JPH0460319B2 - - Google Patents
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- JPH0460319B2 JPH0460319B2 JP59062672A JP6267284A JPH0460319B2 JP H0460319 B2 JPH0460319 B2 JP H0460319B2 JP 59062672 A JP59062672 A JP 59062672A JP 6267284 A JP6267284 A JP 6267284A JP H0460319 B2 JPH0460319 B2 JP H0460319B2
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- Japan
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- column
- power supply
- particle beam
- acceleration tube
- circuit section
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Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
- H01J37/00—Discharge tubes with provision for introducing objects or material to be exposed to the discharge, e.g. for the purpose of examination or processing thereof
- H01J37/02—Details
- H01J37/248—Components associated with high voltage supply
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Analytical Chemistry (AREA)
- Particle Accelerators (AREA)
- Electron Sources, Ion Sources (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は、保守の容易な荷電粒子線加速装置に
関する。
関する。
電子顕微鏡においては、観察目的によつて電子
銃から発生する電子線を高い電圧で加速すること
が必要になる。しかも単に高電圧で加速するだけ
でなく、加速電圧の安定度を10-6程度に保つ必要
があり、そのため高圧電源装置は大型になること
が避けられない。第１図は、比較的高い加速電圧
を与える従来の電子顕微鏡における電子線加速に
関係する部分の概略を表わす回路構成図である。
銃から発生する電子線を高い電圧で加速すること
が必要になる。しかも単に高電圧で加速するだけ
でなく、加速電圧の安定度を10-6程度に保つ必要
があり、そのため高圧電源装置は大型になること
が避けられない。第１図は、比較的高い加速電圧
を与える従来の電子顕微鏡における電子線加速に
関係する部分の概略を表わす回路構成図である。
第１図において、鎖線１で囲んだ部分はコツク
クロフト・ウオルトン回路等の昇圧整流回路２か
らなるHT（高電圧）回路部を表わしており、昇
圧整流回路２は出力はリツプル除去用のフイルタ
ー回路４及び出力検出用回路（図示せず）及び陰
極加熱電源３等から成るDC回路部５に供給され
る。
クロフト・ウオルトン回路等の昇圧整流回路２か
らなるHT（高電圧）回路部を表わしており、昇
圧整流回路２は出力はリツプル除去用のフイルタ
ー回路４及び出力検出用回路（図示せず）及び陰
極加熱電源３等から成るDC回路部５に供給され
る。
DC回路部５の出力はバランス抵抗r1とバイア
ス抵抗r2を介して絶縁ケーブル６を経て電子銃部
８の制御電極７及び陰極９に印加される。HT回
路部１を収納する容器（電源カラム）１９にはフ
ロンガス（化学式CCl2F2）又は６弗化イオウガ
ス（化学式SF6）等の電気絶縁ガスが充填されて
いる。電子銃部８における陰極９には前記陰極加
熱電源３の出力がケーブル６を経て供給され、陰
極９の両端子間に設けられた前記DC回路部５か
らの高電圧出力が印加される。制御電極７と接地
電位の間には電圧分割用の抵抗１０が設けられ、
これらの分割抵抗１０によつて分圧された電圧は
各加速電極１１に印加される。図中の鎖線１２は
加速管部を表わしており、この加速管部１２と電
