JPH01274349A - High voltage power source for electron gun - Google Patents
High voltage power source for electron gunInfo
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- JPH01274349A JPH01274349A JP63101569A JP10156988A JPH01274349A JP H01274349 A JPH01274349 A JP H01274349A JP 63101569 A JP63101569 A JP 63101569A JP 10156988 A JP10156988 A JP 10156988A JP H01274349 A JPH01274349 A JP H01274349A
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Abstract
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本願発明は、走査電子顕微鏡の電子銃において使用され
る高圧電源に関する。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Industrial Field of Application] The present invention relates to a high voltage power supply used in an electron gun of a scanning electron microscope.
熱電子銃は、熱電子を放出するために加熱されるフィラ
メントと、発散しようとする電子を集束し制御するため
のウェーネルト、集束された電子線を加速するためのア
ノードの3極により構成され、アノードとフィラメント
との間には加速電圧が印加され、更にウェーネルトとフ
ィラメントとの間には、バイアス抵抗を利用してバイア
ス電圧が印加されるものである。またこのように構成す
ることにより、フィラメントから放出された熱電子は、
ウェーネルト電極により集束され、さらに加速電圧によ
り形成される電界によりアノードに向かって加速される
。加速電圧が数百ボルトから数十キロボルトの範囲で使
用される場合、低加速電圧時にはフィラメント近傍、で
の電界強度が不足し、空間電荷の影響で電子放出が抑制
され、電子源の輝度が低下する。この電子源の輝度の低
下を防止するために、4極タイプの電子銃が提案されて
いる(「電子顕微鏡JVo1.16、Nol、p32
(1981))、第2図にこの4極タイプの電子銃の回
路図を示す0図中1は加速電源、2はバイアス抵抗、3
はウェーネルト、4は引き出し電極、5はアノード、6
は検出抵抗、7は加熱電源、8はフィラメント、9は電
子線、14は引き出し電源を示す。A thermionic electron gun consists of three poles: a filament that is heated to emit thermionic electrons, a Wehnelt that focuses and controls the electrons that are about to diverge, and an anode that accelerates the focused electron beam. An accelerating voltage is applied between the anode and the filament, and a bias voltage is applied between Wehnelt and the filament using a bias resistor. Also, with this configuration, the thermoelectrons emitted from the filament are
It is focused by the Wehnelt electrode and further accelerated toward the anode by the electric field formed by the accelerating voltage. When accelerating voltages are used in the range of several hundred volts to tens of kilovolts, the electric field strength near the filament is insufficient at low accelerating voltages, and electron emission is suppressed due to the effect of space charge, reducing the brightness of the electron source. do. In order to prevent this reduction in the brightness of the electron source, a four-pole type electron gun has been proposed ("Electron Microscope JVo1.16, No. 1, p. 32
(1981)), Figure 2 shows the circuit diagram of this four-pole type electron gun.
is Wehnelt, 4 is an extraction electrode, 5 is an anode, 6
7 is a detection resistor, 7 is a heating power source, 8 is a filament, 9 is an electron beam, and 14 is an extraction power source.
この4極タイプの電子銃は、フィラメント8とアノード
5との間に電子線9を加速するための加速電源1、ウェ
ーネルト3とフィラメント8間にバイアスを印加するた
めのバイアス抵抗2、フィラメント8に対向して設けら
れる引き出し電極4とアノード5、検出抵抗6、フィラ
メントを加熱するための加熱電源7、引き出し電極4と
フィラメント8の間に引き出し電圧を印加する引き出し
電源14から構成されている。即ち加速電圧を低電圧で
のみ使用する場合は、引き出し電源14は低圧側から発
生させればよいが、高加速電圧でも使用しようとすると
引き出し電圧も高圧とする必要があり、この場合も含め
れば低圧側からでな(加速電源による高圧に浮かして引
き出し電圧を発生させる方が効率的である。This four-pole type electron gun includes an acceleration power source 1 for accelerating an electron beam 9 between a filament 8 and an anode 5, a bias resistor 2 for applying a bias between Wehnelt 3 and the filament 8, and a bias resistor 2 for applying a bias between the filament 8 and the filament 8. It is composed of an extraction electrode 4 and an anode 5 that are provided facing each other, a detection resistor 6, a heating power source 7 for heating the filament, and an extraction power source 14 that applies an extraction voltage between the extraction electrode 4 and the filament 8. In other words, when using only a low accelerating voltage, the extraction power source 14 can be generated from the low voltage side, but if you try to use even a high accelerating voltage, the extraction voltage must also be high. It is more efficient to generate the extraction voltage by floating it on a high voltage using an accelerating power source instead of from the low voltage side.
