.. 測定 ====== 測定 ====== 試料挿入まで -------------------- .. graphviz:: :caption: 試料挿入までの流れ // graphviz での作成の流れ digraph G1 { graph [size="5,3"]; node [shape=box] a b c d e f g ; node [shape=circle] x y; a [label="電子銃のモードを変更"]; b [label="右側PCのモニタをON"]; c [label="CCDカメラの冷却"]; d [label="ACDタンクに液体窒素を補給"]; e [label="サンプルホルダーの真空引き"]; f [label="Gatan DigitalMicrography起動"]; g [label="サンプルホルダーを取り出す"]; x [label=""]; y [label=""]; a->b [label="160kVから200kVまで約13分"]; b->c; c->d [label=" -25℃まで約15分"]; d->x; y->e; e->f [label="200kVまで加速するのを待つ"]; f->g [label="ピーピー音がするまで待つ"]; } .. list-table:: * - .. figure:: Picture1.png :width: 300 電子銃（FEG)のモード変更 FEG Stand By Mode ``Stand By`` から ``Normal`` にする - 右側PCのモニタを ``ON`` にする 写真を追加する。 .. list-table:: * - .. figure:: Picture2.png :width: 300 CCDカメラの冷却 CCDカメラ ``ON`` にして ``cooling状態`` にする 1. CCDカメラ ``ON`` 2. ``cooling状態`` に - .. figure:: Picture3.png :width: 300 ACDタンクに液体窒素を補給 * - .. figure:: Picture4.png :width: 300 サンプルホルダーの真空引きをする 通常、サンプルホルダーは 真空引きをしてあるものを使用する。 - .. figure:: Picture5.png :width: 300 :program:`Gatan DigitalMicrography` 起動 倍率を変えてみて、アプリと装置の 接続ができているかを確認する。 .. warning:: :program:`Gatan DigitalMicrography` 起動の際の注意点 (図：10) 右側操作盤の倍率 :guilabel:`MAG` つまみを変化させてモニタの :guilabel:`MAG` も同様に変わるかを確認。 変わらなければ、アプリを再起動する。 .. list-table:: :widths: 5 5 * - .. figure:: Picture6.png :width: 300 サンプルホルダーを取り出す - .. _`試料挿入`: 試料挿入 ----------------- 試料挿入の手順に関しては、 動画(試料挿入の流れ)を参照ながら以下の手順にしたがって行う。 :download:`試料挿入の流れ（ビデオダウンロード） <04_siryousounyuu.mp4>` .. graphviz:: :caption: 試料挿入の流れ // graphviz での作成の流れ digraph G1 { graph [size="5,2"]; node [shape=box] a b c ; a [label="試料ホルダーへのgridの固定"]; b [label="試料ホルダーの挿入"]; c [label="真空度の確認"]; a->b ; b->c [label="試料挿入は2段階ステップ"]; } .. list-table:: * - .. figure:: Picture7.png :width: 250 試料ホルダーへのgridの固定 試料ホルダーの先端のマイナスネジ（２カ所）を緩めて、 グリッドを設置する。グリッド設置後、 マイナスネジを軽く締める。 - .. figure:: Picture8.png :width: 300 試料ステージの挿入 電顕に試料ホルダーを1段階目まで挿入する。 つぎにノズルを上げて真空引きをする。 その後、ランプが緑色になる （又は **PEG4/Specimenの値が30μAになる** ） まで数分程度待つ。 最後に、試料ホルダーを奥まで挿入する。 .. warning:: マイナスネジが痛んできているので **強く締めすぎない** 。 試料ホルダーを軽く振ってグリッドが落ちない程度で十分。） .. list-table:: * - .. figure:: Picture9.png :width: 550 真空度の確認 配電盤にあるゲージの **真空度が4.0 x 10–5 Pa以下** であることを確認したのち、 左パネルの :guilabel:`[BEAM]` を押してGUNバルブを開く。 - .. warning:: GUNバルブを開く前に必ずカラムの真空度を確認する。 真空度が不十分のままバルブを開くと、電顕が強制停止する。 顕微鏡の調整 -------------- 電子顕微鏡を用いて、試料を観察するにあたり観察条件の調整を行う。 調整すべき項目として、以下の4つの調整を行う。 * 電子線 * 集束レンズ * :program:`Gatan DigitalMicrography` の条件 * 対物レンズ 調整の際の実際の手順については、以下の動画を参照して行う。 :download:`顕微鏡の調整の流れ（ビデオダウンロード） <05_kannsatu.mp4>` 電子線の調整 ~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~ まず、電子線の調整を行う。 **電子顕微鏡を調整する際、対象となる観察部位を特定した後にその他の調整を行う。** .. graphviz:: :caption: 電子ビームの調整 // graphviz での作成の流れ digraph G1 { graph [size="5,3"]; node [shape=box] a b c ; a [label="対象物の探索"]; b [label="電子ビームの収束"]; c [label="電子ビームの中心位置合わせ"]; a->b ; b->c ; } .. list-table:: * - .. figure:: Picture10.png :width: 300 右操作パネル 1. まず、適当な対象物を試料から探す。 右操作パネル :guilabel:`MAG1` から :guilabel:`lowMAG` に変えて 試料が濃すぎず、薄過ぎない部分を探す。 （倍率を変えて見たいものを探す。) - .. figure:: Picture11.png :width: 300 左操作パネル 2.電子ビームを収束させる。 左側パネルの :guilabel:`BRIGHTNESSつまみ` を回して 電子線を収束させる（1cmくらいの大きさにする。） **時計周りを原則使用** .. list-table:: * - .. figure:: Picture12.png :width: 300 3.電子線を蛍光板の中心に合わせる。 左右のパネルの :guilabel:`SIFTつまみ` を回して、 電子線が蛍光板の中心にくるように - .. .. raw:: latex \clearpage 集束レンズの調整 ~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~ .. graphviz:: :caption: 集束レンズの調整 // graphviz での作成の流れ digraph G1 { graph [size="5,3"]; node [shape=box] a b c d e ; a [label="集束レンズ絞りの挿入"]; b [label="スポットサイズの調整"]; c [label="集束レンズ絞り調整"]; d [label="次へ"]; e [label="検鏡操作"]; node [shape=circle] x y ; x [label=""]; y [label=""]; node [shape=diamond] q ; q [label="ビームの中心位置、広がり方"] a->b ; b->c ; c->x ; y->q ; q->d [label="OK"]; q->e [label="bad"]; } .. list-table:: * - .. figure:: Picture13.png :width: 300 4.使用する集束レンズ絞りを挿入する。 黒穴に対応するのが現在の絞り。 基本的には、最大径を使用する。 非使用時は **赤丸** である。 - .. figure:: Picture11.png :width: 300 5.スポットサイズの調製 :guilabel:`BRIGHTNESS` つまみを回して スポットサイズを調製する。 .. list-table:: * - .. figure:: fig3.png :width: 300 6.集束レンズ絞りの調整 1.2のつまみで電子線が蛍光板と 同心円状に広がるように調整を行う - .. figure:: fig4.png :width: 300 7.ビームの中心位置、広がり方 こんな感じに広がればOK ずれていれば検鏡操作へ より詳細な検鏡操作をいれるべきか？ 問題なければCCDカメラの条件の調整を行う。 .. warning:: 非点補正は必ず行う。その他の検鏡操作を行うタイミング等については検討する必要がある。 .. raw:: latex \clearpage CCDカメラの条件の調整 ~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~ 測定条件の設定を行う。 .. graphviz:: :caption: CCDカメラの条件の調整 // graphviz での作成の流れ digraph G1 { graph [size="4,2"]; node [shape=box] a b ; a [label="測定条件の設定"]; b [label="FFT画面の立ち上げ"]; a->b ; } .. list-table:: * - .. figure:: fig5.png :width: 300 :program:`Gatan DigitalMicrography` の測定条件の設定を行う - .. figure:: fig6.png :width: 250 FFT画面を立ち上げる start viewを押してから :menuselection:`Process --> Live -->FFT` で表示される。 .. raw:: latex \clearpage 対物レンズの調整 ~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~ .. .. graphviz:: :caption: 対物レンズの調整 // graphviz での作成の流れ digraph G1 { graph [size="6,4"]; node [shape=box] a b c d e f g h i ; a [label="倍率を40kくらいにして、電子線を蛍光板の大きさより広げる" ]; b [label="蛍光板を上げる"]; c [label="ホイールを回して観察位置に移動"]; d [label="standard focusを押して、FOCUSを合わせる"]; e [label="白くぼやけるところでストップ"]; f [label="非点補正"]; g [label="OBJ focusで位相をあわせる"]; h [label="検鏡操作必要？"]; i [label="試料観察"]; node [shape=box] ; node [shape=circle] ; xx [label=""]; yy [label=""]; a->b; b->c; c->d; d->e; e->xx; yy->f; f->g [label="OK"]; f->h [label="bad"]; g->i; } .. OBJ focusを押して、右パネルのZボタンでForcusが合うところを探す（Z=60くらい） .. （大きな干渉縞出るくらい）さらに2つまみくらい回しでアンダーフォーカス側へ .. graphviz:: :caption: 対物レンズの調整 // graphviz での作成の流れ digraph G1 { graph [size="5,2"]; node [shape=box] a b c d ; a [label="観察準備"]; b [label="焦点の粗調整"]; c [label="非点補正"]; d [label="焦点の微調整"]; a->b ; b->c ; c->d ; } .. list-table:: 観察準備 * - .. figure:: fig001.png :width: 300 電子ビームを広げる :guilabel:`MAG` を調整して倍率を ``40K`` くらいにして、 :guilabel:`BRIGHTNESS` で電子線の大きさを広げる - .. figure:: fig002.png :width: 300 蛍光板を上げる :guilabel:`[F1]` 又は :guilabel:`[F6]` を押して蛍光板を上げる。 .. warning:: 電子線が収束された状態で蛍光板を上げると、CCDカメラが強力な電子線にさらされ、故障する。 .. list-table:: * - .. figure:: fig005.png 観察位置に移動する ホイールを回して観察位置に移動する （ :guilabel:`[CRS]` を押すと移動が早くなる）。 - .. .. list-table:: 焦点の粗調整 * - .. figure:: fig006.png :width: 300 :guilabel:`standard focus` を押して、FOCUSを合わせる :guilabel:`standard focus` を押してLiveFFT画面を見ながら 右パネルの :guilabel:`Z` ボタンを押して、 FOCUSが大体合うところを探す。( ``Z=60`` 付近) また、これ以降は、 :guilabel:`OBJ FOCUS` を用いて調整を行う。 - .. figure:: fig007.png :width: 300 白くぼやけるところでストップ :guilabel:`Z` ボタンを押して、 FOCUSが大体合うところを探す。( ``Z=60`` 付近) 白くぼやけるところが、 ジャストフォーカス。 .. list-table:: 対物レンズの非点補正 * - .. figure:: fig008.png :width: 250 非点補正(左パネル) まず :guilabel:`OBJ STIG` を押す。 次に、左右のパネルの :guilabel:`DEF/STIG` を回して 干渉縞が丸になるように調節する。 - .. figure:: fig009.png :width: 250 非点補正(右パネル) :guilabel:`DEF/STIG` を回して 干渉縞が丸になるように調節する。 .. list-table:: 焦点の微調整 * - .. figure:: fig010.png :width: 250 Focus合わせ 右パネルの :guilabel:`[OBJ FOCUS]` の :guilabel:`[FINE]` または :guilabel:`[COARSE]` タブを回して焦点を調節する。 Live FFTに表示される同心円が 画面いっぱいに広がるとき、Just Focusと考える。 ここから :guilabel:`[OBJ FOCUS]` を時計まわりにまわすとオーバーフォーカス、 反時計まわりにまわすとアンダーフォーカスである。 - .. figure:: fig011.png :width: 200 アンダーフォーカスでのFFT画面の例 透過型電子顕微鏡においては 常にアンダーフォーカスで撮影を行う。 フォーカスを大きくアンダーにずらすと コントラストは上がるが分解能が落ちる。 負染色、樹脂包埋においては、 Just Focusからアンダー方向に :guilabel:`[OBJ FOCUS]` を ２つまみ程回した状態（アンダー側）で 測定するのが原則( ``Defocusの値では、-1000nm`` )。 .. raw:: latex \clearpage