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永久磁石レンズを使った卓上型走査電子顕微鏡 Tiny-SEM の紹介

永久磁石レンズを使った卓上型走査電子顕微鏡 Tiny-SEM の紹介. （株）テクネックス工房 大野輝昭. ツリガネニンジンの花粉. Tiny-SEM の設計方針. 現場で使える（卓上型） 価格がリーズナブル 光顕のような手軽さ（永久磁石レンズ） 基本性能は落とさない 目的に応じてカスタマイズしやすい. Tiny-SEM シリーズ. Tiny-SEM 530 加速電圧： 2 ｋ V,5kV 分解能： 30nm. Mighty-8DX 加速電圧： 2 ｋ V,17kV 分解能： 8nm. 小型走査電子顕微鏡の歴史. 第一次小型 SEM ブーム.

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永久磁石レンズを使った卓上型走査電子顕微鏡 Tiny-SEM の紹介

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  1. 永久磁石レンズを使った卓上型走査電子顕微鏡Tiny-SEM の紹介 （株）テクネックス工房 大野輝昭 ツリガネニンジンの花粉

  2. Tiny-SEMの設計方針 • 現場で使える（卓上型） • 価格がリーズナブル • 光顕のような手軽さ（永久磁石レンズ） • 基本性能は落とさない • 目的に応じてカスタマイズしやすい

  3. Tiny-SEMシリーズ Tiny-SEM530 加速電圧：2ｋV,5kV 分解能： 30nm Mighty-8DX 加速電圧：2ｋV,17kV 分解能：8nm

  4. 小型走査電子顕微鏡の歴史 第一次小型SEMブーム 1939　電顕小委員会（電顕開発のはじまり） 1966　商用SEM国産1号機（JEOL) 1972mini-SEM（明石） 1974JSM-P15（JEOL) 1976S-310FE-SEM（日立） 2002Tiny-SEM　（テクネックス工房） 2002VE-7800（キーエンス） 2004Carryscope（JEOL) 2005Miniscope（日立） 第二次小型SEMブーム

  5. 高圧電源へ Tiny-SEM構造図 ガンアライメント用ノブ フィラメント 電子銃 ウェネルト ガンモニタコイル アノード 第１コンデンサレンズ コンデンサ絞り ターボ分子ポンプ 第２コンデンサレンズ 第２コンデンサレンズ ピラニ真空計 対物絞り 偏向コイル TMP 2次電子検出器 対物レンズ 試料室 サンプル ダイアフラムポンプ

  6. 電子銃

  7. 電子銃

  8. ガンモニタ機能（フィラメントイメージ） 軸出し フィラメントの飽和

  9. 電子レンズ

  10. 電子線 加速電圧 永久磁石レンズの動作原理 E=Eo E=Eo+ΔE N S 焦点面

  11. 永久磁石の作る磁場 出典：KLEMPERE；　ELECTRON OPTICS （1953） 参考ソフトウェア：http://www.technex.co.jp EXCELによる磁界型レンズの焦点距離、収差係数（球面、色）の計算

  12. RCAの電子顕微鏡（1951） 磁石（Alnico V）　4本 永久磁石を使用した電子レンズ例（RCA) 出典：KLEMPERE；　ELECTRON OPTICS （1953）

  13. 永久磁石を使用した電子レンズ例(日立製作所）永久磁石を使用した電子レンズ例(日立製作所） 出典： 木村 ：日立評論　39,3(195７)

  14. 永久磁石を使用した電子顕微鏡例(日立製作所）永久磁石を使用した電子顕微鏡例(日立製作所） 出典：木村：日立評論　39,3(195７)P.W.Hawkes ：Topics in Current Physics:Magnetic Electron Lenses(1982)

  15. 電子レンズ

  16. 試料微動、検出器

  17. 試料微動、検出器 • ユーセントリックステージ（傾斜容易） • 高角度傾斜可能 • 振動に強い • フィードスルー 　　取付可能 • 高感度二次電子検出感度　　深い焦点深度；ステレオ写真　　チャージアップが少ない；無蒸着観察

  18. 制御ユニット • 基本機能に限定アナログ主体の操作系 • デジカメ感覚CFカード保存 • PC画像取込みインター　　　　　フェイス（USB） • 電子ビーム制御（DBC)可能

  19. 530分解能

  20. Mighty-8DX　分解能 1710分解能写真

  21. モルフォ蝶の色の不思議（構造色）

  22. スギ花粉と抗原

  23. 応用例１ カーボンナノチューブ CMC

  24. 応用例２ コピー用紙（無蒸着） 小麦粉（無蒸着）　

  25. スギ花粉（無蒸着） 5kV 2kV 応用例３　(低加速電圧) Ｘ2000 Ｘ6000

  26. 高分解能スペクトル・Si-PIN検出器； 11Na以上（150eV）SDD検出器；６C以上（135eV）

  27. 元素マッピング（最大8元素同時） サンプル（鉛はんだ）

  28. アスベスト分析

  29. 実際の使われ方 • 現場でのSEM観察　特別な場所、設備必要なし　見たいときにすぐに見られる • 高級FE-SEMを使用する前の事前チェック大型、小型の役割分担で効率アップ • カスタマイズ改造自由自在

  30. カスタマイズ例 マニュピュレータ 予備排気付き 試料交換装置

  31. 小型化による特徴 １．検出感度が高い ２．チャージアップ現象が少ない ３．焦点深度が深い ４．振動に強い ５．非点収差補正がしやすい ６．消費電力が少ない ７．改造しやすい • Tiny-SEMには、小型装置ならではのメリットが最大限に盛り込まれています。

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