走査電子顕微鏡のための人間能力活用型合焦支援システム

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一般的な走査電子顕微鏡(SEM)の分野において，最適な焦点合わせの操作や，完全に近い非点収差補正をおこなう目的で，合焦指標を得るためのSEM像に基づく信号の生成について検討をおこなった。合焦指標となるSEM像に基づく信号の安定性向上を目指し，新たな信号生成手法を提案した。当該信号に関わる重要な基本技術として，SN比を優先したSEM像取得と能動型画像処理に基づく信号補正を最大限に活用した。画像共分散に基づく最適な焦点合わせと非点収差補正において，人間力を活かす支援システムとして，本研究で用いる合焦指標の性能向上を評価した。本手法は実用的な範囲でノイズに対してほぼ影響を受けることはなく，極めてノイズの多いSEM像に対しても焦点合わせや非点収差補正の指標になり得ることを示し，論文誌Scanningに題目"Technology for FundamentalImprovement of an Extremely Low-Quality Video Signal for Use in FineFocusing and Astigmatism Correction in Scanning Electron Microscopy."として掲載された。画像共分散を活用する手法に関連して，2つのデータ間の類似度合いを表す指標である，相関係数についても着目し，同一視野の2枚のSEM像を2組，計4枚のSEM像から複数の共分散値を計算することにより，特にノイズが著しい条件下においても機能する新たな相関係数の検討を併せておこなった。この新たな相関係数は，低真空環境における連続取得高速走査像に対しも有効であり，SEM像観察時における試料損傷の程度も評価可能であることを明らかにし，日本顕微鏡学会第78回学術講演会にて「試料損傷の程度を調べるためのSEMノイズ成分の影響を受けない相関係数を得る高信頼性手法」と題して，学術講演をおこなった。