JP2584827B2 - 半導体ｘ線検出器 - Google Patents
半導体ｘ線検出器Info
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- JP2584827B2 JP2584827B2 JP63138109A JP13810988A JP2584827B2 JP 2584827 B2 JP2584827 B2 JP 2584827B2 JP 63138109 A JP63138109 A JP 63138109A JP 13810988 A JP13810988 A JP 13810988A JP 2584827 B2 JP2584827 B2 JP 2584827B2
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Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、試料に電子線を照射して試料から放出され
たＸ線を検出する半導体Ｘ線検出器に関する。
たＸ線を検出する半導体Ｘ線検出器に関する。
電子顕微鏡による試料の元素分析では、電子線を試料
に照射して試料から放射される特性Ｘ線のエネルギーを
半導体Ｘ線検出器により検出している。
に照射して試料から放射される特性Ｘ線のエネルギーを
半導体Ｘ線検出器により検出している。
第３図はウィンドウ型のＸ線分析装置の構成を示す図
であり、11は液体窒素容器（デュワー）、12は液体窒
素、13は熱伝導棒、14はＸ線検出器、15は保護容器、16
は真空筐筒、17は試料、18は吸着材、19はウインドウ、
20は出力端子、21は排気口、22は栓、23は電子栓、24は
特性Ｘ線を示す。
であり、11は液体窒素容器（デュワー）、12は液体窒
素、13は熱伝導棒、14はＸ線検出器、15は保護容器、16
は真空筐筒、17は試料、18は吸着材、19はウインドウ、
20は出力端子、21は排気口、22は栓、23は電子栓、24は
特性Ｘ線を示す。
液体窒素容器11は、冷却用の液体窒素12を収納するも
のであり、栓22は、液体窒素容器11内に液体窒素12を出
し入れするためのものである。保護容器15は、液体窒素
容器11、熱伝導棒13、Ｘ線検出器14を真空封入し、ま
た、電子顕微鏡等の真空筐筒16内の試料17近傍にＸ線検
出器14を配置するため、その一端を管状にしたものであ
る。ウィンドウ19は、保護容器15の一端に支持され、保
護容器15の真空シールを行うための、例えばベリリウム
薄膜が張られたものである。排気口21は、液体窒素容器
11等と保護容器15との間の間隙Ａを真空排気するための
ものであり、開閉可能になっている。
のであり、栓22は、液体窒素容器11内に液体窒素12を出
し入れするためのものである。保護容器15は、液体窒素
容器11、熱伝導棒13、Ｘ線検出器14を真空封入し、ま
た、電子顕微鏡等の真空筐筒16内の試料17近傍にＸ線検
出器14を配置するため、その一端を管状にしたものであ
る。ウィンドウ19は、保護容器15の一端に支持され、保
護容器15の真空シールを行うための、例えばベリリウム
薄膜が張られたものである。排気口21は、液体窒素容器
11等と保護容器15との間の間隙Ａを真空排気するための
ものであり、開閉可能になっている。
また、液体窒素容器11には、熱伝導棒13を介してシリ
コン半導体等からなるＸ線検出器14が密着し、液体窒素
容器11の外周には、真空低下を防止するため活性炭素等
の吸着材18が配置されている。そして、液体窒素容器11
等と保護容器15との間の間隙Ａは液体窒素容器11等の温
度が保護容器15に伝わらないように、10-5Torr程度に真
空排気されている。
コン半導体等からなるＸ線検出器14が密着し、液体窒素
容器11の外周には、真空低下を防止するため活性炭素等
の吸着材18が配置されている。そして、液体窒素容器11
等と保護容器15との間の間隙Ａは液体窒素容器11等の温
度が保護容器15に伝わらないように、10-5Torr程度に真
空排気されている。
シリコン半導体等からなるＸ線検出器14は、常温では
ノイズが多くエネルギー分解能が悪いため、上記のよう
に液体窒素で冷却し使用している。そして、試料17に電
子線23が照射され、試料17の電子線照射部から特性Ｘ線
