JPS58223246A - 電界放射電子銃 - Google Patents
電界放射電子銃Info
- Publication number
- JPS58223246A JPS58223246A JP10540582A JP10540582A JPS58223246A JP S58223246 A JPS58223246 A JP S58223246A JP 10540582 A JP10540582 A JP 10540582A JP 10540582 A JP10540582 A JP 10540582A JP S58223246 A JPS58223246 A JP S58223246A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- field emission
- needle
- switch
- flushing
- flashing
- 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.)
- Granted
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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
- H01J37/04—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、走査型電子顕微鏡やオージェ電子分析装置等
に用いられる電界放射電子銃に関する。
に用いられる電界放射電子銃に関する。
一般に電界放射電子銃は熱電子放射電子銃に比べ、輝度
が１０００倍以上も高く、走査型電子顕微鏡やオージェ
電子分析装置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。
が１０００倍以上も高く、走査型電子顕微鏡やオージェ
電子分析装置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２０００Ｃ以上に加熱し、針状
陰極表面に吸着しているガス分子を脱離する。この操作
をフラッシングと呼ぶ。フラツシング後、針状陰極と陽
極間に数キロボルトの電圧全印加すると、針状陰極から
、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事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。
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２０００Ｃ以上に加熱し、針状
陰極表面に吸着しているガス分子を脱離する。この操作
をフラッシングと呼ぶ。フラツシング後、針状陰極と陽
極間に数キロボルトの電圧全印加すると、針状陰極から
、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事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と呼ぶ。走査型電子顕微鏡やオージ
ェ電子分析装置ではこの安定領域で試料の観察及び分析
を行なう。さらに電界放射を続けると、電流は大きな変
化を共ないながら上昇をはじめる。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ＫＷ電界放射続けると、陰極−陽極
間で放道が生じ、陰極先端が熔解してしまう。したがっ
て一般には電流が上昇をはじめた点で電圧印加を停止し
陰極をフラッシングし、吸着ガ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。
ェ電子分析装置ではこの安定領域で試料の観察及び分析
を行なう。さらに電界放射を続けると、電流は大きな変
化を共ないながら上昇をはじめる。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ＫＷ電界放射続けると、陰極−陽極
間で放道が生じ、陰極先端が熔解してしまう。したがっ
て一般には電流が上昇をはじめた点で電圧印加を停止し
陰極をフラッシングし、吸着ガ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。
は約３０分、安定領域は４〜８時間である。
従来、フラッシングから陰極−陽極間の電圧印加までは
シーケンシャルに自動的に行われている。
シーケンシャルに自動的に行われている。
すなわち、スタートスイッチを入れると、フラッシング
が行われ、次に陰極−陽極に所定の電圧が印加される。
が行われ、次に陰極−陽極に所定の電圧が印加される。
従来は、陰極保護の目的から、観察あるいは分析すべき
試料を交換する場合は印加電圧を切って、試料交換後ス
タートスイッチを入れている。このようにすると試料交
