JPH04328230A

JPH04328230A - 電子銃

Info

Publication number: JPH04328230A
Application number: JP3097767A
Authority: JP
Inventors: Noriaki Nakanishi; 中西　典顯
Original assignee: Shimadzu Corp
Current assignee: Shimadzu Corp
Priority date: 1991-04-30
Filing date: 1991-04-30
Publication date: 1992-11-17
Anticipated expiration: 2012-09-03
Also published as: JP2650508B2

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】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、電子線マイクロアナラ
イザ等の電子線発生装置に関し、特に、電子銃の位置を
精密に調整する必要のある電子線発生装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】電子線マイクロアナライザ等、電子ビー
ムを細く絞って試料に照射する電子線発生装置では、電
子線光学系が非常に精密に調整されているため、電子線
の発生位置も同様に正確に所定位置にあることが要求さ
れる。従って、電子銃のフィラメントの交換を行った後
や、さらには、電子線発生装置の電源を一旦切って、装
置が冷却した後に再度電源を入れた時にも、フィラメン
ト位置の調整を行う必要がある。

【０００３】従来の電子銃においては、図５に示すよう
に、フィラメントユニットを保持する枠４０が試料表面
に平行な平面（図５では紙面と一致）内で移動可能にな
っており、この枠４０が４方向からネジ４１、４２、４
３、４４によって電子銃のハウジング４５に固定されて
いた。フィラメント位置の調整を行う場合、操作者は電
子線マイクロアナライザ等の装置に付いている試料電流
計を見ながら、試料電流が最大となるように、一方のネ
ジを緩め、反対側のネジを締めて、フィラメントを一方
向（Ｘ方向とする）に移動させる。こうしてＸ方向につ
いてのフィラメントの移動を左右に繰り返し、試料電流
が最大となる点でＸ方向の位置を決める。次に、それに
直角な方向（Ｙ方向とする）についても同様にフィラメ
ントの往復動を繰り返し、試料電流が最大となる点を求
める。しかし、試料電流が最大となる点はＸ−Ｙ平面内
で２次元的に求める必要があるため、再びＸ方向につい
て試料電流が最大である点を探す。このようにして、Ｘ
、Ｙ両方向について何度か往復動を繰り返して初めてフ
ィラメントの最適点を見つけだすことができる。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】上述の通り、このよう
なフィラメント位置の調整は、フィラメントユニットの
交換を行った後のみならず、安定した分析結果を得るた
めには望ましくは電子線発生装置の電源を入れる毎に行
う必要がある。しかし、これでは調整操作が余りに煩雑
であり、また、時間も取られる。本発明はこのような課
題を解決するために成されたものであり、その目的とす
るところは、フィラメントの位置調整の簡単な電子銃を
提供することにある。

【０００５】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に成された本発明では、電子ビームが照射される方向に
対して垂直な平面内でフィラメントの位置を調整する必
要のある電子銃において、（ａ）上記平面内の少なくと
も２方向においてフィラメントを保持する部材を移動さ
せる移動手段と、（ｂ）フィラメントが移動手段により
移動されている間、試料電流を検出する試料電流検出手
段と、（ｃ）各方向において、試料電流が最大となるフ
ィラメントの位置を決定する位置決定手段とを備えるこ
とを特徴とする。

【０００６】

【作用】はじめに、移動手段（ａ）により１つの方向に
フィラメントを移動させ、その間の試料電流を電流検出
手段（ｂ）により検出する。そして、位置決定手段（ｃ
）により、その方向において試料電流が最大となるフィ
ラメントの位置を決定し、移動手段（ａ）によりフィラ
メントをその位置まで移動させる。次に、他の１つの方
向で同様の操作を行ない、その方向において試料電流が
最大となる位置にフィラメントを移動させる。この動作
を各方向について繰り返すことにより、フィラメントは
上記平面内で試料電流が最大となる位置に移動される。

【０００７】

【実施例】図１に本発明の一実施例である電子銃のフィ
ラメント調整機構の構成を示す。本実施例の電子銃では
、フィラメントユニットを保持する内枠１１が電子銃の
ハウジング１２に、直交する２方向（Ｘ、Ｙ方向とする
）で保持されており、両方向における位置調整機構は全
く同一となっている。また、両方向は互いに独立に調整
することができるようになっている。

【０００８】フィラメントユニット１０を保持する内枠
１１のＸ方向の位置を調整する機構を、図１及び図２に
より説明する。なお、フィラメントユニット１０におい
て電子を放出するフィラメント１３は高圧ガイシ１４の
下部に固定されており、フィラメントユニット１０は高
圧ガイシ１４の上部において内枠１１に気密に固定され
ている。内枠１１はＸ方向において、一方からはバネ１
５により押され、反対方向からはネジ１６により押され
ている。ネジ１６はパルスモータ１７により回転駆動さ
れるようになっている。

【０００９】内枠１１のバネ側及びネジ側にはセンサド
グ２０、２１が固定され、ハウジング１２（詳しくは、
下側の真空室と上側のメンテナンス室とを隔てる隔壁部
材１９）の方にはセンサドグ２０、２１が各方向の限界
位置に来たことを検出するリミットセンサ２２、２３が
固定されている。ここにおける限界位置とは、フィラメ
ント１３がフィラメントユニット１０に対してどのよう
な位置に関係にあろうとも、フィラメントユニット１０
を保持する内枠１１がその位置まで来たときにはもはや
フィラメント１３が最適位置（試料電流が最大となる位
置）とはなり得ないような位置である。なお、本実施例
においては、センサ２２、２３はドグ２０、２１が所定
の限界位置に来たかどうかを検出する機能だけを有する
が、連続的に位置を検出するようなセンサを用いても構
わない。以上説明したのはＸ方向の位置調整機構である
が、Ｙ方向の位置調整機構も全く同様に構成されている
。

【００１０】Ｘ、Ｙ両方向のパルスモータ１７は図３に
示す制御装置３０に接続され、制御装置３０からの指令
により駆動される。また、Ｘ方向及びＹ方向の両側（図
３では＋及び−で表わす）のセンサ２２、２３も制御装
置３０に接続され、さらに、試料電流を検出する電流計
３１の出力も制御装置３０に送られる。

【００１１】次に、本実施例の電子銃においてフィラメ
ントの位置調整を行う場合に制御装置３０の行う処理を
説明する。まず、いずれか一方の方向（いま、Ｘ方向と
する）のパルスモータ１７を駆動し、一方のリミットセ
ンサ（いま、図１の左上のリミットセンサ２２とする）
により限界位置が検出されるまで、内枠１１を移動する
。そして、フィラメント１３から電子を放出させながら
、パルスモータ１７を反対方向に回転させる。この間、
モータ１７に与えたパルスの所定個数毎に、試料電流計
３１から入力される電流値を制御装置３０内のメモリ（
図示せず）に記憶してゆく。こうして内枠１１がＸ方向
の反対側の限界位置まで来たとき、リミットセンサ２３
からの検出信号によりパルスモータ１７を停止する。

【００１２】これにより、メモリ内には図４に示すよう
なグラフに相当するデータが格納される。このグラフで
は、横軸はモータ１７に与えられたパルス数であるが、
これは内枠１１のＸ方向の位置に対応する。縦軸は試料
電流値であり、このグラフにより、試料電流が最大とな
るＸ方向の位置ＸＭ１を確定することができる。従って
、制御装置３０はメモリのデータを読み出し、周知の最
大値検出処理を行うことによりＸＭ１の位置を決定し、
パルスモータ１７を駆動して内枠１１をその位置ＸＭ１
まで移動させる。次に、Ｙ方向についても同様の処理を
行い、内枠１１を試料電流が最大となる位置ＹＭ１に移
動させる。これらの動作を２回又は３回程度繰り返すこ
とにより、内枠１１を（すなわち、フィラメント１３を
）Ｘ−Ｙ平面内で最適の（すなわち、試料電流が最大と
なる）位置に持ってくることができる。

【００１３】なお、上記実施例では移動手段はパルスモ
ータ１７、ネジ１６及びバネ１５により構成される。ま
た、実施例では位置調整を行う方向を互いに直交する２
方向（Ｘ、Ｙ）としたが、３方向以上で調整するように
してもよい。この場合には、最適位置に到達するまでの
繰り返し数を減らすことができる。また、２方向の場合
でも、両方向は必ずしも直交する必要はない。

【００１４】

【発明の効果】本発明に係る電子銃では、試料電流が最
大となるフィラメントの位置を各方向毎に自動的に検出
することができる。従って、各方向についてフィラメン
トを最適の位置に持ってくる操作もすべて自動的に行う
ことができるため、フィラメント位置調整の操作が非常
に簡単となる。また、調整時間も短くすることができる
。

【図面の簡単な説明】

【図１】　　本発明の一実施例である電子銃の平面図。

【図２】　　実施例の電子銃の断面図。

【図３】　　制御系統を示すブロック図。

【図４】　　フィラメント位置と試料電流との関係を示
すグラフ。

【図５】　　従来の電子銃の平面図。

【符号の説明】

１０…フィラメントユニット　　　　　　　　　　１１
…内枠１２…電子銃ハウジング　　　　　　　　　　　
　　　１３…フィラメント１４…高圧ガイシ　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　１５…バネ１６…ネジ　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　１７…パルスモータ１９…隔壁部材　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　２０、２１…センサドグ２２、２３…リミットセンサ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】　　電子ビームが照射される方向に対して
垂直な平面内でフィラメントの位置を調整する必要のあ
る電子銃において、上記平面内の少なくとも２方向にお
いてフィラメントを保持する部材を移動させる移動手段
と、フィラメントが移動手段により移動されている間、
試料電流を検出する試料電流検出手段と、各方向におい
て、試料電流が最大となるフィラメントの位置を決定す
る位置決定手段とを備えることを特徴とするフィラメン
ト位置調整機能付電子銃。