JP4514998B2 - Electron beam generator and photocathode containing cartridge - Google Patents
Electron beam generator and photocathode containing cartridge Download PDFInfo
- Publication number
- JP4514998B2 JP4514998B2 JP2001228089A JP2001228089A JP4514998B2 JP 4514998 B2 JP4514998 B2 JP 4514998B2 JP 2001228089 A JP2001228089 A JP 2001228089A JP 2001228089 A JP2001228089 A JP 2001228089A JP 4514998 B2 JP4514998 B2 JP 4514998B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- photocathode
- cartridge
- lid
- electron beam
- beam generator
- 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 - Fee Related
Links
- 238000010894 electron beam technology Methods 0.000 title claims description 105
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims description 45
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 claims description 45
- 230000004308 accommodation Effects 0.000 claims description 10
- 239000012528 membrane Substances 0.000 claims description 10
- 230000001678 irradiating effect Effects 0.000 claims description 8
- 230000035945 sensitivity Effects 0.000 description 30
- 230000007420 reactivation Effects 0.000 description 21
- 239000000758 substrate Substances 0.000 description 20
- 239000000463 material Substances 0.000 description 19
- 238000000034 method Methods 0.000 description 15
- 230000001133 acceleration Effects 0.000 description 14
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 14
- 238000001125 extrusion Methods 0.000 description 13
- 230000008569 process Effects 0.000 description 13
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 12
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 8
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 8
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 description 6
- 238000003860 storage Methods 0.000 description 6
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 description 5
- 239000010949 copper Substances 0.000 description 5
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 5
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 5
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 4
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 4
- 238000000151 deposition Methods 0.000 description 4
- 230000005684 electric field Effects 0.000 description 4
- 238000000608 laser ablation Methods 0.000 description 4
- 229910001220 stainless steel Inorganic materials 0.000 description 4
- 239000010935 stainless steel Substances 0.000 description 4
- 238000007740 vapor deposition Methods 0.000 description 4
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 230000003750 conditioning effect Effects 0.000 description 3
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 description 3
- 238000001179 sorption measurement Methods 0.000 description 3
- 238000012546 transfer Methods 0.000 description 3
- 229910002704 AlGaN Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910002601 GaN Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910001218 Gallium arsenide Inorganic materials 0.000 description 2
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000008021 deposition Effects 0.000 description 2
- 230000006866 deterioration Effects 0.000 description 2
- 230000005284 excitation Effects 0.000 description 2
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 2
- 239000012634 fragment Substances 0.000 description 2
- 229910000833 kovar Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 2
- 238000003825 pressing Methods 0.000 description 2
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 2
- 238000011084 recovery Methods 0.000 description 2
- 238000011160 research Methods 0.000 description 2
- 238000003466 welding Methods 0.000 description 2
- 229910025794 LaB6 Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000004075 alteration Effects 0.000 description 1
- 230000000903 blocking effect Effects 0.000 description 1
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000000919 ceramic Substances 0.000 description 1
- 230000008859 change Effects 0.000 description 1
- 230000002542 deteriorative effect Effects 0.000 description 1
- 229910003460 diamond Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010432 diamond Substances 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 239000003574 free electron Substances 0.000 description 1
- 239000003779 heat-resistant material Substances 0.000 description 1
- 229910052738 indium Inorganic materials 0.000 description 1
- APFVFJFRJDLVQX-UHFFFAOYSA-N indium atom Chemical compound [In] APFVFJFRJDLVQX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 1
- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 description 1
- 229910001120 nichrome Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000005658 nuclear physics Effects 0.000 description 1
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 1
- 230000035515 penetration Effects 0.000 description 1
- 238000007789 sealing Methods 0.000 description 1
- 238000004904 shortening Methods 0.000 description 1
- 239000002344 surface layer Substances 0.000 description 1
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 1
Images
Landscapes
- Electron Sources, Ion Sources (AREA)
- Electron Beam Exposure (AREA)
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、光電面を用いて電子線を発生させる電子線発生装置及びこれに用いることができる光電面収容カートリッジに関する。
【0002】
【従来の技術】
