JP2889872B1 - electronic microscope - Google Patents

electronic microscope

Info

Publication number
JP2889872B1
JP2889872B1 JP10069606A JP6960698A JP2889872B1 JP 2889872 B1 JP2889872 B1 JP 2889872B1 JP 10069606 A JP10069606 A JP 10069606A JP 6960698 A JP6960698 A JP 6960698A JP 2889872 B1 JP2889872 B1 JP 2889872B1
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
cable
voltage
electron microscope
power supply
pressure
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Lifetime
Application number
JP10069606A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JPH11273611A (en
Inventor
猛 川崎
重雄 窪田
功 松井
広一郎 林
秀明 竹原
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Hitachi Cable Ltd
Hitachi Ltd
Japan Science and Technology Agency
Original Assignee
Hitachi Cable Ltd
Hitachi Ltd
Japan Science and Technology Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Hitachi Cable Ltd, Hitachi Ltd, Japan Science and Technology Corp filed Critical Hitachi Cable Ltd
Priority to JP10069606A priority Critical patent/JP2889872B1/en
Application granted granted Critical
Publication of JP2889872B1 publication Critical patent/JP2889872B1/en
Publication of JPH11273611A publication Critical patent/JPH11273611A/en
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Electron Sources, Ion Sources (AREA)

Abstract

【要約】 【課題】内部が中空の高圧ケーブルを使用する超高圧電
子顕微鏡の一方の絶縁容器をメインテナンス等で、大気
開放すると、ケーブルでつながれたもう一方の絶縁容器
も大気開放されてしまい、混入する埃や湿気などが放電
の原因となる。また、ケーブル端末部の強度がこの減
圧、加圧の繰り返しに耐えられず、亀裂が入る可能性が
ある。 【解決手段】高圧ケーブル端末部に互いに逆方向に導通
をもつ一対の逆止弁の組を設ける。 【効果】逆止弁のクラッキング圧力を適切に選ぶことに
より、絶縁容器内の絶縁ガス圧に関わらず、高圧ケーブ
ル内は、常にある圧力範囲の絶縁ガスで満たされ、大気
が流入しないようにできる。また圧力差の繰り返しを小
さく押さえる。
Abstract: [PROBLEMS] When one insulating container of an ultra-high voltage electron microscope using a hollow high-voltage cable is opened to the atmosphere by maintenance or the like, the other insulating container connected by the cable is also opened to the atmosphere and mixed. Dust or moisture may cause discharge. In addition, the strength of the cable end portion cannot withstand the repetition of the decompression and pressurization, and there is a possibility that a crack may be formed. A high-voltage cable terminal is provided with a pair of check valves having conduction in opposite directions. [Effect] By appropriately selecting the cracking pressure of the check valve, the inside of the high-pressure cable is always filled with the insulating gas in a certain pressure range regardless of the insulating gas pressure in the insulating container, and the air can be prevented from flowing. . Also, the repetition of the pressure difference is kept small.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、電子顕微鏡本体部
と、これに高電圧を供給する高電圧電源部とが分離され
ており、両者が高圧ケーブルによって接続されている超
高圧電子顕微鏡に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an ultrahigh-voltage electron microscope in which an electron microscope main body and a high-voltage power supply for supplying a high voltage thereto are separated, and both are connected by a high-voltage cable.

【0002】[0002]

【従来の技術】電子顕微鏡には絶縁容器中に収められ高
電圧が印加される部分が大まかにわけて2個所ある。一
つは電子銃と加速管からなる電子加速部であり、これは
電子顕微鏡本体の一部である。もう一つは高電圧を発生
する高圧電源である。形状からみた電子顕微鏡のタイプ
としては、電子加速部と高圧電源とを分離せずひとつの
絶縁容器に収納するタイプ、二者を分離してその間を高
圧ケーブルでつなぐタイプ、二者を並置しその間を配管
で連結し、絶縁ガスを満たした配管内で結線するタイプ
等がある。
2. Description of the Related Art In an electron microscope, there are roughly two parts which are housed in an insulating container and to which a high voltage is applied. One is an electron accelerating unit composed of an electron gun and an accelerating tube, which is a part of the electron microscope main body. The other is a high-voltage power supply that generates a high voltage. From the viewpoint of the shape, the electron microscope type includes the electron accelerating unit and the high-voltage power supply that are housed in one insulating container without being separated, the type that separates the two parts and connects them with a high-voltage cable, and the type that two parts are juxtaposed Are connected by a pipe and are connected in a pipe filled with an insulating gas.

