JP2006196195A - 磁場レンズ用磁気回路 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】 上下方向に電子ビームが透過する中心孔17を有し、中心孔17の周囲に略球状に形成された磁石ユニット11を備え、磁石ユニット11は、電子ビームの光軸と同方向の磁化方向を有しかつ各々の頂部が対向するように配置された一対の円錐台状主磁石部材12、16と、各円錐台状主磁石部材の周囲に配置されかつ相隣る磁石部材と異なる磁化方向を有する複数の補助磁石部材13、14、15と、円錐台状主磁石部材12、16の頂部に固着されたポールピース19からなるとともに、磁石ユニット11は、ポールピースにて形成される空隙中心にて中心孔17の軸線と直交する面を基準面として上下対称に形成されかつ主磁石部材の外周面に接する内接円の直径(D1)/主磁石部材の内面に接する内接円の直径(D2)が2以上である。
【選択図】 図3
Description
図1は本発明が適用される透過型電子顕微鏡の光学系の一例を示す模式図、図2は本発明が適用される走査型電子顕微鏡の光学系の一例を示す模式図、図3は本発明の実施の形態に係る磁気回路の半分を模式的に示す斜視図、図4は図3の一部を拡大した断面図、図5は図3の磁気回路の一部を示す正面図、図6は図4の磁気回路の外径/内径の値とポールピース間の空隙における磁束密度分布の最大値との関係を示す図、図7は図4の磁気回路におけるZ軸方向の磁束密度分布の一例を示す図である。
(実施例)
図4において、外径D1=100mm、純鉄からなるポールピースの間隔(ポールピースの頂面に接する内接円の直径D3)=10mm、試料が挿入される間隔h=10mmに設定し、内径D2を変化させて、中心部(Z軸)の磁束密度(T)を測定した時の、磁石ユニットの外径と内径との比率とP点における最大磁束密度との関係を図6に示す。図6から、外径/内径が2以上であれば、中心孔に1T以上の磁場強度が得られることがわかる。ここで各永久磁石として、Nd−Fe−B系異方性焼結磁石(NEOMAX社製、商品名:NMX−55AH、残留磁束密度1.45T以上)を使用した。
ポールピースを除去した以外は実施例と同様の磁気回路を作製し、中心部(Z軸)の磁束密度(T)を測定した結果、P点における最大磁束密度は約20%低下することが確認された。これは、磁気回路の内部にポールピースが設けられていないので、磁気勾配が小さくなるためである。
4:蛍光スクリーン、5:拡大光学系、51:対物レンズ、52:拡大レンズ、53:投影レンズ。
101:SEM、6:縮小光学系、61:収束レンズ、62:対物レンズ、
10:磁場レンズ用磁気回路、11、11a、11b:磁石ユニット、12、16:主磁石部材、12−1、12−2、…12−6、16−1、16−6:永久磁石片、13、14、15:補助磁石部材、13−1、13−2…13−6、14a−1、14a−6、14b−1、14b−6、15−1、15−6:永久磁石片、17、17a、17b:中心孔、18:間隙、19:ポールピース、9:磁場調整用コイル
90a、90b:支持部材、91a、91b:ボールナット、92a、92b:ボールネジ、93a、93b:モータ、110a、110b:密閉容器
Claims (4)
- 上下方向に電子ビームが透過する中心孔を有し、前記中心孔の周囲に略球形状に形成された磁石ユニットを備え、前記磁石ユニットは、前記電子ビームの透過方向と同方向の磁化方向を有しかつ各々の頂部が対向するように配置された一対の円錐台状主磁石部材と、前記各円錐台状主磁石部材の周囲に配置されかつ相隣る磁石部材と異なる磁化方向を有する複数の補助磁石部材と、前記一対の円錐台状主磁石部材の頂部に空隙を形成して対向するように固着された強磁性体で形成された一対のポールピースと、前記空隙に発生する磁場強度を調整する手段からなるとともに、前記磁石ユニットは、前記空隙中心にて前記中心孔の軸線と直交する面を基準面として上下対称に形成されかつ前記主磁石部材の底面に接する内接円の直径(外径)/前記主磁石部材の頂面に接する内接円の直径(内径)が2以上であることを特徴とする磁場レンズ用磁気回路。
- 前記磁石ユニットは、4〜7組の磁石部材を有することを特徴とする請求項1に記載の磁場レンズ用磁気回路。
- 前記磁石ユニットは、外径/内径が2.5〜5の範囲にあることを特徴とする請求項1又は2に記載の磁場レンズ用磁気回路。
- 前記磁石部材に試料挿入用の隙間が形成されていることを特徴とする請求項1乃至3のいずれかに記載の磁場レンズ用磁気回路。
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