電子線発生装置は自由電子レーザ、電子線露光、電子顕微鏡等に応用されており、電子線発生装置の電子源として光電面を用いた従来例として、「核物理研究における実験装置及び実験手法(Nuclear Instruments and Methods in Physics Research A 356(1995)」の第167頁〜第176頁の「高い平均出力のレーザを用いたフォトカソード入射装置の結果(Results from the average power laser experiment photocathode injector test)」がある。この文献に開示された電子線発生装置は、専用の超高真空チャンバ内で下地基板上にCs、K及びSbを蒸着することにより、下地基板上にCsK2Sbからなる光電面を製膜する製膜部と、この光電面をマイクロ波加速空洞まで移動させる移動部と、を備え、マイクロ波加速空洞内で光電面にレーザ光を照射し光電面内の電子を励起させ真空中に電子を放出させることにより電子線を発生させている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】
量子効率で代表される光電面の感度は、真空中の残留ガス分子の光電面上への吸着及び光電面へのレーザ光の照射により劣化し、劣化が進むと所望の強度の電子線が得られなくなる。この場合、上記文献の電子線発生装置では、劣化した光電面を上記専用の超高真空チャンバ内に移動させ、この光電面上にCs、K及びSbを蒸着させることによりCsK2Sbからなる膜を製膜し、この新たな光電面を用いて電子線を発生させている。
【0004】
しかし、光電面の製膜にはノウハウがあり、光電面の生産者と電子線発生装置の使用者とは一般に異なるので、上記文献の装置の使用者にとって高い量子効率を有する光電面を確実に作製するのは難しかった。
【0005】
また、上記文献の装置はマイクロ波加速空洞と異なる専用の超高真空チャンバ内で光電面を製膜するので、製膜中に電子線を発生させることができない。光電面の製膜には長時間を要するので、使用者にとっては大変不便であった。
【0006】
本発明は、電子線発生装置の使用者が光電面の製膜をする必要がない電子線発生装置及びこれに用いることができる光電面収容カートリッジを提供することである。
【0007】
【課題を解決するための手段】
本発明に係る電子線発生装置は、光電面と、内部に光電面が収容されるカートリッジと、光電面から放出される電子をカートリッジの外部に取り出すことができるようにするために光電面が最初に使用される前に開けられものであり内部とカートリッジの外部とを遮断する蓋と、を含む光電面収容カートリッジを保持する手段と、保持する手段で保持された光電面収容カートリッジの蓋を開ける手段と、蓋が開けられた光電面収容カートリッジの光電面から電子を放出させるために光電面にレーザ光を照射するレーザ光照射手段と、を備えたことを特徴とする。
【0008】
本発明に係る電子線発生装置は、蓋を開けるだけで光電面の使用が可能となる光電面収容カートリッジを利用する。蓋を開ける手段により光電面収容カートリッジの蓋を開け、レーザ光照射手段により光電面にレーザ光を照射することにより、電子線を発生させている。よって、電子線発生装置の使用者は光電面を製膜することなく電子線発生装置を使用することができる。
【0009】
本発明に係る電子線発生装置において、カートリッジは蓋があてがわれる開口を有し、電子線発生装置は光電面をカートリッジの開口に通すことにより光電面をカートリッジの外部に移動させる手段を備え、レーザ光照射手段からのレーザ光は、カートリッジの外部に移動させられた光電面に照射されるようにすることができる。これによれば、光電面をカートリッジの外部に移動させてから光電面にレーザを照射し、電子線を発生させることができる。
【0010】
本発明に係る電子線発生装置は、複数の光電面収容カートリッジの中から少なくとも一つが使用され、他を取り替え可能に待機させる手段を備えるようにすることができる。これによれば、ある光電面収容カートリッジの光電面の感度が劣化した場合、直ちに他の光電面収容カートリッジの光電面に交換できる。よって、電子線発生装置を効率的に使用することができる。
【0011】
本発明に係る電子線発生装置において、蓋は金属膜を含み、蓋を開ける手段は、金属膜を破る膜破り手段を含めることができる。これによれば、光電面収容カートリッジの蓋は金属膜を含む蓋としている。この蓋を開けるために膜破り手段を備えている。
【0012】
本発明に係る電子線発生装置において、膜破り手段は閉じた状態と開いた状態とに切り替え可能であって、この切り替えをするレバーを含み、電子線発生装置は、膜破り手段に向けて光電面収容カートリッジを押し出す手段を備え、光電面収容カートリッジが押し出されることにより、金属膜が閉じた状態の膜破り手段に突き刺さり、光電面収容カートリッジがさらに押し出されることにより、光電面収容カートリッジを介してレバーが押圧されて膜破り手段が開いた状態に切り替わることにより金属膜が破られるようにすることができる。これによれば、膜破り手段が開いた状態となることにより、破かれた金属膜は光電面収容カートリッジの端部の側面側に押し退けられるので、光電面が破られた金属膜により損傷するのを防ぐことができる。
【0013】
本発明に係る電子線発生装置において、保持する手段は、一方の端部及び他方の端部を有するカバーが被せられた光電面収容カートリッジが乗せられるスライダを含み、カバーの一方の端部と光電面収容カートリッジの蓋との間に所定距離が設けられた状態でカバーの他方の端部がスライダに当接され、押し出す手段が光電面収容カートリッジをスライダと一体に押し出すことにより、カバーの一方の端部によりレバーが押圧されるようにすることができる。これによれば、カバーの一方の端部が光電面収容カートリッジの蓋と接触していないので、カバーがレバーを押圧した際に生じる反作用は、主にカバーを介してスライダに伝達される。これにより、光電面収容カートリッジを上記反作用の衝撃から保護することができる。
【0014】
本発明に係る電子線発生装置において、蓋を開ける手段は、蓋を取り外す手段を含むようにすることができる。これによれば、ネジ等で蓋がカートリッジに固定されている場合、蓋を取り外す手段により蓋が開けられる。
【0015】
本発明に係る電子線発生装置において、光電面収容カートリッジは、ネジにより蓋がカートリッジに固定されており、蓋を取り外す手段は、カートリッジを回すことにより、蓋をカートリッジから取り外すようにすることができる。
【0016】
本発明に係る光電面収容カートリッジは、光電面と、内部に光電面が収容されるカートリッジと、光電面から放出される電子をカートリッジの外部に取り出すことができるようにするために光電面が最初に使用される前に開けられものであり、内部とカートリッジの外部とを遮断する蓋と、を備え、カートリッジは蓋があてがわれる開口を有し、開口を通してカートリッジの外部に光電面が移動可能に光電面を保持する手段を備えたことを特徴とする。
【0017】
本発明に係る光電面収容カートリッジによれば、蓋を開けるだけで光電面の使用が可能となる。よって、本発明に係る光電面収容カートリッジを電子線発生装置に利用すれば、電子線発生装置の使用者は光電面を製膜することなく電子線発生装置を使用することができる。また、これによれば、光電面収容カートリッジの外部で光電面から電子を放出させることができる。
【0018】
本発明に係る光電面収容カートリッジにおいて、蓋は金属膜を含み、金属膜を破ることにより蓋が開けられるようにすることができる。これは蓋の一態様である。
【0019】
本発明に係る光電面収容カートリッジにおいて、蓋を光電面収容カートリッジから取り外すことにより蓋が開けられるようにすることができる。これは蓋の他の態様である。例えば、ネジにより蓋がカートリッジに固定されている光電面収容カートリッジにおいて、ネジを外すことにより蓋がカートリッジから取り外される。
【0021】
【発明の実施の形態】
本発明の好適な実施形態について図面を用いて説明する。図1は本実施形態の第1実施形態に係る電子線発生装置1を側方から見た断面構造図である。図2は図1の電子線発生装置1をA-A線方向に沿って切断した断面図である。図1及び図2に示すように、電子線発生装置1は4本の光電面収容カートリッジ3が入れられるカートリッジボックス5と、光電面にレーザ光を照射する部屋であるレーザ光照射室73及びカートリッジボックス5が配置される待機室71から構成されるチャンバ7と、レーザ光照射室73に配置され光電面収容カートリッジ3の蓋である金属膜を破るための膜破り器9と、待機室71に挿入可能であり、光電面収容カートリッジ3の光電面31を移動させるための移動用パイプ11と、待機室71に挿入可能でありかつ移動用パイプ11と同軸でその外周に配置され、膜破り器9の位置まで光電面収容カートリッジ3を押し出す押出用パイプ13と、を備える。なお、光電面収容カートリッジ3は断面ではなく側面が示されている。カートリッジボックス5に入れられる光電面収容カートリッジ3は4本であるが、これ以外の複数本でもよいし、1本でもよい。
【0022】
チャンバ7の待機室71は光電面収容カートリッジ3の待機場所となる。待機室71は円筒部711及びその両端面となる端面部713,715で構成される。端面部713には開口717が形成され、これにより待機室71はレーザ光照射室73とつながっている。
【0023】
カートリッジボックス5は、待機室71の円筒部711と同軸の円筒形状を有する。カートリッジボックス5は、待機室71の端面部715側に配置された回転制御系51により、カートリッジボックス5の円周方向であるB方向に回転自在に待機室71内に配置されている。さらにカートリッジボックス5には光電面収容カートリッジ3の数に対応した数(ここでは4個)のスライダ55が取付けられている。スライダ55で光電面収容カートリッジ3が保持される。光電面収容カートリッジ3は、スライダ55に乗せられた状態で膜破り器9の位置まで押し出される。チャンバ7内は高温かつ真空状態とされるので、チャンバ7内に配置される部品(例えばカートリッジボックス5、スライダ55)の材料はステンレス等の金属が好ましい。待機室71の円筒部711には待機室71に通じるパイプ77の一方の端部が接続されている。パイプ77の他方の端部は排気/分析系25と接続されている。排気/分析系25によりチャンバ7内を真空にするための排気やチャンバ7内の残留ガス分子の分析をする。
【0024】
レーザ光照射室73は、端面部713の開口717と反対側に開口719を有し、開口719を覆うように位置決め板15が取付けられている。位置決め板15は光電面31から電子を放出させる際に光電面31の位置決め部となる貫通穴151を有する。貫通穴151は入口部153及び出口部155を有する。入口部153がレーザ光照射室73側に位置している。入口部153を覆うように位置決め板15に膜破り器9が取付けられている。膜破り器9は円錐形状の表面を有する円錐面部91を備える。円錐面部91の頂点は端面部713の開口717と対向している。
【0025】
待機室71の端面部715及びカートリッジボックス5には移動用パイプ11及び押出用パイプ13が通ることが可能な貫通穴75,53が形成されている。スライダ55には移動用パイプ11が通ることが可能な貫通穴57が形成されている。押出用パイプ13の一方の端部133は、制御系17により矢印C方向及びその逆である矢印D方向に移動可能な移動板19に固定されている。制御系17により移動板19が矢印C方向に移動したとき、押出用パイプ13の他方の端部135がスライダ55に矢印C方向の力を加える。これにより、光電面収容カートリッジ3はスライダ55と一体の状態でレーザ光照射室73に押し出させる。
【0026】
移動用パイプ11は移動板19の貫通穴を通り制御系17に接続されている。移動用パイプ11は制御系17により矢印C、D方向及び回転の制御がされる。移動板19と待機室71の端面部715とはベローズ23により接続されている。これにより、端面部715の貫通穴75を外部雰囲気から遮断している。移動板19と端面部715との間にある移動用パイプ11及び押出用パイプ13はベローズ23により覆われている。
【0027】
次に、膜破り器9の構造の詳細を説明する。図3は位置決め板15に取付けられた膜破り器9の斜視図である。円錐面部91は、その内部に空間を有しかつその円錐形状の頂点から底面に沿って二つに割れる構造をしている。二つに割れた一方が半円錐面部911であり、他方が半円錐面部913である。半円錐面部911(913)の表面には、レバー92(95)の一方の端部が取付けられている。レバー92(95)は位置決め板15に取付けられた支点部93(96)を中心として回動する。位置決め板15とレバー92(95)の他方の端部はバネ94(97)により接続されている。バネ94(97)は伸びる方向に付勢されている。これにより、レバー92(95)の他方の端部に力が作用しないとき、円錐面部91が閉じた状態となる。
【0028】
一方、レバー92(95)の他方の端部に力が作用することにより円錐面部91が開いた状態となる。図4は円錐面部91が開いた状態の斜視図であり、図5はその平面図である。レバー92(95)の他方の端部に矢印C方向、つまり図1において端面部713の開口717から位置決め板15に向かう方向に力が作用したとき、円錐面部91が開いた状態となる。