【0003】高圧ケーブルでつなぐタイプは、従来、加
速電圧300kV程度までの電子顕微鏡においては一般
的なタイプであった。その理由は、1)電子顕微鏡の電
子加速部での必要な絶縁距離が数十センチメートルと短
くてすむので、この部分が高圧電源より小さくできるこ
と。2)高圧ケーブルの直径が5cm以下程度と細く
て、取り回し等取り扱いが容易なこと。3)ケーブル端
末受けが使用でき、ケーブル取り外し等が容易にできる
こと。4)高圧ケーブルを使用する事により電子顕微鏡
本体と高圧電源を離して、高圧電源で発生する磁気誘導
等のノイズを電子顕微鏡本体に影響しないようにできる
こと。5)高圧ケーブルのもつ電気容量と抵抗により高
圧電源で発生する高電圧の微少な変動(リップル)を減
衰させることができること。6)この加速電圧のクラス
だと高圧電源は油絶縁のものが多いのに対し、電子銃、
加速管はガス絶縁あるいは固体の樹脂により絶縁するこ
とが多く同一絶縁容器にいれられないこと。等により電
子顕微鏡本体と高圧電源を分離してその間を高圧ケーブ
ルでつなぐほうが有利であった。
Conventionally, a type connected with a high-voltage cable is a general type in an electron microscope having an acceleration voltage of about 300 kV. The reasons are as follows: 1) Since the required insulation distance in the electron acceleration section of the electron microscope can be as short as several tens of centimeters, this section can be made smaller than a high-voltage power supply. 2) The diameter of the high-voltage cable is as thin as 5 cm or less, and handling such as handling is easy. 3) Cable terminal receivers can be used, and cables can be easily removed. 4) By using a high-voltage cable, the electron microscope main body and the high-voltage power supply can be separated from each other so that noise such as magnetic induction generated by the high-voltage power supply does not affect the electron microscope main body. 5) It is possible to attenuate minute fluctuations (ripples) of high voltage generated by a high voltage power supply due to the electric capacity and resistance of the high voltage cable. 6) In this class of accelerating voltage, high voltage power supplies are often oil-insulated, whereas electron guns,
Accelerator tubes are often insulated by gas insulation or solid resin and cannot be placed in the same insulating container. For example, it was more advantageous to separate the electron microscope main body from the high voltage power supply and connect them with a high voltage cable.

【0004】ところが加速電圧が1MV以上のいわゆる
超高圧電子顕微鏡では、絶縁距離が1m以上も必要で電
子加速部が大型化すること、高圧ケーブルの直径が10
cm以上になり取り扱いが不便であること、電圧の関係
やメインテナンスの都合上高圧電源もガス絶縁となるこ
と等から、電子加速部と高圧電源とを分離せずひとつの
絶縁容器に収納するタイプあるいは二者を並置しその間
を配管で連結し、絶縁ガスを満たした配管内で結線する
タイプが一般的に採用されていた。
However, in a so-called ultra-high voltage electron microscope having an acceleration voltage of 1 MV or more, the insulation distance is required to be 1 m or more, the electron acceleration section becomes large, and the diameter of the high-voltage cable becomes 10 mm.
cm or more, which is inconvenient to handle and the high voltage power supply is also gas-insulated due to voltage and maintenance reasons. In general, a type in which two members are juxtaposed, connected between them by a pipe, and connected in a pipe filled with insulating gas has been generally used.

【0005】[0005]

【発明が解決しようとする課題】一方、このように、加
速電圧1MV以上のいわゆる超高圧電子顕微鏡になる
と、高圧ケーブル端末部の絶縁距離を大きくとらねばな
らず、ケーブル端末受けが大型化し、ケーブル端末とそ
の受けの接触面で放電の危険が大きいので、ケーブル端
末受けを作らず、絶縁容器中にケーブル端末を直接露出
させる方が有利である。また、超高圧電子顕微鏡用高圧
ケーブルでは、製造上の理由及び最大でも数A程度の小
電流しか必要としないこと、ケーブルの最小曲げ半径を
小さくして取り扱いを容易にするなどの理由で、心部が
中空の高圧ケーブルが使用される。
On the other hand, in the case of a so-called ultra-high voltage electron microscope having an acceleration voltage of 1 MV or more, the insulation distance of the high-voltage cable terminal must be increased, the cable terminal receiver becomes large, and the cable terminal becomes large. Because of the danger of discharge at the contact surface between the terminal and its receiver, it is advantageous to expose the cable terminal directly in the insulating container without making the cable terminal receiver. In the case of a high-voltage cable for an ultra-high voltage electron microscope, the reasons for manufacturing are that a small current of only about several A is required at maximum, and that the minimum bending radius of the cable is reduced to facilitate handling. A high pressure cable with a hollow section is used.

【0006】その場合、高圧ケーブルの内部が中空のた
め一方の絶縁容器をメインテナンス等で真空引きした
り、大気開放したりすると、ケーブルでつながれたもう
一方の絶縁容器も大気開放されてしまう問題がある。す
なわち、本来メインテナンスを必要としない絶縁容器と
ケーブル内部にまで、大気開放の際流入する小さなゴミ
や埃、湿気が混入し、放電の原因となることが問題であ
った。
In this case, since the inside of the high-voltage cable is hollow, if one of the insulating containers is evacuated or opened to the atmosphere by maintenance or the like, the other insulating container connected by the cable is also opened to the atmosphere. is there. That is, there is a problem in that small dust, dust, and moisture flowing into the insulating container and the cable, which do not originally require maintenance, are mixed when the air is released to the atmosphere, which causes a discharge.

【0007】しかし単純にケーブル両端末を封じて、ケ
ーブル内部に絶縁ガスを封入することにも問題があっ
た。即ち絶縁容器は真空状態から絶縁ガスを大気圧+3
気圧程度まで封入して使用されるが、ケーブル端末部の
強度がこの減圧、加圧の繰り返しに耐えられず、亀裂が
入る可能性がある。そのため、絶縁ガス交換時にケーブ
ル端末部内外に生じる圧力差を緩和する必要があった。
However, there is also a problem in that both ends of the cable are simply sealed and an insulating gas is sealed inside the cable. In other words, the insulating container changes the insulating gas from atmospheric pressure to atmospheric pressure +3.
It is sealed and used up to about atmospheric pressure, but the strength of the cable end portion cannot withstand the repeated decompression and pressurization, and there is a possibility of cracking. Therefore, it is necessary to reduce a pressure difference generated between the inside and outside of the cable terminal when the insulating gas is exchanged.

【0008】[0008]

【課題を解決するための手段】上記問題点を解決するた
めに高圧ケーブル端末部に互いに逆方向に導通を持つ逆
止弁の組を設ける。
In order to solve the above-mentioned problems, a set of check valves having conduction in opposite directions to each other is provided at a high voltage cable terminal.