しかしながら、電子銃に引き出し電源14を配置するこ
とは、高圧に浮かすために絶縁構造とする必要があり電
f114を配置するためのコストも高価なものとなると
いう問題点がある。However, arranging the extraction power source 14 in the electron gun has the problem that an insulating structure is required to float it at a high voltage, and the cost for arranging the electric power source 114 is also high.
そのため本願発明は4極電子銃における加速電圧、引き
出し電圧を容易に得ることができる高圧電源の提供を課
題とする。Therefore, an object of the present invention is to provide a high-voltage power supply that can easily obtain the accelerating voltage and extraction voltage for a quadrupole electron gun.
本願発明の電子銃用高圧電源は、フィラメントとアノー
ド間に加速電位を印加する加速電源を配置すると共に、
フィラメントと引き出し電極との間に、ツェナーダイオ
ードと高圧電源とを切り換え可能に取り付けたことを特
徴とする。The high voltage power source for an electron gun of the present invention includes an accelerating power source that applies an accelerating potential between the filament and the anode, and
The device is characterized in that a Zener diode and a high-voltage power source are switchably installed between the filament and the extraction electrode.
フィラメントとアノード間に加速電位を印加する加速電
源を配置すると共に、フィラメントと引き出し電極との
間に、ツェナーダイオードと高圧電源とを切り換え可能
に取り付けることにより、電子銃を高加速電圧で使用す
る場合にはツェナーダイオードの電圧降下作用を利用し
てフィラメントと引き出し電極間に電圧を発生させ、引
き出し電圧として利用することができるものであり、ま
た低加速電圧で利用する場合には、ツェナーダイオード
では高電圧を発生させることができないので、別途用意
された低圧側から電圧を発生する高電圧源により、引き
出し電極をプラスとして引き出し電極に電圧を印加する
ことができるものである。When using an electron gun at a high accelerating voltage, an accelerating power source that applies an accelerating potential is placed between the filament and the anode, and a Zener diode and a high voltage power source are switchably installed between the filament and the extraction electrode. By using the voltage drop effect of the Zener diode, a voltage can be generated between the filament and the extraction electrode and used as the extraction voltage. Since it is not possible to generate a voltage, a voltage can be applied to the extraction electrode with the extraction electrode set as positive using a separately prepared high voltage source that generates a voltage from the low voltage side.
以下、図面を用いて実施例を説明する。Examples will be described below with reference to the drawings.
第1図は本願発明の高圧電源回路図であり、図中1は加
速電源、2はバイアス抵抗、3はウェーネルト、4は引
き出し電極、5はアノード、6は検出抵抗、7は加熱電
源、8はフィラメント、9は電子線、10はツェナーダ
イオード、11は抵抗、12は高圧電源、13はスイッ
チ、14は引き出し電源である。FIG. 1 is a high-voltage power supply circuit diagram of the present invention, in which 1 is an acceleration power supply, 2 is a bias resistor, 3 is Wehnelt, 4 is an extraction electrode, 5 is an anode, 6 is a detection resistor, 7 is a heating power supply, 8 9 is a filament, 9 is an electron beam, 10 is a Zener diode, 11 is a resistor, 12 is a high-voltage power source, 13 is a switch, and 14 is an extraction power source.
第1図に示すように、従来の4極電子銃における引き出
し電源14に代えて、ツェナーダイオード10と高抵抗
11、または高圧電源12をスイッチ13により切り換
え可能に配置する。As shown in FIG. 1, in place of the extraction power source 14 in the conventional four-pole electron gun, a Zener diode 10 and a high resistance 11 or a high voltage power source 12 are arranged so as to be switchable by a switch 13.
このように配置することにより電子銃を高加速電圧で使
用する時には、スイッチ13によりツェナーダイオード
l〇−抵抗11側に引き出し電極4を結線し、例えば加
速電圧が一20KVO時、引き出し電圧を一17KVと
なるようにすると、+3KVの引き出し電圧を引き出し
電極4に供給することができる。With this arrangement, when the electron gun is used at a high acceleration voltage, the switch 13 connects the extraction electrode 4 to the Zener diode l〇-resistor 11 side, so that when the acceleration voltage is -120KVO, the extraction voltage is set to -17KV. If it is set as follows, an extraction voltage of +3 KV can be supplied to the extraction electrode 4.