【0029】
次に、第1実施形態に係る光電面収容カートリッジ3について説明する。図6は光電面収容カートリッジ3の斜視図である。光電面収容カートリッジ3は光電面31を真空封止したものであり、円筒部32と、円筒部32の一方及び他方の開口側に位置する端部33,34と、これらの中に収容された光電面31及びベローズ36と、を備える。円筒部32、端部33,34により内部に光電面31が収容されたカートリッジの一例が構成される。
【0030】
図7は端部33の側断面図である。端部33はリング状をしており、その内周面で規定される開口331には、光電面31と対向するように金属膜35があてがわれている。金属膜35は例えば溶接により端部33の内周面に取付けられている。金属膜35は、光電面31から放出される電子をカートリッジ(円筒部32、端部33,34)の外部に取り出すことができるようにするために光電面31が最初に使用される前に開けられものであり、カートリッジの内部と外部とを遮断する蓋の一例である。光電面収容カートリッジ3が図1に示す押出用パイプ13によりレーザ光照射室73に押し出されたとき、金属膜35は円錐面部91により破られことにより、光電面収容カートリッジ3の蓋が開けられるのである。
【0031】
金属膜35は、破られるときにチャンバ7内に金属膜35の破片が飛び散らずかつチャンバ7内にガスを放出しない材料が好ましい。また、金属膜35の厚みは円錐面部91により破ることが可能な大きさである。よって、金属膜35の材料としては、例えばコバールであり、その厚みは例えば約30μmである。金属膜35の厚みは、例えば5〜50μmである。
【0032】
図8は端部34の側断面図である。端部34の端面において中央部分は周辺部分より厚みが大きく、中央部分には図1に示す移動用パイプ11が通る貫通穴341が形成されている。また、中央部分にはベローズ36の一方の端部が例えば溶接により取付けられている。ベローズ36の他方の端部には基板37を介して光電面31が取付けられている。移動用パイプ11の先端部113は図1に示す貫通穴75,53,57を通り、貫通穴341を通ることによりベローズ36の内部に入ることができる。ベローズ36は開口331(図7)を通してカートリッジの外部に光電面31が移動可能に保持する手段の一例である。
【0033】
図6を用いて光電面収容カートリッジ3の説明を続ける。円筒部32内にはベローズ36を通すアノードリング38が配置されている。アノードリング38は再活性化後の光電面31の感度をモニターする際に使用される。すなわち、モニター用の光を再活性化後の光電面31に照射し、これにより生じる光電流を、アノードリング38を用いて測定することにより、光電面31の感度をモニターするのである。また、円筒部32内には光電面31の再活性化用の供給源39が配置されている。アノードリング38及び供給源39は、それぞれ導電性金属のリボン(図示せず)により保持されている。リボンは、円筒部32内に埋め込まれた導電性金属のピン(図示せず)と電気的に接続されている。ピンを介してアノードリング38及び供給源39に外部から電圧が印加される。なお、供給源39の代わりに蒸着源を配置することもできる。蒸着源の蒸着物質を通電やレーザーアブレーションすることにより、光電面31の表面上に数nm〜数十nm程度の膜厚でコーティングする。これにより、光電面31の感度を劣化させる残留ガス分子の影響を少なくできるので、光電面31の長寿命化が可能となる。蒸着源、アノードリング38、供給源39は本発明に係る光電面収容カートリッジにとって必須ではなく、必要に応じて配置するものである。
【0034】
光電面31の材料としては、例えば、ダイヤモンド,GaN,AlGaN,InGaN,Cs2Te,Rb:Cs2Te,Cs-K-Te,Rb-Te,K-Te,GaAs,CsK2Sb,Cs3Sb,PbCs,Cu,Mg,LaB6がある。光電面31を保持する基板37の材料は、ステンレス等の金属が用いられる。光電面31が反射型の場合、光電面31は金属や半導体でできた円板状の下地基板の上に製膜される。光電面31が透過型の場合、光電面31はガラスでできた円板状の下地基板の上に成膜される。特にこの場合には光電面31を保持する基板37にはレーザ光を通すための貫通孔が形成される。円筒部32の材料は例えばUV透過ガラスであり、端部33,34、ベローズ36の材料はコバールやステンレスである。円筒部32、端部33,34、ベローズ36、基板37の材料はこれらに限定されず、耐熱性がありガスを放出しないならば他の材料も使用することができる。
【0035】
次に、電子線発生装置1の動作について図1、図2、図9〜図13を用いて説明する。図9〜図13は、電子線発生装置1の動作を説明するための図であり、光電面収容カートリッジ3A、膜破り器9及びそれらの周囲に位置する部品の断面が示されている。図1、図9〜図13に示す光電面収容カートリッジ3Aにおいてアノードリング38及び供給源39の図示は省略されている。
【0036】
図1に示すように、レーザ光照射室73の入口である開口717と対向する光電面収容カートリッジ3(図面では光電面収容カートリッジ3A)が、膜破り器9に向けてレーザ光照射室73に押し出される光電面収容カートリッジ3である。まず、図9に示すように、図1の制御系17により移動板19を矢印C方向に直線移動させ、押出用パイプ13の端部135を端面部715の貫通穴75及びカートリッジボックス5の貫通穴53に通し、押出用パイプ13の端部135をスライダ55Aの底面部に当接させる。移動板19の上記直線移動によりベローズ23が縮められる。
【0037】
図10に示すように、図1の制御系17により移動用パイプ11を矢印C方向に直線移動させ、移動用パイプ11を貫通穴75,53、スライダ55Aの貫通穴57、光電面収容カートリッジ3Aの端部34の貫通穴341(図9)に通し、光電面収容カートリッジ3Aのベローズ36内部に挿入し、移動用パイプ11の先端部113を基板37の位置に到達させる。移動用パイプ11の先端部113には外ネジが形成され、基板37には内ネジが形成されている。これらのネジは同じ規格である。図1の制御系17により移動用パイプ11を回転させ、先端部113の外ネジを基板37の内ネジに締めることにより、先端部113を基板37に固定する。
【0038】
次に、図11に示すように、図1の制御系17により移動用パイプ11を矢印D方向に直線移動させ、ベローズ36の長さを最短にする。そして、図12に示すように、図1の制御系17により押出用パイプ13を矢印C方向に直線移動させ、押出用パイプ13の端部135でスライダ55Aの底面部を押すことにより、光電面収容カートリッジ3Aをスライダ55Aと一体の状態でレーザ光照射室73に向けて押し出す。これにより、光電面収容カートリッジ3Aの金属膜35は、閉じた状態の円錐面部91の頂点部に衝突する。この頂点部は尖っているので、押出用パイプ13でスライダ55Aの底面部をさらに押すことにより、円錐面部91により金属膜35に穴が開けられる。そして、押出用パイプ13でスライダ55Aの底面部をさらに押すと、スライダ55Aの先端部により半円錐面部911のレバー92及び半円錐面部913のレバー95が矢印C方向に押される。これにより、半円錐面部911,913が開き始め、半円錐面部911,913により金属膜35が破かれる。レバー92,95がさらに矢印C方向に押されることにより、半円錐面部911,913の開きがさらに大きくなるので、半円錐面部911,913により破かれた金属膜35は光電面収容カートリッジ3Aの端部33の側面側に押し退けられる。
【0039】
次に、図13に示すように、図1の制御系17により移動用パイプ11を矢印C方向に直線移動させ、光電面31を開いた半円錐面部911,913で形成される空間を通すことにより、光電面収容カートリッジ3Aの外部に移動させ、位置決め板15の貫通穴151に入る。貫通穴151の出口部155の径は基板37の径より小さいので、基板37が出口部155に当接することにより光電面31の位置決めがなされる。この状態で光電面31にレーザ光LBを照射し、光電面31から電子を放出させることにより電子線を発生させる。
【0040】
第1実施形態の光電面31は透過型であり、レーザ光LBを光電面31に照射する径路は以下の通りである。まず、図2に示すレーザ光源21で発生したレーザ光LBは、待機室71の円筒部711に形成されたレーザ導入口721を通り待機室71に入る。そして、図14に示すように、レーザ光LBは押出用パイプ13の貫通孔131及び移動用パイプ11の貫通孔111を通り、移動用パイプ11内に入る。レーザ光LBは移動用パイプ11内に配置された反射ミラー115により、先端部113に向けて反射される。そして、レーザ光LBは基板37の貫通孔を透過し光電面31に入射することにより、光電面31から電子線EBが発生する。
【0041】
第1実施形態において、移動用パイプ11の貫通孔111から光電面31までの距離は例えば30cm以下にすることができる。よって、レーザ光LBのアライメントは、光電面に加速器側からレーザ光を入射する反射型に比べて非常に容易となる。また、反射型では斜め方向から光電面にレーザ光を照射しなければならないので、レーザ光のビームが楕円形となる。よって、反射型は楕円形の長軸方向のエミッタンスが大きくなる。これに対して、透過型である第1実施形態は光電面31に直角にレーザ光LBを照射できるので、低いエミッタンスが得られる。なお、光電面31が透過型の場合を説明したが、光電面31が反射型の場合も本発明を適用することができる。
【0042】
真空のチャンバ内にガラス管に真空封入された光電面を配置し、ガラス管を割り、光電面を位置決め板の位置まで移動させることにより、光電面の位置決めをすることもできる。しかし、この場合、割れたガラス管の破片や粒により、チャンバ7を真空にする排気/分析系25の排気系が性能低下したり故障することがある。第1実施形態では、破られたものが金属膜なのでこのような問題が生じにくい。
【0043】
なお、第1実施形態において、半円錐面部911,913や破られた金属膜35により、光電面31が損傷しない位置に光電面31を配置する必要がある。第1実施形態では図12に示すようにベローズ36の長さを最短にすることにより、光電面31の損傷を防いでいる。光電面31が損傷しない位置ならばベローズ36の長さは最短でなくてもよい。
【0044】
さて、図13に示す光電面収容カートリッジ3Aの光電面31は使用によりその感度が劣化するので、他の光電面収容カートリッジ3の光電面31と交換する必要がある。この動作を説明する。まず、制御系17により移動用パイプ11を矢印D方向に移動させることにより、図12に示すようにベローズ36の長さを最短にする。そして、制御系17により移動用パイプ11及び移動板19(図1)を矢印D方向に移動させることにより、移動用パイプ11に基板37が固定された光電面収容カートリッジ3Aを待機室71に戻す(図11)。次に、制御系17により移動用パイプ11を回転させることにより、移動用パイプ11の先端部113の外ネジを基板37の内ネジから外す。次に、図1に示すように、制御系17により移動用パイプ11及び移動板19を矢印D方向に移動させることにより、移動用パイプ11及び押出用パイプ13はカートリッジボックス5の貫通穴53及び待機室71の貫通穴75を通って抜き取られる。そして、図2に示す回転制御系51によりカートリッジボックス5をB方向のいずれかに回すことにより、他の光電面収容カートリッジ3をレーザ光照射室73の開口717と対向する位置に移動させる。そして、光電面収容カートリッジ3Aを用いて先程の説明と同様に、他の光電面収容カートリッジ3の光電面31を位置決め板15に位置決めし、レーザ光LBを光電面31に照射することにより電子線を発生させる。
【0045】
一方、光電面収容カートリッジ3Aの感度が劣化した光電面31は、再活性化することにより、光電面31の再使用が可能となる。図2に示すように、待機室71のうち再活性化処理がされる場所には、ガラス窓部79が設けられている。ガラス窓部79は、図2において裏側、つまりレーザ光照射室73側に位置する。再活性化をするには、回転制御系51によりカートリッジボックス5を回すことにより、再活性化が必要な光電面31を有する光電面収容カートリッジ3Aをガラス窓部79と対向する位置に移動させる(図15)。そして、ガラス窓部79を介して感度測定用レーザ光を光電面収容カートリッジ3A内の光電面31に照射することにより、光電面31の感度を確認する。光電面31の感度を確認しながら再活性化処理をする。これにより、光電面31の感度が回復し、光電面31の再使用が可能となる。再活性化には、(1)加熱による再活性化、(2)Cs蒸着による再活性化、(3)レーザアブレーションによる再活性化がある。なお、待機室71の円筒部711には観察窓723が取付けられており、観察窓723を介して再活性化処理がされている光電面31を観察することができる。