【0009】[0009]

【発明の実施の形態】本発明の実施形態のひとつを図1
と図3により説明する。図1は高圧ケーブル7と本体側
絶縁容器1の内部の模式図で、高圧ケーブル7と絶縁容
器1との接続を示している。絶縁容器1内には、高圧ケ
ーブル端末部2、電子銃3とそれに結合した加速管4が
設けられる。電子銃3と加速管4とをあわせて電子加速
部5という。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS One embodiment of the present invention is shown in FIG.
FIG. FIG. 1 is a schematic diagram of the inside of the high-voltage cable 7 and the main body side insulating container 1, and shows the connection between the high-voltage cable 7 and the insulating container 1. In the insulating container 1, a high-voltage cable terminal portion 2, an electron gun 3, and an acceleration tube 4 connected thereto are provided. The electron gun 3 and the acceleration tube 4 are collectively referred to as an electron accelerator 5.

【0010】電子銃3内部には電子源10とウェーネル
ト11、陽極12が設けられる。電界放出電子銃であれ
ば電子源10と引き出し電極(図示せず)が設けられ
る。加速管4は電子を加速する為の装置で円筒型絶縁碍
子と穴あき円盤状金属スペーサを積み重ねて接合した真
空容器である。内部に電子加速用の加速電極13をセッ
トし、各段にはブリーダ抵抗(図示せず)により全加速電
圧を分割して高電圧を印加する。
An electron source 10, a Wehnelt 11, and an anode 12 are provided inside the electron gun 3. In the case of a field emission electron gun, an electron source 10 and an extraction electrode (not shown) are provided. The accelerating tube 4 is a device for accelerating electrons, and is a vacuum vessel in which a cylindrical insulator and a perforated disk-shaped metal spacer are stacked and joined. An accelerating electrode 13 for electron acceleration is set inside, and a high voltage is applied to each stage by dividing the entire accelerating voltage by a bleeder resistor (not shown).

【0011】ケーブル端末部2は絶縁物でできた中空ブ
ッシング14、その先端にモールドされた金具15、金
具15と真空パッキン16を介して結合された先端電極
17から成っている。先端電極17の表面は放電を防止
する意味で、周辺に突起部がないように磨かれており、
その内部には絶縁ガスを満たす。高圧ケーブル7のケー
ブル中空部に挿入された内部導体18が高圧電源(図示
せず)と先端電極17を結ぶ。高圧電源側のケーブル端
末部(図示せず)はここでは封じてあるものとする。
The cable end portion 2 comprises a hollow bushing 14 made of an insulating material, a metal fitting 15 molded at the tip of the hollow bushing 14, and a tip electrode 17 connected to the metal fitting 15 via a vacuum packing 16. The surface of the tip electrode 17 is polished so that there is no protrusion around the surface in order to prevent discharge.
The inside is filled with an insulating gas. An internal conductor 18 inserted into the cable hollow portion of the high-voltage cable 7 connects a high-voltage power supply (not shown) to the tip electrode 17. Here, it is assumed that the cable terminal (not shown) on the high voltage power supply side is sealed here.

【0012】内部導体18のかわりに、導体でなく抵抗
のある線材や抵抗器を挿入したり、あるいはケーブル中
空部内壁にケーブル製造過程で半導電層を形成して抵抗
ケーブルとして使用してもよい。絶縁容器1内には、加
速管4に所定の電位分布を与えるためのブリーダ抵抗の
他にも、電子源加熱用電源や電子銃微動機構、これら絶
縁容器中の内容物個々の凹凸形状による局所的な電界集
中を避ける為の電界緩和用カバー等が設置されるが、こ
こでは簡単の為図示していない。
Instead of the inner conductor 18, a wire or resistor having resistance may be inserted instead of the conductor, or a semiconductive layer may be formed on the inner wall of the cable hollow portion during the cable manufacturing process to be used as a resistance cable. . In the insulating container 1, in addition to a bleeder resistor for giving a predetermined potential distribution to the accelerating tube 4, a power supply for heating an electron source, an electron gun fine movement mechanism, and a local shape due to the uneven shape of each of the contents in the insulating container. Although an electric field alleviating cover or the like is installed to avoid the electric field concentration, it is not shown here for simplicity.

【0013】電子加速部5に加速電圧を印加するために
先端電極17と電子源10は導線8で接続される。電子
銃3を出た電子は加速管4で所定の加速電圧まで加速さ
れ、鏡体6へ進み、最終的に試料の拡大像を結ぶ。ここ
では鏡体内の電子レンズや排気ポンプ、それらの制御電
源等は図示していない。高圧ケーブル7の他端は高圧電
源側の絶縁容器へ接続される。
The tip electrode 17 and the electron source 10 are connected by a conducting wire 8 to apply an accelerating voltage to the electron accelerating section 5. The electrons that have exited the electron gun 3 are accelerated to a predetermined acceleration voltage by the acceleration tube 4, advance to the mirror 6, and finally form an enlarged image of the sample. Here, the electronic lens in the mirror body, the exhaust pump, their control power supply, and the like are not shown. The other end of the high voltage cable 7 is connected to an insulating container on the high voltage power supply side.

【0014】先端電極17には絶縁容器1からケーブル
7内に絶縁ガスが流入する向きに逆止弁19が、逆にケ
ーブル7から絶縁容器1内に絶縁ガスが流出する向きに
逆止弁20が取り付けられる。この一対の絶縁ガスの導
通方向を逆にされた逆止弁の働きを図3で説明する。
A check valve 19 is provided at the tip electrode 17 in a direction in which the insulating gas flows from the insulating container 1 into the cable 7, and a check valve 20 in a direction in which the insulating gas flows out from the cable 7 into the insulating container 1. Is attached. The operation of the check valve in which the conduction directions of the pair of insulating gases are reversed will be described with reference to FIG.

