JP5674774B2 - 冷却式荷電粒子システム及び方法 - Google Patents
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Description
Claims (28)
- 荷電粒子源と、
デュワと、
該デュワに収容される、固体を含むクライオジェンと、
前記荷電粒子源及び前記デュワを熱接続して、前記荷電粒子源の使用中に前記クライオジェンが前記デュワ内にある時に前記荷電粒子源を80K以下の温度に維持できるようにする、熱伝導体とを備え、
前記デュワは、該デュワを加熱するよう構成した少なくとも1つのヒータを有する
システム。 - 荷電粒子源と、
クライオジェンを収容するよう構成したデュワと、
該デュワ及び該デュワ内に配置したクライオジェン間の熱接触を向上させる手段と、
前記荷電粒子源及び前記デュワを熱接続して、前記荷電粒子源の使用中に前記クライオジェンが前記デュワ内にある時に前記荷電粒子源を80K以下の温度に維持できるようにする、熱伝導体とを備え、
前記デュワは、該デュワを加熱するよう構成した少なくとも1つのヒータを有する
システム。 - 荷電粒子源と、
クライオジェンを収容するよう構成し、該クライオジェンに接触する内方延出フィンを有する壁を備えるデュワと、
前記荷電粒子源及び前記デュワを熱接続して、前記荷電粒子源の使用中に前記クライオジェンが前記デュワ内にある時に前記荷電粒子源を80K以下の温度に維持できるようにする、熱伝導体とを備え、
前記デュワは、該デュワを加熱するよう構成した少なくとも1つのヒータを有する
システム。 - 荷電粒子源と、
クライオジェンを収容するよう構成したデュワと、
前記荷電粒子源及び前記デュワを熱接続して、前記荷電粒子源の使用中に前記クライオジェンが前記デュワ内にある時に前記荷電粒子源を80K以下の温度に維持できるようにする、熱伝導体とを備え、
前記熱伝導体は、前記荷電粒子源の傾斜を可能にするよう構成し、
前記デュワは、該デュワを加熱するよう構成した少なくとも1つのヒータを有する
システム。 - 荷電粒子源と、
クライオジェンを収容するよう構成したデュワと、
前記荷電粒子源及び前記デュワを熱接続して、前記荷電粒子源の使用中に前記クライオジェンが前記デュワ内にある時に前記荷電粒子源を80K以下の温度に維持できるようにする、熱伝導体とを備え、
前記デュワは、該デュワを加熱するよう構成した少なくとも1つのヒータを備える
システム。 - 請求項1〜5のいずれか1項に記載のシステムにおいて、前記熱伝導体は、前記荷電粒子源及び前記デュワを熱接続して、液体状態の前記クライオジェンを前記デュワに追加してから前記荷電粒子源が80K以下の温度に達するまでの期間が3時間以下であるようにするシステム。
- 請求項1〜6のいずれか1項に記載のシステムにおいて、前記デュワは、前記クライオジェンの温度を判定するよう構成したセンサを備えるシステム。
- 請求項1〜7のいずれか1項に記載のシステムにおいて、前記荷電粒子源はガス電界イオン源であるシステム。
- 請求項1〜8のいずれか1項に記載のシステムにおいて、該システムはガス電界イオン顕微鏡であるシステム。
- 請求項2〜9のいずれか1項に記載のシステムにおいて、前記デュワに収容した前記クライオジェンをさらに備えるシステム。
- 請求項10に記載のシステムにおいて、前記クライオジェンは固体を含むシステム。
- 請求項1、4〜7のいずれか1項、又は請求項1、4〜7のいずれか1項に従属する限りにおける請求項8〜11のいずれか1項に記載のシステムにおいて、前記クライオジェン及び前記デュワ間の熱接触を向上させる手段をさらに備えるシステム。
- 請求項1、4〜7のいずれか1項、又は請求項1、4〜7のいずれか1項に従属する限りにおける請求項8〜11のいずれか1項に記載のシステムにおいて、前記デュワは、前記クライオジェンに接触する内方延出フィンを有する壁を備えるシステム。
- 請求項1〜3および5のいずれか1項、又は請求項1〜3のいずれか1項に従属する限りにおける6〜13のいずれか1項に記載のシステムにおいて、前記熱伝導体を、前記荷電粒子源の傾斜を可能にするよう構成したシステム。