【0046】
(1)加熱による再活性化
光電面がCs2Teの場合、真空のチャンバ内の残留酸素分子が光電面の表面に吸着し、光電面の感度が大きく劣化することが知られている。光電面の加熱によりこの吸着酸素分子を光電面の表面から離脱させると、光電面の感度を回復させることができる。図16は光電面31の加熱装置を示す図である。光電面31を加熱するためのヒータ27が支持棒273の先端部に取付けられている。ヒータ制御系271はヒータ27の温度制御及びヒータ27の位置制御をする。ヒータ27は図2において待機室71の端面部715側に配置されている。
【0047】
図15に示すように、加熱による再活性化は、まず、ヒータ制御系271により支持棒273を直線移動させることにより、ヒータ27を待機室71内に入れ、ヒータ27を光電面収容カートリッジ3A内の基板37に接触させる。そして、ヒータ制御系271によりヒータ27を構成するセラミックスを表面にコーティングして電気的に絶縁したニクロム線に電流を流し、ヒータ27を発熱させることにより、光電面31を加熱し再活性化させる。
【0048】
再活性化による光電面の感度の回復程度について具体的に説明する。図17は、光電面の使用時間と光電流との関係及び光電流と光電面温度との関係を示すグラフである。横軸は光電面の使用時間(h)、つまり光電面にレーザ光を照射し電子線を発生させている時間を示している。左縦軸は光電面の光電流の相対値を示している。チャンバ内の真空度が約4×10-7Pa以下、励起用紫外線ランプの波長が254nm、ランプ光の照射径が3mmのときに流れる20μAの光電流を基準としている。右縦軸は光電面の温度(℃)を示している。図17中の矢印から分かるように、Cs2Teの光電面は使用により初期状態から約47%にまで感度が劣化している。この光電面の温度を加熱により約160℃上昇させると、光電面の感度は初期値の約83%にまで回復している。
【0049】
(2)Cs蒸着による再活性化
光電面の材料がGaAs,GaN,AlGaN,InGaNの場合、光電面の使用中その表面からCsが脱離することにより、光電面の感度が劣化することが知られている。図15に示す光電面収容カートリッジ3Aの光電面31を、ヒータ27の位置制御をするヒータ制御系271を用いて先程と同様の方法により移動させることにより、光電面31をCsの供給源39(図6)に近づける。Csの供給源39からCsを光電面31に供給することにより、光電面31の感度を回復させる。これによれば、光電面31にCsを非常に近い距離から供給可能であるので、少ないCs量で光電面31の感度を回復させることができる。Csの供給量が多くなるとチャンバ7を通り電子線の加速部等に入るCs量も多くなるので、加速電圧の放電や加速電極からの暗電流の増加等が問題となる。第1実施形態ではこのような問題を軽減することができる。
【0050】
(3)レーザアブレーションによる再活性化
光電面の材料がCu、Mg又はPbCsの場合、光電面の表面にチャンバ内の残留ガス分子が吸着することやそれによる光電面の変質により、光電面の感度の劣化が知られている。光電面の表面層をレーザアブレーションにより除去することにより、この感度の劣化を回復させることができる。
【0051】
図15に示すように、レーザアブレーションによる再活性化は、ガラス窓部79を介して図示しないレーザ光源から発生したレーザ光を待機室71に入射させ、光電面31上にレーザ光の焦点を合わせることで光電面31の表面をアブレーションさせる。焦点位置をスキャンすることで光電面31の表面全体の感度を回復させることができる。
【0052】
この再活性化による光電面の感度の回復程度について具体的に説明する。図18は、光電面の使用時間と光電流との関係を示すグラフである。横軸は光電面の使用時間(h)を示している。縦軸は光電面の光電流(nA)を示している。PbCsの光電面の使用条件は、チャンバ内の真空度が約5.3×10-7Pa以下、励起用紫外線ランプの波長が254nm、ランプ光の照射径が3mm、初期量子効率が8.6×10-4であった。
【0053】
光電面を上記条件により使用した場合における時間と光電流との関係をグラフ中に白丸で表している。光電面を約450時間使用後、波長248nm、周波数10HzのKrFエキシマレーザにより光電面の表面を約3分間スキャンし光電面の感度を回復させた(第1回再活性化)。その結果、光電面の感度は矢印Eの先端に示す値まで回復した。KrFエキシマレーザのエネルギーは2.7mJ/パルスであった。
【0054】
第1回再活性化後の光電面を再び上記条件により使用した場合における時間と光電流との関係をグラフ中に黒丸で表している。光電面を約520時間使用後、波長248nm、周波数10HzのKrFエキシマレーザにより光電面の表面を約3分間スキャンし光電面の感度を回復させた(第2回再活性化)。その結果、光電面の感度は矢印Fの先端に示す値まで回復した。KrFエキシマレーザのエネルギーは1.5mJ/パルスであった。光電面の量子効率は5.2×10-3、光電流は約300nAとなった。最初の光電流が約50nAなので光電面の感度は6倍になった。なお、グラフ中に白四角は第2回再活性化後の光電面を再び上記条件により使用した場合における時間と光電流との関係を表している。
【0055】
以上説明したように電子線発生装置1は、光電面31を収容した光電面収容カートリッジ3を備えている。光電面31を使用する際に蓋である金属膜35を破ることにより、光電面31を使用することができる。光電面の製膜にはノウハウがあり、電子線発生装置の使用者にとって高い量子効率を有する光電面を確実に作製するのは難しい。電子線発生装置1によれば使用者は光電面を製膜する必要がないので、光電面の生産者が作製した高い量子効率を有する光電面を使用することができる。
【0056】
また、電子線発生装置1によれば、ある光電面収容カートリッジ3の光電面31の感度が劣化した場合、直ちに他の光電面収容カートリッジ3の光電面31に交換できる。よって、光電面31の感度が劣化した場合、長時間を要する光電面の製膜の必要がないので電子線発生装置1を効率的に使用することができる。
【0057】
また、電子線発生装置1によれば、他の光電面収容カートリッジ3の光電面31を使用した状態で劣化した光電面31の再活性化処理ができるので、この点からも電子線発生装置1を効率的に使用することができる。
【0058】
また、電子線発生装置1によれば、カートリッジボックス5に種類の違う光電面31を入れることができるので、光電面31の種類の変更が容易となる。これにより、電子線の用途に応じて光電面31を変更する場合、その変更を容易にすることができる。
【0059】
次に、第1実施形態の変形例について説明する。図19は、この変形例に係る光電面収容カートリッジ3が配置された待機室71とその周辺の断面図である。図19において図9に示す符号と同一要素については同一符号を付すことによりその説明を省略する。
【0060】
光電面収容カートリッジ3は円筒状のカバー321で覆われている。カバー321の内径は光電面収容カートリッジ3の径とほぼ同一である。図20はカバー321の側断面図である。カバー321は高温真空状態で使用されるので、例えば、ステンレスのような耐熱性及びガスを放出しない材料が好ましい。カバー321の一方の端部323は、その中央部に膜破り器9の円錐面部91が通る貫通穴325と、その周辺部に膜破り器9のレバー92,95と当接する当接面327と、を有する。カバー321の他方の端部329は開口を有する。
【0061】
図19に示すように、変形例のスライダ55は光電面収容カートリッジ3の高さ方向に対応する方向の長さが短く、光電面収容カートリッジ3の端部34及びその付近にある一部の円筒部32を覆っているのみである。カバー321をその端部329の開口から光電面収容カートリッジ3の端部33に被せ、カバー321の端部329がスライダ55と当たる位置まで被せる。この状態でカバー321の端部327が光電面収容カートリッジ3の端部33と接触しないように、カバー321の長さを決めておく。端部33は光電面収容カートリッジ3の金属膜35を含む蓋に相当する。この状態におけるカバー321の端部327と光電面収容カートリッジ3の端部33との距離は、例えば約0.5mmである。光電面収容カートリッジ3の端部34は、図示しないが例えばビスによりスライダ55に保持されている。これにより、光電面収容カートリッジ3がスライダ55から外れるのを防いでいる。
【0062】
先程説明した光電面収容カートリッジ3Aの押し出し動作と同様に、図19に示す移動用パイプ11でベローズ36の長さを最短にし、押出用パイプ13により矢印C方向にスライダ55を押す。これにより、光電面収容カートリッジ3がレーザ光照射室73に押し出され、円錐面部91の先端により光電面収容カートリッジ3の金属膜35に穴が開けられる。さらに、押出用パイプ13によりスライダ55を押すと、カバー321の当接面327がレバー92,95を押圧することにより、半円錐面部911,913が開き、光電面収容カートリッジ3の金属膜35が破られる。上記のようにカバー321の端部327が光電面収容カートリッジ3の端部33と接触していないので、カバー321の当接面327がレバー92,95を押圧した際に生じる反作用は、主にカバー321を介してスライダ55に伝達される。これにより、光電面収容カートリッジ3のカートリッジ(端部33、円筒部32、端部34)を上記反作用の衝撃から保護することができる。光電面収容カートリッジ3のカートリッジが壊れやすい材料の際にこの変形例は有効である。
【0063】
次に、本実施形態の第2実施形態について説明する。図21は、第2実施形態に係る光電面収容カートリッジ4の断面図である。図21において、図6に示す第1実施形態に係る光電面収容カートリッジ3の要素と同一要素については同一符号を付すことによりその説明を省略する。
【0064】
光電面収容カートリッジ4は、光電面31を収容し一方の端部413に開口415を有する円筒容器41と、開口415にあてがわれるネジ式の蓋43と、を備える。蓋43の開閉の際に円筒容器41や蓋43には力が作用するので、これらの材料は金属が好ましい。蓋43にはガラス窓431が形成されている。ガラス窓431を介して、光電面を成膜するときに用いられる光を導入する。
【0065】
円筒容器41において、端部413の径を他の部分の径より小さくすることにより、端部413に段差を形成している。この段差と蓋43とで形成される空間にシール45を配置することにより、光電面収容カートリッジ4を密閉している。シール45の材料は、例えば、ゴムOリング、メタル中空Oリング、インジウム等の金属線材からなるリングがある。
【0066】
円筒容器41の他方の端部411のうち、光電面収容カートリッジ4の内側にはベローズ36が固定され、外側には凸部47が形成されている。凸部47は貫通穴471を有し、移動用パイプ11は貫通穴471を介してベローズ36内に入る。また、凸部47の側壁にはL型穴473が形成されている。
【0067】
次に、第2実施形態に係る電子線発生装置の構造について説明する。図22は第2実施形態に係る電子線発生装置2を側方から見た断面構造図である。図23は図22の電子線発生装置2をA-A線方向に沿って切断した断面図である。図22及び図23において、図1及び図2に示す第1実施形態に係る電子線発生装置1の要素と同一要素については同一符号を付すことによりその説明を省略する。
【0068】
第2実施形態において、待機室71には第1実施形態における再活性化処理のための場所が設けられておらず、その代わりに、その場所で蓋43を外す処理がなされる。このため、蓋43を外すための蓋外し装置61が図23の表側、つまりレーザ光照射室73の反対側に配置されている。回転制御系51によりB方向のいずれかにカートリッジボックス5を回すことにより、蓋43を外す処理がされる場所に光電面収容カートリッジ4を移動させる。
【0069】
図23に示すように、第2実施形態は第1実施形態と同様に、カートリッジボックス5に光電面収容カートリッジ4を入れるスペース59を四つ有する。しかし、それらのうち一箇所のスペース59(59A)にしかスライダ55が設けられていない。他のスペース59に蓋43が被さった光電面収容カートリッジ4を入れ、蓋43をカートリッジボックス5に固定する。これにより、光電面収容カートリッジ4がカートリッジボックス5に保持される。一方、スペース59Aには蓋43が被さった光電面収容カートリッジ4を入れず空にしておく。そして、蓋外し装置61により蓋43が外された光電面収容カートリッジ4をスペース59Aのスライダ55に乗せ、第1実施形態で説明したようにレーザ光照射室73へ押し出等がなされる。
