直接露光検出器

direct electron detector

蛍光体（シンチレータ）を介さずに、加速した電子を直接イメージセンサーに入射させて電気信号に変換する検出器のこと。このイメージセンサーにはCCDまたはCMOSが使用される。
通常は、電子をシンチレータで受け、光に変換し、その光をレンズあるいは光ファイバーでCCDまたはCMOSに導く。直接露光ではシンチレータを介さないこと、および入射電子がシンチレータからの光よりもはるかに高いエネルギーを持っているために、これらの検出器に電子がセンサーに入射したさい、非常に多量の電気信号を得ることができる。すなわち、シンチレータを介するよりはるかに高感度（一般的なシンチレータを介してCCDを用いる場合にくらべて10倍から100倍）で入射電子を検出できる。この特性を生かして、電子線の照射量を極力抑えることが必要な生物等の冷却観察（クライオ電顕）に採用されている。また、シンチレータを介さないため、検出される画像の分解能を向上できる。さらに、読み出し速度が速くなるため、走査像用の検出器として利用されている。
ただし、電子線照射による検出器のダメージが避けられず、電子線のトータルドーズ量が10⁹個程度でセンサー交換が必要と言われている。

The direct electron detector is a detector in which accelerated electrons are directly received by an image sensor of CCD or CMOS instead of using a scintillator. Those electrons are converted directly into electric signals, whereas in a usual case, the accelerated electrons are received by a scintillator, converted to light and then the light is transferred to a CCD or CMOS using a lens system or an optical fiber system. Very large electric signals are produced in the case of the direct detector because the scintillator converting electron signals to light signals is not used and the incident electrons possess a very high energy than the light signals produced in the scintillator. The direct electron detector has 10 to 100 times higher sensitivity for electron detection than the scintillator - CCD system. Taking advantage of this high sensitivity, the direct electron detector is effectively used for cryo-electron microscopy (observation of biological materials with cooling), which requires a very low electron dose to avoid specimen damage. In addition, nonuse of the scintillator enables the spatial resolution of a TEM image to be improved. Furthermore, the advantage of its high read-out rate is utilized as a detector taking scanning images.
However, damage to the detector due to electron-beam irradiation is unavoidable. Thus, replacement of the sensor is necessary if the total electron dose reaches approximately 10⁹.