子銃部８の陰極及び制御電極部分は図中の鎖線１
４で示す真空鏡筒内に収納されている。又、電子
銃部と加速管部の真空昇筒外の部材は絶縁ガスが
充填された電子銃・加速管カラム１３内に収納さ
れている。
ス抵抗r2を介して絶縁ケーブル６を経て電子銃部
８の制御電極７及び陰極９に印加される。HT回
路部１を収納する容器（電源カラム）１９にはフ
ロンガス（化学式CCl2F2）又は６弗化イオウガ
ス（化学式SF6）等の電気絶縁ガスが充填されて
いる。電子銃部８における陰極９には前記陰極加
熱電源３の出力がケーブル６を経て供給され、陰
極９の両端子間に設けられた前記DC回路部５か
らの高電圧出力が印加される。制御電極７と接地
電位の間には電圧分割用の抵抗１０が設けられ、
これらの分割抵抗１０によつて分圧された電圧は
各加速電極１１に印加される。図中の鎖線１２は
加速管部を表わしており、この加速管部１２と電
子銃部８の陰極及び制御電極部分は図中の鎖線１
４で示す真空鏡筒内に収納されている。又、電子
銃部と加速管部の真空昇筒外の部材は絶縁ガスが
充填された電子銃・加速管カラム１３内に収納さ
れている。
以上の構成において、加速電圧を高くするに従
つてHT回路部１及びDC回路部５を収納する容
器１９と電子銃・加速管カラム１３とを結ぶ絶縁
ケーブル６に可撓性を持たせることが困難にな
り、500KV程度以上の高電圧ではHT回路部１や
DC回路部５を収納する容器１９と電子銃・加速
管カラムとをケーブルを用いることなく一体に構
成せざるを得なくなり、大きな単一気密容器内に
電源カラムと電子銃・加速管カラム等が一緒に収
納されることになる。このような装置は装置を小
さく分離して輸送することが困難になるばかりで
なく、電源カラムの一部を修理したり電子銃部や
加速管部における汚れを除こうとする際には大き
なカラム内の絶縁ガスを全部排出してからカラム
の蓋を取外すことが必要となり、装置の保守が不
経済且つ面倒になる欠点がある。
つてHT回路部１及びDC回路部５を収納する容
器１９と電子銃・加速管カラム１３とを結ぶ絶縁
ケーブル６に可撓性を持たせることが困難にな
り、500KV程度以上の高電圧ではHT回路部１や
DC回路部５を収納する容器１９と電子銃・加速
管カラムとをケーブルを用いることなく一体に構
成せざるを得なくなり、大きな単一気密容器内に
電源カラムと電子銃・加速管カラム等が一緒に収
納されることになる。このような装置は装置を小
さく分離して輸送することが困難になるばかりで
なく、電源カラムの一部を修理したり電子銃部や
加速管部における汚れを除こうとする際には大き
なカラム内の絶縁ガスを全部排出してからカラム
の蓋を取外すことが必要となり、装置の保守が不
経済且つ面倒になる欠点がある。
本発明は、このような問題を解決して電子銃と
加速管部を収納するカラム電源部を収納するカラ
ムとを分離すると共に、その接続を可撓性のある
絶縁ケーブルを用いずに電気的に接続すことを目
的とするものである。この目的を達成する本発明
装置は、昇圧整流回路及び該昇圧整流回路の出力
に含まれる交流成分を除去するためのフイルター
回路等からなる電源回路部と、該電源回路部の出
力が印加される荷電粒子線源の電極及び該荷電粒
子線源からの粒子線を加速する加速管の電極を収
納する真空鏡筒を備え、前記電源回路部を収納す
る絶縁ガスの充填される電源カラムと、前記真空
鏡筒の一部を気密を保つて覆い絶縁ガスの充填さ
れる荷電粒子線源・加速管カラムとを別個に構成
した装置において、前記電源カラムに設けた絶属
部と前記電子銃・加速管カラムに設けた接続部と
に分離可能にその両端部が接続する棒状の接続体
と、該接続体によつて電源カラムと荷電粒子線
源・加速管カラムとが接続された状態における接
続体の軸方向に沿つて前記電源カラムを移動させ
る案内手段を設けたことを特徴としている。
加速管部を収納するカラム電源部を収納するカラ
ムとを分離すると共に、その接続を可撓性のある
絶縁ケーブルを用いずに電気的に接続すことを目
的とするものである。この目的を達成する本発明
装置は、昇圧整流回路及び該昇圧整流回路の出力
に含まれる交流成分を除去するためのフイルター
回路等からなる電源回路部と、該電源回路部の出
力が印加される荷電粒子線源の電極及び該荷電粒
子線源からの粒子線を加速する加速管の電極を収
納する真空鏡筒を備え、前記電源回路部を収納す
る絶縁ガスの充填される電源カラムと、前記真空
鏡筒の一部を気密を保つて覆い絶縁ガスの充填さ
れる荷電粒子線源・加速管カラムとを別個に構成
した装置において、前記電源カラムに設けた絶属
部と前記電子銃・加速管カラムに設けた接続部と
に分離可能にその両端部が接続する棒状の接続体
と、該接続体によつて電源カラムと荷電粒子線
源・加速管カラムとが接続された状態における接
続体の軸方向に沿つて前記電源カラムを移動させ
る案内手段を設けたことを特徴としている。
第２図は本発明の一実施例装置の外観を表す図
である。図中、１４は電子顕微鏡の真空鏡筒を表
し、その上部には第１図において説明した電子
銃・加速管カラム１３が積載されている。真空鏡
筒１４を載置する基台１５の後部には架台１６が
設けられ、その上部には平行な２本のレール１７
ａ，１７ｂ（図示せず）が設けられている。該レ
ール１７ａ，１７ｂの上には車輪を備えた移動台
１８が載置されており、移動台１８の中央には大
きな穴が穿つて穿つてあり、該穴を通してHT回
路部１とDC回路部５を収納した電源カラム１９
が移動台１８に取付けられる。電源カラム１９の
移動台１８への取付けは、電源カラム１９の横に
取付けられた部材１９ｃと移動台１８との間に設
けられた位置調整手段２０によつて取付け位置の
調整が可能である。第２図は、接続部材２１の両
端に設けられたフランジ２２と各カラムのフラン
ジ１９ａ，１３ａとをボルトによつて接続した状
態を示している。このような接続状態における接
続体２１の軸方向Ｙは真空鏡筒１４の軸方向Ｚと
直交しており、レール１７ａ，１７ｂの上を移動
する移動台１８の移動方向はＹ方向と一致するよ
うに組立てられている。
である。図中、１４は電子顕微鏡の真空鏡筒を表
し、その上部には第１図において説明した電子
銃・加速管カラム１３が積載されている。真空鏡
筒１４を載置する基台１５の後部には架台１６が
設けられ、その上部には平行な２本のレール１７
ａ，１７ｂ（図示せず）が設けられている。該レ
ール１７ａ，１７ｂの上には車輪を備えた移動台
１８が載置されており、移動台１８の中央には大
きな穴が穿つて穿つてあり、該穴を通してHT回
路部１とDC回路部５を収納した電源カラム１９
が移動台１８に取付けられる。電源カラム１９の
移動台１８への取付けは、電源カラム１９の横に
取付けられた部材１９ｃと移動台１８との間に設
けられた位置調整手段２０によつて取付け位置の
調整が可能である。第２図は、接続部材２１の両
端に設けられたフランジ２２と各カラムのフラン
ジ１９ａ，１３ａとをボルトによつて接続した状
態を示している。このような接続状態における接
続体２１の軸方向Ｙは真空鏡筒１４の軸方向Ｚと
直交しており、レール１７ａ，１７ｂの上を移動
する移動台１８の移動方向はＹ方向と一致するよ
うに組立てられている。
第３図は、電源カラム１９及び電子銃・加速管
カラム１３の内部構造を説明するための断面略図
であり、第１図及び第２図と同一番号を付したも
のは同一構成要素を表している。電源カラム１９
の内部はシールド板１９ｂによつて２つに仕切ら
れ、その一方にはHV回路部１が地方にはDC回
路部５が収納され、シールド板１９ｂの穴を通し
て配置されるフイルター回路３を構成する抵抗体
r3を介してHV回路部１とDC回路部５が接続さ
れる。電源カラム１９の一部には接続体２１の端
部を受けるためのエポキシ樹脂からなるブツシン
グ２３がカラム１９気密性を保つて設けられてお
り、電子銃・加速管カラム１３にも同じ構造のブ
ツシング２３が設けられている。従つて、対称な
構造を有する接続体２１の端部をこれらのブツシ
ングに挿入することにより電源カラム１９と電子
銃・加速管カラム１３とを電気的に接続すること
ができる。電子銃・加速管カラム１３の側に設け
られたブツシング２３の端部に取付けられた端子
より取出された高電圧出力は電子銃の電極支持部
８ａに印加されると共に、その一部は分割抵抗１
０を介して真空鏡筒１４内の加速電極１１に印加
される。又、電源カラム１９と電子銃・加速管カ
ラム１３内には前述した絶縁ガスが充填されてい
る。
カラム１３の内部構造を説明するための断面略図
であり、第１図及び第２図と同一番号を付したも
のは同一構成要素を表している。電源カラム１９
の内部はシールド板１９ｂによつて２つに仕切ら
れ、その一方にはHV回路部１が地方にはDC回
路部５が収納され、シールド板１９ｂの穴を通し
て配置されるフイルター回路３を構成する抵抗体
r3を介してHV回路部１とDC回路部５が接続さ
れる。電源カラム１９の一部には接続体２１の端
部を受けるためのエポキシ樹脂からなるブツシン
グ２３がカラム１９気密性を保つて設けられてお
り、電子銃・加速管カラム１３にも同じ構造のブ
ツシング２３が設けられている。従つて、対称な
構造を有する接続体２１の端部をこれらのブツシ
