"電気カラムに結合されており、電子ビームを発生するように構成された電子源であって、前記電子カラムは、前記電子カラムが結合されたサンプルチャンバ内に配置された試料に前記電子ビームを導くように構成されたシステムを少なくとも部分的に格納している電子源と、前記電子カラム又は前記サンプルチャンバ内に配置された1又は複数のアセンブリを含む電子検出器とを備えており、各アセンブリは、SiPMとシンチレータを含んでおり、前記シンチレータは、前記シンチレータと前記SiPMの間に配置される光伝送装置を用いることなく、前記SiPMのアクティブな光検出面と面同士で直接結合されており、前記1又は複数のアセンブリの各々において、前記シンチレータは、前記試料への前記電子ビームの衝突に反応して前記試料から放出された電子が衝突すると、光子を放出するように構成されており、前記SiPMは、前記シンチレータからの前記光子を受け取ると信号を生成するように構成されている、荷電粒子線装置。電子回路を更に備えており、各SiPMは、1又は複数のワイヤによって前記電子回路に結合する、請求項1に記載の荷電粒子線装置。各SiPMで生成される信号は、そのSiPMに関連したシンチレータと衝突する電子の強度に比例しており、前記電子回路は、各SiPMによって生成された信号に基づいて、前記試料の画像を作成するように構成されている、請求項2に記載の荷電粒子線装置。前記1又は複数のアセンブリの各々において、前記シンチレータの後面は、光透過性接着剤によって前記SiPMのアクティブな光検知面に直接結合されている、請求項1に記載の荷電粒子線装置。前記1又は複数のアセンブリは、前記電子カラム又は前記サンプルチャンバ内に配置される1つのアセンブリである、請求項1に記載の荷電粒子線装置。前記1又は複数のアセンブリは、複数のアセンブリである、請求項1に記載の荷電粒子線装置。前記電子検出器は、前記電子カラム又は前記サンプルチャンバ内に配置されるPCBアセンブリを更に備えており、前記複数のアセンブリの各々は、前記PCBアセンブリに取り付けられる、請求項6に記載の荷電粒子線装置。前記PCBアセンブリは、前記複数のアセンブリが取り付けられる基板を含んでおり、前記基板は、前記電子ビームが前記電子検出器を通りぬけて前記試料に達することができるように構成されている開口部を有している、請求項7に記載の荷電粒子線装置。前記複数のアセンブリは、前記開口部の周りに配置されている、請求項8に記載の荷電粒子線装置。前記複数のアセンブリは、第1のシンチレータ及び第1のSiPMを有する第1のアセンブリと、第2のシンチレータ及び第2のSiPMを有する第2のアセンブリと、第3のシンチレータ及び第3のSiPMを有する第3のアセンブリと、第4のシンチレータ及び第4のSiPMを有する第4のアセンブリとを含む、請求項9に記載の荷電粒子線装置。前記複数のアセンブリは、前記開口部の周りにて均一に離れている、請求項10に記載の荷電粒子線装置。前記複数のアセンブリは、第5のシンチレータ及び第5のSiPMを有する第5のアセンブリと、第6のシンチレータ及び第6のSiPMを有する第6のアセンブリと、第7のシンチレータ及び第7のSiPMを有する第7のアセンブリと、第8のシンチレータ及び第8のSiPMを有する第8のアセンブリとを含む、請求項10に記載の荷電粒子線装置。前記第1のSiPMは、前記第2のSiPMと電気的に結合され、前記第3のSiPMは、前記第4のSiPMと電気的に結合され、前記第5のSiPMは、前記第6のSiPMと電気的に結合され、前記第7のSiPMは、前記第8のSiPMと電気的に結合されている、請求項12に記載の荷電粒子線装置。各アセンブリ又は一組のアセンブリは、各々の出力が適切な電子回路又はソフトウェアによって選択的に操作できるように、独立してオン又はオフできる、請求項9に記載の荷電粒子線装置。前記電子検出器はBSEDであり、前記レンズシステムは、極片を有する対物レンズを含んでおり、前記PCBアセンブリは、前記極片の下側に配置されて、短いサンプル作動距離が利用できる、請求項9に記載の荷電粒子線装置。前記電子検出器は、前記電子カラム又は前記サンプルチャンバ内に配置されたPCBアセンブリを含んでおり、前記1又は複数のアセンブリは、前記PCBアセンブリに取り付けられ、前記電子検出器は、前記電子カラム又は前記サンプルチャンバ内で前記PCBアセンブリに結合するTIA増幅回路を更に含んでおり、前記増幅回路は、各SiPMに結合しており、各SiPMの信号を受信し、前記増幅回路は、各SiPMの信号を電流パルスから電圧パルスに変換し、次に前記電圧パルスを増幅するように構成されている、請求項1に記載の荷電粒子線装置。前記電子検出器は、前記電子カラム又は前記サンプルチャンバ内に配置されるPCBアセンブリを備えており、前記PCBアセンブリは、前記1又は複数のアセンブリが取り付けられる基板と、前記基板に結合された熱伝導部材とを含んでおり、前記電子検出器は、前記熱伝導部材と機能的に結合された冷却アセンブリを更に含んでおり、前記冷却アセンブリは、前記熱伝導部材と前記1又は複数のアセンブリとを冷却するように構成されている、請求項1に記載の荷電粒子線装置。前記冷却アセンブリは、前記電子カラム又は前記サンプルチャンバ内に設けられて、前記熱伝導部材と結合されるTECと、前記電子カラム及び前記サンプルチャンバの外部の受動ヒートシンクへと熱を移すために前記TECと結合されているヒートパイプとを備えている、請求項17に記載の荷電粒子線装置。前記荷電粒子線装置は、SEM、TEM、STEM、FIB装置、及びEPMAよりなる群から選択される、請求項1に記載の荷電粒子線装置。前記システムは、対物レンズを備えており、前記電子検出器の前記1又は複数のアセンブリは、前記対物レンズ内に配置される、請求項1に記載の荷電粒子線装置。前記電子カラムはカラム軸を有し、前記電子ビームは、前記カラム軸に沿うように導かれ、各SiPMの前記光検知面は、前記カラム軸と平行である、請求項20に記載の荷電粒子線装置。前記電子カラムはカラム軸を有し、前記電子ビームは、前記カラム軸に沿うように導かれ、前記電子検出器は、前記カラム軸周りに配置された1又は複数のアセンブリを備える環状検出器である、請求項20に記載の荷電粒子線装置。前記対物レンズ内に配置される1又は複数の第2のSiPMを備える第2の電子検出器を更に備える、請求項20に記載の荷電粒子線装置。前記試料から放出される前記電子は、後方散乱電子である、請求項1に記載の荷電粒子線装置。前記試料から放出される前記電子は、2次電子である、請求項1に記載の荷電粒子線装置。電子カラムに結合されたサンプルチャンバ内に配置された試料の画像を作成する方法において、電子ビームを発生する工程と、前記電子カラムを介して前記試料に向けて前記電子ビームを導く工程であって、前記試料への前記電子ビームの衝突に反応して、複数の電子が前記試料から放出される工程と、前記複数の電子の強度に比例した信号を、電子検出器を用いて生成する工程であって、前記電子検出器は、前記電子カラム又は前記サンプルチャンバ内に配置されたアセンブリを含んでおり、前記アセンブリは、SiPMとシンチレータを含んでおり、前記シンチレータは、前記シンチレータと前記SiPMの間に配置される光伝送装置を用いることなく、前記SiPMのアクティブな光検出面と面同士で直接結合し、前記SiPMは、前記シンチレータからの複数の光子を受け取ると前記信号を生成する工程と、前記信号に基づいて前記試料の前記画像を形成する工程と、を含む方法。前記試料から放出される前記複数の電子は、後方散乱電子である、請求項26に記載の方法。前記試料から放出される前記複数の電子は、2次電子である、請求項26に記載の方法。電子ビームを発生するように構成された電子源と、後方散乱電子検出器とを備えた荷電粒子線装置において、前記電子源は、電子カラムと結合されており、前記電子カラムは、前記電子カラムと連結されるサンプルチャンバ内の試料ホルダに保持された試料に向けて前記電子ビームを導くように構成されたシステムを少なくとも部分的に格納し、前記システムは、最終レンズを含んでおり、前記後方散乱電子検出装置は、前記最終レンズの底部と前記試料ホルダとの間に配置されるアセンブリを有し、前記アセンブリは、シンチレータとSiPMを含んでおり、前記シンチレータは、前面と、前記前面と反対側の後面とを有しており、前記前面は、前記試料ホルダに向いており、前記試料への前記電子ビームの衝突に反応して前記試料から放出された複数の電子を受け取るように配置されており、前記シンチレータの前記後面は、前記シンチレータと前記SiPMの間に配置される光伝送装置を用いることなく、前記SiPMのアクティブな光検出面と面同士で直接結合し、前記シンチレータは、前記複数の電子が前記前面に衝突すると、前記後面から複数の電子を放出するように構成されており、前記SiPMは、前記シンチレータからの前記複数の光子を受け取ると、信号を生成するように構成されている荷電粒子線装置。前記電子カラムと前記サンプルチャンバの外部に電子回路を更に備えており、前記SiPMは、前記カラム又は前記サンプルチャンバ内に設けられたフィードスルーを通る1又は複数のワイヤによって、前記電子回路に結合されている、請求項29に記載の荷電粒子線装置。前記SiPMによって発生する信号は、前記複数の電子の強度に比例しており、前記電子回路は、前記信号に基づいて前記試料の画像を生成するように構成されている、請求項30に記載の荷電粒子線装置。前記シンチレータは、光透過性接着剤によって、前記SiPMの前記アクティブな光検知面に直接結合されている、請求項29に記載の荷電粒子線装置。