JPH05283023A - 電子顕微鏡 - Google Patents

電子顕微鏡

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JPH05283023A
JPH05283023A JP7711792A JP7711792A JPH05283023A JP H05283023 A JPH05283023 A JP H05283023A JP 7711792 A JP7711792 A JP 7711792A JP 7711792 A JP7711792 A JP 7711792A JP H05283023 A JPH05283023 A JP H05283023A
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JP
Japan
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emission current
value
voltage
acceleration voltage
allowable
Prior art date
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Pending
Application number
JP7711792A
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English (en)
Inventor
Hideo Wakamori
英郎 若森
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Topcon Corp
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Topcon Corp
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 経験と熟練がなくても、常にエミッション電
流が最適な値となるように調整を行うことができる電子
顕微鏡を得ることを目的とする。 【構成】 電子顕微鏡を、フィラメントに印加する加速
電圧を設定する加速電圧設定部と、エミッション電流を
検出するエミッション電流検出部と、前記加速電圧に基
づき最大許容エミッション電流値及び最小許容エミッシ
ョン電流値を算出する許容値算出部と、前記エミッショ
ン電流検出部で検出されたエミッション電流が、前記最
大許容エミッション電流値と前記最小許容エミッション
電流値との関係から適正な値であるか否かを判別するエ
ミッション電流判別部と、該エミッション電流判別部の
判別結果を表示する判別結果表示部とから構成する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】この発明は、エミッション電流を
常に自動的に許容値内の値とすることができるようにし
た電子顕微鏡に関する。
【0002】
【従来の技術】従来、電子顕微鏡のエミッション電流を
許容値内に保持するには、例えば図5に示すように、電
子顕微鏡1の電子銃2には、フィラメント3にフィラメ
ント電源4から電流を流して電子を放出させ、電子放出
口5から放出する電子をウェーネルト電極6で成形し
て、アノード7に向かって射出せしめ、試料8に電子を
当てて観察を行うようにしている。そしてフィラメント
2とアノード7との間に、電子を加速する加速電圧VH
を発生させるには、高電圧発生源10で高圧EH を発生
させ、バイアス抵抗(可変抵抗)17によってフィラメ
ント3とウェーネルト電極6との間にバイアス電圧EB
を発生させるようにしている。
【0003】高電圧発生源10で発生する高圧EH は、
高電圧発生源電圧調整装置11において、加速電圧VH
を抵抗12で分圧して増幅器13に入力させ、基準電圧
調整装置14を変化させて高電圧発生源10の電圧調整
器15を駆動して所要の値に調整できるようになってい
る。また電子銃2から放出するエミッション電流を測定
するため、高電圧発生源10に連接してエミッション電
流測定器16が設けられており、電子顕微鏡1の観察中
はエミッション電流の値が表示されるようになってい
る。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】ところでこのような従
来の電子顕微鏡にあっては、エミッション電流はフィラ
メント電極やウェーネルト電極の組立不良で位置が正常
でなかったり、前記電極に汚れが発生するなどして、エ