24が放射されると、この特性Ｘ線24が、ウィンドウ19を
透過しＸ線検出器14によって検出され電気信号に変換さ
れる。出力端子20は、このＸ線検出器４により検出され
た特性Ｘ線の電気信号を外部に取り出すのに使用されて
いる。
ノイズが多くエネルギー分解能が悪いため、上記のよう
に液体窒素で冷却し使用している。そして、試料17に電
子線23が照射され、試料17の電子線照射部から特性Ｘ線
24が放射されると、この特性Ｘ線24が、ウィンドウ19を
透過しＸ線検出器14によって検出され電気信号に変換さ
れる。出力端子20は、このＸ線検出器４により検出され
た特性Ｘ線の電気信号を外部に取り出すのに使用されて
いる。
上記のように半導体Ｘ線検出器、一般に常温で使用す
るとノイズが多くエネルギー分解能が悪くなるため、真
空筐筒の外に冷却専用の液体窒素容器（デュワー）を設
け、ここに液体窒素を収容し熱伝導棒を介して検出素子
を冷却している。通常、この冷却には、数乃至10近
い液体窒素を使い独立した専用の液体窒素容器を設けて
いるため、電子顕微鏡本体が大型化すると共に、構造が
複雑になってしまうという問題がある。その結果、装置
も高価になり、また、液体窒素容器の冷却媒体の補給等
のメンテナンスも煩雑になる。
るとノイズが多くエネルギー分解能が悪くなるため、真
空筐筒の外に冷却専用の液体窒素容器（デュワー）を設
け、ここに液体窒素を収容し熱伝導棒を介して検出素子
を冷却している。通常、この冷却には、数乃至10近
い液体窒素を使い独立した専用の液体窒素容器を設けて
いるため、電子顕微鏡本体が大型化すると共に、構造が
複雑になってしまうという問題がある。その結果、装置
も高価になり、また、液体窒素容器の冷却媒体の補給等
のメンテナンスも煩雑になる。
本発明は、上記の課題を解決するものであって、専用
の冷却用液体窒素容器をなくし装置の小型化を図った半
導体Ｘ線検出器を提供することを目的とするものであ
る。
の冷却用液体窒素容器をなくし装置の小型化を図った半
導体Ｘ線検出器を提供することを目的とするものであ
る。
そのために本発明は、試料の周囲に冷却フィンを取り
付け、試料に電子線を照射して試料から放出された特性
Ｘ線を検出する半導体Ｘ線検出器において、内外を連通
する連通口と該連通口を開閉するゲートバルブを設け該
ゲートバルブを閉じて真空封入する真空封入構造の、或
いは真空密封した真空封入構造とする容器に検出素子を
収納し該容器を冷却フィンに取り付けて熱的に一体化し
たことを特徴とするものである。
付け、試料に電子線を照射して試料から放出された特性
Ｘ線を検出する半導体Ｘ線検出器において、内外を連通
する連通口と該連通口を開閉するゲートバルブを設け該
ゲートバルブを閉じて真空封入する真空封入構造の、或
いは真空密封した真空封入構造とする容器に検出素子を
収納し該容器を冷却フィンに取り付けて熱的に一体化し
たことを特徴とするものである。
〔作用〕 本発明の半導体Ｘ線検出器では、真空封入構造の容器
に検出素子を収納し冷却フィンに取り付けるので、専用
の液体窒素容器を設けなくても冷却フィンを介して検出
素子を充分定温に冷却することができる。これらは真空
筐筒内に収納されているので、容器の内外を連通する連
通口と該連通口を開閉するゲートバルブを設け、周囲が
冷却されているときゲートバルブによって容器内の真空
劣化を防止することができる。また、完全な密封構造と
してもよい。
に検出素子を収納し冷却フィンに取り付けるので、専用
の液体窒素容器を設けなくても冷却フィンを介して検出
素子を充分定温に冷却することができる。これらは真空
筐筒内に収納されているので、容器の内外を連通する連
通口と該連通口を開閉するゲートバルブを設け、周囲が
冷却されているときゲートバルブによって容器内の真空
劣化を防止することができる。また、完全な密封構造と
してもよい。
以下、図面を参照しつつ実施例を説明する。
第１図は本発明に係る半導体Ｘ線検出器の１実施例構
成を示す図、第２図は本発明に係る半導体Ｘ線検出器の
他の実施例構成を示す図、第４図は半導体Ｘ線検出器内
の真空特性を説明するための図である。図中、１はレン
ズポールピース、２は冷却フィン、３は試料、４はハウ
ジング、５はウインドウ、６は検出素子、７はFETアン