換のたびに陰極はフラッシングされ、電圧印加後約３０
分間の減少領域では観察分析ができ、ない。また、１回
フラッシングを行なえば少なくとも４時間はフラッシン
グが不要なわけで、試料交換を例えば１時間毎に行うよ
うな場合、その都度フラッシングされてしまい観察分析
の能率が悪くなるという欠点を有している。
試料を交換する場合は印加電圧を切って、試料交換後ス
タートスイッチを入れている。このようにすると試料交
換のたびに陰極はフラッシングされ、電圧印加後約３０
分間の減少領域では観察分析ができ、ない。また、１回
フラッシングを行なえば少なくとも４時間はフラッシン
グが不要なわけで、試料交換を例えば１時間毎に行うよ
うな場合、その都度フラッシングされてしまい観察分析
の能率が悪くなるという欠点を有している。
本発明の目的は、電界放射電流が安定領域にある場合は
電界放射を停止再開をくり返してもフラッシングが行わ
れないような電界放射電子銃を提供することにある。
電界放射を停止再開をくり返してもフラッシングが行わ
れないような電界放射電子銃を提供することにある。
本発明は、フラッシング回路にスイッチ回路を設け、フ
ラッシング後フラッシング回路を切ることにより電界放
射を停止再開をくり返してもフラッシングが行われない
ようにしようというものである。
ラッシング後フラッシング回路を切ることにより電界放
射を停止再開をくり返してもフラッシングが行われない
ようにしようというものである。
以下、本発明の実施例について説明する。
第２図には本発明の一実施例が示されている。
図において、針状陰極１はタングステンフィラメント２
にスポット溶接されている。このフィラメント２の一端
はスイッチ３を介してフラッシング電源４に、また、フ
ィラメント２の他端は７ラツシング電源４にそれぞれ接
続されている。また、フィラメント２の一端には、高電
圧源６が接続されている。また、針状電極１に対向して
陽極５が設けられており、この陽極５には高電圧源６が
接続されている。また、フラッシング電源４と高電圧源
６は制御部７に接続されておシ、この制御部７にはスイ
ッチ８が接続されている。
にスポット溶接されている。このフィラメント２の一端
はスイッチ３を介してフラッシング電源４に、また、フ
ィラメント２の他端は７ラツシング電源４にそれぞれ接
続されている。また、フィラメント２の一端には、高電
圧源６が接続されている。また、針状電極１に対向して
陽極５が設けられており、この陽極５には高電圧源６が
接続されている。また、フラッシング電源４と高電圧源
６は制御部７に接続されておシ、この制御部７にはスイ
ッチ８が接続されている。
このように構成されるものであるから、いま、スイッチ
３を閉じた状態でスイッチ８を閉じると、まずフラッシ
ング電源が瞬間的にＯＮにな如フィラメント２が加熱さ
れ、針状陰極１は加熱脱ガスされる。その後高電圧源が
ＯＮになシ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１よシミ界放射電流が生じる。この時
の電界放射電流の経時変化は第１図に示したように変化
する。１０〜３０分後には安定領域に入る。この安定領
域で別の試料を観察するためにスイッチ８を開く。別の
試料を挿入した後に電界放射をする場合には、スイッチ
３を開いたままスイッチ８を閉じる。この場合はフラッ
シングされずに高電圧源６がＯＮになシミ界放射電流は
安定領域から始まる。したがって減少領域がないため、
すぐに試料の観察、分析をすることができる。電界放射
電流が不安定領域になってから試料の交換を行なう場合
には、スイッチ３を閉じてスイッチ８を閉じれば、針状
陰極１がフラッシングされる。
３を閉じた状態でスイッチ８を閉じると、まずフラッシ
ング電源が瞬間的にＯＮにな如フィラメント２が加熱さ
れ、針状陰極１は加熱脱ガスされる。その後高電圧源が
ＯＮになシ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１よシミ界放射電流が生じる。この時
の電界放射電流の経時変化は第１図に示したように変化
する。１０〜３０分後には安定領域に入る。この安定領
域で別の試料を観察するためにスイッチ８を開く。別の
試料を挿入した後に電界放射をする場合には、スイッチ
３を開いたままスイッチ８を閉じる。この場合はフラッ
シングされずに高電圧源６がＯＮになシミ界放射電流は
安定領域から始まる。したがって減少領域がないため、
すぐに試料の観察、分析をすることができる。電界放射
電流が不安定領域になってから試料の交換を行なう場合
には、スイッチ３を閉じてスイッチ８を閉じれば、針状
陰極１がフラッシングされる。
第３図には本発明の他の実施例が示されている。
本実施例は、タイマ９を設け、このタイマ９によってス
イッチ３の開閉を行なう。第１回めにスイッチ８を閉じ
る場合には、スイッチ３は閉じられ、針状陰極１はフラ