前記電子検出器は、前記電子カラム又は前記サンプルチャンバ内に配置されるPCBアセンブリを含み、前記アセンブリは、前記PCBアセンブリに取り付けられている、請求項29に記載の荷電粒子線装置。前記PCBアセンブリは、前記複数のアセンブリが取り付けられる基板を含んでおり、前記基板は、前記電子ビームが前記電子検出器を通りぬけて前記試料に達することができるように構成されている開口部を有している、請求項33に記載の荷電粒子線装置。前記電子検出器は、前記カラム又は前記サンプルチャンバ内に配置されるPCBアセンブリを備えており、前記アセンブリは、前記PCBアセンブリに取り付けられ、前記電子検出器は、前記電子カラム又は前記サンプルチャンバ内で前記PCBアセンブリに結合するTIA増幅回路を更に備えており、前記増幅回路は、前記SiPMに結合して、前記SiPMの前記信号を受信し、前記増幅回路は、前記SiPMの信号電流パルスから電圧パルスに変換して、次に前記電圧パルスを増幅するように構成されている、請求項29に記載の荷電粒子線装置。前記電子検出器は、前記電子カラム又は前記サンプルチャンバ内に配置されるPCBアセンブリを更に備えており、前記PCBアセンブリは、前記アセンブリに取り付けられる基板と、前記基板に結合された熱伝導部材とを含んでおり、前記電子検出器は、前記熱伝導部材と機能的に結合された冷却アセンブリを更に含んでおり、前記冷却アセンブリは、前記熱伝導部材と前記アセンブリとを冷却するように構成されている、請求項29に記載の荷電粒子線装置。前記冷却アセンブリは、前記電子カラム又は前記サンプルチャンバ内に設けられ、前記熱伝導部材と結合されたTECと、前記電子カラム及び前記サンプルチャンバの外部の受動ヒートシンクへと熱を移すために前記TECと結合されているヒートパイプとを備えている、請求項36に記載の荷電粒子線装置。荷電粒子装置の電子カラムに結合されたサンプルチャンバ内に配置された試料ホルダに配置された試料の画像を作成する方法において、電子ビームを発生する工程と、最終レンズを有するシステムを用いて、前記電子カラムを介して前記試料に向けて前記電子ビームを導く工程であって、前記試料への前記電子ビームの衝突に反応して、複数の電子が前記試料から後方散乱される工程と、前記複数の電子の強度に比例した信号を、電子検出器を用いて生成する工程であって、前記電子検出器は、前記最終レンズの底部と前記試料ホルダの間に配置されたアセンブリを含んでおり、前記アセンブリは、シンチレータとSiPMを含んでおり、前記シンチレータは、前面と、前記前面と反対側の後面とを有しており、前記前面は前記試料ホルダに向いて、前記複数の電子を受け取るように配置されており、前記シンチレータの前記後面は、前記シンチレータと前記SiPMの間に配置される光伝送装置を用いることなく、前記SiPMのアクティブな光検出面と面同士で直接結合し、前記複数の電子は、前記シンチレータの前記前面と衝突して、それに反応して、前記シンチレータは前記江綿から複数の光子を放出し、前記SiPMは、前記シンチレータから前記複数の光子を受け取ると前記信号を生成する工程と、前記信号に基づいて前記試料の前記画像を形成する工程と、を含む方法。ハウジングと、前記ハウジング内に設けられたX線検知装置と、複数の電子を検出するように構成された電子検出器とを備えており、前記電子検出器は、前記ハウジングと結合されると共に、1又は複数のSiPMを含んでおり前記1又は複数のSiPMの各々、前記複数の電子の幾つかに反応して、信号を生成するように構成されているX線検出器。前記X線検知装置は、シリコンドリフト検出器を備えている、請求項39に記載のX線検出器。前記ハウジングは、X線が前記ハウジングに入れるように構成された前端部を備えており、前記1又は複数のSiPMは、前記ハウジングの前記前端部の外面に配置される、請求項39に記載のX線検出器。前記電子検出器は、前記ハウジングの前記前端部の前記外面に配置された1又は複数のアセンブリを備え、前記1又は複数のアセンブリの各々は、1又は複数のSiPMの1つと、前記1又は複数のSiPMの前記1つと直接結合するシンチレータとを含んでいる、請求項41に記載のX線検出器。前記電子検出器は、前記ハウジング内に配置される1又は複数のアセンブリを備えており、前記アセンブリの各々は、1又は複数のSiPMの1つと、前記1又は複数のSiPMの内の前記1つと直接結合するシンチレータとを含んでおり、前記1又は複数のアセンブリの各々において、前記シンチレータは、前記複数の電子の幾つかに反応して光子を放出するように構成されており、前記1又は複数のSiPMの前記一つは、前記光子を受け取ると、前記信号を生成するように構成されている、請求項39に記載のX線検出器。前記1又は複数のSiPMの各々は、前記SiPMと衝突する前記複数の電子の幾つかと反応して、前記信号を直接生成するように構成されている、請求項39に記載のX線検出器。前記X線検知装置から離れるように前記複数の電子を導くように構成された電子偏向装置を更に備える、請求項39に記載のX線検出器。前記電子偏向装置は、前記ハウジングの入口側端部に配置され、前記X線検知装置は、入口側端部と前記電子偏向装置とから離間している、請求項45に記載のX線検出器。前記電子偏向装置は、前記複数の電子が前記X線検知装置から離れるように導くのに十分な強さの磁場を生成するように構成された磁気偏向装置である、請求項45に記載のX線検出器。前記電子検出器は、前記X線検知装置に近接するが、前記X線検知装置の検知軸上にないように配置される、請求項39に記載のX線検出器。前記電子偏向装置は、選択的に遠隔でオン又はオフにされるように構成されている、請求項45に記載のX線検出器。前記ハウジングの入口側端部に配置される電子偏向装置を更に備えており、前記X線検知装置は、前記入口側端部と前記電子偏向装置とから離間しており、前記X線検知装置は、環状型であり、前記電子検出器は、前記X線検知装置の中心内又はそれに近接して取り付けられ、前記電子偏向装置は、前記電子検出器に向けて且つ前記X線検知装置から離れるように、前記複数の電子を導くように構成されている、請求項39に記載のX線検出器。前記ハウジングの入口側端部に配置される電子偏向装置を更に備えており、前記X線検知装置は、前記入口側端部と前記電子偏向装置とから離間しており、前記電子検出器は、前記複数のX線検知装置の外周に近接するように取り付けられており、前記電子偏向装置は、前記電子検出器に向けて且つ前記X線検知装置から離れるように、前記複数の電子を導くように構成されている、請求項39に記載のX線検出器。前記電子検出器は、ハウジングの入口側端部に配置されており、前記電子検出器は、1又は複数のSiPMが装着された基板を備えており、前記基板は、X線が前記電子検出器を通過して前記X線検知装置に到達できるように構成された開口部を有しており、前記X線検出器は、前記電気検出器に配置された電子偏向装置と、前記X線検知装置とを更に備えており、前記電子偏向装置は、前記X線検知装置から離れるように、前記電子偏向装置を通過する任意の電子を導くように構成されている、請求項39に記載のX線検出器。バイアス電圧は、前記電子検出器が、特定のレベル以下のエネルギーを有する電子を引きつけるように印加される、請求項39に記載のX線検出器。請求項39に記載のX線検出器を含む、電子顕微鏡。前記ハウジングは、X線が前記ハウジングに入るように構成された前端部を備えており、前記1又は複数のSiPMは、前記ハウジングの前記前端部の外面に配置されており、前記電子顕微鏡は、電子カラムを含んでおり、電子ビームが前記電子カラムを沿うように導びかれ、前記ハウジングは、前記ハウジングの長手方向の軸が、前記電子カラムの長手方向の軸を横切るように配置されている、請求項54に記載のX線検出器。ハウジングと前記ハウジング内に備えられるX線検知装置とを含むX線検出器を用いて、電子とX線を検出する方法において、前記X線検知装置を用いて、前記ハウジングに入った1又は複数のX線を検出する工程と、1又は複数のSiPMを備えており、前記ハウジングに結合された電子検出器を用いて前記複数の電子を検出する工程と、を含む方法。前記X線検知装置は、シリコンドリフト検出器を備えている、請求項56に記載の方法。前記ハウジングは、前記X線が前記ハウジングに入れるように構成された前端部を備えており、前記1又は複数のSiPMは、前記ハウジングの前記前端部の外面に配置されている、請求項56に記載の方法。前記電子検出器は、前記ハウジングの前記前端部の前記外面に配置された1又は複数のアセンブリを備えており、前記1又は複数のアセンブリの各々は、1又は複数のSiPMの1つと、前記1又は複数のSiPMの前記1つと直接結合するシンチレータとを含んでいる、請求項58に記載の方法。前記電子検出器は、前記ハウジング内に配置される1又は複数のアセンブリを備えており、前記1又は複数のアセンブリの各々は、前記1又は複数のSiPMの1つと、前記1又は複数のSiPMの前記1つと直接結合するシンチレータとを含んでおり、前記1又は複数のアセンブリの各々において、前記シンチレータは、前記複数の電子の幾つかに反応して、光子を放出するように構成されており、前記1又は複数のSiPMの前記1つは、前記光子を受け取ると信号を生成するように構成されている、請求項56に記載の方法。前記X線検知装置から離れるように、前記複数の電子を導くように偏向する工程を更に含む、請求項69に記載の方法。前記1又は複数のSiPMの各々は、前記SiPMへの前記複数の電子の衝突に反応して、前記複数の電子を直接検出するように構成されている、請求項56に記載の方法。荷電粒子線装置の電子カラムに結合されたサンプルチャンバ内に配置された試料の画像を作成する方法において、電子ビームを発生する工程と、前記電子カラムを介して前記試料に向けて前記電子ビームを導く工程であって、前記試料への前記電子ビームの衝突に反応して、複数の電子が前記試料から放出される工程と、シンチレータを用いずに、電子検出装置を用いて前記複数の電子を直接検出する工程であって、前記電子検出装置は、基板上に並列に接続されており、独立した複数の検出要素のアレイを含んでおり、各検出要素は、アバランシェフォトダイオードを備えており、前記電子検出装置は、前記電子検出装置に入射するほぼ全ての電子を吸収するように構成されるのではなく、前記電子検出装置に入射するほぼ全ての電子が前記複数の検出要素と衝突するように構成されている工程と、前記直接検出した前記複数の電子に反応して、前記複数の電子の強度に比例した信号を生成して、前記電子検出装置から出力する工程と、前記信号に基づいて、前記試料の前記画像を形成する工程と、を含む方法。前記複数の検出要素の各々は、受動クエンチガイガーモードアバランシェフォトダイオードを含む、請求項63に記載の方法。前記電子検出装置は、前記電子検出器に入射するほぼ全ての電子を吸収するように構成されるのではなく、前記電子検出器に入射するほぼ全ての電子が前記複数の検出要素に衝突できるように、反射防止層を含まず、100nm又はそれ未満の不活性層を有することによって構成される、請求項63に記載の方法。バイアス電圧が、前記電子検出装置に用いられる、請求項63に記載の方法。電子カラムに結合され、電子ビームを発生するように構成された電子源であって、前記電子カラムは、前記電子カラムが連結されるサンプルチャンバ内に配置された試料に向けて、電子ビームを導くように構成されたシステムを少なくとも部分的に格納している電子源と、前記電子カラム又は前記サンプルチャンバ内に配置される電子検出装置と、を含んでおり、前記電子検出装置は、前記試料への前記電子ビームの衝突に反応して、前記試料から放出される複数の電子をシンチレータを用いずに検出するように構成されており、前記電子検出装置は、基板上に並列に接続された独立した複数の検出要素のアレイを含んでおり、各検出要素は、アバランシェフォトダイオードを備えており、前記電子検出装置は、前記電子検出器に入射するほぼ全ての電子を吸収するのではなく、前記電子検出器に入射するほぼ全ての電子が前記複数の検出要素に衝突するように構成されている荷電粒子線装置。各検出要素は、受動クエンチガイガーモードアバランシェフォトダイオードを含む、請求項67に記載の荷電粒子線装置。前記電子検出装置は、前記電子検出器に入射するほぼ全ての電子を吸収するのではなく、前記電子検出器に入射されるほぼ全ての電子が前記複数の検出要素に衝突するように、反射防止層を含まず、100nm又はそれ未満の不活性層を有することによって構成される、請求項67に記載の荷電粒子線装置。バイアス電圧は、前記電子検出装置に印加される、請求項67に記載の荷電粒子線装置。電子カラムと電子ハウジングに結合されるサンプルチャンバを含むハウジングと、前記電子カラムに結合され、電子ビームを発生するように構成された電子源であって、前記電子カラムはカラム軸を有しており、前記電子ビームは前記カラム軸に沿って導かれる電子源と、前記ハウジング内に備えられており、試料に向けて前記電子ビームを導くように構成されているシステムと、前記試料への前記電子ビームの衝突に反応して前記試料から放出された第1の複数の電子を検出するように構成された第1の電子検出器であって、前記カラム軸の第1側にて前記ハウジング内に配置された1又は複数の第1のSiPMを含んでおり、前記1又は複数の第1のSiPMの各々は、前記試料から放出された前記複数の電子の第1の幾つかに反応して、第1の信号を個々に生成するように構成される第1の電子検出器と、前記試料への前記電子ビームの衝突に反応して前記試料から放出された第2の複数の電子を検出するように構成された第2の電子検出器であって、前記カラム軸の第2側にて前記ハウジング内に配置された1又は複数の第2のSiPMを含んでおり、前記1又は複数の第2のSiPMの各々は、前記試料から放出された前記複数の電子の第2の幾つかに反応して、第2の信号を個々に生成するように構成される第2の電子検出器と、表示装置と、各第1の信号に基づいて第1画像信号を生成し、各第2の信号に基づいて第2画像信号を生成し、前記第1画像信号は、前記第2画像信号から角度的にずれており、前記表示装置に前記第1画像信号及び前記第2画像信号を交互に表示させることで、前記表示装置に画像が表示されるように構成された電子回路と、を備えている走査型電子顕微鏡システム。前記表示装置に表示される前記画像を見るためのアクティブシャッタグラスを更に含む、請求項71に記載の走査型電子顕微鏡システム。本明細書で用いられるように、a、anやtheなどの単数形は、文脈が明確に示さない限り、複数形を含む。本明細書で用いられるように、2つ以上の部品又は構成部材が結合されるという表現は、それら部品が接続されるか、直接に、又は、間接的に、即ち、リンクするように1又は複数の中間部品又は構成部材を介して、一緒に作動することを意味する。本明細書で用いられるように、直結は、2つの構成部材が、互いに直接に接続するか、或いは、その間に他の中間構成部材、部品又は構成部材がなく、結合/接続材料又はカップリング剤によって、互いに結合される。本明細書で用いられるように、固定して結合される又は固定されるは、2つの構成部材が、互いに対して一定の方向を維持しながら、一体となって移動するように結合されていることを意味する。本明細書で用いられるように、第1のアイテムが第2のアイテムに基づくなる表現は、第2のアイテムが、第1のアイテムに対して直接的又は間接的に基礎として働くことを意味する。本明細書で用いられるように、一体という語は、構成要素が、単片又はユニットとして作られることを意味する。即ち、別々に作成され、次に、ユニットとして共に連結される部品を含む構成要素は、一体的な構成要素又はボディではない。本明細書で用いられるように、2つ以上の部品又は構成要素が互いに係合するとの表現は、それら部品が、直接に、或いは、複数の中間物を介して、互いに力を加えることを意味する。本明細書で用いられるように、数という語は、1又は1より大きい整数を意味する。本明細書で用いられる方向の語句、例えば、上、下、左、右、上方、下方、前、後及びそれらの派生語は、例示であって限定するものではなく、図面に示される要素の方向に関しており、明示されない限り、請求の範囲を限定するものではない。図1は、本発明の1つの例示的な実施形態に従ったSEMの概要図である。SEMは電子カラムを含んでいる。電子カラムは、通常、鉛直に配置されて、サンプルチャンバに結合される。電子カラム及びサンプルチャンバは、本明細書において、一纏めにして真空ハウジングと称することがあり、ポンピングマニホルドを介して、真空にされる。場合によっては、サンプルチャンバは、単にチャンバと、及び電子カラムは、単にカラムと称することがある。何れかが単独で言及される場合、それは真空ハウジング全体にも適用されることがある。電子源を備える電子銃アセンブリは、カラムの頂部に設けられる。電子源は、カラム内で、電子ビームを発生するように構成されており、ビームはサンプルチャンバ内の経路を沿ってサンプルへと進んで、最終的に、サンプルに向けられて、当てられる。SEMは、カラム内に、1又は複数の集光レンズを更に含んでおり、それらは、1次ビームと呼ばれる1次電子のビームを所定の径に収束させ、ビーム強度、即ちプローブ電流は、ビーム直径によって、強く増加する。SEMのカラムはまた、偏向コイルと、極片として表される対物レンズとを含んでおり、更に電子ビームを小径に収束する。それにより、電子ビームは、選択された作動距離の極片の底部とサンプルの表面の間の距離で、サンプル上にて収斂できる。サンプルは、サンプルステージの作用によって、幾つかの軸で位置決め可能である。スキャンコイルは、電子ビームを偏向させて、サンプルの表面にX-Y軸のラスタースキャンを生じる。図示の実施形態では、SED検出器のような少なくとも1つのET検出器が存在しており、アクセスポートを介して、サンプルチャンバ又はカラムに入る。このような検出器は、制御システムに電気信号を提供し、制御システムは、次に、ディスプレイシステム上に、2次電子画像を作成する。本発明の1つの例示的な実施形態による電子検出器は、サンプルチャンバ内の対物レンズの極片の下側に配置される。例示的な実施形態の電子検出器は、サンプルステージのサンプルチャンバ内に配置されたサンプルから後方散乱した電子を検出するように構成されている。しかしながら、本明細書の他の箇所で説明されているように、電子検出器は、サンプルから発生した2次電子をモニタするように最適化又は配置されてよい。電子検出器は、電子を検出するために、少なくとも1つのシンチレータ-SiPM連結対アセンブリを用いる。電子検出器と、図1にて破線で示す、それを囲う領域とが、図2にて拡大して図示される。図2を参照すると、例示的な実施形態では、以下で詳細に説明するように、シンチレータ-SiPM連結対アセンブリは、光透過性接着剤によって、少なくとも1つのシリコン光電子増倍管に直接結合されたシンチレータを含む。光透過性接着剤としては、例えば、光学接着剤、侵入油、又は他の似たようなカップリング剤が挙げられる。