プ、８はゲートバルブ、９は形状記憶合金、10は真空筐
筒を示す。
成を示す図、第２図は本発明に係る半導体Ｘ線検出器の
他の実施例構成を示す図、第４図は半導体Ｘ線検出器内
の真空特性を説明するための図である。図中、１はレン
ズポールピース、２は冷却フィン、３は試料、４はハウ
ジング、５はウインドウ、６は検出素子、７はFETアン
プ、８はゲートバルブ、９は形状記憶合金、10は真空筐
筒を示す。
第１図において、冷却フィン２は、試料３の周囲に円
筒状に配置された試料汚染防止用のフィンであり、試料
３は、レンズポールピース１の間にセットされている。
ハウジング４は、検出素子６とFETアンプ７等を収納し
バルブ８により密閉される構造の容器であり、冷却フィ
ン２に取り付けられる。ゲートバルブ８は、操作棒を介
して真空筐筒10の外から手動により或いは電動により開
閉操作可能なものである。
筒状に配置された試料汚染防止用のフィンであり、試料
３は、レンズポールピース１の間にセットされている。
ハウジング４は、検出素子６とFETアンプ７等を収納し
バルブ８により密閉される構造の容器であり、冷却フィ
ン２に取り付けられる。ゲートバルブ８は、操作棒を介
して真空筐筒10の外から手動により或いは電動により開
閉操作可能なものである。
電子顕微鏡は、真空度が低いとハイドロカーボンが試
料に付着し試料汚染（コンタミネーション）が生じる。
そこで、試料のまわりを冷却するフィンを設けてハイド
ロカーボン等をトラップし、真空度を高めて汚染防止を
図るようにしたのが上記の冷却フィン２で、このフィン
は従来より設けられていたものである。このフィンを冷
却するため、図示しないが真空容器の外にデュワーと呼
ばれる液体窒素容器を有し、熱伝導棒を介して冷却フィ
ン２を冷却している。
料に付着し試料汚染（コンタミネーション）が生じる。
そこで、試料のまわりを冷却するフィンを設けてハイド
ロカーボン等をトラップし、真空度を高めて汚染防止を
図るようにしたのが上記の冷却フィン２で、このフィン
は従来より設けられていたものである。このフィンを冷
却するため、図示しないが真空容器の外にデュワーと呼
ばれる液体窒素容器を有し、熱伝導棒を介して冷却フィ
ン２を冷却している。
しかし、電子顕微鏡では、使用状態のときのみ該冷却
装置を使用しており、電子顕微鏡が使用されていないと
きは該フィンの温度も室温に戻している。ところが、該
冷却装置が冷却状態では、残存ガスが冷却フィン２に吸
着されているため真空度が向上するが、液体窒素を抜い
て冷却を停止すると、残存ガスが放出されるため真空度
が低下する。
装置を使用しており、電子顕微鏡が使用されていないと
きは該フィンの温度も室温に戻している。ところが、該
冷却装置が冷却状態では、残存ガスが冷却フィン２に吸
着されているため真空度が向上するが、液体窒素を抜い
て冷却を停止すると、残存ガスが放出されるため真空度
が低下する。
そこで、電子顕微鏡が使用状態になり、該冷却装置に
よって冷却フィン２が冷却されるときは、真空容器内の
残留ガスが検出器内で吸着しないようにゲートバルブ８
を閉状態にし、冷却フィン２を冷却しない場合はゲート
バルブ８を開状態にして検出器内の残留ガスを放出し電
子顕微鏡の排気ポンプにより排気することによってハウ
ジング４内の真空劣化を防止する。このゲートバルブ８
の開閉操作を第１図に示すように手動や電動で行わず、
自動的に行うようにした本発明の他の実施例を示したの
が第２図である。
よって冷却フィン２が冷却されるときは、真空容器内の
残留ガスが検出器内で吸着しないようにゲートバルブ８
を閉状態にし、冷却フィン２を冷却しない場合はゲート
バルブ８を開状態にして検出器内の残留ガスを放出し電
子顕微鏡の排気ポンプにより排気することによってハウ
ジング４内の真空劣化を防止する。このゲートバルブ８
の開閉操作を第１図に示すように手動や電動で行わず、
自動的に行うようにした本発明の他の実施例を示したの
が第２図である。
第２図に示す例は、形状記憶合金９をハウジング４側
に固定してゲートバルブ８と連結し、上記手動や電動で
ゲートバルブ８を開閉する条件と同じ温度下で開閉状態
が切り換えられるようにしたものである。
に固定してゲートバルブ８と連結し、上記手動や電動で
ゲートバルブ８を開閉する条件と同じ温度下で開閉状態
が切り換えられるようにしたものである。