ングに挿入することにより電源カラム１９と電子
銃・加速管カラム１３とを電気的に接続すること
ができる。電子銃・加速管カラム１３の側に設け
られたブツシング２３の端部に取付けられた端子
より取出された高電圧出力は電子銃の電極支持部
８ａに印加されると共に、その一部は分割抵抗１
０を介して真空鏡筒１４内の加速電極１１に印加
される。又、電源カラム１９と電子銃・加速管カ
ラム１３内には前述した絶縁ガスが充填されてい
る。
第４図は、電源カラム１９と接続体２１の接続
部分を拡大した断面図であり、接続体２１の軸部
分にはその内部に２本の導線（図示せず）を通し
た銅製のパイプ２４がエポキシ樹脂２５に埋包さ
れている。エポキシ樹脂２５の外側は接地電位に
保たれる金属製のストレスコーン２６によつて覆
われている。ストレスコーン２６の端部には締め
付け用のフランジ２２が取付けられている。パイ
プ２４の端部には絶縁体２７と端子部２８ａ，２
８ｂ，２８ｃが層状に設けられ、夫々の端子部は
陰極加熱電流と制御電極の電位を伝達するために
用いられる。但し、図にはこれらの端子部に接続
する受け部分は省略してある。エポキシ樹脂２５
の端面は円錐状に形成され、そのテーパー角はブ
ツシング２３のテーパー角と一致するように製作
されている。又、ブツシング２３との間に隙間を
生じさせないで当接させるに必要な制度に余裕を
持たせるため、エポキシ樹脂２５のテーパー部分
には弾性に富むEP（エチレンプロピレン）ゴムキ
ヤツプ２９が被せられ、更にEPゴムキヤツプ２
９の内外面には絶縁用のシリコングリスが塗布さ
れる。該EPゴムキヤツプ２９に対してはフラン
ジ２２と１９ａ，１３ａを結ぶボルトの締め付け
具合を調整することによつてブツシング２３との
間に適当な面圧を与えることができるように構成
されている。
部分を拡大した断面図であり、接続体２１の軸部
分にはその内部に２本の導線（図示せず）を通し
た銅製のパイプ２４がエポキシ樹脂２５に埋包さ
れている。エポキシ樹脂２５の外側は接地電位に
保たれる金属製のストレスコーン２６によつて覆
われている。ストレスコーン２６の端部には締め
付け用のフランジ２２が取付けられている。パイ
プ２４の端部には絶縁体２７と端子部２８ａ，２
８ｂ，２８ｃが層状に設けられ、夫々の端子部は
陰極加熱電流と制御電極の電位を伝達するために
用いられる。但し、図にはこれらの端子部に接続
する受け部分は省略してある。エポキシ樹脂２５
の端面は円錐状に形成され、そのテーパー角はブ
ツシング２３のテーパー角と一致するように製作
されている。又、ブツシング２３との間に隙間を
生じさせないで当接させるに必要な制度に余裕を
持たせるため、エポキシ樹脂２５のテーパー部分
には弾性に富むEP（エチレンプロピレン）ゴムキ
ヤツプ２９が被せられ、更にEPゴムキヤツプ２
９の内外面には絶縁用のシリコングリスが塗布さ
れる。該EPゴムキヤツプ２９に対してはフラン
ジ２２と１９ａ，１３ａを結ぶボルトの締め付け
具合を調整することによつてブツシング２３との
間に適当な面圧を与えることができるように構成
されている。
このような装置を組立てて、接続体２１により
電源カラム１９と電子銃・加速管カラム１３を接
続するには、接続の前に適当な治具等を用いて位
置調整手段２０を操作し、電源カラム１９と移動
台１８との高さ及び水平方向の位置関係を調整し
ておく必要がある。しかし、一度位置調整をして
おけば、次に接続体２１をカラムから切り離して
も位置調整なしに容易に接続体２１とカラムを接
続することができるようになる。このような構成
によれば、電子銃・加速管カラム１３と電源カラ
ム１９の蓋を別個に開けてクリーニングや修理を
行うことができるので、装置の保守が極めて容易
になる。又、電源回路部をチエツクするには、接
続体２１を電子銃・加速管カラム１３から切離す
ことにより接続体２１の端子を利用して電源回路
を動作させた状態でチエツクすることができるの
で極めて便利である。逆に、電子銃のフイラメン
ト状陰極の断線等をチエツクする場合には、接続
２１を電源カラム１９から切離して接続体２１の
端子を利用して簡単に行うことが可能である。
電源カラム１９と電子銃・加速管カラム１３を接
続するには、接続の前に適当な治具等を用いて位
置調整手段２０を操作し、電源カラム１９と移動
台１８との高さ及び水平方向の位置関係を調整し
ておく必要がある。しかし、一度位置調整をして
おけば、次に接続体２１をカラムから切り離して
も位置調整なしに容易に接続体２１とカラムを接
続することができるようになる。このような構成
によれば、電子銃・加速管カラム１３と電源カラ
ム１９の蓋を別個に開けてクリーニングや修理を
行うことができるので、装置の保守が極めて容易
になる。又、電源回路部をチエツクするには、接
続体２１を電子銃・加速管カラム１３から切離す
ことにより接続体２１の端子を利用して電源回路
を動作させた状態でチエツクすることができるの
で極めて便利である。逆に、電子銃のフイラメン
ト状陰極の断線等をチエツクする場合には、接続
２１を電源カラム１９から切離して接続体２１の
端子を利用して簡単に行うことが可能である。
更に、電源カラム１９や電子銃・加速管カラム
１３内に絶縁ガスを充填したまま接続体２１の両
端を２つのカラムから分離することができるので
装置の移動が容易となる。
１３内に絶縁ガスを充填したまま接続体２１の両
端を２つのカラムから分離することができるので
装置の移動が容易となる。
尚、本発明は前記実施例装置に限定されるもの
ではなく、例えば電子顕微鏡の代わりにイオンビ
ーム装置に本発明を適用することも容易である。
ではなく、例えば電子顕微鏡の代わりにイオンビ
ーム装置に本発明を適用することも容易である。
第１図は電子顕微鏡における電子線加速に関連
する個所の回路、第２図は本発明の一実施例装置
の外観図、第３図及び第４図は第３図に示す装置
の要部断面図である。 １：HT回路部、２：昇圧整流回路、３：陰極
加熱電源、４：フイルター回路、５：DC回路部、
６：絶縁ケーブル、７：制御電極、８：電子銃
部、９：陰極、１０：分割抵抗、１１：加速電
極、１２：加速管部、１３：電子銃・加速管カラ
ム、１４：真空鏡筒、１５：基台、１６：架台、
１７ａ：レール、１８：移動台、１９：電源カラ
ム、２０：位置調整手段、２１：接続体、２２：
フランジ、２３：ブツシング、２４：パイプ、２
５：エポキシ樹脂、２６：ストレスコーン、２
７：絶縁体、２８ａ，２８ｂ，２８ｃ：端子部、
２９：EPゴムキヤツプ。
する個所の回路、第２図は本発明の一実施例装置
の外観図、第３図及び第４図は第３図に示す装置
の要部断面図である。 １：HT回路部、２：昇圧整流回路、３：陰極
加熱電源、４：フイルター回路、５：DC回路部、
６：絶縁ケーブル、７：制御電極、８：電子銃
部、９：陰極、１０：分割抵抗、１１：加速電
極、１２：加速管部、１３：電子銃・加速管カラ
ム、１４：真空鏡筒、１５：基台、１６：架台、
１７ａ：レール、１８：移動台、１９：電源カラ
ム、２０：位置調整手段、２１：接続体、２２：
フランジ、２３：ブツシング、２４：パイプ、２
５：エポキシ樹脂、２６：ストレスコーン、２
７：絶縁体、２８ａ，２８ｂ，２８ｃ：端子部、
２９：EPゴムキヤツプ。
Claims (1)
- １ 昇圧整流回路及び該昇圧整流回路の出力に含
まれる交流成分を除去するためのフイルター回路
等からなる電源回路部と、該電源回路部の出力が
印加される荷電粒子線源の電極及び該荷電粒子線
源からの粒子線を加速する加速管の電極を収納す
る真空鏡筒を備え、前記電源回路部を収納する絶
縁ガスの充填される電源カラムと、前記真空鏡筒
の一部を気密を保つて覆い絶縁ガスの充填される
荷電粒子線源・加速管カラムとを別個に構成した
装置において、前記電源カラムに設けた接続部と
前記電子銃・加速管カラムに設けた接続部とに分
離可能にその両端部が接続する棒状の接続体と、
該接続体によつて電源カラムと荷電粒子線源・加
速管カラムとが接続された状態における接続体の
軸方向に沿つて前記電源カラムを移動させる案内
手段を設けたことを特徴とする荷電粒子線加速装
置。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59062672A JPS60207300A (ja) | 1984-03-30 | 1984-03-30 | 荷電粒子線加速装置 |
| US06/714,613 US4703234A (en) | 1984-03-30 | 1985-03-21 | Charged-particle accelerator |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59062672A JPS60207300A (ja) | 1984-03-30 | 1984-03-30 | 荷電粒子線加速装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS60207300A JPS60207300A (ja) | 1985-10-18 |
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