【0015】絶縁容器1内の絶縁ガス圧力(ケーブル外
圧)をA気圧、ケーブル中空部の絶縁ガス圧力(ケーブ
ル内圧)をC気圧としてそれぞれX−Y軸にとる。大気
圧を0気圧、真空を−1気圧、ケーブル内に絶縁ガスが
流入する方向に取り付けられた逆止弁19のクラッキン
グ圧をd気圧、絶縁ガスがケーブル外に流出する方向に
取り付けられた逆止弁20のクラッキング圧をe気圧と
する。
The pressure of the insulating gas (external pressure of the cable) in the insulating container 1 is set to A atmospheric pressure, and the pressure of the insulating gas in the hollow portion of the cable (internal pressure of the cable) is set to C atmospheric pressure. The atmospheric pressure is 0 atm, the vacuum is -1 atm, the cracking pressure of the check valve 19 installed in the direction in which the insulating gas flows into the cable is d, and the reverse valve is installed in the direction in which the insulating gas flows out of the cable. The cracking pressure of the stop valve 20 is set to e atmospheric pressure.

【0016】電子顕微鏡が設置され、運転に先立って絶
縁ガスを絶縁容器1および中空ケーブル7内に充填する
手順はつぎのようである。まず、絶縁容器1および中空
ケーブル7内を真空に引きながら図示しないパイプを介
して絶縁容器1内に絶縁ガスを導入する。このとき、前
述したように、高圧電源側のケーブル端末部(図示せ
ず)は封じてあるから中空ケーブル7内にも絶縁ガスは
逆止弁19を介して導入され、図3の点P1に示す位置
に対応する、絶縁容器1内には所定の圧力A0の、中空
ケーブル7内にはA0−dの圧力の絶縁ガスが充填され
る。
The procedure for installing the electron microscope and filling the insulating container 1 and the hollow cable 7 with the insulating gas prior to the operation is as follows. First, an insulating gas is introduced into the insulating container 1 through a pipe (not shown) while evacuating the insulating container 1 and the hollow cable 7. At this time, as described above, since the cable terminal (not shown) on the high-voltage power supply side is sealed, the insulating gas is also introduced into the hollow cable 7 through the check valve 19, and the point P 1 in FIG. The insulating container 1 is filled with an insulating gas at a predetermined pressure A 0 , and the hollow cable 7 is filled with an insulating gas at a pressure A 0 -d, corresponding to the positions shown in FIG.

【0017】次に、絶縁容器1をメインテナンス等で開
放する場合を考える。初期には絶縁容器1内のガス圧力
は通常の使用状態のA0気圧にあるが、絶縁ガスをガス
回収装置等で回収し絶縁容器1内のガス圧力を真空状態
の−1気圧にする。この間、逆止弁20が、点P2に示
すケーブル外圧( A0−d−e)気圧となったところか
ら開き、ケーブル内圧Cが下がりはじめ、ケーブル1内
の絶縁ガスも回収される。この状態は、図3の点P3
示すケーブル外圧(e−1)気圧まで続く。その後絶縁
容器に空気をいれて大気開放し、メインテナンスを行
う。
Next, consider the case where the insulating container 1 is opened for maintenance or the like. Initial gas pressure within the dielectric casing 1 in is in A 0 atm normal use, the insulating gas is recovered in the gas recovery device such that the gas pressure in the insulating container 1 -1 atm vacuum. During this time, the check valve 20 is open where it becomes cable external pressure (A 0 -d-e) pressure shown at point P 2, beginning cable pressure C is lowered, the insulating gas in the cable 1 is also recovered. This condition, cable external pressure (e-1) shown in the point P 3 in FIG. 3 until pressure. After that, air is put into the insulating container and released to the atmosphere to perform maintenance.

【0018】メインテナンスが終了したら、再度、真空
引き後、絶縁ガスを入れていくと、図3の点P4に示す
ケーブル外圧( d+e−1)気圧で逆止弁19が開
き、ケーブル内圧Cが上がりはじめる。この状態は、図
3の点P1に示すケーブル外圧(A0−d )気圧まで続
く。これで元の状態に復帰することになり、通常の使用
状態に入れる。逆止弁19、20のクラッキング圧dと
eを、図3の点P1からP4の平行四辺形のパスを描くよ
う選ぶことにより、ケーブル内圧変化幅を、逆止弁のな
い場合の(A0+1)気圧から圧縮でき、ケーブル端末
部2 にかかる力を減少させることができる。逆止弁1
9のクラッキング圧dを0.5気圧、逆止弁20のクラッ
キング圧eを1.5気圧と選べば、絶縁容器真空引き時、絶
縁ガス充填した通常の使用時ともに、ケーブル内部と外
部の圧力差を最小の±0.5気圧にできる。この値はケー
ブル端末部にかかる力として十分許容し得る小さい値で
ある。
[0018] Once maintenance is completed, again, after evacuation, when we put an insulating gas, opens the check valve 19 in the cable external pressure (d + e-1) pressure shown at the point P 4 in FIG. 3, the cable pressure C is Start to rise. This state continues to the cable external pressure (A 0 -d) pressure shown at point P 1 in FIG. This returns to the original state and returns to the normal use state. The cracking pressure d and e of the check valve 19 and 20, from the point P 1 in FIG. 3 by choosing to draw a parallelogram path P 4, the cable pressure variation, in the absence of a check valve ( A 0 +1) The pressure can be compressed from the atmospheric pressure, and the force applied to the cable terminal 2 can be reduced. Check valve 1
If the cracking pressure d of 9 is 0.5 atm and the cracking pressure e of the check valve 20 is 1.5 atm, the pressure difference between the inside and outside of the cable can be minimized both when vacuuming the insulating container and during normal use filled with insulating gas. ± 0.5 atm. This value is a small value that is sufficiently acceptable as the force applied to the cable terminal.

