JPS58148B2 - デンシジユウ - Google Patents
デンシジユウInfo
- Publication number
- JPS58148B2 JPS58148B2 JP47083891A JP8389172A JPS58148B2 JP S58148 B2 JPS58148 B2 JP S58148B2 JP 47083891 A JP47083891 A JP 47083891A JP 8389172 A JP8389172 A JP 8389172A JP S58148 B2 JPS58148 B2 JP S58148B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- wehnelt electrode
- filament
- electron gun
- electron
- image
- Prior art date
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- Expired
Links
- 238000010894 electron beam technology Methods 0.000 description 10
- 239000000523 sample Substances 0.000 description 7
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 3
- 239000012472 biological sample Substances 0.000 description 2
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 1
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 230000005684 electric field Effects 0.000 description 1
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- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 description 1
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
- H01J37/04—Arrangements of electrodes and associated parts for generating or controlling the discharge, e.g. electron-optical arrangement or ion-optical arrangement
- H01J37/06—Electron sources; Electron guns
- H01J37/063—Geometrical arrangement of electrodes for beam-forming
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Analytical Chemistry (AREA)
- Electron Sources, Ion Sources (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は平行性の高い且つ電子流密度の均一な電子線束
を得ることの可能な電子銃に関する。
を得ることの可能な電子銃に関する。
従来、電子顕微鏡においては第１図ａ及びｂに示すよう
なヘアピン型フイラチント、ウェーネルト電極及び陽極
からなる所謂三極電子銃が使用されている。
なヘアピン型フイラチント、ウェーネルト電極及び陽極
からなる所謂三極電子銃が使用されている。
第１図ａはフラット型、ｂ図は凹型ウェーネルト電極１
を使用したものであるがいずれの型においてもヘアピン
型フィラメント２の先端位置はウェーネルト電極の端面
と略一致している。
を使用したものであるがいずれの型においてもヘアピン
型フィラメント２の先端位置はウェーネルト電極の端面
と略一致している。
このような電子銃においては、図示の如くフィラメント
先端部の静電レンズ作用により、点Ｃにクロスオーバポ
イントを結び再び発散するので充分な平行電子ビームは
得られない。
先端部の静電レンズ作用により、点Ｃにクロスオーバポ
イントを結び再び発散するので充分な平行電子ビームは
得られない。
この様な電子線を用いるときは、３Ｘ前後の試料支持膜
又は試料自体のノイズが十分なコントラストをもって撮
影されるが、生物試料の観察に当っては最も観察したい
２０〜５０Ａの構造がこのノイズに影響され、識別しに
くくなるという弊害を有している。
又は試料自体のノイズが十分なコントラストをもって撮
影されるが、生物試料の観察に当っては最も観察したい
２０〜５０Ａの構造がこのノイズに影響され、識別しに
くくなるという弊害を有している。
この様な現象は電子顕微鏡結像の基本的性質からくるも
ので、この程度の試料詳細に関するコントラストは位相
コントラストが支配的である。
ので、この程度の試料詳細に関するコントラストは位相
コントラストが支配的である。
そして対物レンズのディフォーカスの量により各空間周
波数ごとのコントラストの伝送特性が変ることも良く知
られている。
波数ごとのコントラストの伝送特性が変ることも良く知
られている。
而して試料の特定構造に注目するとき、その大きさに相
当するディフォーカス量を対物レンズに与えてやれば前
述のノイズと特定構造との分離ができるわけであるが、
この様にディフォーカスするとコントラストは向上して
も像のシャープさが極端に低下し、光分な観察が行えな
い。
当するディフォーカス量を対物レンズに与えてやれば前
述のノイズと特定構造との分離ができるわけであるが、
この様にディフォーカスするとコントラストは向上して
も像のシャープさが極端に低下し、光分な観察が行えな
い。
従って前述の如き電子線を用いたのでは、ノイズを分離
し且つシャープな像を得ることは難かしいわけである。
し且つシャープな像を得ることは難かしいわけである。
又、該従来の電子銃においては、第２図に示す如く、フ
ィラメント像（フィラメント電流を減少させると得られ
る）は外側のビームは２ケ所で切れ、３つのビームに現
われ、そして、クロスオーバー像のビーム電流密度分布
は第３図に示す如く、ガウス分布をとる。
ィラメント像（フィラメント電流を減少させると得られ
る）は外側のビームは２ケ所で切れ、３つのビームに現
われ、そして、クロスオーバー像のビーム電流密度分布
は第３図に示す如く、ガウス分布をとる。
この様な分布においては中心部分の狭い領域はかなり明
るいが周辺部分は非常に暗く、均一密度の照射が行えな
い。
るいが周辺部分は非常に暗く、均一密度の照射が行えな
い。
以上の問題を解決しようとして２段の集束レンズにより
クロスオーバー像を著しく縮小し、且つ小さな絞りを用
いて中心部分のみの電子を使用した場合には、全体的に
電流密度が低下し、充分な明るさが得られない。
クロスオーバー像を著しく縮小し、且つ小さな絞りを用
いて中心部分のみの電子を使用した場合には、全体的に
電流密度が低下し、充分な明るさが得られない。
本発明は以上の欠点を解決するもので第４図はその一実
施例を示しである。
施例を示しである。
ウェーネルト電極１としては陽極に対向する面が漏斗状
でその中心開口部内壁が上方に拡がった形状のものが使
用され、先端部は電界集中を防止する為、曲面に加工さ
れており、且つその付近の表面は高精度に研磨されてい
る。
でその中心開口部内壁が上方に拡がった形状のものが使
用され、先端部は電界集中を防止する為、曲面に加工さ
れており、且つその付近の表面は高精度に研磨されてい
る。
フィラメント２はこのウェーネルト電極１の先端面より
ｈだけその先端が引っ込んだ位置に置かれる。
ｈだけその先端が引っ込んだ位置に置かれる。
本発明者は実験によりこのｈがウェーネルト電極の孔径
をＤとしたとき、０．４５Ｄ＜ｈ＜０．６Ｄの関係を満
足するときに電子線の電流密度分布が均一で電子線の平
行性が著しく改善されることを確認した。
をＤとしたとき、０．４５Ｄ＜ｈ＜０．６Ｄの関係を満
足するときに電子線の電流密度分布が均一で電子線の平
行性が著しく改善されることを確認した。
特に０．５ Ｄ＜ｈ＜０．５５ Ｄの範囲にあるときは
、極めて良い結果が得られている。
、極めて良い結果が得られている。
斯かる本発明の電子銃では第５図に示す如く、フィラメ
ントからの電子はウェーネルト電極を出た後、かなり優
れた平行性をもって集束レンズに入る為、発生した電子
線の大半は集束レンズを通って試料に到達する。
ントからの電子はウェーネルト電極を出た後、かなり優
れた平行性をもって集束レンズに入る為、発生した電子
線の大半は集束レンズを通って試料に到達する。
従って、フィラメントを飛び出す電子のビーム電流は小
さな値でも十分な明るさが得られる。
さな値でも十分な明るさが得られる。
又、フィラメント像は第６図に示す如く、外側ビームが
完全なリングとなり、且つ電流密度分布は第７図の如く
全体にわたり極めて均一になり、試料の均一照射が可能
となる。
完全なリングとなり、且つ電流密度分布は第７図の如く
全体にわたり極めて均一になり、試料の均一照射が可能
となる。
本発明の電子銃を使用することにより次に示す効果が得
られる。
られる。
（１）集束レンズで電子銃がカットされることが少いの
でフィラメント温度を低くでき、それによってフィラメ
ントの寿命を飛躍的に延ばすことができる。
でフィラメント温度を低くでき、それによってフィラメ
ントの寿命を飛躍的に延ばすことができる。
（２）電子線の電流密度分布が均一であるので均一照射
ができる。
ができる。
（３）電子線の平行性が優れている為、集束レンズ絞り
として大きなものを使用でき、フィラメントからのわず
かな電子放出であっても十分な明るさで観察できる。
として大きなものを使用でき、フィラメントからのわず
かな電子放出であっても十分な明るさで観察できる。
（４）最も重要なことは生物試料の観察に際し、大きな
焦点深度を与えるので、特定試料構造とノイズとの十分
な分離が可能であり且つシャープな像が得られる。
焦点深度を与えるので、特定試料構造とノイズとの十分
な分離が可能であり且つシャープな像が得られる。
第１図は従来使用されている電子銃を示す説明図、第２
図はそのフィラメント像を示す図、第３図は同じくクロ
スオーバー像の電流密度分布を示す図、第４図は本発明
の一実施例を示す図、第５図は第４図電子銃におけるビ
ームの状態を示す図、第６図は同じくフィラメント像を
示す図、第７図は同じく電流密度分布を示す図である。 図中１はウェーネルト電極、２はフィラメント、ｈはウ
ェーネルト電極端面よりフィラメント先端までの距離、
Ｄはウェーネルト電極開口径である。
図はそのフィラメント像を示す図、第３図は同じくクロ
スオーバー像の電流密度分布を示す図、第４図は本発明
の一実施例を示す図、第５図は第４図電子銃におけるビ
ームの状態を示す図、第６図は同じくフィラメント像を
示す図、第７図は同じく電流密度分布を示す図である。 図中１はウェーネルト電極、２はフィラメント、ｈはウ
ェーネルト電極端面よりフィラメント先端までの距離、
Ｄはウェーネルト電極開口径である。
Claims (1)
- １ ヘアピン型フィラメント、ウェーネルト電極及び陽
極からなる三極電子銃において、陽極に対向する面が漏
斗状でその中心開口部内壁が上方に拡がった形状のウェ
ーネルト電極を使用すると共に、ウェーネルト電極の開
口径をＤとしたとき、ウェーネルト電極の開口部に設置
されるヘアピン型フィラメントの先端とウェーネルト電
極の下端面までの距離りが０．４５Ｄ＜ｈ＜０．６Ｄの
関係を満足するようにしたことを特徴とする電子銃。
Priority Applications (5)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP47083891A JPS58148B2 (ja) | 1972-08-22 | 1972-08-22 | デンシジユウ |
| GB3093573A GB1430964A (en) | 1972-08-22 | 1973-06-28 | Thermionic emission type electron gun |
| US377812A US3890533A (en) | 1972-08-22 | 1973-07-09 | Thermal emission type electron gun |
| DE19732336851 DE2336851C3 (de) | 1972-08-22 | 1973-07-19 | Glühemlssions-Elektronenquelle |
| FR7330340A FR2197230B1 (ja) | 1972-08-22 | 1973-08-21 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP47083891A JPS58148B2 (ja) | 1972-08-22 | 1972-08-22 | デンシジユウ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS4940475A JPS4940475A (ja) | 1974-04-16 |
| JPS58148B2 true JPS58148B2 (ja) | 1983-01-05 |
Family
ID=13815254
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP47083891A Expired JPS58148B2 (ja) | 1972-08-22 | 1972-08-22 | デンシジユウ |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US3890533A (ja) |
| JP (1) | JPS58148B2 (ja) |
| FR (1) | FR2197230B1 (ja) |
| GB (1) | GB1430964A (ja) |
Families Citing this family (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5075765A (ja) * | 1973-11-06 | 1975-06-21 | ||
| JPS576790B2 (ja) * | 1974-05-13 | 1982-02-06 | ||
| JPS57128433A (en) * | 1980-12-27 | 1982-08-10 | Denki Kagaku Kogyo Kk | High luminance electron gun |
| US4695773A (en) * | 1981-12-18 | 1987-09-22 | The Perkin-Elmer Corporation | Field emission gun electrode geometry for improved focus stability |
| JPS61173443A (ja) * | 1985-01-25 | 1986-08-05 | Natl Inst For Res In Inorg Mater | 電界放射型電子銃 |
| JPH0648619B2 (ja) * | 1989-04-20 | 1994-06-22 | 北海道電力株式会社 | 電子銃装置 |
Family Cites Families (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| NL51299C (ja) * | 1938-07-16 | |||
| US3141993A (en) * | 1959-12-24 | 1964-07-21 | Zeiss Jena Veb Carl | Very fine beam electron gun |
| US3185882A (en) * | 1961-01-16 | 1965-05-25 | Eitel Mccullough Inc | Electron discharge device including cathode-focus electrode assemblies therefor |
| NL278366A (ja) * | 1961-05-27 | |||
| US3383536A (en) * | 1964-09-22 | 1968-05-14 | Westinghouse Electric Corp | Cathode ray tube generating circular beam by lineal filament critically spaced from circular aperture |
-
1972
- 1972-08-22 JP JP47083891A patent/JPS58148B2/ja not_active Expired
-
1973
- 1973-06-28 GB GB3093573A patent/GB1430964A/en not_active Expired
- 1973-07-09 US US377812A patent/US3890533A/en not_active Expired - Lifetime
- 1973-08-21 FR FR7330340A patent/FR2197230B1/fr not_active Expired
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| GB1430964A (en) | 1976-04-07 |
| DE2336851A1 (de) | 1974-03-21 |
| US3890533A (en) | 1975-06-17 |
| FR2197230B1 (ja) | 1976-09-17 |
| DE2336851B2 (de) | 1976-08-12 |
| JPS4940475A (ja) | 1974-04-16 |
| FR2197230A1 (ja) | 1974-03-22 |
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