JPH0136284Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 本考案は電子顕微鏡等に使用される電子レンズ
に関し、特に３個の磁極片を有した電子レンズに
関する。

近時、３個の磁極片を有する電子のレンズが開
発された。このような電子レンズを電子顕微鏡の
投影レンズとして用いれば、Ｓ字収差を完全に除
去することが可能になつた（特開昭56−96447
号）。又、この電子レンズを電子顕微鏡の対物レ
ンズとして使用すれば、試料に電子線を集束して
照射できると共に、試料を透過した電子線を結像
でき（コンデンサーオブジエクテイブレンズとし
ての使用）、通常の透過像と集束電子線回折像を
切換えて観察できることも明らかになつた（特願
昭56−105363号）。さて、電子顕微鏡等の電子レ
ンズを形成するための磁界分布には高度の軸対称
性が要求されることから、磁極片同志は非磁性材
料で形成されたスペーサーに強固に嵌め込んで、
相互の軸芯のずれが生じないようにしている。こ
のような考えは３磁極片レンズを製作する際にも
利用されており、従来の３磁極片レンズは第１図
のような構成となつていた。

第１図において、１及び２は第１、第２の励磁
コイルであり、３ａ，３ｂ，３ｃは各々上、中、
下磁極片であり、４は励磁コイル１，２より発生
した磁束をこれら磁極片３ａ，３ｂ，３ｃに導く
ためのヨークである。上磁極片３ａと中磁極片３
ｂとは筒状スペーサー５に嵌め込まれており、中
磁極片３ｂと下磁極片３ｃは筒状スペーサー６に
嵌め込まれており、これらスペーサー５，６ごと
磁極片３ａ，３ｂ，３ｃはヨーク４内に装着され
ている。

このような構成の従来の電子レンズにおいて
は、スペーサー５，６が同一径Ｒで形成されてい
るため、中磁極片３ｂの半径Ｒの位置Ａがスペー
サーとの嵌め合いのために両側から削られてい
る。そのためこの部分Ａの磁束の向きに垂直な断
面積は著しく小さいものとならざるを得なかつ
た。そのため、この部分Ａは磁気的な飽和を起し
易く、目的とする強度の磁界を磁極片間に作り出
すことが困難になり、以下に述べるような様々な
欠点を生じる。即ち、例えば、前述したコンデン
サ−オブジエクテイブレンズとして使用される電
子レンズにおいては、集束電子線回折像を観察し
ようとする際には、第２のコイル２の励磁を第１
のコイル１と逆極性で励磁して、中磁極片３ｂに
おいて両コイルよりの磁束を加算して、第１ギヤ
ツプレンズ（上磁極片３ａと中磁極片３ｂ間に形
成されるレンズ）の集束作用を強めるようにし、
通常の透過像を観察しようとする際には、第２の
励磁コイル２の励磁を切換えて第１の励磁コイル
１と同極性で励磁して、中磁極片３ｂにおいて両
コイル１，２よりの磁束を相殺させることによ
り、第１ギヤツプレンズを弱めるようにして使用
するが、逆極性で励磁する際に中磁極片３ｂの前
記部分Ａで磁気飽和が起ると、第２のコイル２の
励磁の切換えに伴つて、第２ギヤツプレンズ（中
磁極片３ｂと下磁極片３ｃ間のレンズ）の強度が
大きく変化するため、結像条件がくずれ、第２の
コイル２の励磁強度を大幅に調節し直さなければ
ならない。更に又、この調節に伴つて、非点収差
補正レンズ等の調節も必要になる。このような従
来の欠点を回避するため、中磁極片３ｂを厚くす
ることも考えられるが、上磁極片３ａと中磁極片
３ｂとのレンズギヤツプ及び中磁極片３ｂと下磁
極片３ｃとのレンズギヤツプ間の距離が大きくな
り、レンズ特性上好ましくない。

本考案は、このよう従来の欠点を解決し、中磁
極片の厚さを増大することなく、中磁極片におけ
る磁気飽和を押え得る３磁極片電子レンズを提供
することを目的としている。

本考案は第１、第２、第３の磁極片と、励磁コ
イルと、該励磁コイルよりの磁束をこれら磁極片
に導くためのヨークと、第１、第２の磁極片同志
を同軸に固定するための非磁性材料で形成された
第１のスペーサーと、第２、第３の磁極片同志を
同軸に固定するための非磁性材料で形成された第
２のスペーサーとを具備するレンズにおいて、第
１のスペーサーと第２のスペーサーの径を異なら
せたことを特徴としている。

以下、図面に基づき本考案の実施例を詳述す
る。

第２図は、本考案の一実施例を示すためのもの
で、第１図と同一の構成要素に対しては同一番号
が付されている。従来と異なり、上磁極片３ａと
中磁極片３ｂ同志を固定するスペーサー７の径は
中磁極片３ｂと下磁極片３ｃ同志を固定するスペ
ーサー８の径より小さくされており、中磁極片３
ｂをスペーサー７に嵌め込むために中磁極片３ｂ
に設けられた切り欠き部９と、スペーサー８に嵌
め込むため設けられた切り欠き部１０は互いにず
れた位置に形成されている。

このような構成となせば、中磁極片３ｂの切り
欠き９と１０によつて挟まれた部分の最小の間隔
は第２図においてＬで示す大きさとなり、第１図
に示した従来のレンズにおける間隔より大きなも
のとなる。従つて、磁束の通過できる断面積も従
来に比較して増大させることができ、中磁極片３
ｂが磁気飽和を起しにくくすることができる。

尚、上述した実施例においては、スペーサー７
の径をスペーサー８の径より小さくしたが、スペ
ーサー７の径をスペーサー８の径より大きくして
も良い。

上述したように、本考案に基づく電子顕微鏡等
用電子レンズにおいては、中磁極片の厚さを増加
させることなく、中磁極片の磁気飽和を押えるこ
とができる。従つて、このレンズをコンデンサー
オブジエクテイブレンズとして使用すれば、観察
モードを透過像と集束電子線回折像との間で切換
えるために第２の励磁コイルの励磁極性を切換え
るのに伴つて、第１の励磁コイル１の励磁強度を
大幅に変化させる必要が無くなり、それに伴う非
点収差補正レンズ等の再調整も省くことができ、
装置を使用し易いものにすることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の電子レンズを説明するための
図、第２図は本考案の一実施例を示すための図で
ある。 １，２：励磁コイル、３ａ：上磁極片、３ｂ：
中磁極片、３ｃ：下磁極片、４：ヨーク、５，
６，７，８：スペーサー、９，１０：切り欠き。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 第１、第２、第３の磁極片と、励磁コイルと、
   該励磁コイルよりの磁束をこれら磁極片に導くた
   めのヨークと、第１、第２の磁極片同志を同軸に
   固定するための非磁性材料で形成された第１のス
   ペーサーと、第２、第３の磁極片同志を同軸に固
   定するための非磁性材料で形成された第２のスペ
   ーサーとを具備するレンズにおいて、第１のスペ
   ーサーと第２のスペーサーの径を異ならせたこと
   を特徴とする電子顕微鏡等用電子レンズ。