次に、第４図により検出器を密封した場合の器内真空
特性を説明する。
特性を説明する。
第４図は縦軸が真空度、横軸が時間を示し、液体窒素
により冷却を開始し次に冷却を止めた場合の真空度の変
化を示している。この曲線に示すように、まず、室温で
第４図Ａに示す真空度のものを冷却すると、T1時からト
ラップ効果により器内の真空度は向上しT2時でＢに達す
る。
により冷却を開始し次に冷却を止めた場合の真空度の変
化を示している。この曲線に示すように、まず、室温で
第４図Ａに示す真空度のものを冷却すると、T1時からト
ラップ効果により器内の真空度は向上しT2時でＢに達す
る。
ここで冷却を止めると、トラップ効果がなくなり、
（T2−T1）の間でトラップした吸着ガス分子が温度上昇
と共に放出されるため、再度室温に戻ったときには、
Ａ′の真空度となり、冷却前よりも真空度は劣化する。
従って、上記のサイクルを定常的に繰り返すためには、
真空度がＡ′のものをＡまでリカバリーさせてから冷却
させる必要がある。このリカバリーを可能にするのがゲ
ートバルブであり、この特性をもとに真空劣化をきたさ
ないタイミングでゲートバルブの開閉を行うようにすれ
ばよい。
（T2−T1）の間でトラップした吸着ガス分子が温度上昇
と共に放出されるため、再度室温に戻ったときには、
Ａ′の真空度となり、冷却前よりも真空度は劣化する。
従って、上記のサイクルを定常的に繰り返すためには、
真空度がＡ′のものをＡまでリカバリーさせてから冷却
させる必要がある。このリカバリーを可能にするのがゲ
ートバルブであり、この特性をもとに真空劣化をきたさ
ないタイミングでゲートバルブの開閉を行うようにすれ
ばよい。
なお、本発明は、上記の実施例に限定されるものでは
なく、種々の変形が可能である。例えば上記の実施例で
は、ゲートバルブを設けて真空劣化を防止するように構
成したが、器内の真空劣化の原因が、器外からのガスリ
ークと器内でのガス放出によるものであることから、例
えば真空管のようにリーク及びガス放出の防止、さらに
は、チタンゲッタ等の封入を行うことによりゲートバル
ブをなくした完全な密封構造のものを採用してもよいこ
とは勿論である。
なく、種々の変形が可能である。例えば上記の実施例で
は、ゲートバルブを設けて真空劣化を防止するように構
成したが、器内の真空劣化の原因が、器外からのガスリ
ークと器内でのガス放出によるものであることから、例
えば真空管のようにリーク及びガス放出の防止、さらに
は、チタンゲッタ等の封入を行うことによりゲートバル
ブをなくした完全な密封構造のものを採用してもよいこ
とは勿論である。
以上の説明から明らかなように、本発明によれば、ゲ
ートバルブにより真空封入し、或いは真空密封する真空
封入構造の容器に検出素子を収納し、これを冷却装置に
用いられている冷却フィンに取り付けて熱的に一体化し
て検出器を冷却するので、検出器専用の冷却用液体窒素
容器のようなデュワーが不要になり、装置の小型化、コ
ストの低減を図ることができる。また、検出器専用の冷
却用液体窒素容器を用いないため、従来必要であったこ
れらのメンテナンスも不要となり、メンテナンスの簡素
化を図ることができる。
ートバルブにより真空封入し、或いは真空密封する真空
封入構造の容器に検出素子を収納し、これを冷却装置に
用いられている冷却フィンに取り付けて熱的に一体化し
て検出器を冷却するので、検出器専用の冷却用液体窒素
容器のようなデュワーが不要になり、装置の小型化、コ
ストの低減を図ることができる。また、検出器専用の冷
却用液体窒素容器を用いないため、従来必要であったこ
れらのメンテナンスも不要となり、メンテナンスの簡素
化を図ることができる。
第１図は本発明に係る半導体Ｘ線検出器の１実施例構成
を示す図、第２図は本発明に係る半導体Ｘ線検出器の他
の実施例構成を示す図、第３図はウィンドウ型のＸ線分
析装置の構成を示す図、第４図は半導体Ｘ線検出器内の
真空特性を説明するための図である。 １……レンズポールピース、２……冷却フィン、３……
試料、４……ハウジング、５……ウインドウ、６……検
出素子、７……FETアンプ、８……ゲートバルブ、９…
…形状記憶合金、10……真空筐筒。
を示す図、第２図は本発明に係る半導体Ｘ線検出器の他
の実施例構成を示す図、第３図はウィンドウ型のＸ線分