【0070】
このように第2実施形態では蓋43を外すことにより光電面31を光電面収容カートリッジ4の外に取り出すことができるので、レーザ光照射室73に膜破り器を配置する必要がない。
【0071】
次に、光電面収容カートリッジ4から蓋43を外し、光電面収容カートリッジ4を押出用パイプ13でレーザ光照射室73に押し出すまでの動作を説明する。図24〜図27は、この動作を説明するための図であり、光電面収容カートリッジ4及びそれらの周囲に位置する部品の断面が示されている。図24〜図27に示す光電面収容カートリッジ4においてアノードリング38及び供給源39の図示は省略されている。
【0072】
まず、図24に示すように、光電面収容カートリッジ4を蓋43が外される場所に位置させる。蓋43はカートリッジボックス5に図示しないネジ等により固定されている。蓋外し装置61は、先端にフック613が取付けられた棒611と、棒611の動きを制御する制御系615と、を備える。制御系615により棒611を矢印C方向に直線移動させ、フック613を凸部47の貫通穴471に入れる。
【0073】
図25に示すように、制御系615により棒611を回転させ、フック613をL型穴473に嵌め込む。制御系615により棒611をさらに回転させることにより、円筒容器41を回転させ、蓋43を円筒容器41から外す。
【0074】
図26に示すように、制御系615により棒611を矢印D方向に直線移動させ、円筒容器41を待機室71から抜き出す。そして、図23に示すスライダ55を蓋43を外す処理がされた場所に移動させる。制御系615により棒611を矢印C方向に直線移動させ、フック613に引っかけられている円筒容器41をスライダ55に入れる。
【0075】
そして、カートリッジボックス5を図23の回転制御系51でB方向のいずれかに回転させることにより、図27に示すようにスライダ55をレーザ光照射室73と対向する位置に移動させる。そして、第1実施形態と同様にして、移動用パイプ11を基板37に固定させる。後の動作は第1実施形態と同じである。
【0076】
次に、本実施形態の応用例の一例について説明する。図28は電子線発生装置1を用いた高周波電子銃の断面構造図である。高周波電子銃は加速器用電子銃の一例であり、電子線発生装置1に加速用空洞83を有する共振器81を取付けた構造をしている。加速用空洞83の入口部85に光電面31が面するように、共振器81が位置決め板15に固定されている。加速用空洞83の出口部87から加速された電子線が出射される。
【0077】
図示しないマイクロ波発生装置により、例えば、Sバンド(2856MHz)のマイクロ波を加速用空洞83に入れ、加速用空洞83内に高電界を発生させる。高周波電子銃は、このマイクロ波の位相と光電面31に入射するレーザ光LBの位相を合わせることにより、この高電界を用いて光電面31から発生する電子を急速に加速する電子銃である。
【0078】
図28に示す高周波電子銃は、Cs2Teからなる透過型の光電面31をレーザ光源21(図2)で発生したYAGレーザの4倍波(266nm)のレーザ光LBで励起している。このとき、光電面31の量子効率が15%、レーザ光LBのエネルギーが31nJとすると、1nCのクーロン数のパルス電子が得られる。
【0079】
ところで、高周波電子銃は加速電界強度を上げるために、加速用空洞83内に電場をかけ続けるコンディショニング作業をする必要がある。コンディショニング作業の際、光電面の材料は無酸素銅であるのが好ましい。そこで、ある光電面収容カートリッジ3の光電面31の材料を無酸素銅とし、他の光電面収容カートリッジ3の光電面31の材料をCs2Teとする。無酸素銅の光電面31でコンディショニング作業をすることにより、他の光電面収容カートリッジ3の光電面31がイオンフィードバックや劣化した真空度での使用等により、光電面31の使用前に光電面31の感度が劣化するのを防ぐことができる。
【0080】
次に、本実施形態の応用例の他の例について説明する。図29は電子線発生装置1を用いた電子線露光装置の断面構造図である。電子線露光装置は電子線発生装置1を電子線露光用の電子銃としており、電子線発生装置1に真空チャンバである露光室101を取付けた構造をしている。露光室101の入口部103に光電面31が面するように、露光室101が位置決め板15に固定されている。露光室101内の入口部103と対向する位置には、半導体ウエハWが載置されるステージ105が配置されている。入口部103とステージ105との間の露光室101内には、入口部103側から順に、光電面31から発生した電子を加速する加速用電極107、加速した電子を偏向する偏向電極109、偏向した電子を収束させる電子レンズ102が配置されている。
【0081】
光電面31から発生した電子は加速用電極107により加速され、加速された電子は電子レンズ102によりビーム径が絞られて、半導体ウエハW上に照射される。そして、偏向電極109により電子を偏向することにより、半導体ウエハW上を走査する。これにより、半導体ウエハWのレジストを所定パターンに露光する。
【0082】
半導体ウエハWに微細な線幅の配線を形成するため、電子線露光装置には高輝度かつ微小なビームサイズの電子線が要求される。図29に示すような光電面を用いた電子線発生装置は、熱電子銃や電界放出型電子銃に比べて単色性の高い電子線放射が可能でるので、微細な線幅を形成するための露光を実現に有利である。また、図29に示す電子線露光装置は複数の光電面収容カートリッジ3を備えているので、ロスタイムの少ない電子線露光が可能となるので、スループットを向上させることができる。
【0083】
なお、図28及び図29の応用例は第1実施形態に係る電子線発生装置1を用いたが第2実施形態に係る電子線発生装置2を用いることもできる。
【0084】
また、本実施形態において、光電面31を光電面収容カートリッジ3,4の外部に移動させてから光電面31にレーザ光LBを照射し光電面31から電子を放出させている。しかしながら、光電面収容カートリッジ3,4の蓋(金属膜31、蓋43)を開けた状態で光電面収容カートリッジ3,4内の光電面31にレーザ光LBを照射し光電面31から電子を放出させてもよい。
【0085】
【発明の効果】
本発明に係る電子線発生装置は、光電面から放出される電子をカートリッジの外部に取り出すことができるようにするために光電面が最初に使用される前に開けられる蓋を備えた光電面収容カートリッジを利用している。光電面の製膜にはノウハウがありかつ長時間要するが、この光電面収容カートリッジは蓋を開けるだけで光電面の使用が可能になる。よって、電子線発生装置の使用者は光電面を製膜する必要なく電子線発生装置を使用することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本実施形態の第1実施形態に係る電子線発生装置を側方から見た断面構造図である。
【図2】図1の電子線発生装置をA-A線方向に沿って切断した断面図である。
【図3】本実施形態の第1実施形態に係る膜破り器の円錐面部が閉じた状態の斜視図である。
【図4】本実施形態の第1実施形態に係る膜破り器の円錐面部が開いた状態の斜視図である。
【図5】本実施形態の第1実施形態に係る膜破り器の円錐面部が開いた状態の平面図である
【図6】本実施形態の第1実施形態に係る光電面収容カートリッジの斜視図である。
【図7】本実施形態の第1実施形態に係る光電面収容カートリッジの金属膜側の端部の側断面図である。
【図8】本実施形態の第1実施形態に係る光電面収容カートリッジのベローズ側の端部の側断面図である。
【図9】本実施形態の第1実施形態に係る電子線発生装置の動作を説明するための第1工程図である。
【図10】本実施形態の第1実施形態に係る電子線発生装置の動作を説明するための第2工程図である。
【図11】本実施形態の第1実施形態に係る電子線発生装置の動作を説明するための第3工程図である。
【図12】本実施形態の第1実施形態に係る電子線発生装置の動作を説明するための第4工程図である。
【図13】本実施形態の第1実施形態に係る電子線発生装置の動作を説明するための第5工程図である。
【図14】本実施形態の第1実施形態に係る電子線発生装置の電子線の発生動作を説明するための断面図である。
【図15】本実施形態の第1実施形態に係る電子線発生装置の断面図である。
【図16】本実施形態の第1実施形態に係る電子線発生装置に備えられる光電面の加熱装置を示す図である。
【図17】本実施形態の第1実施形態における光電面の使用時間と光電流との関係及び光電流と光電面温度との関係を示すグラフである。
【図18】本実施形態の第1実施形態における光電面の使用時間と光電流との関係を示すグラフである。
【図19】本実施形態の第1実施形態の変形例に係る光電面収容カートリッジが配置された待機室及びその周辺の断面図である。
【図20】本実施形態の第1実施形態の変形例に係る光電面収容カートリッジのカバーの側断面図である。
【図21】本実施形態の第2実施形態に係る光電面収容カートリッジの断面図である。
【図22】本実施形態の第2実施形態に係る電子線発生装置を側方から見た断面構造図である。
【図23】図22の電子線発生装置をA-A線方向に沿って切断した断面図である。
【図24】本実施形態の第2実施形態の動作を説明するための第1工程図である。
【図25】本実施形態の第2実施形態の動作を説明するための第2工程図である。
【図26】本実施形態の第2実施形態の動作を説明するための第3工程図である。
【図27】本実施形態の第2実施形態の動作を説明するための第4工程図である。
【図28】本実施形態の第1実施形態に係る電子線発生装置を用いた高周波電子銃の断面構造図である。
【図29】本実施形態の第1実施形態に係る電子線発生装置を用いた電子線露光装置の断面構造図である。
【符号の説明】
1・・・電子線発生装置、2・・・電子線発生装置、3・・・光電面収容カートリッジ、3A・・・光電面収容カートリッジ、4・・・光電面収容カートリッジ、5・・・カートリッジボックス、7・・・チャンバ、9・・・膜破り器、11・・・移動用パイプ、13・・・押出用パイプ、15・・・位置決め板、17・・・制御系、19・・・移動板、21・・・レーザ光源、23・・・ベローズ、25・・・排気/分析系、27・・・ヒータ、31・・・光電面、32・・・円筒部、33・・・端部、34・・・端部、35・・・金属膜、36・・・ベローズ、37・・・基板、38・・・アノードリング、39・・・供給源、41・・・円筒容器、43・・・蓋、45・・・シール、47・・・凸部、51・・・回転制御系、53・・・貫通穴、55・・・スライダ、55A・・・スライダ、57・・・貫通穴、59・・・スペース、59A・・・スペース、61・・・蓋外し装置、71・・・待機室、73・・・レーザ光照射室、75・・・貫通穴、77・・・パイプ、79・・・ガラス窓部、81・・・共振器、83・・・加速用空洞、85・・・入口部、87・・・出口部、91・・・円錐面部、92・・・レバー、93・・・支点部、94・・・バネ、95・・・レバー、96・・・支点部、97・・・バネ、101・・・露光室、102・・・電子レンズ、103・・・入口部、105・・・ステージ、107・・・加速用電極、109・・・偏向電極、111・・・貫通孔、113・・・先端部、115・・・反射ミラー、131・・・貫通孔、133・・・端部、135・・・端部、151・・・貫通穴、153・・・入口部、155・・・出口部、271・・・ヒータ制御系、273・・・支持棒、321・・・カバー、323・・・端部、325・・・貫通穴、327・・・当接面、329・・・端部、331・・・開口、341・・・貫通穴、411・・・端部、413・・・端部、415・・・開口、431・・・ガラス窓、471・・・貫通穴、473・・・L型穴、611・・・棒、613・・・フック、615・・・制御系、711・・・円筒部、713・・・端面部、715・・・端面部、開口・・・717、開口・・・719、721・・・レーザ導入口、723・・・観察窓、911・・・半円錐面部、913・・・半円錐面部[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to an electron beam generator that generates an electron beam using a photocathode and a photocathode containing cartridge that can be used for the electron beam generator.
