JPH09231930A - 電子銃におけるフィラメントの動作温度決定方法及び電子線装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 フィラメントを用いた電子銃においてフィラ
メントの飽和点を決定する。 【解決手段】 制御装置６は段階的にフィラメント電流
を定める加熱コードＦ_c（ｎ） を与え、その各ステップ
において加速電圧発生装置５からエミッション電流Ｉ_e
を取り込む。そして、第ｎ回目のステップのときのエミ
ッション電流値をＩ_e（ｎ） 、第（ｎ＋１）回目のステ
ップのときのエミッション電流値をＩ_e（ｎ＋１） とし
たとき、ｋ（ｎ）＝ｄＩ_e（ｎ）／ｄＩ_e（ｎ＋１）によ
って規格化差分ｄＩ_e（ｎ） の増加比ｋ（ｎ）を各ステ
ップ毎に求め、この規格化差分の増加比と閾値とを比較
してフィラメントの動作温度を決定する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、フィラメントを備える
電子銃を用いる電子顕微鏡、電子プローブマイクロアナ
ライザ（ＥＰＭＡ）等の電子線装置において、電子銃の
フィラメントの動作温度を決定するための方法、及びそ
の電子線装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】フィラメントを用いた電子銃は概略図４
に示す構成を備えている。図中、１はフィラメント、２
はウェーネルト、３はアノード、４はフィラメント加熱
装置、５は加速電圧発生装置を示す。

【０００３】図４において、フィラメント加熱装置４は
加速電圧発生装置５から供給された加速電圧をウェーネ
ルト２に印加すると共に、フィラメント１に対して加熱
するための電流を供給する。

【０００４】これにより、フィラメント１は所定の温度
（以下、これを動作温度と称す）に加熱されるのである
が、この動作温度は図５の点Ｐで示す温度に設定される
のが通常である。

【０００５】即ち、フィラメント１に供給する電流を増
加し、フィラメント１の温度（以下、これをフィラメン
ト温度と称す）を上げていくと、電子銃からの電子の放
出電流、即ちエミッション電流Ｉ_e は、はじめは図５の
Ａで示す範囲のようにフィラメント温度Ｔ_f に依存して
増大していくが、次第に、図５のＢで示す範囲のように
フィラメント温度Ｔ_f に依存せず、略一定値を保つよう
になる。

【０００６】ここで、図５のＡで示す範囲のようにエミ
ッション電流Ｉ_e がフィラメント温度Ｔ_f に依存して増
大していく範囲を温度制限領域、図５のＢで示す範囲の
ようにエミッション電流Ｉ_e がフィラメント温度Ｔ_f に
依存しない範囲を空間電荷制限領域と呼ぶが、フィラメ
ント１の動作温度は温度制限領域から空間電荷制限領域
に移行するところに設定するのである。そして、図５の
点Ｐで示す動作温度は通常飽和点Ｔ_f0と称されている。

【０００７】このようにフィラメント１の動作温度を飽
和点に設定することの妥当性は明らかである。即ち、フ
ィラメント１の動作温度を温度制限領域内に設定した場
合には、フィラメント温度が多少でも変化するとそれに
伴ってエミッション電流Ｉ_eが大きく変動してしまうの
で望ましいものではないことは明らかである。これに対
して、フィラメント１の動作温度を空間電荷制限領域の
高い方に設定するとフィラメント温度が変化してもエミ
ッション電流Ｉ_e は殆ど変化しないので望ましいのであ
るが、フィラメント温度を高くするとフィラメント１の
寿命が短くなるという問題が生じる。

【０００８】そこで、エミッション電流Ｉ_e が実用上安
定しており、しかもフィラメント１の寿命が短くなるこ
とがない動作温度を設定することが望まれるのであり、
このような動作温度が飽和点なのである。

【０００９】以上のように、フィラメントの動作温度が
飽和点Ｔ_f0になるようにフィラメント加熱装置４からフ
ィラメント１に供給する電流を決定するのであるが、そ
のための手法としては、フィラメント１に供給する電流
を変化させながら適宜な方法によりプローブ電流Ｉ_p を
検出し、その検出したプローブ電流Ｉ_p の変化に基づい
てフィラメント温度が飽和点Ｔ_f0となる電流を決定する
方法（以下、この方法を第１の方法と称す）、あるいは
フィラメント１に供給する電流を変化させながらエミッ
ション電流Ｉ_e を適宜な方法で検出し、その検出したエ
ミッション電流Ｉ_e の１次の導関数または２次の導関数
を求め、その極値に基づいてフィラメント温度が飽和点
Ｔ_f0となる電流を決定する方法（以下、この方法を第２
の方法と称す）が知られている。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
第１の方法では次のような問題がある。プローブ電流Ｉ
_p はフィラメント温度に対して概略図６に示すように変
化する。なお、図６においてＡで示す範囲はフィラメン
ト温度が変化してもプローブ電流Ｉ_p が殆ど変化しない
領域であり、この領域を過飽和領域と称す。

【００１１】さて、図５と図６を比較すれば容易に理解
できるように、プローブ電流Ｉ_p はエミッション電流Ｉ
_e よりもダイナミックに変化する。このことは、エミッ
ション電流Ｉ_e を検出するよりもプローブ電流Ｉ_p を検
出した方が飽和点Ｔ_f0の探索がより容易に行えることを
意味している。

【００１２】しかし、プローブ電流Ｉ_p を正しく検出す
るためには電子銃の軸合わせが正しく行われていなけれ
ばならない。なぜなら、プローブ電流Ｉ_p は試料に到達
する電子線量であるので、電子銃の軸が狂っている場合
にはプローブ電流Ｉ_p を正しく検出することができない
からである。

【００１３】そこで、従来においてはこの第１の方法
は、例えば特開平１−１８３０４５号公報に開示されて
いるように、予めほぼ飽和点に達するような仮のフィラ
メント加熱をしておいて、電子銃の傾斜軸調整を行うプ
ロセスが必要であった。

【００１４】次に、上記の第２の方法に関しては次のよ
うな問題がある。上述したようにフィラメント温度に対
するエミッション電流Ｉ_e の変化は、プローブ電流Ｉ_p
の変化よりも少なく、しかも、空間電荷制限領域ではフ
ィラメント温度が変化しても略一定値を保つとはいえ、
徐々にではあるがエミッション電流Ｉ_e は増加するの
で、エミッション電流Ｉ_e の変化を強調するという意味
においては検出したエミッション電流Ｉ_e の１次または
２次の導関数を用いるのは有効な方法ではあるが、エミ
ッション電流Ｉ_e の１次または２次の導関数の極値と飽
和点との関係については物理的な因果関係は必ずしも明
確にはなされておらず、従って第２の方法で求めた飽和
点は、実際にはエミッション電流Ｉ_e が温度制限領域か
ら空間電荷制限領域に移行する点に一致しない場合があ
るという問題があるのである。

【００１５】本発明は、上記の課題を解決するものであ
って、エミッション電流Ｉ_e を検出することによってフ
ィラメント温度の動作温度を自動的に飽和点Ｔ_f0に設定
することができる電子銃におけるフィラメントの動作温
度決定方法を提供することを目的とするものである。

【００１６】また、本発明は、エミッション電流Ｉ_e を
検出することによってフィラメント温度の動作温度を自
動的に飽和点Ｔ_f0に設定することができる電子線装置を
提供することを目的とするものである。

【００１７】また、本発明は、フィラメント及びフィラ
メントを加熱するための電流を発生する電源装置を含む
系統の異常の有無を判定することができる電子線装置を
提供することを目的とするものである。

【００１８】更に、本発明は、エミッション電流のゆら
ぎの有無を判定することができる電子線装置を提供する
ことを目的とするものである。

【００１９】

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに、請求項１記載の電子銃におけるフィラメントの動
作温度決定方法は、フィラメント電流を所定のステップ
で変化させ、各ステップ毎に、今回のステップで得たエ
ミッション電流と前回のステップで得たエミッション電
流との差分をエミッション電流で正規化し、そのエミッ
ション電流で正規化した差分のステップ間での比に基づ
いてフィラメントの動作温度を決定することを特徴とす
る。

【００２０】請求項２記載の電子銃におけるフィラメン
トの動作温度決定方法は、フィラメント電流を所定のス
テップで変化させ、各ステップ毎に、今回のステップで
得たエミッション電流と前回のステップで得たエミッシ
ョン電流との差分をエミッション電流で正規化し、その
エミッション電流で正規化した差分のステップ間での比
と、エミッション電流で正規化した差分の値とに基づい
てフィラメントの動作温度を決定することを特徴とす
る。

【００２１】請求項３記載の電子線装置は、フィラメン
トと、フィラメントに加熱のための電流を供給する電源
装置と、エミッション電流を検出する検出手段と、制御
手段とを備える電子線装置において、制御手段は、電源
装置に対して所定のステップでフィラメントを加熱する
ための電流を発生させると共に、検出手段からそのとき
のエミッション電流を取り込み、今回のステップで得た
エミッション電流と前回のステップで得たエミッション
電流との差分をエミッション電流で正規化し、そのエミ
ッション電流で正規化した差分のステップ間での比に基
づいてフィラメントの動作温度を決定することを特徴と
する。

【００２２】請求項４記載の電子線装置は、フィラメン
トと、フィラメントに加熱のための電流を供給する電源
装置と、エミッション電流を検出する検出手段と、制御
手段とを備える電子線装置において、制御手段は、電源
装置に対して所定のステップでフィラメントを加熱する
ための電流を発生させると共に、検出手段からそのとき
のエミッション電流を取り込み、各ステップ毎に、今回
のステップで得たエミッション電流と前回のステップで
得たエミッション電流との差分をエミッション電流で正
規化し、そのエミッション電流で正規化した差分のステ
ップ間での比と、エミッション電流で正規化した差分の
値とに基づいてフィラメントの動作温度を決定すること
を特徴とする。

【００２３】請求項５記載の電子線装置は、フィラメン
トと、フィラメントに加熱のための電流を供給する電源
装置と、フィラメント電流を検出する検出手段と、制御
手段とを備える電子線装置において、制御手段は、電源
装置に対して所定のステップでフィラメントを加熱する
ための電流を発生させると共に、検出手段からそのとき
のフィラメント電流を取り込み、その取り込んだフィラ
メント電流に基づいてフィラメント及び電源装置を含む
系統の異常の有無を判定することを特徴とする。

【００２４】請求項６記載の電子線装置は、加速電圧発
生装置と、エミッション電流を検出する検出手段と、制
御手段とを備える電子線装置において、制御手段は、加
速電圧発生装置に加速電圧の発生を指示してから所定の
時間内に検出手段からエミッション電流を取り込み、そ
の取り込んだエミッション電流の変動幅に基づいてエミ
ッション電流のゆらぎの有無を判定することを特徴とす
る。

【００２５】

【発明の実施の形態】以下、図面を参照しつつ実施の形
態について説明する。まず、最初にフィラメントの動作
温度決定方法について説明する。

【００２６】フィラメントの動作温度を決定するに際し
ては、まず、フィラメントに供給するフィラメント電流
をステップ状に変化させ、その度毎にそのときのエミッ
ション電流Ｉ_e を取り込む。

【００２７】いま、第ｎ回目のステップのときのエミッ
ション電流値をＩ_e（ｎ） 、次の第（ｎ＋１）回目のス
テップのときのエミッション電流値をＩ_e（ｎ＋１） と
すると、次式によってエミッション電流値の差分△Ｉ_e
（ｎ） が得られる。

【００２８】 △Ｉ_e（ｎ） ＝Ｉ_e（ｎ＋１）−Ｉ_e（ｎ） …（１） しかし、このエミッション電流値の差分△Ｉ_ｅ（ｎ）
の値だけから飽和点を決定することはできない。即ち、
エミッション電流Ｉ_e が比較的大きい場合の飽和点にお
ける△Ｉ_e（ｎ） の値と、エミッション電流Ｉ_e が比較
的小さい場合の飽和点における△Ｉ_e（ｎ） の値は一致
せず、従って、この差分△Ｉ_e（ｎ）に基づいて飽和点
を決定することができないのである。

【００２９】そこで、この△Ｉ_e（ｎ） を、第ｎ回目の
ステップでのエミッション電流値Ｉ_e（ｎ）と第（ｎ＋
１）回目のステップでのエミッション電流Ｉ_e（ｎ＋
１）の平均値で規格化した差分（以下、規格化差分と称
す）ｄＩ_e（ｎ） を考える。

【００３０】この規格化差分ｄＩ_e（ｎ） は次式で与え
られる。 ｄＩ_e（ｎ）＝△Ｉ_e（ｎ）／［｛Ｉ_e（ｎ＋１）＋Ｉ_e（ｎ）｝／2］ …(2) しかし、この規格化差分ｄＩ_e（ｎ） だけからは飽和点
を決定することはできない。なぜなら、飽和点における
規格化差分ｄＩ_e（ｎ） の値は、加速電圧やエミッショ
ン電流Ｉ_e の値によって異なる値をとり、一定値にはな
らないからである。

【００３１】実際、本発明者の実験によれば、エミッシ
ョン電流Ｉ_e が比較的大きい場合のフィラメント温度Ｔ
_f と規格化差分ｄＩ_e（ｎ） との関係は図２のＡで示す
ようであり、飽和点はＰで示すような位置にあったが、
エミッション電流Ｉ_e が比較的小さい場合のフィラメン
ト温度Ｔ_f と規格化差分ｄＩ_e（ｎ） との関係は図２の
Ｂで示すようであり、飽和点はＱで示すような位置にあ
り、このことから規格化差分ｄＩ_e（ｎ） の値だけから
は飽和点を決定することができないことが確認された。
なお、図２のグラフＡのＰで示す飽和点の位置、及びグ
ラフＢでＱで示す飽和点の位置は他の方法により求めた
ものである。

【００３２】そこで、次に、次式で定義される規格化差
分ｄＩ_e（ｎ） の増加比ｋ（ｎ）（以下、単に増加比と
称す）を導入する。

【００３３】 ｋ（ｎ）＝ｄＩ_e（ｎ）／ｄＩ_e（ｎ＋１） …(3) この増加比ｋ（ｎ）の下限値は理論的には 1になるが、
実際本発明者の実験によれば図３に示すような結果が得
られ、増加比ｋ（ｎ）の値はフィラメント電流の増加に
伴って 1に漸近していることが実証された。なお、図３
中のＡで示すグラフはエミッション電流Ｉ_e が比較的大
きい場合のフィラメント温度Ｔ_f と増加比ｋ（ｎ）の関
係を示すものであり、Ｂで示すグラフはエミッション電
流Ｉ_e が比較的小さい場合のフィラメント温度Ｔ_f と増
加比ｋ（ｎ）の関係を示すものである。

【００３４】そして、図３のＡの場合とＢの場合におい
て他の方法によって飽和点の位置を求めると、いずれの
場合においても飽和点は増加比ｋ（ｎ）の値がある範囲
内にあることが確認された。

【００３５】そこで、閾値ｋ₀ を設定し、各ステップに
おいて増加比ｋ（ｎ）を求めると、その求めた増加比ｋ
（ｎ）と閾値ｋ₀ とを比較する。そして、ｋ（ｎ）≦ｋ
₀ であれば、第ｎ回目のステップではエミッション電流
Ｉ_e は既に空間電荷制限領域に入っているものとし、第
（ｎ−１）回目のステップでのフィラメント電流値が飽
和点を与えるもとして決定する。

【００３６】ここで、閾値ｋ₀ の値は加速電圧、フィラ
メント電流のステップ等を考慮して定めればよいが、1.
5 〜 1の範囲に設定すれば実用上問題ないことが確認さ
れている。

【００３７】以上のようであるので、本発明の電子銃に
おけるフィラメントの動作温度決定方法によれば、増加
比ｋ（ｎ）という事項を導入したので、自動的に、且つ
従来よりも確実に飽和点を決定することができる。ま
た、エミッション電流値Ｉ_e を検出して飽和点を決定す
るのでプローブ電流Ｉ_p を検出して飽和点を決定する場
合のように電子銃の軸合わせを考慮する必要はない。

【００３８】なお、以上においては増加比ｋ（ｎ）の値
のみに基づいて飽和点を決定したが、増加比ｋ（ｎ）が
閾値以下で、且つ規格化差分ｄＩ_e（ｎ） の値が所定の
閾値以下という条件にしてもよい。これによれば、より
正確に飽和点を決定することができることが判明した。

【００３９】以上、本発明に係る電子銃におけるフィラ
メントの動作温度決定方法について説明したが、次に本
発明に係る電子線装置について説明する。

【００４０】図１は本発明に係る電子線装置の一実施形
態を示す図であり、図中、６は制御装置、７は操作装
置、８は表示装置を示す。なお、図４に示すものと同等
な構成要素については同一の符号を付す。

【００４１】制御装置６は、プロセッサ及びその周辺回
路で構成されるものであり、その動作については後述す
る。操作装置７は種々の操作ボタン、キーボード等で構
成される。表示装置８はＣＲＴ等の適宜な表示装置で構
成される。

【００４２】次に、図１に示す構成の動作について説明
する。操作装置７によりフィラメント１の動作温度設定
の処理が指示されると、制御装置６は操作装置７で設定
された加速電圧Ｖ_A を加速電圧発生装置５に通知すると
共に、フィラメント加熱装置４に対して加熱コードＦ_c
（ｎ） を所定の値Ｆ_cmから所定のステップ△Ｆ_c 毎に
段階的に通知する。

【００４３】この加熱コードＦ_c（ｎ） は、フィラメン
ト１に供給するフィラメント電流を定めるためのもので
あり、どのような形式とするかは任意であるが、ここで
は、制御装置６からはフィラメント電流値を符号化した
コードを所定のステップ△Ｆ_c で増加させるようにす
る。これに対してフィラメント加熱装置４は、制御装置
６から通知された加熱コードＦ_c（ｎ） を解読して当該
加熱コードＦ_c（ｎ） に対応するフィラメント電流値を
発生し、フィラメント１に供給する。

【００４４】制御装置６は、加熱コードＦ_c（ｎ） をフ
ィラメント加熱装置４に与える度毎に、加速電圧発生装
置５からそのときのエミッション電流値Ｉ_e を取り込
み、またフィラメント加熱装置４からはそのときの実際
のフィラメント電流値Ｉ_f を取り込む。

【００４５】なお、エミッション電流値Ｉ_e の検出につ
いては、周知のように、加速電圧発生装置５の中のエミ
ッション電流Ｉ_e が流れる抵抗の両端の電位差から求め
るようにすればよい。フィラメント電流Ｉ_f の検出につ
いてはフィラメント加熱装置４の中のフィラメント電流
Ｉ_f に比例する電流が流れる回路抵抗の両端の電位差か
ら求めるようにすればよい。

【００４６】そして、制御装置６は、各ステップにおい
て加速電圧発生装置５からエミッション電流Ｉ_e を取り
込むと、上記(1) 、(2) 、(3) 式の演算を行って増加比
ｋ（ｎ）の値を求め、その増加比ｋ（ｎ）の値を閾値ｋ
₀ と比較する。

【００４７】そして、加熱コードがＦ_c（ｎ₀）であると
きに増加比ｋ（ｎ）の値が閾値ｋ₀以下になったとする
と、制御装置６は加熱コードＦ_c（ｎ₀ −１） を求める
飽和点を与えるための加熱コードであると判断する。

【００４８】制御装置６はこのようにして飽和点を与え
るための加熱コードを決定するとフィラメント加熱装置
４に対してこの加熱コードを通知すると共に、表示装置
８に対してフィラメントの動作温度を決定するための処
理が終了したこと、及び決定したフィラメント電流の値
を表示して処理を終了する。

【００４９】以上の動作により、フィラメント１にはフ
ィラメント加熱装置４から飽和点となるフィラメント電
流が自動的に供給されて処理が終了する。

【００５０】以上のようであるので、本発明によれば、
自動的に、且つ確実に飽和点が決定されるので、操作性
を大幅に向上させることができる。

【００５１】なお、以上では制御装置６は増加比ｋ
（ｎ）のみに基づいて飽和点を決定するようになされて
いるが、上述したところから明らかなように、増加比ｋ
（ｎ）が閾値以下で、且つ規格化差分ｄＩ_e（ｎ） の値
が所定の閾値以下である場合に当該ステップでのエミッ
ション電流Ｉ_e が空間電荷制限領域に入っていると判断
させるようにしてもよい。

【００５２】以上、飽和点を決定してそれをフィラメン
トの動作温度として決定する場合の動作について述べた
が、図１の構成によれば、フィラメント１を含むフィラ
メント加熱装置４の系統の異常や、エミッション電流Ｉ
_e のゆらぎを検出することもできる。図１においてフィ
ラメント加熱装置４からフィラメント電流Ｉ_f を取り込
んでいるのはそのためである。

【００５３】フィラメント１を含むフィラメント加熱装
置４の系統の異常検出の動作は次のようである。

【００５４】制御装置６は各ステップにおいて加熱コー
ドをフィラメント加熱装置４に与えたときにフィラメン
ト加熱装置４からそのときのフィラメント電流Ｉ_f を取
り込み、その取り込んだフィラメント電流Ｉ_f が当該ス
テップにおける加熱コードに対応するフィラメント電流
を中心とする所定の範囲内にあるか否かを判断し、取り
込んだフィラメント電流Ｉ_f がこの範囲内にない場合に
はフィラメント１またはフィラメント加熱装置４に何等
かの異常が生じていると判断し、表示装置８にフィラメ
ント１を含むフィラメント加熱装置４の系統に異常があ
ることを表示する。

【００５５】これによれば、フィラメント１を含むフィ
ラメント加熱装置４の系統の異常を早急に検出でき、こ
の異常に対して即座に異常回復の措置をとることが可能
となる。

【００５６】なお、操作装置７に当該異常検出のための
メニューを設け、メニュー操作によって操作装置７から
独立にフィラメント１を含むフィラメント加熱装置４の
系統の異常を検出するための動作を行わせるようにする
ことも可能である。

【００５７】次に、エミッション電流Ｉ_e のゆらぎの検
出については次のようである。電子銃においてはフィラ
メント１の蒸発等によってウェーネルト２の内壁が汚れ
たり、フィラメント１にウィスカーが成長したりするこ
とがあるが、このようなウェーネルト２の内壁の汚れや
フィラメント１に成長したウィスカーは加速電圧を印加
すると微小な放電を発生させ、その結果プローブ電流Ｉ
_p の安定度を悪化させる原因になる場合があり、この微
小放電は、エミッション電流Ｉ_e のゆらぎとして観測す
ることができる。また、フィラメント１の加熱を行う前
でも加速電圧を印加しただけでエミッション電流Ｉ_e の
ゆらぎが検出される場合がある。

【００５８】そこで、制御装置６は、上記のフィラメン
ト１の動作温度を決定する処理を行う際に加速電圧発生
装置５に対して加速電圧Ｖ_A を通知してからフィラメン
ト加熱装置４に加熱コードを与えるまでの所定の時間内
に加速電圧発生装置５からエミッション電流Ｉ_e を取り
込み、その変動を検出する。

【００５９】そして、エミッション電流Ｉ_e の変動幅が
予め設定された範囲を越えている場合にはエミッション
電流Ｉ_e にゆらぎが生じていると判断して、表示装置８
にその旨を表示する。

【００６０】以上により、電子銃が不安定な状態のまま
で当該電子線装置を使用することを防止することができ
るばかりでなく、飽和点を誤って決定することを防止す
ることができる。

【００６１】なお、操作装置７に当該エミッション電流
Ｉ_e のゆらぎ検出のためのメニューを設け、メニュー操
作によって操作装置７から独立にエミッション電流Ｉ_e
のゆらぎを検出するための動作を行わせるようにするこ
とも可能である。

【００６２】また、エミッション電流Ｉ_e はプローブ電
流Ｉ_p の設定や検出とは独立して検出することができる
ので、当該電子線装置を使用している場合において定期
的にエミッション電流Ｉ_e を検出し、その変動幅を判断
するようにすることも可能である。

【００６３】また、エミッション電流Ｉ_e（ｎ） の測定
や増加比ｋ（ｎ）に対してフィルタをかけて測定誤差や
ノイズ等の影響を減少することができる。つまり、エミ
ッション電流Ｉ_e（ｎ） のサンプリングは高速で行うこ
とができるため、次のステップ（ｎ＋１）までの間に所
定のｍ回の測定を行い、

【００６４】

【数１】

【００６５】のように重み付けした平均処理を行うこと
もできる。ここで、Ｃ_i は重み付けの係数であり、全て
のＣ_i の合計は 1であり、単純平均ではＣ_i ＝1／ｍ と
なる。

【００６６】また、増加比ｋ（ｎ）については、各ｋ
（ｎ）を測定後、ｋ（ｎ）を中心として

【００６７】

【数２】

【００６８】のように（ｎ₁＋ｎ₂＋１）個の重み付け平
均値ｋ′（ｎ）をｋ（ｎ）の代わりに用いることもでき
る。なお、上記の式においては ｎ−ｎ₁ ≦ｉ≦ｎ＋ｎ₂ である。また、

【００６９】

【数３】

【００７０】である。単純平均では Ｃ_i ＝１／（ｎ₁＋ｎ₂＋１） となる。

【００７１】このようにすれば、サンプリングに伴う測
定誤差やノイズの影響を軽減することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明に係る電子線装置の一実施形態を示す
図である。

【図２】 フィラメント温度と規格化差分との関係を示
す図である。

【図３】 フィラメント温度と増加比との関係を示す図
である。

【図４】 フィラメントを用いた電子銃の従来の構成例
を示す図である。

【図５】 フィラメント温度とエミッション電流との関
係を示す図である。

【図６】 フィラメント温度とプローブ電流との関係を
示す図である。

【符号の説明】

１…フィラメント、２…ウェーネルト、３…アノード、
４…フィラメント加熱装置、５…加速電圧発生装置、６
…制御装置、７…操作装置、８…表示装置。

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】フィラメント電流を所定のステップで変化
   させ、各ステップ毎に、今回のステップで得たエミッシ
   ョン電流と前回のステップで得たエミッション電流との
   差分をエミッション電流で正規化し、そのエミッション
   電流で正規化した差分のステップ間での比に基づいてフ
   ィラメントの動作温度を決定することを特徴とする電子
   銃におけるフィラメントの動作温度決定方法。
2. 【請求項２】フィラメント電流を所定のステップで変化
   させ、各ステップ毎に、今回のステップで得たエミッシ
   ョン電流と前回のステップで得たエミッション電流との
   差分をエミッション電流で正規化し、そのエミッション
   電流で正規化した差分のステップ間での比と、エミッシ
   ョン電流で正規化した差分の値とに基づいてフィラメン
   トの動作温度を決定することを特徴とする電子銃におけ
   るフィラメントの動作温度決定方法。
3. 【請求項３】フィラメントと、 フィラメントに加熱のための電流を供給する電源装置
   と、 エミッション電流を検出する検出手段と、 制御手段とを備える電子線装置において、 制御手段は、 電源装置に対して所定のステップでフィラメントを加熱
   するための電流を発生させると共に、検出手段からその
   ときのエミッション電流を取り込み、今回のステップで
   得たエミッション電流と前回のステップで得たエミッシ
   ョン電流との差分をエミッション電流で正規化し、その
   エミッション電流で正規化した差分のステップ間での比
   に基づいてフィラメントの動作温度を決定することを特
   徴とする電子線装置。
4. 【請求項４】フィラメントと、 フィラメントに加熱のための電流を供給する電源装置
   と、 エミッション電流を検出する検出手段と、 制御手段とを備える電子線装置において、 制御手段は、 電源装置に対して所定のステップでフィラメントを加熱
   するための電流を発生させると共に、検出手段からその
   ときのエミッション電流を取り込み、各ステップ毎に、
   今回のステップで得たエミッション電流と前回のステッ
   プで得たエミッション電流との差分をエミッション電流
   で正規化し、そのエミッション電流で正規化した差分の
   ステップ間での比と、エミッション電流で正規化した差
   分の値とに基づいてフィラメントの動作温度を決定する
   ことを特徴とする電子線装置。
5. 【請求項５】フィラメントと、 フィラメントに加熱のための電流を供給する電源装置
   と、 フィラメント電流を検出する検出手段と、 制御手段とを備える電子線装置において、 制御手段は、 電源装置に対して所定のステップでフィラメントを加熱
   するための電流を発生させると共に、検出手段からその
   ときのフィラメント電流を取り込み、その取り込んだフ
   ィラメント電流に基づいてフィラメント及び電源装置を
   含む系統の異常の有無を判定することを特徴とする電子
   線装置。
6. 【請求項６】加速電圧発生装置と、 エミッション電流を検出する検出手段と、 制御手段とを備える電子線装置において、 制御手段は、 加速電圧発生装置に加速電圧の発生を指示してから所定
   の時間内に検出手段からエミッション電流を取り込み、
   その取り込んだエミッション電流の変動幅に基づいてエ
   ミッション電流のゆらぎの有無を判定することを特徴と
   する電子線装置。