析装置の構成を示す図、第４図は半導体Ｘ線検出器内の
真空特性を説明するための図である。 １……レンズポールピース、２……冷却フィン、３……
試料、４……ハウジング、５……ウインドウ、６……検
出素子、７……FETアンプ、８……ゲートバルブ、９…
…形状記憶合金、10……真空筐筒。
Claims (2)
- 【請求項１】試料の周囲に冷却フィンを取り付け、試料
に電子線を照射して試料から放出された特性Ｘ線を検出
する半導体Ｘ線検出器において、内外を連通する連通口
と該連通口を開閉するゲートバルブを設け該ゲートバル
ブを閉じて真空封入する真空封入構造の容器に検出素子
を収納し該容器を冷却フィンに取り付けて熱的に一体化
したことを特徴とする半導体Ｘ線検出器。 - 【請求項２】試料の周囲に冷却フィンを取り付け、試料
に電子線を照射して試料から放出された特性Ｘ線を検出
する半導体Ｘ線検出器において、真空密封した真空封入
構造の容器に検出素子を収納し該容器を冷却フィンに取
り付けて熱的に一体化したことを特徴とする半導体Ｘ線
検出器。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63138109A JP2584827B2 (ja) | 1988-06-03 | 1988-06-03 | 半導体ｘ線検出器 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63138109A JP2584827B2 (ja) | 1988-06-03 | 1988-06-03 | 半導体ｘ線検出器 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01307149A JPH01307149A (ja) | 1989-12-12 |
| JP2584827B2 true JP2584827B2 (ja) | 1997-02-26 |
Family
ID=15214161
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63138109A Expired - Fee Related JP2584827B2 (ja) | 1988-06-03 | 1988-06-03 | 半導体ｘ線検出器 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2584827B2 (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP5016988B2 (ja) * | 2007-06-19 | 2012-09-05 | 株式会社日立ハイテクノロジーズ | 荷電粒子線装置およびその真空立上げ方法 |
| US8336405B2 (en) * | 2010-07-28 | 2012-12-25 | E.A. Fischione Instruments, Inc. | Cryogenic specimen holder |
| WO2013022626A1 (en) * | 2011-08-05 | 2013-02-14 | E.A. Fischione Instruments, Inc. | Improved cryogenic specimen holder |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS553129A (en) * | 1978-06-21 | 1980-01-10 | Jeol Ltd | X-ray analyzer for scanning electron microscope or the like |
| JPS6136955U (ja) * | 1984-08-10 | 1986-03-07 | 日本電子株式会社 | 電子顕微鏡等用ｘ線検出装置 |
-
1988
- 1988-06-03 JP JP63138109A patent/JP2584827B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH01307149A (ja) | 1989-12-12 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |