JPH01265437A

JPH01265437A - 電子ビーム装置

Info

Publication number: JPH01265437A
Application number: JP1050184A
Authority: JP
Inventors: Bernardus J G M Roelofs; ベルナルダス・ヨハネス・ヘラルダス・マリア・ルロフス
Original assignee: Philips Gloeilampenfabrieken NV
Current assignee: Koninklijke Philips NV
Priority date: 1988-03-03
Filing date: 1989-03-03
Publication date: 1989-10-23
Also published as: NL8800539A; EP0331258A1; US5001385A

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】（産業上の利用分野）本発明は、熱分解グラファイトのブロック間に緊締され
た熱電子放出陰極チップを有する電子ビーム装置に関す
るものである。

（従来の技術）このような装置の陰極構造は米国特許筒３，５３２゜９
２３号明細書に開示されている。

この米国特許明細書に記載された電子エミッタは加熱素
子として作用する熱分解グラファイトの２つのブロック
間に緊締された陰極チップを有している。これらグラフ
ァイトのブロックは支持体上に装着されており、これら
支持体は一端で絶縁材料のブロック中に連結され且つグ
ラファイトのブロックを支持している他端でねし止めに
より陰極チップを緊締している。上記の支持体は電流供
給導体としても作用する。

（発明が解決しようとする課題）このような陰極構造を例えば電子ビーム書込み装置に用
いると、陰極によって放出せしめられる電子に電流強度
変化が生じ、この電流強度変化は装置を良好に動作させ
る上で極めて不適切となるという欠点が生じる。

本発明の目的は、電流強度変化は動作中グラファイトの
ブロックにおける熱伝導率および導電率の双方またはい
ずれか一方が変化することによった生じるという前提か
ら出発して前述した欠点を無くすことにある。

（課題を解決するための手段）本発明は、熱分解グラファイトのブロック間に緊締され
た熱電子放射陰極チップを有する電子ビーム装置におい
て、前記の熱分解グラファイトのブロックの１つが、熱
分解グラファイトの熱による形状変化を補償する調整機
構を有していることを特徴とする。

本発明によれば、調整機構が、例えば熱膨張等によりグ
ラファイトのブロック中に生じるひずみを補償しうる為
、グラファイトのブロックに熱伝導率および導電率の双
方またはいずれか一方の変化が生じなくなり、従って陰
極チップにおける温度変化が、従って放出すべき電子ビ
ームの電流強度の不所望な変化も生じなくなる。

本発明の好適例では、支持体に面するグラファイトのブ
ロックの端面が、動作温度で延伸性に富む金属層を有す
るようにする。このような金属層は多くの分野にとって
有害な形状変化を充分に補償しうる。

他の好適例では、グラファイトのブロックを、球状体に
よって結合された直交Ｖ字状溝構造を介して支持体に連
結する。この構造は球状体を中心とする揺動運動により
有害な形状変化を補償しうる。

更に他の好適例では、グラファイトブロックの１つに対
する金属中間ブロックをダイアフラムの一端上に装着し
、このダイアフラムの他端を支持体に連結し、金属中間
ブロックを介してダイアフラムを曲げるようにすること
によりグラファイトのブロックを弾性的に緊締するよう
にする。この場合も、弾性力による緊締がグラファイト
のブロックの形状変化を許容しうるようにするとともに
、ダイアフラムの装着によりグラファイトのブロックを
良好な位置に保つ。

（実施例）以下図面につき説明するに、第１図に示す本発明による
電子ビーム装置は、陰極チップ４、つ工−ネルト電極６
および陽極８を有する電子源２と、ビームアライメント
（調整）コイル１０と、絞り１１を有するＣｏ−レンズ
９と、ビーム遮断装置１２と、コンデンサ絞り１６を有
するコンデンサレンズシステム１８と、絞り２０と、偏
向装置２４と、後置集束レンズ２６を有する射出レンズ
２３と、射出絞り２８と、試料面３４に試料３２を配置
する試料テーブル３０とを具えている。

