JPH0348838Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本考案は電子顕微鏡の電子銃部内の排気を行な
う電子顕微鏡用イオンポンプに関する。

［従来の技術］ 電界放出電子銃を使用する電子顕微鏡では、電
子銃付近を超高真空（例えば10^-10Torr）に保た
なければならない。そのため、このような電子銃
では、超高真空を得るために油拡散ポンプ及び油
回転ポンプで10^-5Torr程度まで粗引きした後、
電子銃部に取り付けたイオンポンプによつて
10^-10Torr程度に排気している。即ち、鏡筒内に
残留している気体分子は、イオンポンプ内に取込
まれた後、イオンポンプ内の電極より出射された
電子と衝突してイオン化される。イオン化された
分子は、イオンポンプ内に設けられた電極に捕獲
され、排気される。

第４図はこのような従来のイオンポンプの機械
的構成例を示す図である。イは平面図、ロは側面
図である。図において、１は電子銃、２は電子銃
１の周囲に円周状に配置されると共に、これらが
放射状に複数層重ねて配置されたイオン吸着用セ
ルである。図に示す従来例では４層のセルで構成
され、このような多数のセルの各層間はバンド３
で固定され、スポツト溶接されている。４はこれ
らセル群を内包するセル箱で、セル群は碍子５を
介してセル箱に収められている。６は前記したセ
ル群を上下から挾み込むように構成されたドーナ
ツ磁石、７は円筒中心部に設けられた電子銃接続
用フランジである。該磁石６の中心部に電子銃接
続用フランジ７が貫通している。８はセル箱４の
内部にセル群を挾み込むように形成された電極で
あり、９は最外側に形成されたヨークである。

このように構成されたイオンポンプは、イオン
吸着用セル２を陽極とし、電極８を陰極として、
図示外の導入端子を介して両電極間に高電圧が印
加されると、ペニング放電により電子が発生す
る。この両電極への高電圧の印加によつて、セル
箱４内の粗引き後の残留気体分子は、ドーナツ磁
石６で形成される磁界により螺旋運動を行なつて
いる電子によつて衝突されイオン化する。イオン
化された分子は、電子銃１の周囲に円周状に配置
されたセルによつて吸着され排気が行なわれる。

ここで、第４図に示したドーナツ磁石を用いた
場合の磁界の状態は第５図に示すようになつてい
る。即ち、磁束としてはセル箱を貫く磁束（主磁
束）φAと、中心軸方向に漏れる所謂漏洩磁束φB
とが存在する。前者の主磁束φAは、セル群をド
ーナツ磁石で上下から挾み込む構造にしているた
め磁界はほぼ平等磁界となり、排気能力に影響を
与える磁界である。後者の漏洩磁束φBは、排気
能力には影響を与えない無駄な磁束である。

［考案が解決しようとする問題点］ ところでこのように構成された装置において、
磁石やヨークが完全な軸対称であれば漏洩磁束
φBも軸対称となり集束レンズとして使用するこ
とも可能であるが、実際には非対称である。従つ
て、この漏洩磁束φBは、排気能力には影響を与
えない無駄な磁束であるばかりでなく、中心軸を
電子ビームEBが通るような場合、収差の原因や
ビーム偏向の原因となる。

本考案は以上の点に鑑みなされたもので、磁石
により形成される漏洩磁束φBを集中させて電子
レンズを形成させることにより、電子銃よりの電
子ビームの収差の原因やビーム偏向の原因を除去
すると共に電子ビームの発散を防止することを目
的としている。

［問題点を解決するための手段］ 上記目的を達成する本考案の構成、イオン吸着
用セルを電子銃の周囲に多数配置し、これらイオ
ン吸着用セルを上下からドーナツ状磁石で挾み込
むように構成した電子顕微鏡の電子銃部内の排気
を行なう電子顕微鏡用イオンポンプにおいて、前
記磁石の漏洩磁束を電子光学系の光軸に対して対
称に形成させ、且つ該漏洩磁束の磁路に該漏洩磁
束を集中させて電子レンズを形成させるための磁
極片を配置したことを特徴としている。