一方低加速電圧の場合には、引き出し電極はグランドに
対してプラス電圧となるのでツェナーダイオードでは電
圧を発生することができず、この場合にはスイッチ13
により別途用意した高圧電源12に引き出し電極4を結
線し、低圧側から電圧を発生して引き出し電極に電圧を
供給する。On the other hand, in the case of a low acceleration voltage, the extraction electrode becomes a positive voltage with respect to the ground, so the Zener diode cannot generate a voltage, and in this case, the switch 13
The extraction electrode 4 is connected to a high-voltage power supply 12 prepared separately, and a voltage is generated from the low voltage side to supply the voltage to the extraction electrode.
電子顕微鏡における引き出し電極の電圧を、電子銃を高
加速電圧で使用する場合には、ツェナーダイオードで発
生させ、低加速電圧で使用する場合には低圧側から発生
させた高圧電源を使用することにより、従来の引き出し
電源を使用する場合に比較して同様の効果を少量の簡単
な部品を取り付けるだけで達成することができ、しかも
従来の引き出し電源のごとく高圧に浮かす必要がないの
で4極電子銃の製作を簡略化することができるものであ
る。The voltage of the extraction electrode in an electron microscope is generated by a Zener diode when the electron gun is used at a high accelerating voltage, and by using a high voltage power source generated from the low voltage side when used at a low accelerating voltage. Compared to the case of using a conventional draw-out power source, the same effect can be achieved by simply installing a small number of simple parts, and there is no need to float it to high voltage as with a conventional draw-out power source, so it is possible to achieve a similar effect using a quadrupole electron gun. The manufacturing process can be simplified.
第1図は、本願発明の高圧電源回路図、第2図は従来の
高圧電源回路図を示す。
図中、1は加速電源、2はバイアス抵抗、3はウェーネ
ルト、4は引き出し電極、5はアノード、6は検出抵抗
、7は加熱電源、8はフィラメント、9は電子線、10
はツェナーダイオード、11は抵抗、12は高圧電源、
13はスイッチ、14は引き出し電源である。
出 願 人 日本電子株式会社
代理人 弁理士 内1)亘彦(外4名)第1図
第2図FIG. 1 shows a high-voltage power supply circuit diagram of the present invention, and FIG. 2 shows a conventional high-voltage power supply circuit diagram. In the figure, 1 is an acceleration power source, 2 is a bias resistor, 3 is a Wehnelt, 4 is an extraction electrode, 5 is an anode, 6 is a detection resistor, 7 is a heating power source, 8 is a filament, 9 is an electron beam, 10
is a Zener diode, 11 is a resistor, 12 is a high voltage power supply,
13 is a switch, and 14 is a power supply. Applicant: JEOL Co., Ltd. Agent Patent Attorney: 1) Nobuhiko (4 others) Figure 1 Figure 2
Claims (1)
加速電源を配置すると共に、フィラメントと引き出し電
極との間に、ツェナーダイオードと高圧電源とを切り換
え可能に取り付けたことを特徴とする電子銃用高圧電源
。(1) A high-voltage electron gun characterized in that an accelerating power source that applies an accelerating potential is arranged between the filament and the anode, and a Zener diode and a high-voltage power source are switchably attached between the filament and the extraction electrode. power supply.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP63101569A JPH01274349A (en) | 1988-04-25 | 1988-04-25 | High voltage power source for electron gun |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP63101569A JPH01274349A (en) | 1988-04-25 | 1988-04-25 | High voltage power source for electron gun |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH01274349A true JPH01274349A (en) | 1989-11-02 |
Family
ID=14304038
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP63101569A Pending JPH01274349A (en) | 1988-04-25 | 1988-04-25 | High voltage power source for electron gun |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH01274349A (en) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US9269520B2 (en) | 2014-02-14 | 2016-02-23 | Jeol Ltd. | Electron gun, method of controlling same, and electron beam additive manufacturing machine |
WO2016110996A1 (en) | 2015-01-09 | 2016-07-14 | 技術研究組合次世代3D積層造形技術総合開発機構 | Electron gun, electron gun control method and control program, and three-dimensional sculpting device |
-
1988
- 1988-04-25 JP JP63101569A patent/JPH01274349A/en active Pending
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US9269520B2 (en) | 2014-02-14 | 2016-02-23 | Jeol Ltd. | Electron gun, method of controlling same, and electron beam additive manufacturing machine |
WO2016110996A1 (en) | 2015-01-09 | 2016-07-14 | 技術研究組合次世代3D積層造形技術総合開発機構 | Electron gun, electron gun control method and control program, and three-dimensional sculpting device |
US10217599B2 (en) | 2015-01-09 | 2019-02-26 | Technology Research Association For Future Additive Manufacturing | Electron gun, control method and control program thereof, and three-dimensional shaping apparatus |
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