日立、世界最高級分解能43pmの原子分解能・ホログラフィー電子顕微鏡を開発

近年、この球面収差を補正する装置の開発が進められてきたが、球面収差補正器の性能を引き出すには、搭載される電子顕微鏡本体に高い安定性が求められるため、大型の超高圧電子顕微鏡には搭載できなかった。今回、1.2MVのエネルギーのばらつきを抑えた電子ビームや高安定電界放出電子銃などの実現により、電子顕微鏡装置全般において安定性を大幅に高め、超高圧電子顕微鏡に球面収差補正器の搭載を可能にした。

このうち、電子ビームはエネルギーがバラつくと焦点ぼけを生じてしまうため、高い分解能を得るには、安定した電圧で加速することが不可欠である。そこで今回、電子ビームを加速する電圧の安定度を高めるため、ノイズが少なくかつ温度変化に対して電気抵抗の変化が起こりにくい抵抗器、ノイズフィルタ機能を有する高電圧伝達用のケーブル、安定度の高い高電圧制御回路などを開発し、従来装置の安定度を約70%上回る、安定度3×10-7の1.2MV超高圧電源システムを開発した。これにより、1.2MeVの高いエネルギーを持ちながら、そのばらつきを0.54eVに抑えた電子ビームを得ることができた。さらに、従来の電子顕微鏡に使われていた電界放出電子銃は、電子を引き出すための電圧(引き出し電圧)