【0019】上記の実施例は、ケーブル端末の片側封じ
の場合を説明した。逆止弁の組はメインテナンスの頻度
の高い絶縁容器の側につけたほうが良いが、高圧ケーブ
ルの両側につけてもよい。ケーブルの片側を気密にした
場合は、気密にした側の絶縁容器の絶縁ガス回収時に、
他方の絶縁容器の絶縁ガスも同時に回収して、ケーブル
内圧を少し下げておけばケーブル端末部にかかる圧力を
緩和することができる。
The above embodiment has described the case where the cable terminal is sealed on one side. The check valve set is preferably attached to the side of the insulating container where maintenance is frequently performed, but may be attached to both sides of the high-voltage cable. If one side of the cable is airtight, when recovering the insulating gas from the insulating container on the airtight side,
By simultaneously collecting the insulating gas in the other insulating container and slightly reducing the internal pressure of the cable, the pressure applied to the cable terminal can be reduced.

【0020】なお、高圧ケーブルの両側に逆止弁の組を
設けた場合は絶縁ガス回収時にもう一方の絶縁容器から
の絶縁ガス流入がおこるが、図3の点P1からP4の変化
のどの過程においても、大気が高圧ケーブル内やもう一
方の絶縁容器に流入するようなこともない。
[0020] In the case of providing the set of check valves on both sides of the high-voltage cable but occurs insulating gas flowing from the other insulated vessel at the insulating gas recovery, in terms P 1 in FIG. 3 P 4 changes In no case does the air flow into the high-voltage cable or into the other insulating container.

【0021】なお、この実施例において、説明は省略し
たが、高圧ケーブル7の中空部に多心線を挿入し、これ
を利用して電子顕微鏡が必要とする各種の制御電圧ある
いは信号を送り込むことが出来ることは言うまでもなか
ろう。
In this embodiment, although the description is omitted, a multi-core wire is inserted into the hollow portion of the high-voltage cable 7 and various control voltages or signals required by the electron microscope are transmitted using the multi-core wire. It goes without saying that you can do it.

【0022】本発明のもうひとつの実施例を図2により
説明する。図2は高圧電源まで含めた電子顕微鏡全体の
模式図であり、特に電界放出電子銃を使用した超高圧電
子顕微鏡の場合に好適な実施例である。この実施例は電
子顕微鏡本体部、高電圧電源部およびフローティング電
源部のそれぞれに対応して独立した絶縁容器1、45お
よび30が備えられた例を示す。
Another embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 2 is a schematic diagram of the entire electron microscope including a high-voltage power supply, and is a preferred embodiment particularly in the case of an ultra-high-voltage electron microscope using a field emission electron gun. This embodiment shows an example in which independent insulating containers 1, 45, and 30 are provided corresponding to the electron microscope main body, the high-voltage power supply, and the floating power supply, respectively.

【0023】図2の左側の絶縁容器1内には、電界放出
電子銃21、電界放出電子源22および加速管4と高圧
多心ケーブル端末部23が備えられ、これらと鏡体6で
いわゆる電子顕微鏡本体部を構成する。高圧多心ケーブ
ル端末部23には高圧多心ケーブル33が接続され、多
心線によって導入された高電圧は、電界放出電子銃2
1、加速管4等に供給される。
2, a field emission electron gun 21, a field emission electron source 22, an accelerating tube 4 and a high-voltage multicore cable terminal 23 are provided in the insulating container 1 on the left side of FIG. Construct the microscope body. The high-voltage multi-core cable 33 is connected to the high-voltage multi-core cable terminal 23, and the high voltage introduced by the multi-core wire is applied to the field emission electron gun 2.
1, supplied to the acceleration tube 4 and the like.

【0024】図2の右側は電子顕微鏡に必要な直流高電
圧を発生する高圧電源40を示す。高圧電源40の絶縁
容器45内には、昇圧回路(例えば、コッククロフト−
ルトン回路)41が備えられ、ここで発生した直流
高電圧は保護抵抗43を介して、高圧単心ケーブル端末
部46を介して導出する。なお、絶縁容器45内には他
にも昇圧回路41に使用されるコンデンサに溜まる電荷
をすみやかに放出させるための放電抵抗(図示せず)等
が設置される。高圧電源40は、また、昇圧トランス4
2と昇圧トランスを駆動する駆動電源44を備え、昇圧
トランス42により発生する高周波交流高電圧を昇圧回
路41に加えて所望の直流高電圧を得る。勿論このほか
に、高圧安定化のためのフィードバック回路(図示せ
ず)等を備える。
The right side of FIG. 2 shows a high-voltage power supply 40 for generating a DC high voltage required for an electron microscope. A booster circuit (for example, Cockcroft-
C o daltons circuit) 41 is provided, high DC voltage generated here via a protection resistor 43, is derived via a high-pressure single-core cable terminal portion 46. In addition, a discharge resistor (not shown) and the like for immediately discharging the electric charge stored in the capacitor used in the booster circuit 41 are provided in the insulating container 45. The high-voltage power supply 40 is connected to the step-up transformer 4.
2 and a drive power supply 44 for driving the step-up transformer. The high-frequency AC high voltage generated by the step-up transformer 42 is applied to the step-up circuit 41 to obtain a desired DC high voltage. Of course, in addition to this, a feedback circuit (not shown) for stabilizing the high voltage is provided.

