因子（Ｎｘ、Ｎｙ）、試料４０の厚さ、焦点外れ量、分解能関数、第２の電子顕微鏡像検出器２２における取り込み角度等が挙げられる。このうち、試料４０の厚さは、第２の電子顕微鏡像検出器２２の位置とは別のパラメータであり、焦点外れ量、分解能関数、第２の電子顕微鏡像検出器２２における取り込み角度については、他の方法でも得ることが可能である。
【００２１】
よって、電子線の経路の中心に対する第２の電子顕微鏡像検出器２２の中心座標（Ｘ、Ｙ）、計算像の座標軸に対する第２の電子顕微鏡像検出器２２の移動方向における座標軸の回転角度θ、ｘ方向、ｙ方向に変化させるカレントノブに対応したスケーリング因子（Ｎｘ、Ｎｙ）が必須のパラメータとなる。従って、本実施の形態においては、これら５つをパラメータとした場合について説明する。
【００２２】
また、一般的に、第２の電子顕微鏡像検出器２２である明視野検出器の位置調整に関しては、第２の電子顕微鏡像検出器２２の位置そのものを変化させることは定量性に欠けるため好ましくない。このため、第２の電子顕微鏡像検出器２２の位置を固定したまま、回折像の原点を投影レンズ１９の励磁電流を変化させることにより、第２の電子顕微鏡像検出器２２における取り込み領域を変化させてＳＴＥＭ像の取得を行う。
【００２３】
次に、上述したパラメータについて、図３に基づき説明する。図３は、電子線の経路の中心に対し、第２の電子顕微鏡像検出器２２の中心座標が（Ｘ、Ｙ）となるように設置されている。更に、この中心座標（Ｘ、Ｙ）から、投影レンズ１９におけるカレントノブ（current knob）をｘ方向又はｙ方向に１５ノッチ（notch）動かしたノッチ数の座標を示している。
【００２４】
本実施の形態においては、設定された第２の電子顕微鏡像検出器２２の中心位置（Ｘ、Ｙ）の周囲において投影レンズ１９のカレントノブを順に１５ノッチずつ時計回りに変化させて、合計８枚のＳＴＥＭ像を取得する。即ち、図３に示されるように、♯１〜♯８の位置Ｐ１〜Ｐ２におけるＳＴＥＭ像を取得する。尚、♯１の位置Ｐ１（１５、０）、♯２の位置Ｐ２（１５、−１５）、♯３の位置Ｐ３（０、−１５）、♯４の位置Ｐ４（−１５、−１５）、♯５の位置Ｐ５（−１５、０）、♯６の位置Ｐ６（−１５、１５）、♯７の位置Ｐ７（０、１５）、♯８の位置Ｐ８（１５、１５）である。
【００２５】
投影レンズ１９におけるカレントノブのｘ方向及びｙ方向は、試料４０の挿入方向によって異なる。通常、ＳＴＥＭ像の観察の際には、この方向は特に意識することなく設置し、スキャンローテーション（scan rotation）によって、試料４０の結晶方位と走査方向が平行になるように調整することが一般的に行われている。そのため、投影レンズ１９におけるカレントノブのｘ方向及びｙ方向は、試料４０の結晶の方位とは、一般的には無関係である。
【００２６】
本実施の形態においては、投影レンズ１９におけるカレントノブの１ノッチの変化量が回折像面で回折像をいくら変化させるかを２つの変数（Ｎｘ、Ｎｙ）として設定した。この２つの変数は、ほぼ同程度であることが予想されるが、今回の解析では別々の変数として定義した。次に、その投影レンズ１９におけるカレントノブを変化させる中心座標が、電子線の経路の中心からどの程度変位しているを（Ｘ、Ｙ）の位置座標として２の変数に設定した。加えて、上述したように、投影レンズ１９におけるカレントノブによる変化の方向は、電子顕微鏡装置の鏡体に固有の方向性を有しているため、試料４０の挿入方向を厳密に合わせなければ、試料４０の結晶性と対応させることができない。そこで、本実施の形態においては、特定の結晶軸方位からの回転角度をθとして、入力変数に設定した。図３においては、第２の電子顕微鏡像検出器２２の位置を測定するための５つの変数、即ち、Ｘ、Ｙ、Ｎｘ、Ｎｙ、θを示している。
【００２７】
また、他のパラメータとして、焦点外れ量、分解能関数、試料４０の厚さ、第２の電子顕微鏡像検出器２２における取り込み角度も決定すべき変数として設定する。分解能関数に関しては、計算により得られた計算像に分解能関数を畳み込むことにより、その効果を取り入れている。 分解能関数は、近似的にガウシアン（Gaussian）形状としいるため、求めるパラメータとしてはその半値幅を設定した。これらのパラメータは、どれもラフに設定することはできるが、厳密に測定することは困難なパラメータである。
【００２８】
多数の実験像を使用したとしても実験像と一致する計算の条件は唯一つであるため、線形荷重和法等を用いて目的関数を一つにして最適化を行うことが可能であり、シンプレックス（SIMPLEX）法を用いることができる。しかしながら、シンプレックス法は、多峰性問題に弱いため、探索するパラメータが多く、解の探索範囲が広い場合には真の最適解には到達できず、局所最適解に陥る可能性が極めて高い。そこで、最初に８枚の実験像と計算像との一致度をそれぞれ独立な目的関数として設定し、すべての実験像を再現する最適な計算条件を多目的最適化によって探索することを行った。多目的最適化のアルゴリズムとしては、多目的遺伝的アルゴリズム（ＭＯＧＡ：Multi-Objective Genetic Algorithm）を用いることができる。また、実験像と計算像の一致度には実験像と計算像との相関係数（correlation coefficient）を用いた。
【００２９】
本実施の形態においては、以下に説明する２つのアプローチを用いることができる。１つめは、最初に、結果に最も寄与するパラメータを決定し、最適化アルゴリズムによって決定する変数の数を減らした後、他のパラメータにおける計算を行うものである。図４は、３６０個の異なる初期条件で計算された計算像を算出し、８枚の実験像と計算像との一致度を計算し、一致度を縦軸、回転角度θを横軸にプロットしたものである。尚、一致度は、数１に示される式より算出することができる。数１において、Ｃｉは相関係数である。
【００３０】
【数１】
2016009622.tif 000003
【００３１】
３６０個からなる計算像を１組として、５組について、各々の組毎に一致度を算出している。この結果より、最適解とは異なる条件を入力したとしても、一致度は三角関数として近似されることを見出した。この結果は回転角度θが、一致度に最も寄与するパラメータであり、他のパラメータは、回転角度θよりも寄与が少ない。従って、適当な初期条件を選択していたとしても、多数の条件で一致度を求めれば、統計的に回転角度θを求めることができる。よって、複数のパラメータのうち、最初に回転角度θを決定することが好ましい。
【００３２】
２つめは、多目的最適化によって最適解を探索するアルゴリズムである。図５には、実験像と計算像が一致するように複数回最適化を行った結果が示されている。濃淡は計算の繰り返し回数を示しており、計算が進行するほど淡くなっている。図５における縦軸と横軸は入力変数を示している。図５（ａ）は、投影レンズ１９におけるカレントノブの１ノッチを回折像のスケールに校正するスケーリング因子が最適化計算の過程で、どのように変化するかを示している。横軸のＮｘ及び縦軸のＮｙは、各々ｘ方向、ｙ方向に変化させるカレントノブに対応したスケーリング因子を示している。図５（ｂ）は、第２の電子顕微鏡像検出器２２の中心座標（Ｘ、Ｙ）におけるＸを横軸、Ｙを縦軸とした場合における結果である。
【００３３】
図５（ａ）及び図５（ｂ）に示されるように、実験像と計算像の一致度が最も良くなるように最適化によって計算条件をガイドしているため、計算に用いる変数が最適解近傍に集中していることがわかる。一般的には、各パラメータと一致度との関係をプロットした図等を作成し、一致度が最も高い箇所を最適解としている。しかしながら、一致度の定義の仕方や実験像に含まれる誤差によって、変数の変化に対して一致度の変化が少ないため、厳密な解を求めることが困難な場合がある。本実施の形態においては、このような場合を考慮し、計算に用いられた変数が集中している部分を最適解としている。
【００３４】
図６は、実験像と計算像を比較し、すべての一致度を同じ比率で積算して一致度として定義したときのＸ及びＹの変化に対する一致度の関係を示している。図６は、図５（ｂ）において最適化計算の過程が示されているＸ及びＹを横軸に、一致度を縦軸とした場合の結果である。図６に示されるように、Ｘ及びＹの値に対して一致度の変化は少ないため、この結果より最適解を決定することは、極めて大きな誤差が含まれる可能性があり好ましくない。
【００３５】
このため、本実施の形態においては、一致度の局在性が悪くても、図５に示されるように、最適化計算の過程において計算される頻度が高い部分に最適解が集まっていることに着目した。即ち、本実施の形態は、上述したように、最適化計算の過程で最も頻度が高く計算されている位置を最適解の位置と定めることとしたものである。従って、最適化計算された各パラメータのヒストグラムを作成し、正規分布でフィッティングさせることにより、一致度の指標によることなく、容易に信頼できる最適解を得ることができる。
【００３６】
図７に示されるヒストグラムは、図５（ｂ）及び図６に示されている第２の電子顕微鏡像検出器２２の中心位置（Ｘ、Ｙ）について算出した結果であり、横軸をＸ及びＹの値とし縦軸を計算回数としたものである。図７では、最適化計算の過程から求められたヒストグラムをマーカーにより、正規分布関数でフィッティングした結果を実線または破線により、各々示している。図７に示されるグラフでは、図６に示されるグラフに比べて、局在性が極めて高く、最頻値を最適解とすることにより、Ｘ及びＹにおける最適解を容易に精度よく得ることができる。
【００３７】
本実施の形態においては、最適化計算に用いたすべてのパラメータにおいて、上記と同様の工程を行うことにより、すべてのパラメータにおける最適解を容易に高精度に得ることができる。即ち、この方法によれば、初期条件に依存することなく、所定の誤差範囲内で大局的単一解に収束するため、精度の高い最適解を容易に得ることができるのである。
【００３８】
次に、上述した方法により、異なる８つの位置において、第２の電子顕微鏡像検出器２２により取得された実験像と最適化計算により得られた最適解によって計算された各々の計算像とを図８に示す。図８においては、実験像の各々の中心に計算像を配しているが、違いがわからないほど良い一致が得られている。このアルゴリズムによって、最初に設置された第２の電子顕微鏡像検出器２２の中心位置（Ｘ、Ｙ）が、実際の電子線の経路の中心からどの程度ずれているかが知ることができる。これにより、第２の電子顕微鏡像検出器２２の中心位置（Ｘ、Ｙ）を得ることができ、この分だけ中心位置を補正することにより、厳密に電子線の経路の中心と第２の電子顕微鏡像検出器２２の中心とを一致させることができる。
【００３９】
上記においては、回転角度θを事前に決定するアルゴリズムと最適解を探索するアルゴリズムの２つについて説明したが、回転角度θについても、最適解を探索するアルゴリズムにより決定することが可能である。この場合、最適化計算に用いる変数が一つ増えるため、最適解の探索に要する時間は増すが、時間を考慮しなくてもよければ、回転角度θを事前決定するアルゴリズムは行わなくともよい。尚、短時間で結果を得たい場合には、回転角度θを事前に決定することが好ましい。このように、本実施の形態においては、事前情報なしで９つのパラメータの値を決定することも可能である。
【００４０】
次に、図９に示されるフローチャートに基づき、電子顕微鏡における検出器の位置調整方法について説明する。
【００４１】
最初に、ステップ１０２（Ｓ１０２）において、すべてのパラメータを変化させた複数の計算条件を設定する。
【００４２】
次に、ステップ１０４（Ｓ１０４）において、事前に回転角度θを算出するか否かを判断する。事前に回転角度θを算出する場合には、ステップ１０６に移行する。一方、事前に回転角度θを算出しない場合には、ステップ１１８に移行する。
【００４３】
次に、ステップ１０６（Ｓ１０６）において、実験像と計算像との一致度を算出する。
【００４４】
次に、ステップ１０８（Ｓ１０８）において、回転角度θとステップ１０６において得られた一致度の相関関係より、三角関数によるフッティングを行う。
【００４５】
次に、ステップ１１０（Ｓ１１０）において、ステップ１０８におけるフィッティングに基づき回転角度θを算出する。
【００４６】
次に、ステップ１１２（Ｓ１１２）において、残りのパラメータについて、多目的最適化による計算条件を設定する。
【００４７】
次に、ステップ１１４（Ｓ１１４）において、ステップ１１２において設定された計算条件に基づき、実験像と計算像の一致度を算出する。
【００４８】
次に、ステップ１１６（Ｓ１１６）において、繰り返し計算か終了したか否かが判断される。即ち、所定の繰り返し回数計算が行われたか否かが判断される。繰り返し計算が終了している場合には、ステップ１２４に移行する。繰り返し計算が終了していない場合には、ステップ１１２に移行する。
【００４９】
一方、ステップ１１８（Ｓ１１８）において、すべてパラメータについて、多目的最適化による計算条件を設定する。
【００５０】
次に、ステップ１２０（Ｓ１２０）において、ステップ１１８において設定された計算条件に基づき、実験像と計算像の一致度を算出する。
【００５１】
次に、ステップ１２２（Ｓ１２２）において、繰り返し計算か終了したか否かが判断される。即ち、所定の繰り返し回数計算が行われたか否かが判断される。繰り返し計算が終了している場合には、ステップ１２４に移行する。繰り返し計算が終了していない場合には、ステップ１１８に移行する。
【００５２】
次に、ステップ１２４（Ｓ１２４）において、各々のパラメータにおける計算頻度を算出し、正規分布関数によりフィッティングを行う。
【００５３】
次に、ステップ１２６（Ｓ１２６）において、ステップ１２４におけるフィッティングに基づき、最も頻度の高い最頻値を最適解とする。
【００５４】
次に、ステップ１２８（Ｓ１２８）において、ステップ１２６において得られた最適解に基づき電子顕微鏡の検出器の位置が所望の位置となるように補正を行う。
【００５５】
以上の工程により、電子顕微鏡における検出器の位置調整、即ち、前述した第２の電子顕微鏡像検出器２２の位置調整をすることができる。また、上記の検出器の位置調整方法は、他の電子顕微鏡や電子顕微鏡以外における画像検出器の位置調整にも適用することが可能である。
【００５６】
以上、実施の形態について詳述したが、特定の実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された範囲内において、種々の変形及び変更が可能である。
【００５７】
上記の説明に関し、更に以下の付記を開示する。
（付記１）
試料に電子線を照射し、前記試料を透過した電子線または散乱された電子線を検出器により検出することにより電子顕微鏡像が得られる電子顕微鏡における検出器の位置調整方法において、
前記検出器の位置調整に用いられるパラメータについて、前記検出器において得られる複数の実験像と、計算により得られる計算像との一致度の算出を繰り返し行う工程と、
前記一致度の頻度が最も多い最頻値を最適解とする工程と、
前記最適解に基づき前記検出器の中心と前記電子線の経路の中心とが一致するように補正を行う工程と、
を有することを特徴とする電子顕微鏡における検出器の位置調整方法。
（付記２）
試料に電子線を照射し、前記試料を透過した電子線または散乱された電子線を検出器により検出することにより電子顕微鏡像が得られる電子顕微鏡における検出器の位置調整方法において、
前記検出器の位置調整に用いられるパラメータのうち、前記電子線の経路を中心に前記検出器の位置座標を定める座標軸と、前記検出器を動かす方向における座標軸との回転角度θを設定する工程と、
回転角度θ以外の前記検出器の位置調整に用いられるパラメータについて、前記検出器において得られる複数の実験像と、計算により得られる計算像との一致度の算出を繰り返し行う工程と、
前記一致度の頻度が最も多い最頻値を最適解とする工程と、
前記最適解に基づき前記検出器の中心と前記電子線の経路の中心とが一致するように補正を行う工程と、
を有することを特徴とする電子顕微鏡における検出器の位置調整方法。
（付記３）
一致度の算出を繰り返し行う工程は、多目的遺伝的アルゴリズムにより行うものであることを特徴とする付記１または２に記載の電子顕微鏡における検出器の位置調整方法。
（付記４）
前記最適解より、前記電子線の経路の中心と前記検出器の中心のずれ量を算出し、
前記補正する工程において、前記ずれ量の補正を行うことを特徴とする付記１から３のいずれかに記載の電子顕微鏡における検出器の位置調整方法。
（付記５）
画像を検出する画像検出器の位置調整方法において、
前記画像検出器の位置調整に用いられるパラメータについて、前記画像検出器において得られる複数の実験像と、計算により得られる計算像との一致度の算出を繰り返し行う工程と、
前記一致度の頻度が最も多い最頻値を最適解とする工程と、
前記最適解に基づき前記画像検出器が所望の位置となるように補正を行う工程と、
を有することを特徴とする画像検出器の位置調整方法。
【符号の説明】
【００５８】
１０        電子線
１１        電界放射型電子銃
１２        加速部
１３        収束レンズ
１４        収束レンズ
１５        収束レンズ絞り
１６        走査コイル
１７        球面収差補正部
１８        対物レンズ
１９        投影レンズ
２１        第１の電子顕微鏡像検出器
２２        第２の電子顕微鏡像検出器
４０        試料
５０        制御解析部
６０        表示部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図５】
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【図７】
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【図９】
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【図４】
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【図６】
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【図８】
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