第２ａ図は、例えばＬａＢ、よりなる陰極チップ４と、
第１グラフアイトブロツク４０と、第２グラフアイトブ
ロツク４２と、電気絶縁材料より成る組立用ブロック４
８中に嵌入された支持体４４および４６とを示している
。グラファイトブロック４０は（任意ではあるがグラフ
ァイトブロック４２も）その支持体に面する側で金属層
５０を有する。この金属層５０は例えばスパッタリング
その他の容易に接着する任意の方法によりグラファイト
上に設けるものであり、通常の動作温度でグラファイト
の形状変化を補償するのに充分な延伸性があるものとす
る。

この金属層は例えば、プラチナ或いはタングステンとし
、その厚さは例えば約０．５　ｖａｎとする。

第２ｂ図では第２ａ図と対応する素子に同一符号を付し
てあり、この第２ｂ図はグラファイトブロック４２と、
７字状溝５２が形成された金属中間部材５１を有する調
整機構４９と、前記のＶ字状溝５２に対し直角に延在す
る７字状溝５４を有する支持体４６とを示している。こ
れら双方のＶ字状溝は球状体５６に連結され、陰極を有
するグラファイトブロックがこの球状体の周りで揺動運
動をしてひずみを補償し、陰極の位置をそのまま確保す
る。

第２Ｃ図でも第２ａおよび２ｂ図と対応する素子には同
一符号を付しである。この第２ｃ図では、この場合ダイ
アフラム６２上に装着された金属中間ブロック６０によ
り形成された調整機構５９がグラファイトブロック４２
に加えられている。金属中間ブロック６０から離れたダ
イアフラムの一端は組立用ブロック６４に連結され、こ
のブロック６４上に支持体４６が装着されている。グラ
ファイトブロック４２、従って陰極チップ４は圧力ばね
機構６６により、熱による形状変化を補償しうるように
弾性的に緊締されている。ダイアフラムは陰極チップの
位置を永久的に正確に保つ。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の電子ビーム装置の一例を示す線図、第２ａ〜２０図は、第１図の電子ビーム装置に用いる陰
極の種々のクランプ装置の例を示す線図である。２・・・電子源　　　　　４・・・陰極チップ６・・・
ウェーネルト電極８・・・陽極　　　　　　９・・・Ｃｏ−レンズ１０・
・・ビームアライメントコイル１１．２０・・・絞り　　　　１２・・・ビーム遮断装
置１６・・・コンデンサ絞り１８・・・コンデンサレンズシステム２３・・・射出レンズ　　　２４・・・偏向装置２６・
・・後置集束レンズ　２８・・・射出絞り３０・・・試
料テーブル　　３２・・・試料３４・・・試料面４０．４２・・・グラファイトブロック４４．４６・・
・支持体４８．６４・・・組立用ブロック４９．５９・・・調整機構　　５０・・・金属層５１・
・・金属中間部材　　５２．５４・・・７字状溝５６・
・・球状体　　　　　６０・・・金属中間ブロック°６
２・・・ダイアフラム　　６６・・・圧力ばね機構特許
出願人　　エヌ・ベー・フィリップス・フルーイランペ
ンファプリケン

Claims

【特許請求の範囲】１、熱分解グラファイトのブロック（４０、４２）間に
緊締された熱電子放射陰極チップ（４）を有する電子ビ
ーム装置において、前記の熱分解グラファイトのブロッ
ク（４０、４２）の１つが、熱分解グラファイトの熱に
よる形状変化を補償する調整機構（５０、４９、５９）
を有していることを特徴とする電子ビーム装置。２、請求項１に記載の電子ビーム装置において、前記の
調整機構が、支持体に隣接する熱分解グラファイトのブ
ロック（４０）の側に被着され動作温度で延伸性に富む
金属層（５０）を以って構成されていることを特徴とす
る電子ビーム装置。３、請求項１に記載の電子ビーム装置において、前記の
調整機構はＶ字状溝（５２）を有する金属中間部材であ
り、このＶ字状溝（５２）はこのＶ字状溝に対し直角を
成して延在するように支持体（４６）に形成されたＶ字
状溝（５４）に球状体（５６）を介して結合されている
ことを特徴とする電子ビーム装置。４、請求項１に記載の電子ビーム装置において、前記の
調整機構が、ダイアフラム（６２）上に装着された中間
ブロック（６０）を有し、この中間ブロックは圧力ばね
機構（６６）を介して支持体（４６）に結合され、この
支持体（４６）は組立用ブロック（６４）を介して前記
のダイアフラムに結合されていることを特徴とする電子
ビーム装置。