JP6943701B2 - 冷陰極電界放出型電子銃の調整方法 - Google Patents
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Description
electron gun)は、エミッタに常温で強電界を印加しトンネル効果により電子を放出させる電子銃である。冷陰極電界放出型電子銃から放出される電子のエネルギー幅は、熱電界放出型電子銃や、ショットキー型電子銃よりも狭いので、電子エネルギー損失分光(electron energy−loss spectroscopy、EELS)において高いエネルギー分解能が得られる。また、冷陰極電界放出型電子銃では、ショットキー型電子銃よりも微小な電子プローブを形成することができる。
エミッタと、前記エミッタから電子を引き出す引出電極と、前記引出電極よりも前記エミッタ側に配置されているバイアス電極と、を含む、冷陰極電界放出型電子銃の調整方法であって、
前記バイアス電極と前記引出電極とによって、前記エミッタの先端から電子を放出させるための電界と、前記エミッタと前記引出電極との間において前記エミッタから放出された電子を加速させるための電界と、を形成して、前記エミッタから電子を放出させる工程を含み、
前記バイアス電極に印加される電圧は、可変であり、
前記エミッタから電子を放出させる工程は、
所望のエミッション電流が得られるように前記引出電極に印加される第1電圧を設定する工程と、
前記バイアス電極に第1バイアス電圧を印加してエミッション電流を低下させる工程と、
前記バイアス電極に前記第1バイアス電圧を印加してエミッション電流を低下させた状態で、前記所望のエミッション電流が得られるように前記引出電極に印加される第2電圧を設定する工程と、
を含む。
まず、本実施形態に係る電子銃について図面を参照しながら説明する。図1は、本実施形態に係る電子銃100の構成を示す図である。
には正の電圧が印加される。また、エミッタ2を先鋭化する際には、引出電源6によって引出電極4には負の電圧が印加される。エミッタ2の先鋭化については、後述する。
、エミッタ2の径の変化に応じてバイアス電圧を変化させることで、エミッタ2の径が変化しても、所望の引出電圧および所望のエミッション電流を得ることができる。エミッション電流とは、電子銃から放出される電子量(電流)である。
0では、後述するように、ビルドアップを用いてエミッタ2の先鋭化が可能である。
次に、電子銃100の調整方法について説明する。電子銃100では、電子銃100を動作させる前に、所望の引出電圧および所望のエミッション電流が得られるように、バイアス電極8に印加される電圧(バイアス電圧)および引出電極4に印加される電圧(引出電圧)が調整される。
で、バイアス電極8にバイアス電圧を印加する工程(S106)、およびバイアス電極8にバイアス電圧が印加された状態で引出電極4に印加される電圧(引出電圧)を設定する工程(S108)を、引出電圧が所望の値となるまで繰り返し行う。そして、引出電圧が所望の電圧となった場合(S110のYes)に、電子銃100の調整を終了する。
次に、エミッタ2の先鋭化方法について説明する。本実施形態では、エミッタ2としてタングステンチップが用いられているものとし、エミッタ2の先鋭化方法としてビルドアップを用いた場合について説明する。ビルドアップは、チップに強電界を印加した状態で加熱することにより、チップの先端を先鋭化する手法である。
次に、本実施形態に係る電子顕微鏡について、図面を参照しながら説明する。図7は、本実施形態に係る電子顕微鏡1の構成を示す図である。
Claims (2)
- エミッタと、前記エミッタから電子を引き出す引出電極と、前記引出電極よりも前記エミッタ側に配置されているバイアス電極と、を含む、冷陰極電界放出型電子銃の調整方法であって、
前記バイアス電極と前記引出電極とによって、前記エミッタの先端から電子を放出させるための電界と、前記エミッタと前記引出電極との間において前記エミッタから放出された電子を加速させるための電界と、を形成して、前記エミッタから電子を放出させる工程を含み、
前記バイアス電極に印加される電圧は、可変であり、
前記エミッタから電子を放出させる工程は、
所望のエミッション電流が得られるように前記引出電極に印加される第1電圧を設定する工程と、
前記バイアス電極に第1バイアス電圧を印加してエミッション電流を低下させる工程と、
前記バイアス電極に前記第1バイアス電圧を印加してエミッション電流を低下させた状態で、前記所望のエミッション電流が得られるように前記引出電極に印加される第2電圧を設定する工程と、
を含む、冷陰極電界放出型電子銃の調整方法。 - 請求項1において、
前記第2電圧を設定する工程の後に、前記バイアス電極に第2バイアス電圧を印加してエミッション電流を低下させる工程と、
前記バイアス電極に前記第2バイアス電圧を印加してエミッション電流を低下させた状態で、前記所望のエミッション電流が得られるように前記引出電極に印加される第3電圧を設定する工程と、
を含む、冷陰極電界放出型電子銃の調整方法。
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