- 請求項1〜13のいずれか1項、又は請求項1〜3および5のいずれか1項に従属する限りにおける請求項14に記載のシステムにおいて、前記熱伝導体は、前記荷電粒子源を前記デュワから振動絶縁するシステム。
- 請求項1〜13および15のいずれか1項、又は請求項1〜3および5のいずれか1項に従属する限りにおける請求項14に記載のシステムにおいて、前記デュワは、クライオジェンパラメータを求めるよう構成したセンサを備え、該システムは、前記求めたクライオジェンパラメータに基づき前記デュワ内のクライオジェンの量を調整するよう構成したフィードバックシステムをさらに備えるシステム。
- 請求項1〜4、15、および16のいずれか1項、又は請求項1〜3のいずれか1項に従属する限りにおける請求項14に記載のシステムにおいて、前記デュワは、該デュワを加熱するよう構成した少なくとも1つのヒータを備えるシステム。
- 請求項5又は17に記載のシステムにおいて、前記デュワは、前記クライオジェンを前記デュワの外部の環境から熱絶縁するよう構成した熱外被を備え、前記少なくとも1つのヒータを、前記熱外被の内部を加熱するよう構成したシステム。
- 請求項18に記載のシステムにおいて、ガスを前記熱外被の内部から排気するよう構成したポンプをさらに備えるシステム。
- 請求項19に記載のシステムにおいて、前記ポンプの停止後、前記熱外被内の圧力が少なくとも1日は10%を越えて変化しない、システム。
- 請求項20に記載のシステムにおいて、前記ポンプを、前記荷電粒子源に隣接する容積を排気するようにも構成したシステム。
- 請求項1から21のいずれか1項のシステムにおける前記デュワの底部付近の前記デュワの領域の温度を測定するステップと、
前記デュワの前記底部付近の前記デュワの前記領域の前記温度が目標温度以上であるか否かを判定するステップと、
前記デュワの前記底部付近の前記デュワの前記領域の前記温度が前記目標温度以上である場合、液体クライオジェンを前記デュワに追加するステップと、
前記液体クライオジェンを前記デュワに追加した後、前記デュワ内のガス圧力を低下させて前記クライオジェンを凝固させるステップとを含む
方法。 - 請求項1から21のいずれか1項のシステムにおける前記デュワの底部付近の前記デュワの領域の温度を測定するステップと、
前記デュワの前記底部付近の前記デュワの前記領域の前記温度が目標温度以上であるか否かを判定するステップと、
前記デュワの前記底部付近の前記デュワの前記領域の前記温度が前記目標温度以上である場合、液体クライオジェンを前記デュワに追加するステップと、
前記デュワの前記底部付近の前記領域の前記温度が前記目標温度未満である場合、前記デュワを加熱するステップと、
を含む、方法。 - 請求項22に記載の方法において、前記デュワの前記底部付近の前記デュワの前記領域の前記温度が前記目標温度未満である場合、前記デュワを加熱するステップをさらに含む方法。
- 請求項24に記載の方法において、前記デュワを加熱するステップは、該デュワ内の固体クライオジェンの状態を液体又はガスに変える方法。
- 請求項22、24、および25のいずれか1項に記載の方法において、前記デュワの前記底部付近の前記デュワの前記領域の前記温度が前記目標温度以上であるか否かを判定するステップと、前記デュワの前記底部付近の前記デュワの前記領域の前記温度が前記目標温度以上である場合、液体クライオジェンを前記デュワに追加するステップとをさらに含む方法。
- 請求項22、および24〜26のいずれか1項に記載の方法において、前記デュワの前記底部付近の前記デュワの前記領域の前記温度が前記目標温度よりも高い場合、一定期間待機するステップと、該一定期間の待機後、前記デュワの前記底部付近の前記デュワの前記領域の第1温度を測定するステップとをさらに含む方法。
- 請求項27に記載の方法において、前記デュワの前記底部付近の前記デュワの前記領域の前記温度が目標温度以上であるか否かを判定するステップと、前記デュワの前記底部付近の前記デュワの前記領域の前記温度が前記目標温度以上である場合、液体クライオジェンを前記デュワに追加するステップとをさらに含む方法。
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