[0002]
[Prior art]
Electron beam generators are applied to free electron lasers, electron beam exposure, electron microscopes, etc. As a conventional example using a photocathode as an electron source of an electron beam generator, `` Experimental equipment and experimental method in nuclear physics research ( “Results from the average power laser experiment photocathode injector test” on pages 167 to 176 of “Nuclear Instruments and Methods in Physics Research A 356 (1995)”. The electron beam generator disclosed in this document forms a photocathode made of CsK2Sb on a base substrate by depositing Cs, K and Sb on the base substrate in a dedicated ultra-high vacuum chamber. And a moving part for moving the photocathode to the microwave accelerating cavity, and irradiating the photocathode with laser light in the microwave accelerating cavity to excite the electrons in the photocathode, Release To generate an electron beam.
[0003]
[Problems to be solved by the invention]
The sensitivity of the photocathode typified by quantum efficiency deteriorates due to adsorption of residual gas molecules in vacuum onto the photocathode and irradiation of the photocathode with laser light, and an electron beam with a desired intensity is obtained as the deterioration progresses. It becomes impossible. In this case, in the electron beam generator disclosed in the above document, a deteriorated photocathode is moved into the dedicated ultra-high vacuum chamber, and a film made of CsK2Sb is produced by depositing Cs, K, and Sb on the photocathode. A film is formed and an electron beam is generated using this new photocathode.
[0004]
However, there is know-how in film formation of photocathodes, and the photocathode producers and the users of electron beam generators are generally different. It was difficult to make.
[0005]
Further, since the apparatus of the above document forms the photocathode in a dedicated ultra-high vacuum chamber different from the microwave accelerating cavity, an electron beam cannot be generated during the film formation. Since it takes a long time to form the photocathode, it is very inconvenient for the user.
[0006]
An object of the present invention is to provide an electron beam generator that does not require a user of the electron beam generator to form a photocathode, and a photocathode containing cartridge that can be used for the electron beam generator.
[0007]
[Means for Solving the Problems]
The electron beam generating apparatus according to the present invention includes a photocathode, a cartridge in which the photocathode is accommodated, and a photocathode at the beginning so that electrons emitted from the photocathode can be taken out of the cartridge. And a means for holding the photocathode containing cartridge including the lid that is opened before being used for blocking the inside and the outside of the cartridge, and the lid of the photocathode containing cartridge held by the holding means is opened. And a laser light irradiation means for irradiating the photocathode with laser light to emit electrons from the photocathode of the photocathode containing cartridge with the lid opened.
[0008]
The electron beam generator according to the present invention uses a photocathode-accommodating cartridge that enables use of the photocathode simply by opening the lid. An electron beam is generated by opening the lid of the photocathode containing cartridge by means for opening the lid and irradiating the photocathode with laser light by means of laser light irradiation means. Therefore, the user of the electron beam generator can use the electron beam generator without forming a photocathode.
[0009]
In the electron beam generator according to the present invention, the cartridge has an opening to which a lid is applied, and the electron beam generator includes means for moving the photocathode to the outside of the cartridge by passing the photocathode through the cartridge opening, The laser beam from the laser beam irradiation means can be irradiated to the photocathode moved to the outside of the cartridge. According to this, after moving the photocathode to the outside of the cartridge, the photocathode can be irradiated with a laser to generate an electron beam.
[0010]
The electron beam generator according to the present invention may be provided with means for waiting at least one of the plurality of photocathode-accommodating cartridges to be used in a replaceable manner. According to this, when the sensitivity of the photocathode of one photocathode accommodation cartridge deteriorates, it can be immediately replaced with the photocathode of another photocathode containment cartridge. Therefore, an electron beam generator can be used efficiently.
[0011]
In the electron beam generating apparatus according to the present invention, the lid may include a metal film, and the means for opening the lid may include a film breaking means for breaking the metal film. According to this, the lid of the photocathode accommodating cartridge is a lid including a metal film. In order to open the lid, a film breaking means is provided.
[0012]
In the electron beam generating apparatus according to the present invention, the film breaking means can be switched between a closed state and an open state, and includes a lever for switching. Means for pushing out the surface storage cartridge, the photocathode storage cartridge is pushed out, pierces the film breaking means in a closed state, and the photocathode storage cartridge is further pushed out to pass through the photocathode storage cartridge The metal film can be broken by pressing the lever to switch the film breaking means to the open state. According to this, since the film breaking means is in an open state, the broken metal film is pushed away to the side surface side of the end portion of the photocathode accommodating cartridge, so that the photocathode is damaged by the broken metal film. Can be prevented.
[0013]
In the electron beam generator according to the present invention, the means for holding includes a slider on which a photocathode containing cartridge covered with a cover having one end and the other end is placed. The other end of the cover is in contact with the slider in a state where a predetermined distance is provided between the lid of the surface storage cartridge and the pushing means pushes the photocathode storage cartridge integrally with the slider, thereby The lever can be pressed by the end. According to this, since one end of the cover is not in contact with the lid of the photocathode accommodating cartridge, the reaction that occurs when the cover presses the lever is mainly transmitted to the slider via the cover. Thereby, the photocathode accommodating cartridge can be protected from the impact of the reaction.
[0014]
In the electron beam generator according to the present invention, the means for opening the lid may include means for removing the lid. According to this, when the lid is fixed to the cartridge with screws or the like, the lid is opened by means for removing the lid.
[0015]
In the electron beam generating apparatus according to the present invention, the photocathode-accommodating cartridge has a lid fixed to the cartridge by a screw, and means for removing the lid can remove the lid from the cartridge by rotating the cartridge. .
[0016]
The photocathode containing cartridge according to the present invention includes a photocathode, a cartridge in which the photocathode is contained, and a photocathode first so that electrons emitted from the photocathode can be taken out of the cartridge. A lid that can be opened before being used, and that shuts off the inside and the outside of the cartridge.The cartridge has an opening to which the lid is applied, and has means for holding the photocathode so that the photocathode can move to the outside of the cartridge through the opening.It is characterized by that.
[0017]
According to the photocathode containing cartridge according to the present invention, the photocathode can be used only by opening the lid. Therefore, if the photocathode containing cartridge according to the present invention is used in an electron beam generator, the user of the electron beam generator can use the electron beam generator without forming a photocathode film.Further, according to this, electrons can be emitted from the photocathode outside the photocathode containing cartridge.
[0018]
In the photocathode containing cartridge according to the present invention, the lid includes a metal film, and the lid can be opened by breaking the metal film. This is one aspect of the lid.
[0019]
In the photocathode containing cartridge according to the present invention, the lid can be opened by removing the cover from the photocathode containing cartridge. This is another aspect of the lid. For example, in a photocathode housing cartridge in which the lid is fixed to the cartridge with a screw, the lid is removed from the cartridge by removing the screw.
[0021]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Preferred embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a sectional structural view of an
[0022]
The
[0023]
The
[0024]
The laser
[0025]
Through
[0026]
The moving
[0027]
Next, the details of the structure of the
[0028]
On the other hand, a force acts on the other end of the lever 92 (95) so that the
[0029]
Next, the
[0030]
FIG. 7 is a side sectional view of the
[0031]
The
[0032]
FIG. 8 is a side sectional view of the
[0033]
The description of the
[0034]
Examples of the material of the
[0035]
Next, operation | movement of the
[0036]
As shown in FIG. 1, the photocathode housing cartridge 3 (
[0037]
As shown in FIG. 10, the moving
[0038]
Next, as shown in FIG. 11, the moving
[0039]
Next, as shown in FIG. 13, the moving
[0040]
The
[0041]
In the first embodiment, the distance from the through
[0042]
The photocathode can be positioned by placing a photocathode sealed in a glass tube in a vacuum chamber, breaking the glass tube, and moving the photocathode to the position of the positioning plate. In this case, however, the exhaust system of the exhaust /
[0043]
In the first embodiment, it is necessary to arrange the
[0044]
Now, since the sensitivity of the
[0045]
On the other hand, the
[0046]
(1) Reactivation by heating
When the photocathode is Cs2Te, it is known that residual oxygen molecules in the vacuum chamber are adsorbed on the photocathode surface and the photocathode sensitivity is greatly deteriorated. When the adsorbed oxygen molecules are separated from the surface of the photocathode by heating the photocathode, the sensitivity of the photocathode can be recovered. FIG. 16 is a view showing a heating device for the
[0047]
As shown in FIG. 15, the reactivation by heating is performed by first moving the
[0048]
The degree of recovery of the sensitivity of the photocathode due to reactivation will be specifically described. FIG. 17 is a graph showing the relationship between the usage time of the photocathode and the photocurrent and the relationship between the photocurrent and the photocathode temperature. The horizontal axis indicates the usage time (h) of the photocathode, that is, the time during which the photocathode is irradiated with laser light to generate an electron beam. The left vertical axis represents the relative value of the photocurrent on the photocathode. The degree of vacuum in the chamber is about 4 × 10-7The standard is a 20 μA photocurrent that flows when the wavelength of the excitation ultraviolet lamp is 254 nm and the irradiation diameter of the lamp light is 3 mm. The right vertical axis represents the photocathode temperature (° C.). As can be seen from the arrows in FIG. 17, the sensitivity of the Cs2Te photocathode has deteriorated from the initial state to about 47% due to use. When the temperature of the photocathode is increased by about 160 ° C. by heating, the sensitivity of the photocathode is restored to about 83% of the initial value.