シンチレータの放出領域のために高い透過率を有し、フレネル反射損失を小さくするために、屈折率ができるだけ基板に近い接着剤が選択される。シンチレータは、これらに限定されるものではないが、イットリウムアルミニウムガーネット、イットリウムアルミニウムペロブスカイト、ZnO、SnO2、若しくはZnSベースの材料、又は、プラスチックシンチレータなどの任意の適当なシンチレータであってよい。例示の実施形態においては、シンチレータには、YAG:Ceシンチレータであり、EPIOptocast3553-HMが、光透過性接着剤として選択されている。図2に示すように、シンチレータは、サンプルの表面を視点として見た前面と、反対側の後面とを含む。典型的な非限定の実施例において、シンチレータは、側面を有する矩形直方体であるが、他の形状のシンチレータであってもよい。図2に示されているように、例示的な実施の形態において、電子がシンチレータの前面に当たるように、シンチレータ-SiPM連結対アセンブリが構成される。周知のように、SiPMは、一光子の解像度で、幾つかの光子からなる閃光を検出できる固体状態の装置である。SiPMは、数百から数千もの小さく、独立した同じ検出要素からなり、それらは、一般にマイクロセルとして知られている。各々には、図3に示されたデバイスの実施例のように、通常、正方形で、側部は数十ミクロンであり、例えば450ミクロンのウェーハ厚の共通の1枚のシリコン基板上に並列に接続される。検出要素は、SiPMの光検知面を形成する。各検出要素/マイクロセルは、例示的な実施形態では、シリコン基板上に、リソグラフィクに作製された受動クエンチガイガーモードアバランシェフォトダイオードである。通常、矩形のマイクロセルの両側は、25~100ミクロンのオーダーにされる。マイクロセルのサイズがより小さくなると、マイクロセルの密度が高くなって、より広いダイナミックレンジがもたらされる。しかしながら、マイクロセルの数の増加は、マイクロセルの間においてそれらを囲むデッドスペースを増やして、ひいては、フィルファクタを低下させて、その結果として、低効率となる。50ミクロンのマイクロセルのサイズでは、フィルファクタが05で、密度は400mm2である。25ミクロンのセルを用いたSiPMは、1600mm2の密度で、現在作製されている。各マイクロセルは、リソグラフィの中で集積される大きな直列のポリシリコン抵抗器を介して、他のマイクロセルに対して並列に接続される。図4は、例示的な実施の形態に従ったマイクロセルのより一般化した概要図であって、反射防止被膜層、金属コンタクト、SiO2層、ガードリング、その金属コンタクトを示す。各SiPM製造業者は、独自の設計を有しているであろうが、浅い接合技術は、YAG:Ceシンチレータの特性のような緑の発光に対する通常の高感受性に加えて、光スペクトルの青色域にて高い量子効率を与える。このSJ-SiPM技術は、YAG:Ceの減衰時間よりも短い減衰時間を有するシンチレータが、本明細書で説明されているシンチレータ-SiPM連結対アセンブリで用いられることを可能とする。それは最終的に、電子ビームの最も短いドウェルタイムに合わせることが可能な装置を提供するために必要とされるであろう。このような短いドウェルタイムは、ビームに反応するサンプルのために必要とされ、迅速な自動特徴解析が必要である場合、処理量を増加する。YAG:Ceシンチレータは、550ナノメートル付近の波長を放射し、80ナノ秒オーダーと報告されている回復時間を有する。YAP:Ceシンチレータは、385ナノメートルの波長領域で放射し、20ナノ秒オーダーであることが報告されている。ZnO:Gaシンチレータは、YAP:Ceと同様の領域で放出し、YAPより1桁速く、2ナノ秒であることが報告されている。従来のET検出器内でのYAP又はZnOシンチレータの使用は、問題があったであろう。何故なら、400ナノメートル付近の放出波長は、光ガイドが、可撓性アクリルよりも水晶でできている事を必要とするからである。検出器の設計者の大半は、通常、可撓性アクリルを好む。SiPMは、1990年代に開発され、光子計数の用途として主としてロシアで用いられていた368-376。SiPMは、半導体の小さくて低電圧な装置であり、磁場の影響を受けない。これらの装置の開発における最近の新たな関心は、プロトン放射断層撮影と核磁気共鳴画像装置とを組み合わせて使用する場合に、磁場の影響を受けない電子倍増技術を必要とすることによって動機づけられた。しかしながら、電子顕微鏡法の撮像素子としてSiPMを用いることは、本発明より以前には、光子計数装置開発及び医学画像の分野、又は電子顕微鏡法の分野の開発者の何れによっても検討されていなかった。医療用画像装置のPMTを超えるSiPMの利点は、単一光子の計数が当該分野における開発の要請及び焦点の両方であって、電子顕微鏡において、小さく、低電圧で、速く、可動性があって、効率的な電子検出装置として、シンチレータ-SiPM連結対の開発を予測しなかった。空乏領域の幅が非常に小さく、ガイガー型放電が極めて短いことから、SiPMは、本質的に速い装置であって、100ナノ秒オーダーの回復時間を有する。シングルセルのパルス減衰時間は更に、クエンチ抵抗の値とセルの容量とにより決定されるを示したSiPMの回路図である。クエンチ抵抗に依存していることは、SiPMの速度を更に上げることについて、可能な1つの方向性を与える。PMTと比較して、それらは非常に小さく、より耐性があり、動作に低電圧だけを必要とし、マイクロマニュピュレータ、又は他の適切な幾つかの機械的位置決め機構を用いて、インサイチュに位置決め可能である。既に述べているように、シンチレータ-SiPM連結対アセンブリの速度を改良する他の可能性な別の拠り所は、より速いシンチレータを使用することである。最初の試験は、しかしながら、SiPMがYAG:Ceシンチレータに直接結合しているような、本明細書に説明されているシンチレータ-SiPM連結対アセンブリを有する現在の電子検出器であっても、非常に速い走査速度で画像を提供できることを示している。図6A及び図6Bは、夫々、1ピクセル当たり100及び500ナノ秒で、電子検出器を用いて、収集されたコンピュータ描画画像である。さらに、バルクフォトダイオードと比較すると、SiPMは、より速く、1ピクセル当たり100ナノ秒オーダーのドウェルタイムに合わせることができる。MCPと比較しても、それらは、上述した速度の優位性を有しており、低真空環境又は大気中でさえも動作できる。プロポーショナルモード、即ち、デバイスのブレークダウン電圧に近いが、それより下の比較的高い電圧で使われる場合、領域が広い単一のアバランシェフォトダイオードが、BSEイメージング用に使用できることが知られている。エネルギー電子が検出器に吸収される場合、それらは1対の正孔を生成し、それらは、その後、ディスプレイの輝度を調整するために使用される出力電流をもたらす。比較的高い逆バイアスは、生成された電子を、それら自身が衝撃イオンを生成できるように十分に加速し、アバランシェを起こす。このモードでは、APDは、10から数百の間のゲインを有する一方で、入射事象の数とデバイスの出力電流との間の比例関係、ひいては、ディスプレイ上の画像輝度をなお維持する。しかしながら、大きな装置サイズとその容量に加えて、さらに電子回路を集積する必要から、デバイスは比較的遅くなってしまい、それ故に、最新のSEMの短いドウェルタイムでは使用できなくなる。APDが、限定ガイガーモードで用いられる場合、即ち、ブレークダウン電圧より10~25上で駆動された場合、それはSPADと呼ばれる。この動作モードにおいて、生成された電子とホールの両方は、引き続いてイオン化をもたらすのに十分なエネルギーを有しており、自己伝播連鎖反応が起こる。約106の非常に高いゲインが、実現される。このモードでは、しかしながら、シングルイベントは、完全なアバランシェ、即ち、デバイス内での飽和を引き起こす。デバイス内のシングルイベントから生じる電流は、複数イベントから生じるものと同じである。その結果、デバイスは、バイナリとなって、有用な画像を作成できない。Aull等のGeiger-ModeAvalanchePhotodiodesforThree-DimensionalImagingLincolnLaboratoryJournalVolume13Number22002では、アバランシェを遮断して、APDが他のイベントを検出できるようにするために、APDは、受動的又は能動的の何れかでクエンチされる。受動クエンチでは、Aullにて述べられているように、デバイスは、ブレークダウンより上のあるバイアスまで荷電されて、開回路にされる。オンになると、APDは、ブレークダウン電圧よりも上でなくなって、アバランシェが消失するところまで、自身の容量を放出する。能動クエンチ回路は、APDが自己放電を開始する時を検知して、シャントスイッチによって、ブレークダウンより下へと、急速にそれを放出する。アバランシェをクエンチする充分な時間の後、それは、スイッチを用いて、APDを急速に再充電する。本願明細書にて他で議論されているように、SiPM、例えばSiPMは、限定ガイガーモードで駆動される複数のSPADマイクロセルを含むリトグラフィカルに製作されたデバイスであり、各マイクロセルは、通常、1つのシリコン基板上の25~100ミクロン平方であって、受動クエンチ抵抗を有している。ある製造業の50ミクロンのセルを用いた典型的な装置は、400/mm2のセル密度を有する一方で、25ミクロンのセルを有するデバイスは、1600/mm2の密度を有する。各セルは、受動クエンチされた個別のデバイスについて、上述したように正確に働く。しかしながら、SiPMでは、1つのイベントは、1つのセルにてアバランシェをトリガするが、同時に起こったイベントは、別のアバランシェをトリガして、全てのセルの出力が、一緒に合計される。図2を再度参照すると、複数の後方散乱電子の1つの後方散乱電子が、シンチレータに当たると、複数の光子が発生する。次に、SiPMに向かう各光子は、SiPMの別々のマイクロセルに当たって、1対の電子-正孔を生成する。各キャリア、即ち電子と正孔は、それ自身が1対の電子正孔を生成するために充分なエネルギーを有しており、アバランシェが起こる。これは、各マイクロセル内で、1,000,000オーダーのファクタで、光子によって発生される1つのキャリアを増幅する。マイクロセルのアバランシェによって生じる電流は、光子のエネルギーから独立しており、それはセンサによって発生した電荷の量子である。n個の光子が、SiPMに到達するならば、上述の機構は、光子が当たる各マイクロセルで発生する。センサにより伝達される電荷は、故に、量子パケットのn倍となる。この機構を利用して、SiPMの出力信号は、単一光子解像度で光強度と比例している。このプロセスは、図7に図示されている。このようにして、限定ガイガーモードで作動されるAPDのゲインが実現される一方で、同時に、入射事象の数に対するデバイスの出力電流の比例関係が維持される。各マイクロセルは、バイナリ装置として動作するが、SiPM自体は、アナログ検出器である。活性化するセルの数は、事象の強度が高くて、全てのセルが活性化して飽和に至るまで、入射事象に比例する。ダイナミックレンジは、マイクロセルが多数であるので基本的に高いが、効率を犠牲にして、マイクロセルをより小さくして密度をより高くすることによって増加できる。実際には、飽和に至ると、1次電子ビーム電流が減少して、画像解像度が増加するという付随した利点がある。シリコン電子増倍管は、マルチピクセル光子検出器、マルチピクセル光子計数器、マルチピクセルアバランシェフォトダイオード、及び他の様々な名称で知られている。図2に示すように、典型的な構成において、シンチレータの後面は、光透過性接着剤によって、SiPMの光検知面に直接結合される。従って、前面に当たった電子に反応してシンチレータで発生して、後面の方に向かう光は、SiPMの光検知面に入射する。本明細書の他の箇所で述べたように、SiPMは、1mm平方から1cm平方であって、厚さ約0.5mmの比較的小さなデバイスである。さらに、シンチレータは、0.5mmから50ミクロンの範囲の厚さで、ほぼ一致する面積で作製されてよい。従って、シンチレータ-SiPM連結対アセンブリを、薄いPCB上に置くことができ、デバイスに数mmの総厚さがもたらされる。その結果、シンチレータ-SiPM連結対アセンブリは薄いデバイスになって、SEM等のEMにおいて、サンプルと対物レンズとの間の領域内に適合して、短い作動距離を用いる能力を維持できる。この固有の能力の重要な特徴は、SiPMと面同士で直接接触することによって、従来のシンチレータ-光ガイドの組合せで必要とされるスルージエッジ技術よりも、シンチレータからの光がより効率的に送られることである。図1を再度参照すると、電子検出器は、サンプルチャンバに設けられた真空フィードスルーを通過するワイヤを介して制御システムに繋がれる。真空フィードスルーは、非常に小さくでき、本明細書に記載された他のタイプの検出器及び/又はビーム源を取り付けるためには用いられていないサンプルチャンバの部分に配置される。SEMの電子ビームが、試料の微小領域に衝突すると、電子が、その場所から放射されると共に、電子が、後方散乱される。与えられた1次ビーム電流と電圧に対して、電子の強度は、その他の因子の中では、表面形状と元素組成に依存する。本明細書の他の箇所で記載されているように、十分なエネルギーの電子が、シンチレータ-SiPM連結対アセンブリのシンチレータに衝突すると、光量子が放射されて、幾つかは、シンチレータ-SiPM連結対アセンブリのSiPMに入射する。結果として生じた出力電流は、シンチレータで放射された光強度に比例しており、さらには、シンチレータの前面と衝突する瞬間的な電子強度に比例している。例示的な実施の形態では、SiPMの出力電流は、トランスインピーダンスアンプに提供される。それは、同じPCB上に置かれるか、シンチレータ-SiPM連結対アセンブリ付近に近接して配置され、接続されているが別個のPCB上に取り付けられるか、又は、フィードスルーの真空側に直接取り付けられてよい。TIAは、SiPM電流を電圧パルスに変換する。上述した全ての実施の態様では、サンプルチャンバ又はカラム内のTIAの配置は、多数のノイズ生成装置や電源に曝され得るサンプルチャンバ又はカラムの外側に配置される場合よりも、ノイズが更に低い環境の利益を得られる。好ましい構成では、TIAの出力は、マルチピン真空フィードスルーの真空側に接続される。サンプルチャンバ又はカラムの内側へ配置することが制限される場合、TIAの配置は、実際には、サンプルチャンバ又はカラムの外側にされてよい。次に、ワイヤが、制御システムへ入力を提供し、その信号は、デジタル化されるか、直接用いられて、ディスプレイシステムのモニタの輝度が調整される。シンチレータ-SiPM連結対アセンブリからの信号は、1次電子ビームのピクセル毎のラスタースキャンと同期して測定される。このようにして、サンプルの走査領域の画像が作成される。結果として生じる画像の倍率は、獲得した画像の長さ寸法と入射電子ビームによって走査されたサンプルにおける対応する寸法との比である。従って、本発明の1つの形態によれば、シンチレータ-SiPM連結対アセンブリは、SEMにて発生した後方散乱電子の瞬間的な電子強度を測定するために用いられる。本明細書の他の箇所で記載されているように、SiPMでもたらされる重要な利点は、高いゲイン、小さなフォームファクタ、及び低動作電圧を含んでいる。シンチレータ-SiPM連結対アセンブリに取り付けられたPCBの小さなフォームファクタは、本発明において特に重要である。それによって、複数のアセンブリが、チャンバのアクセスポートを用いる必要なく、SEMのカラム又はサンプルチャンバ内の主要な場所に配置できるからである。このことは、次の2つの効果を呈する:1SEM内にてサンプルの複数のイメージング視点を可能として、SEMによって提供される情報内容を改善される。2それは、従来技術ではPMTによって塞がれていたであろうポートを、他のタイプの検出器又はマニピュレータの使用のために開放する。また、上述したように、これは、電子検出器を、サンプルと対物レンズの極片の間の領域に配置することを可能とする一方で、短い作動距離を維持する。シンチレータ-SiPM連結対アセンブリは、光ガイドと、それに関連した費用の必要性とを取り除く。さらに、本明細書の他の箇所で記載されているように、従来技術のように、シンチレータディスクの端を通った接続に制限されておらず、シンチレータの後面は、光透過性接着剤の薄膜によって、SiPMの光検知面と面同士で直接結合しており、光収集効率の増加が達成される。従来技術では、15mm径で、1mm厚さのシンチレータの端部を通って、光ガイドによって集められる光の量は平均して、シンプルなデザインのディスク内で発生した光の僅か5~7となる一方で、デザインとカップリングの注意深い最適化は、略15平均まで効率を改良する。しかしながら、光が、同じディスクの後面全体から取り出されるならば、効率は60に改善されるであろう。シンチレータ-SiPM連結対アセンブリの場合、後部全体が、収集のために常に使われる。従って、最終レンズの極片の下側に最適に配置された場合、与えられた面積について、シンチレータ-SiPM連結対アセンブリは、さらに4倍効率的になる。上記の例示的な実施形態では、電子検出器が後方散乱電子をモニタするために最適化されているが、電子検出器は、2次電子をモニタするためにも最適化されてよいことは理解されよう。大抵の場合、SEMは、2つ以上の電子検出器を含んでおり、各々は特定の方法で最適化される。2次電子と後方散乱電子とのエネルギー差のため、異なる検出器構成が、2つの信号のために必要とされてよく、最終画像は、異なる情報内容を含む。本明細書の他の箇所に述べられているように、SEDは、検出器に向けてサンプル表面からSEを引き出し、それらを十分なエネルギーに加速して、シンチレータを活性化するのにバイアス電圧を必要とする。しかし、この機能を与えることで、バイアス電圧はまた、検出器への視線を有さないサンプルの領域から、表面形状の特徴部の周辺で低エネルギー電子を曲げることができる。後方散乱電子は、1次ビームのエネルギーまでで、非常に高エネルギーであり、バイアス電圧の必要性を取り除いて、陰影情報を保持して、サンプルの表面形状を表す画像をより確実に作成する。図1に示すように、SEMも、X線検出器を含む。BSE信号の強度は、サンプルの原子番号に強く関連する。故に、ある実施例では、後方散乱電子を集めるように構成された電子検出器によって集められたBSE信号は、直接的な元素分析を提供するX線検出器を補うために用いられる。BSEDは、通常、SEMの対物レンズの極片の下側に配置され、可能な限り近接した環状のデバイスである。この構成は、サンプルを短い作動距離で配置することを可能とし、それによって、サンプルから検出器までの90°近い視線を保持すると共に、高い画像解像度と高いBSE強度を提供する。図8、図9及び図10は、それぞれ、平面図、底面図、及び拡大図であり、SEMにおいてBSEDとして用いられる電子検出器の1つの特定の実施例を示している。この実施例では、電子検出器は、サンプルチャンバ内に、電子検出器を取り付けるために用いられる取付ブラケットを含む。PCBアセンブリは、取付ブラケットの遠位端に取り付けられる。PCBアセンブリは、電子ビームが電子検出器を通過して、サンプルに到達できるように構成された開口部を有する基板を含んでいる。図示の実施例では、開口部は円形であって、PCBアセンブリの遠位端は、略環状であるが、矩形又は四角形でもよい。1つの特定の例示的な実施の形態において、PCBアセンブリは、入射した後方散乱電子、又は2次電子による帯電を防ぎ、必要なグランド接続及びバイアス電圧を持つように構成されている。図8及び図9に示されるように、電子検出器の実施例は、本明細書の他の箇所で説明しているような、基板の底部に設けられた4つのシンチレータ-SiPM連結対アセンブリを含んでいる。特に、2つの1mm2シンチレータ-SiPM連結対アセンブリが、1つの軸上で互いに対向して設けられており、そして、最初の軸に対して90°の軸にて、2つの16mm2シンチレータ-SiPM連結対アセンブリが、互いに対向して設けられている。しかしながら、ある実施例では、このコンセプトは、様々な数の独立したデバイスと、略1cm2までの範囲のサイズに及ぶことが理解されるであろう。加えて、垂直な電子ビームのサンプル上への入射と合わせて用いられる場合、この種の対称形の空間は、片寄りのない表面形状の図を提供する。導電トレースは、基板の底面に設けられており、シンチレータ-SiPM連結対アセンブリへの電気的な結合を行う。また、図8に示すように、ワイヤは、基板の上面を進み、制御システムから電子検出器への電気的接続を可能にする。ワイヤは、基板に形成された孔を通って延びて、導電トレースにはんだ付けされる。例示の実施形態では、各シンチレータ-SiPM連結対アセンブリ、又は一組のシンチレータ-SiPM連結対アセンブリは、独立にオン又はオフできる。加えて、それらの出力は、適当な電子回路又はソフトウェアにより操作できる。例えば、全ての出力は、組成の強いコントラストを有した画像を作成するために合算でき、また、カラムの中心線の一方の側の装置からの信号は、表面形状の強いコントラストを画像を作成するために用いることができる。従って、この能力は、フォトダイオードを用いた分割型検出器に似ているが、シンチレータ検出器のゲインと速度を提供する。の使用を含むこの設計は、デバイスサイズと収集のアクティブ領域との間でのトレードオフを修得するために選択された。図11~図13は、代替的な電子検出器の実施例においての代わりとして使用され得るその他のPCBアセンブリの構成を示す。具体的には、図11は、PCBアセンブリを示しており、それは、基板の開口部周りにて均等に離間した4つの4mm×4mmのシンチレータ-SiPM連結対アセンブリを含んでいる。図12は、PCBアセンブリを示しており、それは、基板の開口部の一方の側に、2つの近接する4mm×4mmのシンチレータ-SiPM連結対アセンブリを含んでおり、基板の開口部の反対側に、2つの近接する4mm×4mmのシンチレータ-SiPM連結対アセンブリを更に含んでいる。加えて、2つの1mm×1mmのシンチレータ-SiPM連結対アセンブリが、4mmx4mmのシンチレータ-SiPM連結対アセンブリの間にて、開口部の両側に配置される。図13は、PCBアセンブリを示しており、それは、基板の開口部の周りに配置された8つの4mm×4mmシンチレータ-SiPM連結対アセンブリを含んでいる。図13の実施例では、SiPMのボンディングパッドが示されており、近接する4mm×4mmのシンチレータ-SiPM連結対アセンブリが、互いに接続されることに留意のこと。この理由については、後述する。図8~図13に示された電子検出器の実施例は、制御システムと関連ソフトウェアが、シンチレータ-SiPM連結対アセンブリの各々から独立して画像を取得するか、或いは、それらの任意の数又は全てを足し合わせることを可能としている。従来技術では、カラム中心線周りに対称的に2又は4つのフォトダイオード若しくはバルクAPDが使用されることで、試料の表面形状図を提供するために中心線の一方側だけから画像の収集を可能にするか、或いは、組成のコントラストで特色づけられた画像を提供するために、全てのセグメントからの画像の収集を可能としていた。従来技術では、シンチレータディスクの使用はより明るい画像をより早く提供したが、複数のシンチレータ、光パイプ、及びPMTを用いることなく、このセグメント化を可能としておらず、複数の検出器で占められる空間に加えて費用が追加されることによって、多くの状況で非実用的である。本明細書にて提案されているデバイスは、セグメント化された画像能力を与える一方で、従来技術のシンチレータディスクのユニット領域毎の速度と輝度をもたらす。セグメント化に関しては、セグメントの数を増加させることに大きな利点があるとは考えられない一方で、電子回路の複雑さは、チャネルの数に比例して増加する。従って、図13では、我々は、チャネル毎に2つのデバイスを使用することを選択し、電子回路の複雑さを増加させずに、有効領域を増加させることにした。これは、独特な実施の形態である。従来のシステムでは、半導体検出器が用いられている。何故なら、セグメント化と、組成又は表面形状のイメージングを選択する能力とを得るために、図10に示された構成と似たものに、それらを取り付けるのが簡単だからである。電子検出器は、ダイレクト電子検出器を超えたSiPMのより高いゲインを利用できるが、サイズが小さく、取付が簡単なままである。加えて、4つの一般的なフォトダイオードと比較して、シンチレータ-SiPM連結対アセンブリを用いることは、そのSiPMの設計とバルクデバイスと比較したガイガーモードでのその使用とによって、より早い走査速度でのイメージングを可能にする。シンチレータ-SiPM連結対アセンブリのサイズを小さくする利点は、シンチレータ-SiPM連結対アセンブリ、即ち信号源に非常に近接しており、取付ブランケット又は基板に取り付けられたASIC電子回路を用いることができることである。これは、図14に示されており、ASICチップは、代替的な更なる電子検出器にて取付ブラケットに取り付けられている。例示の実施例では、ASICチップは、TIAアンプ機能を実施し、各SiPMに連結されており、各SiPMの信号を受信して、各SiPMで発生する電流パルスを電圧パルスに変えて、その後、各電圧パルスを増幅する。シンチレータ-SiPM連結対アセンブリ及びASICチップの信号処理電子回路の近接した結合は、サンプルチャンバの外側にて、離れた電子回路へと導く信号ワイヤが拾うノイズを小さくできる可能性がある。我々は、信号源の近くにTIAの機能を設ける方法を説明しているが、最大の利点は、単に、サンプルチャンバ又はカラム内にTIAを維持することで生じるであろう。これで、SiPMからの信号を運ぶワイヤとTIA自体とが、サンプルチャンバ又はカラムの外側に存在する多くのノイズ源から保護される。それは、本明細書に記載されている電子検出器の最小サイズと最大の可動性が維持できるように、SiPMへの撓みケーブルを用いて、開口部の真空側に直接取り付けられる。他の例示的な実施例による小型電子検出器の概要図が、図15に示されている。このデバイスは、PCB基板上に取り付けられた4つの1mm×1mmのシンチレータ-SiPM連結対アセンブリを示しており、PCB基板は、幅3.5mm、長さ10mm、総厚が2mm未満である。当然のことながら、図15に示される装置は、考えつく最小の装置でない。何故なら、PCBは、2つのシンチレータ-SiPM連結対アセンブリだけを用いることで幅を、ボンディング手法を最適化することで長さを低減できるからである。本明細書で説明した電子検出器の実施例における小型化及び高可動性を拠り所にして生かしている別の例示的実施形態が、図16及び図17に示されており、だけを使用する図15の小型電子検出器が、機械式位置決めデバイスの端部に取り付けられている。このようにして、電子検出器は、サンプルに、実際には、サンプルの特定の領域に提供される。それは、開口部が、電子ビームのための開口として用いられるように配置できるか、或いは、2つのシンチレータ-SiPM連結対アセンブリが、側部からサンプルに向くように配置できる。後のモードでは、サンプルは、高角度で傾けられることができ、図17の電子検出器は、前方錯乱電子検出器となる。FSE、それ故にそれらの結果として生じる画像は、結晶方位及び回折によって、大いに影響される。このような方位のコントラストは、通常のBSE又はSE画像では見ることができない。何故ならば、前方散乱形状を得ることができない位置に、検出器がしっかりと固定されているからである。さらに、ユーザの目的とサンプルタイプに応じて、1次電子ビーム電流が数ピコアンペアから100ナノアンペア以上まで変化し得るので、SEMの後方散乱電子検出器は、通常、ワイドダイナミックレンジを超えて作動しなければならない。与えられた平均原子番号、1次ビーム条件、及び幾何学的配置に対して、BSE強度は、1次ビーム電流に応じた大きさになるだろう。本発明では、SiPMは、高画素密度とバイアス電圧の適切な調整とによって、必要とされるダイナミックレンジを取り扱うことが可能とされている。しかしながら、最適な画素解像度を得るのに用いられる非常に低いビーム電流、又は、サンプルのビーム感受性が非常に高いので非常に低いビーム電流では、SiPMの固有の熱ノイズは、その動作温度を低下させることによって、最適なパフォーマンスのために小さくできる。シリコンの熱ノイズは、動作温度が10°C減少する毎に50減少することが知られている。図18及び図19は夫々、別の実施形態に従った電気検出器の正面図と等角図であって、BESDとして図1のSEM内で用いられてよく、SiPMを冷却することによってパフォーマンスが最適になるように構成されている。図18及び図19では、電子検出器は、SEMの対物レンズの極片の下側の位置で、SEMのサンプルチャンバ内に取り付けられている。この実施例では、電子検出器は、サンプルチャンバ内に電子検出器を取り付けるのに利用される取付アームを含んでいる。加えて、冷却アセンブリは、取付アームの遠位端に結合されている。図示した実施例では、冷却アセンブリは、ヒートパイプに連結する熱電クーラを含む。PCBアセンブリは、TECに結合される。図20は、PCBアセンブリの等角図である。PCBアセンブリは、PCBアセンブリと同様な複数の構成要素を含んでおり、それらには、開口部を有する基板、シンチレータ-SiPM連結対アセンブリ、及び導電トレースへの電気的接続は、フレックス回路又はワイヤの束の形にできるが含まれている。加えて、基板は、熱伝導部材に設けられており、熱伝導部材は、例示の実施例では金属スプレッダーである。図18に示されるように、熱伝導部材は、TECを介してヒートパイプに結合される。動作中、TECは熱伝導部材を冷却し、それは次に、基板とシンチレータ-SiPM連結対アセンブリを冷却するに渡って均一に保たれる。熱は、ヒートパイプによって外部のヒートシンクへと除去される。ある特定の非限定的な実施例では、ヒートパイプは、サンプルチャンバ内に設けられている真空フィードスルーを介して、サンプルチャンバの外に熱を伝える。代替的な実施例では、TECは、サンプルチャンバの外側に配置されてよく、ヒートパイプは、熱伝導部材とTECの間に熱的結合をもたらす。例示的な実施例では、冷却アセンブリの温度減少目標は、少なくとも50°Cであり、-20°Cの範囲で達成可能な動作温度であって、16のファクターでSiPMの固有熱ノイズを減少することを示唆するであろう。大きなΔΤは、特定のTECの適切な選択と熱設計とによって達成可能であり、低い動作温度が達成できるが、サンプル交換のためにサンプルチャンバが真空にされる時に、凝集が問題となり得る。動作温度は-20°C未満が望ましく又は必要とされるが、SEMの排気制御のインターロックは、空気がサンプルチャンバ内に導入される前に、デバイスが十分に暖まることを保証できると想定される。SEMの電子カラム内に配置され、試料面から発生してカラムの光軸の近くの経路をたどる電子、カラム内に戻る電子を検出する検出器を用いることが、近年、高解像度装置においてますます一般化している。それらの電子は、SEMカラムの最終集束レンズを通って再び入り、対物レンズ内、又はカラムの上方の何処かで検出される。それ故に、これらのデバイスは、インレンズ検出器、又はスルーザレンズ検出器と呼ばれる。通常、インレンズ検出器を用いる利点は、より良好な電子収集効率とより高い画素解像度とにある。インレンズ検出器の使用によってサンプルを極めて短い作動距離に配置できるので、高画素解像度が得られる。従って、このような検出器は、SEMでは一般的であり、ハイエンドの高解像度装置に、普通に設けられている。しかしながら、本明細書の他の箇所で説明されているような典型的なシンチレータ-光ガイド-PMT配置に基づいて、このようなインレンズ検出器を実施する場合の大きな問題は、PMTの大きさである。結果として、本明細書の他の箇所で説明されているように、従来技術を適用すると、PMTは、レンズ又はカラムの外側に配置されなければならない。対照的に、シンチレータは、カラム軸の近くよりむしろカラム内に配置されなければならない。更に、PMT及びシンチレータは、光ガイドによって接続されなければならない。上記した従来技術の構成の要請は、多くの不利益をもたらす。例えば、本明細書の他の箇所で説明されているように、カラムのエンベロープは、外部のPMTへの光ガイドを提供するボア/孔を組み入れる必要がある。検出器が対物レンズ内にある場合、孔は、対物磁気回路を通過しなければならず、磁場の均一性と対称性を乱すことは避けられない。不均一な磁場の影響は、特定の量の磁性材料のより高い飽和と、最終的に得られる画像解像度を劣化させる最終レンズの光収差である。この影響を小さくするために、カラムにボアが開けられる場合はいつでも、対応するボアがその反対側に開けられて、最初の孔によって生じる任意の非対称な場の変化が平衡にされる。加えて、光ガイドを通って転送される際の光の損失がある。光ガイドはまた、カラム内に加えてチャンバ内の空間を占めて、対物レンズからチャンバ壁まで延びる。さらに、光ガイドはカラムから出なければならず、他の部品と干渉し得るので、光ガイドは、カラム軸に沿って自由に配置できない。従って、従来技術の検出器の位置は、特定の空間に限られている。この位置は、最大検出効率にとっては最適でないだろう。一方、本明細書の他の箇所で述べているように、SiPMのようなSiPMは、非常に小さなデバイスであって、PCBに取り付け及び接着されるシンチレータ-SiPM連結対アセンブリは、1.5mmと同程度の厚さか、より薄くてもよい。故に、本発明の1つの態様では、インレンズ又はスルーザレンズ検出器は、カラム又は対物レンズの内部にシンチレータ-SiPM連結対アセンブリを完全に配置して実施される。このようなケースでは、デバイス及びその取付けが、ボアや孔を必要とすることでカラムのエンベロープ又は磁気回路を害することはないだろう。また、本明細書の他の箇所で述べているように、光ガイドを必要としないので、シンチレータとSiPMの直接結合は、光損失を最小にするだろう。これはまた、電子の直接検出を可能とし、デバイスをより小さくするであろう。図21は、SiPMベースの検出器について、可能性がある複数の配置及び構成を示しており、検出器の各々は、本発明の他の実施形態に応じて、本明細書に記載されているシンチレータ-SiPM連結対アセンブリを含んでいる。全てのケースにおいて、SiPMベースの検出器は、電子カラム及び/又は対物レンズ内にあり、配線及びフィードスルーを用いて信号が引き出されるので、レンズ磁気回路を通る孔を開ける必要がない。配線及びフィードスルーは、対物レンズの外側に配置できる。アクティブな表面がカラム軸に平行に配置される検出器は、1つのセグメント又は複数のセグメントの構成とすることができ、方位角的に分解された電子の収集を可能にする。環状検出器は、対物レンズの内側又は上方に配置してもよい。このような環状検出器は、方位角的に分解された電子の様々な部分を集めるために、異なった内径と外径を有してよく、又は放射状にセグメント化されてもよい。このような検出器のサイズは非常に小さいので、1つの対物レンズ内に幾つかの検出器を配置して多重信号を集めることを可能とし、電子分布に関する複合的な情報が得られる。モンタージュイメージング技術を用いたサンプルのユニークイメージング斜視図、低倍率図、及びマクロイメージングのために、カラム又はサンプルチャンバ内の複数の箇所に、複数の検出器を配置することも可能である。BSEDは、通常、既に説明した最終レンズの極片の下に取り付けられる。その一方で、エネルギー分散型X線検出器は、サンプル表面に対して典型的には35~45度の角度で、側部からサンプルに向いており、このサンプル表面は、電子ビームの通常の垂直入射がなされる場合には水平にされる。現在使用されているEDX検出器の最も一般的なタイプは、SDDと呼ばれているが、リチウム拡散型シリコンドリフト検出器も同様に用いられる。EDX検出器とBSEDの両方は、ラインオブサイト検出器であり、従って、各々は、サンプルの異った図を有する。X線は、表面形状によって陰影をつけられる一方で、上方からサンプルを見るBSE検出器は、遮られていない眺めを有する。2つの画像を合わせる又は関連づけるために従来の装置が用いられた場合には、形状-化学構造の関係の誤解又は混同による不一致が頻繁に生じる。この効果は、図22Aと図22Bで図解されており、上側の図面が上部から見た典型的な400メッシュEMニッケルグリッドの平面図を示し、下側には、グリッドが35度傾けられた場合の同じ位置からの眺めを示す。EDX検出器で提供されるニッケルの基本的な画像は、例えば図22Bのグリッドのような圧縮された眺めを有する一方で、後方散乱電子検出器は、図22Aに示された正しい眺めを有するであろう。視野方向の違いに基づくBSE画像とX線画像の間の乏しい相関は、本発明のさらにもう1つの実施例において対処される。シンチレータ-SiPM連結対ベースの電子検出器は、図1のEDX検出器と一体化されるか、又は同じ軸の近くにあってよい。図23A及び図23Bは、参照番号を付した、このような複合EDX-BSEDシステムの1つの実施態様を示す。電子検出器は、図15に示されている1つと類似しているが、2つのシンチレータ-SiPM連結対アセンブリのみを有しており、システムの電子トラップハウジングの外側上面に取り付けられる。システムはまた、図示された非限定的な実施の形態ではシリコンドリフト検出器であるX線センサと、電子トラップハウジングの入口側端部に配置された電子偏向装置とを含んでいる。この種の偏向装置は、X線スペクトルに激しい又は均一で圧倒的なバックグラウンドを生じるであろう電子がX線センサに達するのを防止するために、システムの一体的な部分として必ず含まれる。図24A及び図24Bは、2つのコンピュータ描画画像である。図24Aの画像は、図23A及び図23Bに示した電子トラップに取り付けられたシンチレータ-SiPM連結対ベースの電子検出器を有するSEMを用いて撮られたサンプル表面である。これに対して、図24Bの画像は、環状型フォトダイオード検出器を用いて撮られている。図24Aの画像の陰影の作用は明らかであって、その画像は、右上隅から眺めて収集されたことを示している。2つの画像の上側中央のトラックのセットを、画像間の登録のために使うことができる。図24C及び図24Dは、視野方向の表面形状上の特徴によって生じた、ラインオブサイト検出器が受けたシールド効果を示す2つのコンピュータ描画画像である。このケースでは、1片のカーボンテープが、アルミニウムスタブの表面に配置されており、次に、1片の銅テープが、カラム上に配置されている。試料表面に対する35度の仰角で、側部から全サンプルが見られる。極片に取り付けられたBSEDの画像が、図24Cであり、実際のAl-CとC-Cuの界面を示している。しかしながら、EDX検出器は、テープの高さが生じる陰影の効果を見て、上記の電子トラップ搭載BSEDから撮られた図24Dとより的確に相関するだろう。図25は、この実施例に従ったX線検出器の他の例示的な実施態様の概要図である。X線検出器は、X線センサを収納するハウジング、即ちエンドキャップを含んでいる。X線センサは、図示された非限定的な実施例では、TECによって通常-20°Cに冷却されるシリコンドリフト検出器である。X線検出器はまた、入口側端部に設けられた開口部に近接して、ハウジングの入口側端部に配置される電子偏向デバイスを含んでいる。電子偏向デバイスは、一方のセグメントのN極の長手方向の軸の一方の側に配置されるが、他方のセグメントのS極の長手方向の軸の他方の側に配置されるに向くように構成され、磁界は磁石の厚さを通る。この種の偏向装置は、X線スペクトルに激しい又は均一で圧倒的なバックグラウンドを生じるであろう電子がX線センサに達するのを防止するために、X線検出器の一体的な部分として必ず含まれる。加えて、X線検出器は、と似た1又は複数のSiPMベースの検出器も含んでいる。各々は、本明細書に記載されているシンチレータ-SiPM連結対アセンブリを含んでおり、ハウジング内に設けられている。図25は、ハウジング内のSiPMベースの検出器の可能なある配置及び構成を示している。図25の実施例では、SiPMベースの検出器は、電子偏向装置の第1セグメントの端部に近接して、ハウジングの長手方向の軸の一方の側に配置される。動作中、電子は、ハウジングの長手方向の軸から離れる第1方向に偏向し、検出器のシンチレータ-SiPM連結対アセンブリに入る。検出器の構成はまた、そのPMT対照物とは異なり、SiPMが磁場に影響を受けない特性を利用する。X線検出器として図26に示される別の実施例では、SiPMベースの検出器は、環状X線センサの中心に、又は中心に近接して取り付けられてよい。ある特定の実施例では、SiPM-ベースの検出器は、その収集面がSDD型X線センサの表面と平行になるように配置でき、それは、SDDチップの周囲に取り付けられることができよう。このケースでは、偏向磁場は、選択的に、かつ、遠隔で機械的、電気的又は電気機械的手段を用いて、オンとオフに切り替えられるように構成され、オフ位置では、電子の伝送がBSE画像を作成し、オン位置では、電子が偏向させられる。さらに別の代替的な実施例では、X線検出器として図27に示されるように、1又は複数の検出器とは、環状又は非環状X線センサの表面の周囲に配置されてよい。電子は、適切なメカニズムによって、X線センサから離れて、検出器と検出器に向かうように偏向させられる。これらの実施形態では、X線センサに用いられる冷却及び放熱は、検出器、検出器及び検出器を冷却するのにも役立てることができる。その結果、検出器、検出器及び検出器のSiPMの暗電流は、X線センサを冷却するためにX線検出器に組み込まれている同じ冷却アセンブリを用いて、その動作温度を低下させることで減少できる。更に、X線検出器として図28に示された、さらに別の実施の形態においては、本明細書の他の箇所で説明された検出器は、検出器の開口部が開口に揃うように、電子偏向装置の前方にて、ハウジングの縦方向の軸に沿って配置される。その結果、X線は、検出器を通過して、X線センサに達することができる。さらに、多数の電子が、検出器のシンチレータ-SiPM連結対アセンブリに入射して、そこで検出される。シンチレータ-SiPM連結対アセンブリに入射せず、開口を通過する如何なる電子も、電子偏向装置によって偏向されて、X線センサに達しない。説明されている全ての実施例では、検出器へと集束又は偏向された電子は、X線検出器の的確な視野方向を有する画像を提供できる。図28の更なる代替的な実施形態においては、バイアス電圧が、検出器のSiPMに印加されて、検出器へと低エネルギー電子が引きつけられ/曲げられるので、検出器は、視野方向の電子を超えて、更に検出することが可能である。図29は、リアルタイムな立体イメージングを提供する他の例示的な実施例によるSEMの概要図である。SEMは、本明細書の他の箇所で説明されているSEMと同様な複数の構成要素を含んでいる。同様の構成要素には、同じ参照番号が付されている。図29に示すように、SEMも、と同様な2つのシンチレータ-SiPM連結対検出器を含んでおり、各々は、本明細書に記載されているシンチレータ-SiPM連結対アセンブリを含んでいる。連結対検出器は、電子ビームの両側にてカラム内に設けられている。例示の実施形態では、連結対検出器は、本明細書で説明されている何れかの取付方式を用いて、サンプルチャンバ又はカラム内のサンプル上に配置される。各ケースでは、信号は、本明細書の他の箇所に説明されているように、配線及びフィードスルーを用いて、連結対検出器からカラムの外側に引き出される。連結対検出器が用いられて、後方散乱から2つの角度オフセット画像信号が生成されて、これらの画像信号は、TVレートで流れて、3DTVの形態でモニタ上に交互に表示される。アクティブシャッターグラスを使用しているので、試料が横断される際に、3D特性を有するリアルタイム画像が、オペレータによって見られる。SiPMは、電子に影響されるが、伝統的には、シンチレータで放射される光子の検出に最適化されてきた。これは、昔から、SiPMの表面層は、450~600ナノメートルの範囲の波長を有する光の伝送に最適化されたのでなおさらである。光伝送のために最適化されたこれらの層は、電子を吸収して、SiPMのアクティブ面に衝突させない。本発明の他の実施例では、本明細書で説明されているマルチピクセル構造を有するが、ダイレクトな電子検出に適している改良されたSiPMデバイスを生産するために、プロセス技術が変更されて、電子の表層吸収が小さくされる。更に具体的には、SiPM処理中に通常含まれる反射防止層を作製する技術工程が取り除かれて、SiPM上の不活性化層は、100ナノメートル又はそれ未満のオーダーで、非常に薄く作製される。更に、800~1000ボルトのバイアス電圧が、SEの収集を助けるためにデバイスに配置されてよい。これは、シンプルフォトダイオードとして知られている従来の半導体電子検出器よりも1桁早いレートで撮像することを可能にする。シンプルフォトダイオードは、要求の少ない用途においてダイレクト電子検出に用いられてきたが、それらの出力信号は、現代のSEMにおいて用いられる高速走査速度と合わせるには、あまりに遅い。故に、上述のように変更されたSiPM装置は、シンチレータを用いた電子検出よりはむしろダイレクト電子検出用に、本明細書で説明されている任意の実施例のシンチレータ-SiPM連結対アセンブリの代わりに用いられることが可能である。便宜のために、本発明は、SEMに関連して説明されているが、そのことは、限定を意味するものではなく、発明は、全てのタイプのEMや、その他の荷電粒子線デバイス/装置で適用可能であることを理解すべきである。その他の荷電粒子線デバイス/装置には、本明細書の他の箇所で記載されているような、電子ビームと組み合わせて集束イオンビーム使用できる他のデュアルビーム装置があるが、これに限定されない。請求項の記載において、括弧の間に配置されるいかなる引用符号も、請求項を制限すると解釈すべきではない。備える又は含むという語は、請求項に挙げられた構成要素及びステップ以外の構成要素又はステップを除外するものではない。幾つかの手段を列挙する装置の請求項において、これらの手段の幾つかは、ハードウェアと全く同一のアイテムにより実施されてよい。構成要素の前のa又はanという語は、構成要素が複数存在することを除外しない。幾つかの手段を列挙している何れの装置の請求項においても、これらの手段の幾つかは、ハードウェアと全く同一のアイテムにより実施できる。特定の構成要素が、相互に異なる従属項において引用されているという単なる事実は、これらの構成要素を組み合わせて用いることができないということを意味しない。本発明は、現在、最も現実的で好ましい実施例と考えられるものに基づいて、説明のために詳細に記載されているが、それらの詳細は、単にそれらの説明のためだけであり、発明は開示された実施例に限定されるものではなく、添付請求の範囲の精神と範囲内での変更及び均等な変更を包含することを目的としていることを理解すべきである。例えば、本発明は、可能な限り、任意の実施例の1又は複数の特徴は、他の任意の実施例の1又は複数の特徴とを組み合わせることができることが理解されるべきである。"