ミッション電流が所定の値にならなくなるという問題が
あった。そこでエミッション電流を正常な値に保持する
ため、電流測定器16の値を見ることにより、経験によ
ってどのパラメータを調整すればよいかを判断し、手動
で高電圧発生源10の電圧調整器15やバイアス抵抗1
7を加減して、エミッション電流値の調整を行うように
していたが、それには経験と熟練を必要とし、それでも
最適な調整を行うことは難しいという問題があった。こ
の発明はこのような従来の課題に着目してなされたもの
で、経験と熟練がなくても、常に最適な調整を行うこと
ができる電子顕微鏡を提供することを目的とする。
【0005】
【課題を解決するための手段】本発明は上記の課題を解
決するための手段として、電子顕微鏡を、フィラメント
に印加する加速電圧を設定する加速電圧設定部と、エミ
ッション電流を検出するエミッション電流検出部と、前
記加速電圧に基づき最大許容エミッション電流値及び最
小許容エミッション電流値を算出する許容値算出部と、
前記エミッション電流検出部で検出されたエミッション
電流が、前記最大許容エミッション電流値と前記最小許
容エミッション電流値との関係から適正な値であるか否
かを判別するエミッション電流判別部と、該エミッショ
ン電流判別部の判別結果を表示する判別結果表示部とか
ら構成されることとした。
【0006】またフィラメントに印加する加速電圧を設
定する加速電圧設定部と、エミッション電流を検出する
エミッション電流検出部と、前記加速電圧に対応してエ
ミッション電流がどの程度流れるかの推測値を算出し、
該推測値をもとにエミッション電流の最大許容値及び最
小許容値を求めるエミッション電流許容値算出部と、前
記エミッション電流検出部で検出されたエミッション電
流が、前記許容値算出部で算出された適正な値であるか
否かを判別するエミッション電流判別部と、該エミッシ
ョン電流判別部の判別結果を表示する判別結果表示部と
から構成されることとした。
【0007】
【作用】次に本発明の作用を説明する。加速電圧設定部
ではフィラメントに印加する加速電圧を設定され、エミ
ッション電流検出部ではエミッション電流を検出する。
許容値算出部では前記加速電圧に基づき最大許容エミッ
ション電流値及び最小許容エミッション電流値を算出
し、エミッション電流判別部では前記エミッション電流
検出部で検出されたエミッション電流が、前記最大許容
エミッション電流値と前記最小許容エミッション電流値
との関係から適正な値であるか否かを判別する。そして
判断結果表示部ではエミッション電流判別部の判別結果
を表示する。またエミッション電流許容値算出部におい
て、加速電圧に対応してエミッション電流がどの程度流
れるかの推測値を算出し、該推測値をもとにエミッショ
ン電流の最大許容値及び最小許容値を求めるものもあ
る。
【0008】
【実施例】以下、この発明を図面に基づいて説明する。
図1は本発明の構成図で、電子顕微鏡1の電子銃2に
は、フィラメント3にフィラメント電源4から電流を流
して電子を放出させ、電子放出口5から放出する電子を
ウェーネルト電極6で成形して、アノード7に向かって
射出せしめ、試料8に電子を当てて観察を行うようにし
ている。そしてフィラメント2とアノード7との間に、
電子を加速する加速電圧VH を発生させるには、高電圧
発生源10で高圧EH を発生させ、バイアス抵抗(可変
抵抗)17によってフィラメント3とウェーネルト電極
6との間にバイアス電圧EB を発生させ、この和として
加速電圧VH を発生させるようにしている。
【0009】高電圧発生源10で発生する高圧EH は、
高電圧発生源電圧調整装置11において、加速電圧VH
を抵抗12で分圧して増幅器13に入力させ、基準電圧
調整装置14の調整値ES を変化させて高電圧発生源1
0の電圧調整器15を駆動して所要の値に調整できるよ
うになっている。こゝまでは従来技術と同様であり、同
一部材は同一符号を以て示す。
【0010】しかしてエミッション電流は必ずしも所定
の値にならないので、エミッション電流を正常な値に保
持するため、電流値を測定しながらエミッション電流値
を調整しなければならない。そこで従来のエミッション
電流測定器16の代わりに、エミッション電流を検出す
るエミッション電流検出部21を設け、その電流値をA
/D変換するAD変換器22を設ける。そしてAD変換
器22に接続させて、CPU20が設けられ、CPU2
0に操作キーボード23と表示部24が接続して設けて
いる。
【0011】CPU20と操作キーボード23の中に
は、フィラメント3に印加する加速電圧VH を設定する
加速電圧設定部25がある。すなわち加速電圧設定部2
5は、操作キーボード23からの指令により、CPU2
0の中で処理され、基準電圧調整装置14の調整値ES
を変化させて高電圧発生源10の電圧を変化させ、バイ
アス抵抗(可変抵抗)17によってバイアス電圧EB
変化させて加速電圧VHを設定し、またフィラメント電
圧VF を調整することによって行う。
【0012】またCPU20の中には、加速電圧VH
基づいて最大許容エミッション電流値及び最小許容エミ
ッション電流値を算出する許容値算出部26がある。図
2に示すように、エミッション電流ID の適正値は、加
速電圧VH に対応した値として設定され、暗電流If
値に10μAを加えた値が、図2のABに示すエミッシ
ョン電流最小許容値であり、暗電流If の値に100μ
Aを加えた値が、図2のCDに示すエミッション電流最
大許容値である。即ち図2のABDCに囲まれた領域
が、許容値算出部26によって算出されるエミッション
電流ID の適正値である。なお暗電流If は高電圧発生
源電圧調整装置11で加速電圧VH を抵抗12で分圧す
る際に発生するもので、加速電圧VH の増加とともに増
大する。
【0013】さらにCPU20の中には、エミッション
電流検出部21で検出されたエミッション電流ID が、
許容値算出部26で算出された図2のABDCに囲まれ
た領域内の適正な値であるか否かを判別するエミッショ
ン電流判別部27がある。そしてCPU20に接続する
表示部24は、エミッション電流判別部27の判別結果
を表示するものである。
【0014】次に本発明の作用を図3の流れ図に基づい
て説明する。制御が開始されると設定状態が検知され
(ブロック1)、暗電流If が算出されるが、この値は
加速電圧VH を抵抗12で分圧する際に抵抗12に流れ
る電流である(ブロック2)。そして図2のようにして
エミッション電流の最小値IDmin,最大値IDmaxが算出
され(ブロック3)、一方エミッション電流ID がエミ
ッション電流検出部21によって検出される(ブロック
4)。
【0015】次にエミッション電流ID がエミッション
電流の最大値IDmaxより小さいかどうかを判別し(ブロ
ック5)、そうでなければ過電流であるとしてウェーネ
ルト電極かフィラメントの汚れ、ギャップ小の表示を出
す(ブロック6)。次にエミッション電流ID がエミッ
ション電流の最小値IDminより大きいかどうかを判別し
(ブロック7)、そうでなければエミッション電流ID
が暗電流If に比べて著しく小さいかどうかを判別し
(ブロック8)、小さければ電流不足(高電圧発生源の
故障)と表示(ブロック9)、大きければ電流不足(断
線、ギャップ大)と表示(ブロック10)してに行
く。又エミッション電流ID がエミッション電流の最小
値IDminより大きいかどうかのブロック7の判別がYes
ならば、その場合のエミッション電流ID は適正なもの
として観察を行い(ブロック11)終了する(ブロック
12)。
【0016】ブロック4のエミッション電流ID の検出
の結果、電流のふらつきが大であれば(ブロック1
3)、ふらつき(放電)として表示し(ブロック1
4)、ふらつきが小であれば(ブロック15)ふらつき
(ウェーネルト汚れ)と表示する(ブロック16)。そ
してブロック6,9,10,14,16の場合はメンテ
ナンスをするかどうかを判断し(ブロック17)、適正
なメンテナンスをして異常表示をクリアする(ブロック
18,19)。なお軽微なトラブルの場合は、ブロック
17でメンテナンス不用と判断し、異常表示をクリアす
る。
【0017】また第2の発明においては、全体の構成は
図1のものと同様であるが、許容値算出部26の構成が
多少異なる。即ち電子顕微鏡で観察を行っている場合、
加速電圧値VH 等の設定状況から正常に装置が動作して
いると判断されるときには、その状態でエミッション電
流ID がどの程度流れるかの推測値を算出し、その推測
値からエミッション電流の最大許容値と最小許容値とを
求める方式も考えられる。即ち図2のようにして最大許
容エミッション電流値及び最小許容エミッション電流値
を算出する代わりに、図4に示すように、推定エミッシ
ョン電流IP は「IP =IB (ビーム電流)+If (暗
電流)」で表されることから、ビーム電流IB をフィラ
メント電圧VF とバイアス電圧VB の関数として求め、
そうして推定エミッション電流IP が求められる。その
上下に一定巾の電流値を取った範囲を、エミッション電
流の最大許容値IPmax及び最小許容値IPminとする。
【0018】
【発明の効果】以上説明したように、この発明によれ
ば、電子顕微鏡を、フィラメントに印加する加速電圧を
設定する加速電圧設定部と、エミッション電流を検出す
るエミッション電流検出部と、前記加速電圧に基づき最
大許容エミッション電流値及び最小許容エミッション電
流値を算出する許容値算出部と、前記エミッション電流
検出部で検出されたエミッション電流が、前記最大許容
エミッション電流値と前記最小許容エミッション電流値
との関係から適正な値であるか否かを判別するエミッシ
ョン電流判別部と、該エミッション電流判別部の判別結
果を表示する判別結果表示部とから構成されることと
し、またエミッション電流許容値算出部を、前記加速電
圧に対応してエミッション電流がどの程度流れるかの推
測値を算出し、該推測値をもとにエミッション電流の最
大許容値及び最小許容値を求めるようにしたので、電子
顕微鏡において、経験と熟練がなくても、常にエミッシ
ョン電流が最適な値となるように調整することができる
ようになるという効果を有する。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の構成を示す電子顕微鏡のエミッション
電流調整部の構成図である。
【図2】エミッション電流許容値算出部の許容値を示す
グラフである。
【図3】本発明の電子顕微鏡のエミッション電流の調整
方法を示す流れ図である。
【図4】他の発明の電子顕微鏡のエミッション電流許容
値算出部の許容値を示すグラフである。
【図5】従来の電子顕微鏡のエミッション電流調整部の
構成図である。
【符号の説明】
3 フィラメント 21 エミッション電流検出部 24 表示部(判別結果表示部) 25 加速電圧設定部 26 許容値算出部 27 エミッション電流判別部

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 フィラメントに印加する加速電圧を設定
    する加速電圧設定部と、エミッション電流を検出するエ
    ミッション電流検出部と、前記加速電圧に基づき最大許
    容エミッション電流値及び最小許容エミッション電流値
    を算出する許容値算出部と、前記エミッション電流検出
    部で検出されたエミッション電流が、前記最大許容エミ
    ッション電流値と前記最小許容エミッション電流値との
    関係から適正な値であるか否かを判別するエミッション
    電流判別部と、該エミッション電流判別部の判別結果を
    表示する判別結果表示部とから構成されることを特徴と
    する電子顕微鏡。
  2. 【請求項2】 フィラメントに印加する加速電圧を設定
    する加速電圧設定部と、エミッション電流を検出するエ
    ミッション電流検出部と、前記加速電圧に対応してエミ
    ッション電流がどの程度流れるかの推測値を算出し、該
    推測値をもとにエミッション電流の最大許容値及び最小
    許容値を求めるエミッション電流許容値算出部と、前記
    エミッション電流検出部で検出されたエミッション電流
    が、前記許容値算出部で算出された適正な値であるか否
    かを判別するエミッション電流判別部と、該エミッショ
    ン電流判別部の判別結果を表示する判別結果表示部とか
    ら構成されることを特徴とする電子顕微鏡。
JP7711792A 1992-03-31 1992-03-31 電子顕微鏡 Pending JPH05283023A (ja)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007194072A (ja) * 2006-01-19 2007-08-02 Hitachi High-Technologies Corp 走査電子顕微鏡等に用いる電子銃の制御装置及び制御方法
JP2014165075A (ja) * 2013-02-26 2014-09-08 Nuflare Technology Inc カソードの動作温度調整方法、及び描画装置

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2007194072A (ja) * 2006-01-19 2007-08-02 Hitachi High-Technologies Corp 走査電子顕微鏡等に用いる電子銃の制御装置及び制御方法
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