[0049]
(2) Reactivation by Cs deposition
When the material of the photocathode is GaAs, GaN, AlGaN, or InGaN, it is known that the sensitivity of the photocathode deteriorates due to Cs desorbing from the surface during use of the photocathode. The
[0050]
(3) Reactivation by laser ablation
When the material of the photocathode is Cu, Mg, or PbCs, it is known that the photocathode sensitivity is deteriorated due to adsorption of residual gas molecules in the chamber to the photocathode surface and alteration of the photocathode due to the adsorption. This deterioration in sensitivity can be recovered by removing the surface layer of the photocathode by laser ablation.
[0051]
As shown in FIG. 15, reactivation by laser ablation is performed by causing laser light generated from a laser light source (not shown) to enter the
[0052]
The degree of recovery of the sensitivity of the photocathode due to this reactivation will be specifically described. FIG. 18 is a graph showing the relationship between photocathode usage time and photocurrent. The horizontal axis indicates the usage time (h) of the photocathode. The vertical axis represents the photocurrent (nA) of the photocathode. The usage condition of the photocathode of PbCs is that the degree of vacuum in the chamber is about 5.3 × 10-7Pa or less, wavelength of excitation ultraviolet lamp is 254 nm, irradiation diameter of lamp light is 3 mm, initial quantum efficiency is 8.6 × 10-FourMet.
[0053]
The relationship between time and photocurrent when the photocathode is used under the above conditions is represented by white circles in the graph. After using the photocathode for about 450 hours, the surface of the photocathode was scanned for about 3 minutes with a KrF excimer laser having a wavelength of 248 nm and a frequency of 10 Hz to recover the photocathode sensitivity (first reactivation). As a result, the sensitivity of the photocathode recovered to the value indicated by the tip of arrow E. The energy of the KrF excimer laser was 2.7 mJ / pulse.
[0054]
The relationship between time and photocurrent when the photocathode after the first reactivation is used again under the above conditions is represented by black circles in the graph. After using the photocathode for about 520 hours, the surface of the photocathode was scanned for about 3 minutes with a KrF excimer laser having a wavelength of 248 nm and a frequency of 10 Hz to recover the photocathode sensitivity (second reactivation). As a result, the sensitivity of the photocathode recovered to the value shown at the tip of the arrow F. The energy of the KrF excimer laser was 1.5 mJ / pulse. The quantum efficiency of the photocathode is 5.2 × 10-3The photocurrent was about 300 nA. Since the initial photocurrent is about 50 nA, the sensitivity of the photocathode has increased 6 times. In the graph, white squares represent the relationship between time and photocurrent when the photocathode after the second reactivation is used again under the above conditions.
[0055]
As described above, the
[0056]
Moreover, according to the
[0057]
Moreover, according to the
[0058]
Moreover, according to the
[0059]
Next, a modification of the first embodiment will be described. FIG. 19 is a cross-sectional view of the
[0060]
The
[0061]
As shown in FIG. 19, the
[0062]
Similarly to the pushing operation of the
[0063]
Next, a second embodiment of the present embodiment will be described. FIG. 21 is a cross-sectional view of the photocathode accommodating cartridge 4 according to the second embodiment. In FIG. 21, the same elements as those of the
[0064]
The photocathode accommodating cartridge 4 includes a
[0065]
In the
[0066]
Of the
[0067]
Next, the structure of the electron beam generator according to the second embodiment will be described. FIG. 22 is a sectional structural view of the
[0068]
In the second embodiment, the
[0069]
As shown in FIG. 23, the second embodiment has four
[0070]
As described above, in the second embodiment, the
[0071]
Next, the operation until the
[0072]
First, as shown in FIG. 24, the photocathode accommodating cartridge 4 is positioned at a place where the
[0073]
As shown in FIG. 25, the
[0074]
As shown in FIG. 26, the
[0075]
Then, the
[0076]
Next, an application example of this embodiment will be described. FIG. 28 is a cross-sectional structure diagram of a high-frequency electron gun using the
[0077]
By using a microwave generator (not shown), for example, a microwave of S band (2856 MHz) is put into the
[0078]
In the high-frequency electron gun shown in FIG. 28, a
[0079]
By the way, in order to increase the acceleration electric field strength, the high frequency electron gun needs to perform a conditioning operation in which an electric field is continuously applied in the
[0080]
Next, another example of the application example of this embodiment will be described. FIG. 29 is a sectional structural view of an electron beam exposure apparatus using the
[0081]
Electrons generated from the
[0082]
In order to form a wiring with a fine line width on the semiconductor wafer W, an electron beam exposure apparatus is required to have an electron beam with high brightness and a fine beam size. The electron beam generator using the photocathode as shown in FIG. 29 can emit electron beams with higher monochromaticity than a thermionic gun or a field emission type electron gun, and therefore can form a fine line width. It is advantageous for realizing exposure. In addition, since the electron beam exposure apparatus shown in FIG. 29 includes a plurality of photocathode-accommodating
[0083]
In addition, although the
[0084]
In the present embodiment, the
[0085]
【The invention's effect】
An electron beam generator according to the present invention comprises a photocathode housing having a lid that is opened before the photocathode is first used so that electrons emitted from the photocathode can be taken out of the cartridge. A cartridge is used. Photocathode film formation has know-how and takes a long time, but this photocathode containing cartridge can be used only by opening the lid. Therefore, a user of the electron beam generator can use the electron beam generator without having to form a photocathode.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a cross-sectional structural view of an electron beam generator according to a first embodiment of the present embodiment as viewed from the side.
2 is a cross-sectional view of the electron beam generator shown in FIG. 1 cut along the line AA. FIG.
FIG. 3 is a perspective view showing a state in which a conical surface portion of the membrane breaker according to the first embodiment of the present embodiment is closed.
FIG. 4 is a perspective view showing a state in which a conical surface portion of the membrane breaker according to the first embodiment of the present embodiment is opened.
FIG. 5 is a plan view showing a state in which a conical surface portion of the membrane breaker according to the first embodiment of the present embodiment is open.
FIG. 6 is a perspective view of the photocathode containing cartridge according to the first embodiment of the present embodiment.
FIG. 7 is a side sectional view of an end portion on the metal film side of the photocathode housing cartridge according to the first embodiment of the present embodiment.
FIG. 8 is a side cross-sectional view of the end portion on the bellows side of the photocathode housing cartridge according to the first embodiment of the present embodiment.
FIG. 9 is a first process diagram for explaining the operation of the electron beam generator according to the first embodiment of the present embodiment;
FIG. 10 is a second process diagram for explaining the operation of the electron beam generator according to the first embodiment of the present embodiment.
FIG. 11 is a third process diagram for explaining the operation of the electron beam generator according to the first embodiment of the present embodiment;
FIG. 12 is a fourth process diagram for explaining the operation of the electron beam generator according to the first embodiment of the present embodiment;
FIG. 13 is a fifth process diagram for explaining the operation of the electron beam generator according to the first embodiment of the present embodiment;
FIG. 14 is a cross-sectional view for explaining an electron beam generating operation of the electron beam generator according to the first embodiment of the present embodiment.
FIG. 15 is a cross-sectional view of the electron beam generator according to the first embodiment of the present embodiment.
FIG. 16 is a diagram showing a photocathode heating device provided in the electron beam generator according to the first embodiment of the present embodiment.
FIG. 17 is a graph showing the relationship between the usage time of the photocathode and the photocurrent and the relationship between the photocurrent and the photocathode temperature in the first embodiment of the present embodiment.
FIG. 18 is a graph showing the relationship between the usage time of the photocathode and the photocurrent in the first embodiment of the present embodiment.
FIG. 19 is a cross-sectional view of a standby chamber in which a photocathode accommodation cartridge according to a modification of the first embodiment of the present embodiment is disposed and its periphery.
FIG. 20 is a side sectional view of the cover of the photocathode containing cartridge according to a modification of the first embodiment of the present embodiment.
FIG. 21 is a cross-sectional view of a photocathode accommodating cartridge according to a second embodiment of the present embodiment.
FIG. 22 is a sectional structural view of an electron beam generator according to a second embodiment of the present embodiment as viewed from the side.
23 is a cross-sectional view of the electron beam generator of FIG. 22 cut along the line AA.
FIG. 24 is a first process diagram for explaining an operation of the second embodiment of the present embodiment;
FIG. 25 is a second process diagram for explaining the operation of the second embodiment of the present embodiment;
FIG. 26 is a third process diagram for explaining the operation of the second embodiment of the present embodiment;
FIG. 27 is a fourth process diagram for explaining the operation of the second embodiment of the present embodiment;
FIG. 28 is a sectional structural view of a high-frequency electron gun using the electron beam generator according to the first embodiment of the present embodiment.
FIG. 29 is a sectional structural view of an electron beam exposure apparatus using the electron beam generator according to the first embodiment of the present embodiment.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF
Claims (11)
前記保持する手段で保持された前記光電面収容カートリッジの前記蓋を開ける手段と、
前記蓋が開けられた前記光電面収容カートリッジの前記光電面から電子を放出させるために前記光電面にレーザ光を照射するレーザ光照射手段と、
を備えた電子線発生装置。Before the photocathode is first used to allow the photocathode, the cartridge in which the photocathode is housed, and the electrons emitted from the photocathode to be taken out of the cartridge Means for holding the photocathode containing cartridge, including a lid that is open and that shuts off the interior and the exterior of the cartridge;
Means for opening the lid of the photocathode containing cartridge held by the holding means;
Laser light irradiation means for irradiating the photocathode with laser light to emit electrons from the photocathode of the photocathode containing cartridge with the lid opened;
An electron beam generator comprising:
前記電子線発生装置は前記光電面を前記カートリッジの前記開口に通すことにより前記光電面を前記カートリッジの外部に移動させる手段を備え、
前記レーザ光照射手段からのレーザ光は、前記カートリッジの前記外部に移動させられた前記光電面に照射される請求項1記載の電子線発生装置。The cartridge has an opening to which the lid is applied;
The electron beam generator comprises means for moving the photocathode to the outside of the cartridge by passing the photocathode through the opening of the cartridge,
2. The electron beam generator according to claim 1, wherein the laser beam from the laser beam irradiation unit is irradiated onto the photocathode moved to the outside of the cartridge.
他を取り替え可能に待機させる手段を備えた請求項1又は2記載の電子線発生装置。At least one of the plurality of photocathode containing cartridges is used,
The electron beam generator according to claim 1 or 2, further comprising means for waiting for the other to be replaced.
前記蓋を開ける手段は前記金属膜を破る膜破り手段を含む請求項1〜3のいずれかに記載の電子線発生装置。The lid includes a metal film;
The electron beam generator according to any one of claims 1 to 3, wherein the means for opening the lid includes a film breaking means for breaking the metal film.
前記電子線発生装置は、
前記膜破り手段に向けて前記光電面収容カートリッジを押し出す手段を備え、
前記光電面収容カートリッジが押し出されることにより、前記金属膜が前記閉じた状態の前記膜破り手段に突き刺さり、
前記光電面収容カートリッジがさらに押し出されることにより、前記光電面収容カートリッジを介して前記レバーが押圧されて前記膜破り手段が前記開いた状態に切り替わることにより前記金属膜が破られる請求項4記載の電子線発生装置。The membrane breaking means is switchable between a closed state and an open state, and includes a lever for switching.
The electron beam generator is
Means for pushing out the photocathode containing cartridge toward the film breaking means;
When the photocathode containing cartridge is pushed out, the metal film is pierced into the film breaking means in the closed state,
5. The metal film is broken when the photocathode accommodating cartridge is further pushed, so that the lever is pressed through the photocathode accommodating cartridge and the film breaking means is switched to the opened state. Electron beam generator.
前記カバーの前記一方の端部と前記光電面収容カートリッジの前記蓋との間に所定距離が設けられた状態で前記カバーの前記他方の端部が前記スライダに当接され、
前記押し出す手段が前記光電面収容カートリッジを前記スライダと一体に押し出すことにより、前記カバーの前記一方の端部により前記レバーが押圧される請求項5記載の電子線発生装置。The holding means includes a slider on which the photocathode containing cartridge covered with a cover having one end and the other end is placed;
The other end of the cover is in contact with the slider in a state where a predetermined distance is provided between the one end of the cover and the lid of the photocathode accommodating cartridge,
6. The electron beam generator according to claim 5, wherein the pushing means pushes the photocathode accommodating cartridge integrally with the slider so that the lever is pressed by the one end of the cover.
前記蓋を取り外す手段は前記カートリッジを回すことにより、前記蓋を前記カートリッジから取り外す請求項7記載の電子線発生装置。The photocathode containing cartridge has the lid fixed to the cartridge by a screw,
8. The electron beam generator according to claim 7, wherein the means for removing the lid rotates the cartridge to remove the lid from the cartridge.
内部に前記光電面が収容されるカートリッジと、
前記光電面から放出される電子を前記カートリッジの外部に取り出すことができるようにするために前記光電面が最初に使用される前に開けられものであり、前記内部と前記カートリッジの外部とを遮断する蓋と、
を備え、
前記カートリッジは前記蓋があてがわれる開口を有し、
前記開口を通して前記カートリッジの外部に前記光電面が移動可能に前記光電面を保持する手段を備えた光電面収容カートリッジ。A photocathode;
A cartridge containing the photocathode inside;
The photocathode is opened before first use so that the electrons emitted from the photocathode can be taken out of the cartridge, and the inside and the outside of the cartridge are shut off. A lid to
Equipped with a,
The cartridge has an opening to which the lid is applied;
A photocathode housing cartridge comprising means for holding the photocathode so that the photocathode can move to the outside of the cartridge through the opening .
前記金属膜を破ることにより前記蓋が開けられる請求項9記載の光電面収容カートリッジ。The lid includes a metal film;
The photocathode accommodating cartridge according to claim 9, wherein the lid is opened by breaking the metal film.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2001228089A JP4514998B2 (en) | 2001-07-27 | 2001-07-27 | Electron beam generator and photocathode containing cartridge |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2001228089A JP4514998B2 (en) | 2001-07-27 | 2001-07-27 | Electron beam generator and photocathode containing cartridge |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2003045368A JP2003045368A (en) | 2003-02-14 |
JP4514998B2 true JP4514998B2 (en) | 2010-07-28 |
Family
ID=19060646
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2001228089A Expired - Fee Related JP4514998B2 (en) | 2001-07-27 | 2001-07-27 | Electron beam generator and photocathode containing cartridge |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP4514998B2 (en) |
Families Citing this family (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP5007034B2 (en) * | 2005-09-14 | 2012-08-22 | 公益財団法人高輝度光科学研究センター | Photoelectric conversion element and electron beam generator using the same |
JP5368331B2 (en) * | 2010-01-21 | 2013-12-18 | 浜松ホトニクス株式会社 | Electron beam generator and photocathode containing cartridge used therefor |
JP5808021B2 (en) * | 2013-07-16 | 2015-11-10 | 国立大学法人名古屋大学 | Activation container and kit used for electron affinity reduction processing apparatus, electron affinity reduction processing apparatus including the kit, photocathode electron beam source, electron gun including photocathode electron beam source, free electron laser accelerator, transmission Electron microscope, scanning electron microscope, electron holography microscope, electron beam drawing apparatus, electron beam diffractometer and electron beam inspection apparatus |
WO2018155539A1 (en) * | 2017-02-24 | 2018-08-30 | 株式会社ニコン | Electron beam apparatus and device production method, and photoelectric element holding container |
WO2018155543A1 (en) * | 2017-02-24 | 2018-08-30 | 株式会社ニコン | Electronic beam apparatus and device production method |
WO2018155537A1 (en) * | 2017-02-24 | 2018-08-30 | 株式会社ニコン | Electron beam apparatus and exposure method, and device production method |
WO2018155538A1 (en) * | 2017-02-24 | 2018-08-30 | 株式会社ニコン | Electron beam apparatus and exposure method, and device production method |
JP6916074B2 (en) * | 2017-09-20 | 2021-08-11 | 浜松ホトニクス株式会社 | Manufacturing method of electron emission tube, electron irradiation device and electron emission tube |
WO2019146027A1 (en) * | 2018-01-25 | 2019-08-01 | 株式会社ニコン | Electron beam device, device production method, and photoelectric element unit |
Family Cites Families (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH0294238A (en) * | 1988-09-29 | 1990-04-05 | Denki Kagaku Kogyo Kk | Storing method for body structure of charged particle emitting source |
JPH09298032A (en) * | 1996-04-30 | 1997-11-18 | Hamamatsu Photonics Kk | Electron beam generating device |
-
2001
- 2001-07-27 JP JP2001228089A patent/JP4514998B2/en not_active Expired - Fee Related
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2003045368A (en) | 2003-02-14 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP5808021B2 (en) | Activation container and kit used for electron affinity reduction processing apparatus, electron affinity reduction processing apparatus including the kit, photocathode electron beam source, electron gun including photocathode electron beam source, free electron laser accelerator, transmission Electron microscope, scanning electron microscope, electron holography microscope, electron beam drawing apparatus, electron beam diffractometer and electron beam inspection apparatus | |
EP0858249B1 (en) | Laser plasma X-ray source, semiconductor lithography apparatus and method using those devices | |
JP4514998B2 (en) | Electron beam generator and photocathode containing cartridge | |
JPH09221309A (en) | Carbonaceous material having carbon nanotube on surface and its production | |
JP2010186694A (en) | X-ray source, x-ray generation method, and method for manufacturing x-ray source | |
JP2007087676A (en) | Field emission type electron gun and electron beam device using it | |
EP0237220B1 (en) | Method and apparatus for forming a film | |
JP5007034B2 (en) | Photoelectric conversion element and electron beam generator using the same | |
Wang et al. | Enhancement of photoemission from and postprocessing of K 2 CsSb photocathode using excimer laser | |
KR102430082B1 (en) | Extreme ultraviolet light source using eletron beam | |
US11244806B2 (en) | Cleaning device | |
JP2005276720A (en) | Field emission type electron gun and electron beam application apparatus using the same | |
JP7161052B2 (en) | Electron beam device | |
US20070001574A1 (en) | Continuously cleaning of the emission surface of a cold field emission gun using uv or laser beams | |
JP2007035642A (en) | Electric field emitter arrangement and method for cleaning emission surface of electric field emitter | |
JP3825933B2 (en) | Electron beam irradiation apparatus, electron beam drawing apparatus using the electron beam irradiation apparatus, scanning electron microscope, and point light source type X-ray irradiation apparatus | |
JP3273873B2 (en) | Probe cleaning device for scanning probe microscope | |
JPH10163201A (en) | Pattern forming method and its device | |
US20210183608A1 (en) | Photon-induced ion source | |
JP2768891B2 (en) | Laser plasma generator | |
JPH11106208A (en) | Recovery of carbon nanotube | |
JPH0429439Y2 (en) | ||
JPH05114353A (en) | Field emission type electron gun and its stabilizing method | |
JPH05264763A (en) | Target for laser plasma | |
JPH0367449A (en) | Aperture cleaning method for particle beam device and device thereof |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20070914 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20100129 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20100209 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20100408 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20100511 |
|
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20100512 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 4514998 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130521 Year of fee payment: 3 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130521 Year of fee payment: 3 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20140521 Year of fee payment: 4 |
|
LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |