JPS58201237A - 電界放射形電子銃 - Google Patents
電界放射形電子銃Info
- Publication number
- JPS58201237A JPS58201237A JP57083132A JP8313282A JPS58201237A JP S58201237 A JPS58201237 A JP S58201237A JP 57083132 A JP57083132 A JP 57083132A JP 8313282 A JP8313282 A JP 8313282A JP S58201237 A JPS58201237 A JP S58201237A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- cathode
- flashing
- field emission
- power supply
- pin
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims abstract description 10
- 238000001514 detection method Methods 0.000 abstract description 3
- 238000011010 flushing procedure Methods 0.000 description 13
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 3
- 238000000034 method Methods 0.000 description 3
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 2
- 239000010406 cathode material Substances 0.000 description 1
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 description 1
- 230000003749 cleanliness Effects 0.000 description 1
- 230000009194 climbing Effects 0.000 description 1
- 238000007796 conventional method Methods 0.000 description 1
- 230000007423 decrease 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
- 238000001704 evaporation Methods 0.000 description 1
- 230000008020 evaporation Effects 0.000 description 1
- 238000000605 extraction Methods 0.000 description 1
- 230000005855 radiation Effects 0.000 description 1
- 230000000630 rising effect Effects 0.000 description 1
- 238000004904 shortening Methods 0.000 description 1
- 238000001179 sorption measurement Methods 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, ion-optical arrangement
- H01J37/06—Electron sources; Electron guns
- H01J37/073—Electron guns using field emission, photo emission, or secondary emission electron sources
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Analytical Chemistry (AREA)
- Electron Sources, Ion Sources (AREA)
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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は走査形電子顕微−等に用いられる電界放射形電
子銃に関するものである。
子銃に関するものである。
電界放射電子銃は熱電子放射電子銃に比べ、輝度が１０
００倍以とも高く、走査形電子銃等の電子銃としては理
想的な電子銃である。しかし電界放射電流は針状陰極表
面の清浄度に敏感に影響を受け、針状陰極表面へのガス
吸着状態によって大きく変動する。したがって電界放射
電子銃室は１０−’Ｐａの超高真空に保たれている。針
状陰極と陽極間に電圧を印加する前に、針状陰極を瞬間
的に２００（ｌ以とに加熱し、針状陰極表面に吸着して
いるカス分子を脱離する。この操作をフラッシングと呼
ぶ、フラッシング後、針状陰極と陽極間に数キロボルト
の電圧を印加すると、斜状陰極から、トンネル効果によ
り電子が放射される。この放射電流の経時変化を第１図
に示す。横軸は時間で縦軸は放射電流である。フラッシ
ング直後、大電流が流れるが、次第に減少する。この領
域を減少領域と呼ぶ。この領域はフラッシングによって
清浄になった陰極表面にガス分子が徐々に吸着し陰極の
仕奉函数が大きくなるためといわれている。ガス分子が
陰極表面に約一層吸着すると電流はほぼ一定になる。こ
の領域を安定領域呼ぶ、走査形電子顕微鏡等ではこの安
定領域で試料の観察及び分析を行う、さらに電界放射を
続けると、電ｆｌｔ、ｒｉ大きな変化を伴ないながらＥ
昇をはじめる。
００倍以とも高く、走査形電子銃等の電子銃としては理
想的な電子銃である。しかし電界放射電流は針状陰極表
面の清浄度に敏感に影響を受け、針状陰極表面へのガス
吸着状態によって大きく変動する。したがって電界放射
電子銃室は１０−’Ｐａの超高真空に保たれている。針
状陰極と陽極間に電圧を印加する前に、針状陰極を瞬間
的に２００（ｌ以とに加熱し、針状陰極表面に吸着して
いるカス分子を脱離する。この操作をフラッシングと呼
ぶ、フラッシング後、針状陰極と陽極間に数キロボルト
の電圧を印加すると、斜状陰極から、トンネル効果によ
り電子が放射される。この放射電流の経時変化を第１図
に示す。横軸は時間で縦軸は放射電流である。フラッシ
ング直後、大電流が流れるが、次第に減少する。この領
域を減少領域と呼ぶ。この領域はフラッシングによって
清浄になった陰極表面にガス分子が徐々に吸着し陰極の
仕奉函数が大きくなるためといわれている。ガス分子が
陰極表面に約一層吸着すると電流はほぼ一定になる。こ
の領域を安定領域呼ぶ、走査形電子顕微鏡等ではこの安
定領域で試料の観察及び分析を行う、さらに電界放射を
続けると、電ｆｌｔ、ｒｉ大きな変化を伴ないながらＥ
昇をはじめる。
この領域を不安定領域と呼ぶ。この領域の電流の大きな
変動の原因は多量のガス分子が針状陰極に吸着するため
といわれている。この不安定領域でさらに電界放射を続
けると、陰極−陽極間で放電が生じ、陰極先端が熔解し
てしまう。したがって一般には１１Ｌ流が１昇をはじめ
次点で電圧印加を停止し陰極をフラッシングし、吸着カ
ス分子を脱離させる。この操作後、陰極−陽極間に数キ
ロボルトの電圧を印加すると放射電流は第１図に示した
ような経時変化をする。
変動の原因は多量のガス分子が針状陰極に吸着するため
といわれている。この不安定領域でさらに電界放射を続
けると、陰極−陽極間で放電が生じ、陰極先端が熔解し
てしまう。したがって一般には１１Ｌ流が１昇をはじめ
次点で電圧印加を停止し陰極をフラッシングし、吸着カ
ス分子を脱離させる。この操作後、陰極−陽極間に数キ
ロボルトの電圧を印加すると放射電流は第１図に示した
ような経時変化をする。
電子銃の真空度によっても異なるが、第１図の減少領域
は約３０分、安定領域は４〜８時間である・ フラッシングにおいて加熱＠度が低過ぎると、陰極表面
の清浄化が不十分となる。一方、過熱温度が高過ぎると
陰極材料自身の蒸発量が増加し陰極の損耗が著しくなり
、陰極寿命が短くなる。これらの理由により陰極の加熱
温度を最適温度、にするため、従来においては外部から
陰極の色により目視にて温度を測定する方式と陰極加熱
時にＩＩ！ｊ！極と第１陽極との間に低い電圧を印加し
、陰極から放出される熱電子流蓋を測定する方式がある
。前者は測定者によって温度差を生じる欠点がある。
は約３０分、安定領域は４〜８時間である・ フラッシングにおいて加熱＠度が低過ぎると、陰極表面
の清浄化が不十分となる。一方、過熱温度が高過ぎると
陰極材料自身の蒸発量が増加し陰極の損耗が著しくなり
、陰極寿命が短くなる。これらの理由により陰極の加熱
温度を最適温度、にするため、従来においては外部から
陰極の色により目視にて温度を測定する方式と陰極加熱
時にＩＩ！ｊ！極と第１陽極との間に低い電圧を印加し
、陰極から放出される熱電子流蓋を測定する方式がある
。前者は測定者によって温度差を生じる欠点がある。
扱者は定量的に測定ができ精度が高いが室温、陰極まで
のケーブル等の接触抵抗により陰極部へ電力供給の差が
生じる欠点がある。
のケーブル等の接触抵抗により陰極部へ電力供給の差が
生じる欠点がある。
本発明の目的は、フラッシングする萌に陰極を予備加熱
することにより良好な陰極加熱制御ができる電界放射形
電子銃を提供するにある。
することにより良好な陰極加熱制御ができる電界放射形
電子銃を提供するにある。
本発明は、定電圧源を利用した陰極加熱方式において陰
極を予備加熱し抵抗値を丘げ、陰極部以外の回路系の抵
抗値変化がフラッシング時に与える影響を最小限におさ
える様にしたものである。
極を予備加熱し抵抗値を丘げ、陰極部以外の回路系の抵
抗値変化がフラッシング時に与える影響を最小限におさ
える様にしたものである。
第２図は本発明の一実施例を示す図である。
図において、針状陰極１はタンブステンフィラメント２
にスポット溶接されている。フィラメントｚの両端はス
イッチ３を介してフラッシング電源（予備加熱電源とし
ても用いる）４に接続されている。針状陰極ＩＫＲ向し
て陽極５があり、針状陰極１と陽極５との間には高電圧
源６とエミンヨン検出回路１０が接続されている。フラ
ッシング４源４と高電圧源６は制御部７に接続している
。
にスポット溶接されている。フィラメントｚの両端はス
イッチ３を介してフラッシング電源（予備加熱電源とし
ても用いる）４に接続されている。針状陰極ＩＫＲ向し
て陽極５があり、針状陰極１と陽極５との間には高電圧
源６とエミンヨン検出回路１０が接続されている。フラ
ッシング４源４と高電圧源６は制御部７に接続している
。
また制御部７にはスイッチ８が接続している。
スイッチ３を閉じた状態でスイッチ８１に閉じると、ま
ずフラッシング電源４が予備加熱電源として瞬間的にＯ
Ｎになりフィラメント２が加熱され、針状陰極ＩＦ′ｉ
加熱される。その後高電圧源が６ＯＮＬ、て１００Ｖに
なると、同時に７ラツシング電源が瞬間的ＫＯＨになり
、フィラメント２が加熱され針状陰極１と陽極５との間
に熱電子流が生じ、工ｉジョン検出回路１０にてフラッ
シング強度を読みとる。フラッシング回数は針状陰極の
寿命を考喋して４時間１圓程度であるため１回ごとのフ
ラッシング強度は均一に行う必要があるのでこの方式で
はバラツキのないフラッシングができる特長がある。そ
の後高電圧源６が０ＮＶＣなり所定の電圧が針状陰極１
と陽極５との間に印加され、針状陰極ｌより電界放射電
流が生じる。
ずフラッシング電源４が予備加熱電源として瞬間的にＯ
Ｎになりフィラメント２が加熱され、針状陰極ＩＦ′ｉ
加熱される。その後高電圧源が６ＯＮＬ、て１００Ｖに
なると、同時に７ラツシング電源が瞬間的ＫＯＨになり
、フィラメント２が加熱され針状陰極１と陽極５との間
に熱電子流が生じ、工ｉジョン検出回路１０にてフラッ
シング強度を読みとる。フラッシング回数は針状陰極の
寿命を考喋して４時間１圓程度であるため１回ごとのフ
ラッシング強度は均一に行う必要があるのでこの方式で
はバラツキのないフラッシングができる特長がある。そ
の後高電圧源６が０ＮＶＣなり所定の電圧が針状陰極１
と陽極５との間に印加され、針状陰極ｌより電界放射電
流が生じる。
第３図に予備加熱−７ラッシング−電界放射電子流引き
出し期間タイムチャートを示している。
出し期間タイムチャートを示している。
以り説明したように本発明によれば、良好な陰極線加熱
制御が０Ｔ能な電界放射形電子銃を実現できる・
制御が０Ｔ能な電界放射形電子銃を実現できる・
第１図は電界放射電子流の一般的な経時変化を示す図、
第２図は本発明の一実施例を示す図、第３図は本発明の
動作を示すタイムチャートである。
第２図は本発明の一実施例を示す図、第３図は本発明の
動作を示すタイムチャートである。
Claims (1)
- １、陰極清浄化のため短時間陰極加熱し、陰極から放出
される熱電子流量を測定することにより、陰極の温度測
定を行う電界放射形電子銃において、加熱動作直前に加
熱動作時より電力を下げて瞬時的に予備加熱し、陰極の
抵抗値を他の系より十分Ｅげた後と記加熱動作を行うこ
とを特徴とする電界放射形電子銃。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57083132A JPS58201237A (ja) | 1982-05-19 | 1982-05-19 | 電界放射形電子銃 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57083132A JPS58201237A (ja) | 1982-05-19 | 1982-05-19 | 電界放射形電子銃 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS58201237A true JPS58201237A (ja) | 1983-11-24 |
Family
ID=13793667
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP57083132A Pending JPS58201237A (ja) | 1982-05-19 | 1982-05-19 | 電界放射形電子銃 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS58201237A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH05114353A (ja) * | 1991-10-22 | 1993-05-07 | Fujitsu Ltd | 電界放射型電子銃の安定化方法及び電界放射型電子銃 |
-
1982
- 1982-05-19 JP JP57083132A patent/JPS58201237A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH05114353A (ja) * | 1991-10-22 | 1993-05-07 | Fujitsu Ltd | 電界放射型電子銃の安定化方法及び電界放射型電子銃 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP2001325910A (ja) | 電子銃とその使用方法 | |
| JPS58201237A (ja) | 電界放射形電子銃 | |
| JPH03289034A (ja) | 液体金属イオン源の安定化操作方法 | |
| JP2002208368A (ja) | 電子放射型電子銃 | |
| JPH0684450A (ja) | 熱電界放射陰極 | |
| Xu et al. | Electrical and spatial correlations between direct current pre-breakdown electron emission characteristics and subsequent breakdown events | |
| US6630794B2 (en) | Method for determining an operational condition of a thermal field electron emitter, a method for operating the thermal field electron emitter and an electron beam utilizing system having the thermal field electron emitter | |
| JPS6084744A (ja) | 熱陰極 | |
| WO2004073010A1 (ja) | 電子銃 | |
| US4101823A (en) | Method and apparatus for measuring cathode emission slump | |
| KR910001508B1 (ko) | 음극선관의 열전자 방출 측정 방법 | |
| US5083957A (en) | Method of selecting television display tubes in which the vacuum is too low | |
| KR100236900B1 (ko) | 음극선관 전자총 캐소드 수명 측정장치 | |
| JPS58223246A (ja) | 電界放射電子銃 | |
| JPH06119990A (ja) | 回転陽極ｘ線管装置 | |
| JPH0845455A (ja) | 電界放射型電子銃の動作状態判断方法 | |
| JPH0778552A (ja) | 電界放射型陰極およびその製造方法 | |
| JPH05182620A (ja) | 電子銃のフィラメント状態監視装置 | |
| JPH0564414B2 (ja) | ||
| JP3314463B2 (ja) | 蛍光ランプの消失電子放射物質量の非破壊測定方法 | |
| JPH0315197A (ja) | プラズマ・パラメータ測定用プローブの表面清浄化方法 | |
| JP3442552B2 (ja) | 電子管のエージング方法 | |
| Troyon et al. | Emission characteristics of a hafniated oriented tungsten thermal field emission source | |
| JPS61296641A (ja) | 電子管のスポツトノツキング方法 | |
| JP3083421B2 (ja) | 蛍光ランプの熱電子放出検知方法 |