【0025】図2の中央の絶縁容器30内には、電界放
出電子源21の表面を清浄にするため、電界放出電子源
21に通電して加熱するフラッシング電源や電子の電界
放出のための引き出し電圧を供給する電源、加速管での
静電レンズ作用を制御する電圧を供給する電源等をまと
めたフローティング電源31 が収められている。この
フローティング電源31は絶縁柱34の上の離隔板35
上に設置される。高圧電源40から高圧単心ケーブル端
末部46を介して導出された直流高電圧は、高圧単心ケ
ーブル32および他の高圧単心ケーブル端末部46を介
して絶縁容器30内に導入される。離隔板35は、この
供給される電位にフローティングしている。フローティ
ング電源31は低圧側(アース電位)に置かれた制御装
置36と光ファイバー37でつながり低圧側(アース電
位)から制御することができる。フローティング電源3
1の電力は離隔板35上に設けられた電池で供給され
る。この電力は低圧側からコンデンサを使って高周波で
送ったり、レーザー光を高圧側で受けて電力変換して供
給してもよい。フローティング電源31と制御装置36
間の通信は、光ファイバーでなく、赤外光等を利用した
空間光伝送によってもよい。絶縁容器30内には他にも
リップル低減用フィルタコンデンサや基準抵抗等が配置
されるがここでは図示していない。
In order to clean the surface of the field emission electron source 21, a flushing power supply for energizing and heating the field emission electron source 21 and a drawer for field emission of electrons are provided in the central insulating container 30 in FIG. A floating power supply 31 containing a power supply for supplying a voltage, a power supply for supplying a voltage for controlling an electrostatic lens action in the acceleration tube, and the like is stored. This floating power supply 31 is provided with a separation plate 35 on an insulating column 34.
Installed on top. The DC high voltage derived from the high-voltage power supply 40 via the high-voltage single-core cable end 46 is introduced into the insulating container 30 via the high-voltage single-core cable 32 and another high-voltage single-core cable end 46. The separation plate 35 is floating at the supplied potential. The floating power supply 31 is connected to a control device 36 placed on the low voltage side (earth potential) via an optical fiber 37 and can be controlled from the low voltage side (earth potential). Floating power supply 3
1 is supplied by a battery provided on the separation plate 35. This power may be transmitted at a high frequency from a low voltage side using a capacitor, or may be supplied by receiving a laser beam at a high voltage side and converting the power. Floating power supply 31 and control device 36
The communication between them may be by spatial light transmission using infrared light or the like instead of the optical fiber. In addition, a filter capacitor for reducing ripples, a reference resistor, and the like are arranged in the insulating container 30, but they are not shown here.

【0026】なお、高圧単心ケーブル32は導体ケーブ
ルよりも抵抗ケーブルである方が、ケーブルの容量成分
と抵抗成分により高周波リップル減衰効果が大きく高安
定な直流高圧電源ができる。しかし導体ケーブルを使っ
て絶縁容器内で抵抗を接続してもよい。
When the high-voltage single-core cable 32 is a resistance cable rather than a conductor cable, a high-voltage ripple attenuating effect and a highly stable DC high-voltage power supply can be obtained due to the capacitance and resistance components of the cable. However, the resistance may be connected in the insulating container using a conductor cable.

【0027】フローティング電源31からの電子源フラ
ッシング加熱用の線や、引き出し電圧印加用の線は高圧
多心ケーブル端末部23を介して導出され、高圧多心ケ
ーブル33をとおり他の高圧多心ケーブル端末部23を
介して絶縁容器1内に導入されて、電界放出電子銃21
に供給される。
A wire for heating the electron source from the floating power supply 31 and a wire for applying an extraction voltage are led out through the high-voltage multi-core cable terminal section 23 and pass through the high-voltage multi-core cable 33 to another high-voltage multi-core cable. The field emission electron gun 21 is introduced into the insulating container 1 through the terminal section 23 and
Supplied to

【0028】この実施例において、高圧多心ケーブル端
末部23と高圧単心ケーブル端末部46には第1の実施
例で説明した逆止弁対がついており、3つの絶縁容器の
どれか一つを開放しても、高圧ケーブルにかかる圧力差
は同じように低減されたものとなる。勿論、絶縁容器や
高圧ケーブル内に大気は流入しない。
In this embodiment, the high-voltage multi-core cable terminal section 23 and the high-voltage single-core cable terminal section 46 are provided with the check valve pair described in the first embodiment. , The pressure differential across the high-voltage cable is similarly reduced. Of course, the air does not flow into the insulating container or the high-voltage cable.

【0029】本実施例においては、高圧多心ケーブル3
3は高圧単心ケーブルの中空部に電子銃制御用の線を心
線として挿入したものである。この結果高圧多心ケーブ
ル33は導体ケーブルとなるが、昇圧回路41のスイッ
チングノイズ等は高圧単心ケーブル32の段階ですでに
十分減衰しており、電子顕微鏡本体には影響しない。高
圧多心ケーブル33によって導入された多心線は電界放
出電子源22、電界放出電子銃21、加速管4等に結線
され、制御装置36からの指令でフローティング電源3
1が電界放出電子銃21を制御し、電界放出電子ビーム
の放出を制御する。
In this embodiment, the high-voltage multicore cable 3
Reference numeral 3 denotes a wire for controlling an electron gun inserted into a hollow portion of a high-voltage single-core cable as a core wire. As a result, the high-voltage multi-core cable 33 becomes a conductor cable, but the switching noise and the like of the booster circuit 41 are already sufficiently attenuated at the stage of the high-voltage single-core cable 32 and do not affect the electron microscope main body. The multi-core wire introduced by the high-voltage multi-core cable 33 is connected to the field emission electron source 22, the field emission electron gun 21, the acceleration tube 4, and the like.
1 controls the field emission electron gun 21 and controls the emission of the field emission electron beam.

【0030】[0030]

【発明の効果】電子顕微鏡の本体と高圧電源が分離し、
その間を高圧ケーブルで結ぶ型の電子顕微鏡において、
高圧ケーブル端末部に互いに逆方向に導通をもつ逆止弁
の組を設け、クラッキング圧力を適切に選べばケーブル
にかかる圧力差は十分小さいものと出来るから高圧ケー
ブルの損傷を防ぐことが出来る。
The main body of the electron microscope and the high voltage power supply are separated,
In an electron microscope of the type that connects between them with a high-voltage cable,
If a set of check valves having conduction in opposite directions is provided at the end of the high-voltage cable and the cracking pressure is properly selected, the pressure difference applied to the cable can be made sufficiently small, so that damage to the high-voltage cable can be prevented.

【0031】さらに、本体と高圧電源各々の絶縁容器間
の気体の導通を制限できるのでメインテナンス等で一方
の絶縁容器を大気開放しても、もう一方の絶縁容器には
大気開放の際流入する小さなゴミや埃、湿気の混入がな
く、放電の危険性を少なくできる。
Furthermore, since gas conduction between the main body and the insulating container of each high-voltage power supply can be restricted, even if one of the insulating containers is opened to the atmosphere for maintenance or the like, a small flow that flows into the other insulating container when the air is opened to the atmosphere. There is no mixing of dust, dust and moisture, and the risk of discharge can be reduced.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の電子顕微鏡本体側の絶縁容器と高圧ケ
ーブルの接続の一実施例を示した模式図。
FIG. 1 is a schematic view showing one embodiment of connection between a high-voltage cable and an insulating container on the electron microscope main body side of the present invention.

【図2】本発明の高圧多心ケーブルを使用した超高圧電
界放出型電子顕微鏡の実施例を示した模式図。
FIG. 2 is a schematic view showing an embodiment of an ultra-high voltage field emission electron microscope using the high-voltage multicore cable of the present invention.

【図3】一対の導通方向を逆にした逆止弁の組を設けた
場合のケーブル外圧とケーブル内圧の関係を表すグラ
フ。
FIG. 3 is a graph showing a relationship between a cable external pressure and a cable internal pressure in a case where a pair of check valves having a pair of conducting directions reversed is provided.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1…絶縁容器、2…ケーブル端末部、3…電子銃、4…
加速管、5…電子加速部、6…鏡体、7…高圧ケーブ
ル、8…導線、10…電子源、11…ウェーネルト、1
2…陽極、13…加速電極、14…ブッシング、15…
金具、16…真空パッキン、17…先端電極、18…内
部導体、19…逆止弁(流入方向)、20…逆止弁(流
出方向)、21…電界放出電子銃、22…電界放出電子
源、23…高圧多心ケーブル端末部、30…絶縁容器
(フローティング電源用)、31…フローティング電
源、32…高圧単心ケーブル、33…高圧多心ケーブ
ル、34…絶縁柱、35…離隔板、36…制御装置、3
7…光ファイバー、40…高圧電源、41…昇圧回路、
42…高圧トランス、43…保護抵抗、44…駆動電
源、45…絶縁容器(高圧電源用)。
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Insulated container, 2 ... Cable terminal part, 3 ... Electron gun, 4 ...
Accelerator tube, 5: electron accelerator, 6: mirror, 7: high-voltage cable, 8: conducting wire, 10: electron source, 11: Wehnelt, 1
2 ... Anode, 13 ... Acceleration electrode, 14 ... Bushing, 15 ...
Metal fittings, 16: vacuum packing, 17: tip electrode, 18: internal conductor, 19: check valve (inflow direction), 20: check valve (outflow direction), 21: field emission electron gun, 22: field emission electron source , 23 ... High voltage multi-core cable end, 30 ... Insulated container (for floating power supply), 31 ... Floating power supply, 32 ... High voltage single core cable, 33 ... High voltage multi-core cable, 34 ... Insulation column, 35 ... Separation plate, 36 ... Control device, 3
7 optical fiber, 40 high-voltage power supply, 41 booster circuit
42 high-voltage transformer, 43 protection resistance, 44 drive power supply, 45 insulating container (for high-voltage power supply).

フロントページの続き (72)発明者 窪田 重雄 埼玉県比企郡鳩山町赤沼2520番地株式会 社日立製作所基礎研究所内 (72)発明者 松井 功 茨城県ひたちなか市市毛882番地株式会 社日立製作所計測器事業部内 (72)発明者 林 広一郎 茨城県ひたちなか市市毛882番地株式会 社日立製作所計測器事業部内 (72)発明者 竹原 秀明 茨城県日立市日高町五丁目1番1号日立 電線株式会社 日高工場内 (56)参考文献 特開 平4−332446(JP,A) 特開 平9−190723(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.6,DB名) H01J 37/248 Continued on the front page (72) Inventor Shigeo Kubota 2520 Akanuma-cho, Hatoyama-cho, Hiki-gun, Saitama Pref., Ltd.Hitachi, Ltd. Within the Business Unit (72) Inventor Koichiro Hayashi 882 Ma, Hitachinaka-shi, Ibaraki Pref.Hitachi, Ltd.Measurement Equipment Division (72) Inventor Hideaki Takehara 5-1-1 Hidakacho, Hitachi City, Ibaraki Prefecture Hitachi Cable, Ltd. (56) References JP-A-4-332446 (JP, A) JP-A-9-190723 (JP, A) (58) Fields investigated (Int. Cl. 6 , DB name) H01J 37 / 248