［実施例］ 以下、図面を参照して本考案の実施例を詳述す
る。

第１図は本考案の一実施例を示す機械的構成図
である。尚、第４図の従来装置と同一の構成要素
には同一番号を付してその説明を省略する。第１
図において、１０，１１はヨーク９の上下に配置
された磁場補正用のリング状磁石である。このリ
ング状磁石１０，１１は、それぞれ独立に若干量
だけ水平方向に移動ができるように取り付けられ
ている。１２は磁石６の漏洩磁束φBの磁路に設
けられた例えば鉄Feで形成された磁極片である。

このような構成において、リング状磁石１０及
び１１を水平方向に移動させて中心軸方向の漏洩
磁束φBを電子光学系の光軸に対して対称な形に
矯正した後、磁極片１２を配置する。この磁極片
１２は、例えば電子銃と一体として形成され、電
子銃１を電子銃接続用フランジに接続した場合に
配置される構成となつている。この場合、適当な
磁場を発生するように磁石６と磁極片１２にはギ
ヤツプを設ける。これにより、中心軸方向の漏洩
磁束φBのほとんどが磁極片１２を通ることにな
り漏洩磁束φBを集中させることができる。その
ため、電子ビームEBの収差の原因やビーム偏向
などの影響を除去することができると共に、磁極
片１２によつて電子レンズが形成されるため、電
子ビームEBの発散を防止することができる。

第３図は本考案の他の実施例で、第１図の磁極
片１２で形成される電子レンズのレンズ作用の強
弱を調整するために磁極片１２に励磁コイル１３
を捲回したものである。このような装置では、磁
極片１２に形成される電子レンズのレンズ作用の
磁場の強さが足りない場合は、電子レンズのレン
ズ作用を強くするため、該漏洩磁束φBに励磁コ
イル１３で形成される磁束φCを加えるように励
磁電流を供給する（漏洩磁束φB＋磁束φC）。

又、漏洩磁束φBをキヤンセルして電子レンズ
のレンズ作用を弱くする場合は、漏洩磁束φBを
励磁コイル１３で形成される磁束φCで減じるよ
うに励磁電流を供給する（漏洩磁束φB−磁束
φC）。この励磁コイル１３の励磁により、該磁極
片１２によつて形成される電子レンズのレンズ強
度を電子光学的な条件に合せて最適なものに調整
できるため集束レンズとしても使用できる。

［考案の効果］ 以上詳述したように本考案によれば、電子顕微
鏡の電子銃部内の排気を行なう電子顕微鏡用イオ
ンポンプを形成する磁石の漏洩磁束の磁路に磁極
片を配置したことにより、漏洩磁束による電子レ
ンズが形成され、電子ビームの収差の原因やビー
ム偏向などの影響を除去することができると共に
電子ビームの発散を防止することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案の一実施例の構成図、第２図は
第１図の実施例装置の磁界の状態を説明するため
の図、第３図は本考案の他の実施例を説明するた
めの図、第４図は従来装置の機械的構成図、第５
図は磁石による磁界の状態を示す図である。 １：電子銃、２：イオン吸着用セル、３：バン
ド、４：セル箱、５：碍子、６：ドーナツ電極、
７：電子銃部接続用フランジ、８：電極、９：ヨ
ーク、１０，１１：リング状磁石、１２：磁極
片、１３：励磁コイル。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 (1) イオン吸着用セルを電子銃の周囲に多数配置
   し、これらイオン吸着用セルを上下からドーナ
   ツ状磁石で挾み込むように構成した電子顕微鏡
   の電子銃部内の排気を行なう電子顕微鏡用イオ
   ンポンプにおいて、前記磁石の漏洩磁束を電子
   光学系の光軸に対して対称に形成させ、且つ該
   漏洩磁束の磁路に該漏洩磁束を集中させて電子
   レンズを形成させるための磁極片を配置したこ
   とを特徴とする電子顕微鏡用イオンポンプ。 (2) 前記磁極片により形成される電子レンズのレ
   ンズ作用の強弱を調整するため該磁極片に励磁
   コイルを捲回した実用新案登録請求の範囲第１
   項記載の電子顕微鏡用イオンポンプ。