ッシングされ、高電圧源はＯＮになる。タイマ９をたと
えば４時間に設定して置くと、第１回めのフラッシング
後４時間以内ではスイッチ３は開いたままになシ、その
後は閉じるようになる。つまり、最初スイッチ８を閉じ
た後４時間以内にスイッチ８を開閉してもスイッチ３は
開いたままのためフラッシングは行なわれず、電界放射
電流は安定領域から始まる。もし４時間以上ならスイ、
ツチ３は閉じられ、この時スイッチ８を開閉すればフラ
ッシングが行なわれる。
イッチ３の開閉を行なう。第１回めにスイッチ８を閉じ
る場合には、スイッチ３は閉じられ、針状陰極１はフラ
ッシングされ、高電圧源はＯＮになる。タイマ９をたと
えば４時間に設定して置くと、第１回めのフラッシング
後４時間以内ではスイッチ３は開いたままになシ、その
後は閉じるようになる。つまり、最初スイッチ８を閉じ
た後４時間以内にスイッチ８を開閉してもスイッチ３は
開いたままのためフラッシングは行なわれず、電界放射
電流は安定領域から始まる。もし４時間以上ならスイ、
ツチ３は閉じられ、この時スイッチ８を開閉すればフラ
ッシングが行なわれる。
第２回めのフラッシングが行なわれるとタイマ９は再設
定（リセット）され、４時間以内は再度スイッチ３が開
状態に保持される。この実施例の場合は自動的にタイマ
９の開閉が行なわれるので操作ミス（例えば、不安定領
域に入ってからの、スイッチ３の閉じ忘れ）が防げると
いう特長がある。
定（リセット）され、４時間以内は再度スイッチ３が開
状態に保持される。この実施例の場合は自動的にタイマ
９の開閉が行なわれるので操作ミス（例えば、不安定領
域に入ってからの、スイッチ３の閉じ忘れ）が防げると
いう特長がある。
第４図には、本発明の別な実施例が示されている。
本実施例は電界放射電流検出器１０とスイッチ制御［１
１が設けてあり、検出器１０により電界放射電流が変動
を始めたとき、あるいは所定の電流以上になったときを
検出しスイッチ制御部１１を介してスイッチ３を閉じる
ように構成する。第１回め、スイッチ８を閉じた場合は
スイッチ３は閉じられる。そのため針状陰極１はフラッ
シングされるが、その後はスイッチ３は開の状態になる
。
１が設けてあり、検出器１０により電界放射電流が変動
を始めたとき、あるいは所定の電流以上になったときを
検出しスイッチ制御部１１を介してスイッチ３を閉じる
ように構成する。第１回め、スイッチ８を閉じた場合は
スイッチ３は閉じられる。そのため針状陰極１はフラッ
シングされるが、その後はスイッチ３は開の状態になる
。
検出器１０により不安定領域になったことを検出した場
合はスイッチ制御部を介してスイッチ３は閉じられるた
め、不安定領域でスイッチ８の開閉を行なうと、フラッ
シングが行なわれる。その後スイッチ３は開の状態にな
る。不安定領域に達していない場合はスイッチ３は開の
状態のため、スイッチ８を開閉してもフラッシングは行
なわれず、電界放射電流は安定領域から始まる。
合はスイッチ制御部を介してスイッチ３は閉じられるた
め、不安定領域でスイッチ８の開閉を行なうと、フラッ
シングが行なわれる。その後スイッチ３は開の状態にな
る。不安定領域に達していない場合はスイッチ３は開の
状態のため、スイッチ８を開閉してもフラッシングは行
なわれず、電界放射電流は安定領域から始まる。
したがって、本実施例によれば、不必要なフラッシング
をすることもなく、操作性が大幅に向上する。
をすることもなく、操作性が大幅に向上する。
以上説明したように、本発明によれば、電界放射電流が
安定領域にある場合は電界放射を停止再開をくυ返して
もフラッシングが行われないようにすることができる。
安定領域にある場合は電界放射を停止再開をくυ返して
もフラッシングが行われないようにすることができる。
【図面の簡単な説明】
第１図は電界放射電流の一般的な経時変化を示す図、第
２図は本発明の実施例を示す回路図、第３図は本発明の
他の実施例を示す回路図、第４図は本発明の別な実施例
を示す図である。 １・・・針状電極、３・・・スイッチ、４・・・フラッ
シング電源、５・・・陽極、６・・・高電圧電源、９・
・・タイマ、１０・・・電界放射電流検出器、１１・・
・スイッチ制御差１ 目 ＪＦｉｒｒ＋ 第２ 図
２図は本発明の実施例を示す回路図、第３図は本発明の
他の実施例を示す回路図、第４図は本発明の別な実施例
を示す図である。 １・・・針状電極、３・・・スイッチ、４・・・フラッ
シング電源、５・・・陽極、６・・・高電圧電源、９・
・・タイマ、１０・・・電界放射電流検出器、１１・・
・スイッチ制御差１ 目 ＪＦｉｒｒ＋ 第２ 図
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １、針状電極とｌｓ極とを有し前記針状電極と前記陽極
との間に高電圧を印加する高電圧源と、前記針状電極を
所定温度に加熱するフラッシング電源とを備え、フラッ