Claims (4)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】絶縁ガスを充填された絶縁容器内に電子顕
微鏡の必要とする高電圧が絶縁ガスを充填した中空の高
圧ケーブルによって供給される電子顕微鏡であって、前
記絶縁容器内に備えられる高圧ケーブルの少なくとも片
側の端末に、互いに逆方向に導通を持ち且所定のクラッ
キング圧力を持つ逆止弁の組を設けたことを特徴とする
電子顕微鏡。
1. An electron microscope in which a high voltage required by an electron microscope is supplied by a hollow high-pressure cable filled with an insulating gas into an insulating container filled with an insulating gas, the electron microscope being provided in the insulating container. An electron microscope, wherein at least one end of a high-voltage cable is provided with a set of check valves having conduction in opposite directions and having a predetermined cracking pressure.
【請求項2】前記逆止弁が、逆止弁のケーブル内部へ流
入する方向にクラッキング圧力が1気圧より小さい逆止
弁、ケーブル外部へ流出する方向にクラッキング圧力が
1気圧より大きい逆止弁の対である請求項1記載の電子
顕微鏡。
2. The check valve according to claim 1, wherein the check valve has a cracking pressure of less than 1 atm in a direction of flowing into the cable of the check valve, and a check valve having a cracking pressure of more than 1 atm in a direction of flowing out of the cable. 2. The electron microscope according to claim 1, which is a pair of:
【請求項3】電子顕微鏡本体部、電子顕微鏡の必要とす
る高電圧電源を発生する高電圧電源部および該高電圧電
源に電子顕微鏡の必要とする制御電圧等を付加するフロ
ーティング電源部を備え、それぞれが絶縁ガスを充填さ
れた絶縁容器内に絶縁ガスを充填した中空の高圧ケーブ
ルによって連結された電子顕微鏡であって、前記絶縁容
器内に備えられる高圧ケーブルのそれぞれの端末に、互
いに逆方向に導通をもつ逆止弁の組を設けたことを特徴
とする電子顕微鏡。
3. An electron microscope main body, a high-voltage power supply for generating a high-voltage power supply required by the electron microscope, and a floating power supply for adding a control voltage and the like required by the electron microscope to the high-voltage power supply. Electron microscopes each connected by a hollow high-voltage cable filled with an insulating gas in an insulating container filled with an insulating gas, and connected to respective terminals of the high-voltage cable provided in the insulating container in directions opposite to each other. An electron microscope comprising a set of check valves having conduction.
【請求項4】前記電子顕微鏡本体部とフローティング電
源部とを結ぶ高圧ケーブルの中空部に多心線が挿入され
た請求項1または3記載の電子顕微鏡。
4. The electron microscope according to claim 1, wherein a multi-core wire is inserted into a hollow portion of the high-voltage cable connecting the electron microscope body and the floating power supply.
JP10069606A 1998-03-19 1998-03-19 electronic microscope Expired - Lifetime JP2889872B1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP10069606A JP2889872B1 (en) 1998-03-19 1998-03-19 electronic microscope

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP10069606A JP2889872B1 (en) 1998-03-19 1998-03-19 electronic microscope

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2889872B1 true JP2889872B1 (en) 1999-05-10
JPH11273611A JPH11273611A (en) 1999-10-08

Family

ID=13407685

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP10069606A Expired - Lifetime JP2889872B1 (en) 1998-03-19 1998-03-19 electronic microscope

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2889872B1 (en)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP2757571B1 (en) * 2013-01-17 2017-09-20 IMS Nanofabrication AG High-voltage insulation device for charged-particle optical apparatus
WO2017090129A1 (en) * 2015-11-25 2017-06-01 株式会社日立製作所 Charged particle beam device

Also Published As

Publication number Publication date
JPH11273611A (en) 1999-10-08

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN102256430B (en) For the ionogenic plasma ignition device of inductively coupled plasma
US7176469B2 (en) Negative ion source with external RF antenna
EP0523699B1 (en) Charged particle beam apparatus, ionpump and method of pumping
KR101446187B1 (en) High voltage insulator for preventing instability in an ion implanter due to triple junction breakdown
US5146140A (en) Method and apparatus to reduce Hg loss in rf capacitively coupled gas discharges
TW400532B (en) Dual-walled exhaust tubing for vacuum pump
US6975072B2 (en) Ion source with external RF antenna
JP2889872B1 (en) electronic microscope
CN109892018B (en) X-ray generating device and X-ray photographing system
EP1367609B1 (en) High-voltage electric apparatus
KR20030081060A (en) High-frequency electron source, in particular a neutralizer
US4703234A (en) Charged-particle accelerator
US3816790A (en) Linear cathode high-energy electron beam apparatus
JP2003016987A (en) Schottky electron gun and electron beam device
TWI446395B (en) Pulse electron source and pulsed electron source control method
JPH0559536B2 (en)
JP2007324095A (en) Plasma treatment device, and its treatment method
KR100746261B1 (en) A High-Voltage Connector of an Ion Source
JPS6089049A (en) Device for attaching and detaching high voltage member
CN112582247B (en) Small vacuum device and method for trapping ions
EP3690920A2 (en) Magnetrons
Hernandez-Garcia et al. Inverted Geometry Ceramic Insulators in High Voltage DC Electron Guns for Accelerators
Harris et al. Compact high‐pressure electron‐beam‐controlled laser system
JPH0498732A (en) Microwave tube device
JPS6028131B2 (en) Isolation transformer for charged particle sources