シング後に電界放射電流を印加する′Ｍ１界放射醒子銃
において、上記フラッシング電源と上記針状電極との間
にスイッチ回路を設け、該スイッチ回路をオフすること
により電界放射の停止再開をくり返してもフラッシング
が行われないようにしたことを特徴とする電界放射電子
銃。 ２、特許請求の範囲第１項記載の発明において、上記ス
イッチ回路のオンオフを自動的に行うようにしたことを
特徴とする電界放射電子銃。 ３、針状電極と陽極とを有し、前記針状電極と前ｆｌｔ
２１場極との１川に尚耐圧を印加する電圧源と、前記針
状電極を所定温度に加熱するフラッシング電源と、前記
針状電極と前記フラッシング電源との間に設けられたス
イッチ回路とを備え、フラッシング後に電界放射電流を
印加する電界放射電子銃において、上記針状電極と上記
陽極間に供給される電界放射電流を検出する第１の手段
と、該第１の手段からの検出結果に基づいて上記スイッ
チ回路のオンオフを制御する第２の手段を設けたことを
特徴とする電界放射電子銃。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57105405A JPH0722009B2 (ja) | 1982-06-21 | 1982-06-21 | 電界放射電子銃 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57105405A JPH0722009B2 (ja) | 1982-06-21 | 1982-06-21 | 電界放射電子銃 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS58223246A true JPS58223246A (ja) | 1983-12-24 |
| JPH0722009B2 JPH0722009B2 (ja) | 1995-03-08 |
Family
ID=14406699
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP57105405A Expired - Lifetime JPH0722009B2 (ja) | 1982-06-21 | 1982-06-21 | 電界放射電子銃 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0722009B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2020027779A (ja) * | 2018-08-16 | 2020-02-20 | 日本電子株式会社 | 電子顕微鏡およびその制御方法 |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5246756A (en) * | 1975-10-11 | 1977-04-13 | Hitachi Ltd | Field-emission type electron gun |
| JPS5279756A (en) * | 1975-12-26 | 1977-07-05 | Hitachi Ltd | Field emission device |
| JPS58102452A (ja) * | 1981-12-14 | 1983-06-18 | Jeol Ltd | 電界放射型電子銃 |
-
1982
- 1982-06-21 JP JP57105405A patent/JPH0722009B2/ja not_active Expired - Lifetime
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5246756A (en) * | 1975-10-11 | 1977-04-13 | Hitachi Ltd | Field-emission type electron gun |
| JPS5279756A (en) * | 1975-12-26 | 1977-07-05 | Hitachi Ltd | Field emission device |
| JPS58102452A (ja) * | 1981-12-14 | 1983-06-18 | Jeol Ltd | 電界放射型電子銃 |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2020027779A (ja) * | 2018-08-16 | 2020-02-20 | 日本電子株式会社 | 電子顕微鏡およびその制御方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0722009B2 (ja) | 1995-03-08 |
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