JPS593020B2 - 電磁レンズの励磁方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は電磁レンズの励磁方法に係り、特に走査電子顕
微鏡またはＸ線マイクロアナライザ用電磁レンズに好適
な電磁レンズの励磁方法に関する。

第１図は電子顕微鏡のレンズ系の概略構造図で、電子銃
１より放出される電子線６は、コンデンサレンズ２，３
、さらに、対物レンズ４により試料５上に細く収束され
る。

ところで、最終的に試料５上に収束される電子線６のス
ポットサイズは、上記したコンデンサレンズ２，３、対
物レンズ４などの電磁レンズからなるレンズ系での収束
の程度ニヨって異なるが、最小５０Ａ（オングストロー
ム）程度にまでなる。

ところで、従来は、コンデンサレンズ２，３の励磁コイ
ルはコンデンサレンズ用直流電源７を用いて励磁され、
また、対物レンズ４の励磁コイルは対物レンズ用直流電
源８を用いて励磁されていた。

しかし、このような電子線収束系では、一旦電源をしゃ
断した後、再び通電させて試料５上に電子線６を収束さ
せるため、コンデンサレンズ２゜３、対物レンズ４の励
磁コイルに直流電源７，８から励磁電流を流したときに
、これらのレンズ２〜４の磁路を構成している磁性材料
に生じている残留磁場のため、電子線６が試料５上の一
定点に収束せず、異なった位置に収束するようになる。

また、電源のしゃ断時または通電時における励磁電流の
変化などによって残留磁場の強さが変化するので、それ
によって電子線６の収束位置も変ってくるという問題も
ある。

本発明は上記に鑑みてなされたものであって、その目的
とするところは、電磁レンズの磁性材料に生じる残留磁
場の影響を除去することができる電磁レンズの励磁方法
を提供することにある。

本発明の特徴は、電磁レンズの励磁コイルニ最初時間と
ともに大きさおよび方向が変る交番電流を少なくとも１
周期以上流し、交番電流が零ンベルのときに交番電流を
しゃ断し、その後所定値の直流電流を流して励磁するよ
うにした点にある。

以下本発明を第２図ないし第４図に示した実施例を用い
て詳細に説明する。

第２図は本発明の詳細な説明するための電子顕微鏡のレ
ンズ系の一実施例を示す概略構造図で、第２図において
、第１図と同一部分は同じ符号で示し、説明を省略する
。

第１図と異なるところは、交番電流９とスイッチ１０を
設け、コンデンサレンズ２，３および対物レンズ４など
の電磁レンズの励磁コイルに直流電源７，８から直流電
流を流す前に交番電源９から時間とともに大きさおよび
方向が変る交番電流を少なくとも１周期以上流し得るよ
うにした点にある。

以下第３図を用いてさらに詳細に説明する。

第３図は第２図のコンデンサレンズ２，３および対物レ
ンズ４などの電磁レンズの励磁コイルに流スミ流の波形
図であって、最初、第２図の交番電源９より励磁コイル
に時間とともに大きさおよび方向が変る交番電流■１を
少なくとも１周期以上流し、電磁レンズの磁路を構成す
る磁性材料の残留磁場の強さを減少させる。

この場合、■１が一定であると毎回残留磁場が一定値に
おちつく。

次に、交番ｔｆｉ１１が零レベルとなるＡ点で第２図の
スイッチ１０を用いて交番電ａＩｔをしゃ断し、同時に
第２図の直＋ｆｉｔＥ源７，８からそれぞれの励磁コイ
ルに所定の大きさの直流励磁電流Ｉ。

を流して励磁する。

このようにして電磁レンズを励磁すると、残留磁場の強
さが非常に小さく、かつ、一定の状態のときに再励磁さ
れるから、残留磁場の影響が完全に除去され、第２図の
試料５の位置と励磁電流Ｉｏとの関係は一義的に定まり
、また、たとえ一旦電源をしゃ断し、その後、再び通電
させても、第２図の電子線６の試料５上での収束位置に
変化が生じることがなく、実用上極めて大きな効果があ
る。

なお、第２図の実施例では、コンデンサレンズ２．３お
よび対物レンズ４のいわゆる電磁レンズ系全体に対して
、最初、交番電流■１ を流し、その後、直流電流Ｉ。

を流すようにしたが、これらの電磁レンズ系はすべて電
子光学的に縮小系で動作するから、対物レンズ４に対し
てのみ本発明を適用しただけでも実用上大きな効果があ
る。

また、第４図に示すように、電磁レンズの励磁コイルに
最初に流す交番電流■１を時間とともに振幅が小さくな
り、最終的には零となる電流として、交番電流■１が零
になったときに直流電流■ｏを流すようにしてもよい。

このときには、残留磁場が消失するので、第３図の場合
よりも、さらによい結果が得られる。

また、第２図には電子顕微鏡の場合を示しであるカ、本
発明はＸ線マイクロアナライザの電磁レンズにも適用可
能であり、同様の効果がある。

以上説明したように、本発明によれば、電磁レンズの磁
性材料に生じる残留磁場の影響を除去することができる
ので、電子線が試料上で収束する位置と励磁電流との関
係が常に一定に保たれるという実用上の大きな効果があ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の電子顕微鏡のレンズ系の概略構成図、第
２図は本発明の詳細な説明するための電子顕微鏡のレン
ズ系の一実施例を示す概略構成図、第３図は第２図の電
磁レンズの励磁コイルに流す電流の一実施例を示す波形
図、第４図は本発明の他の実施例を示す第３図に相当す
る電流波形図である。 １・・・・・・を子銃、２，３・・・・・・コンデンサ
レンズ、４・・・・・・対物レンズ、５・・・・・・試
料、６・・・・・・電子線、７．８・・・・・・直流電
源、９・・・・・・交番電源、１０・・・・・・スイッ
チ。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 磁路を構成する磁性材料と、励磁コイルとよりなり
   、該励磁コイルに直流電流を流したときに前記磁性材料
   の間隙に生する磁場によって電子線を収束させる電磁レ
   ンズにおいて、前記励磁コイルに最初時間とともに大き
   さおよび方向が変る交番電流を少なくとも１周期以上流
   し、該交番電流が零レベルのときに該交番電流をしゃ断
   し、その後所定値の直ＫＮ流を流して励磁することを特
   徴とする電磁レンズの励磁方法。 ２ 交番電流が時間とともに振幅が小さくなる電流であ
   る特許請求の範囲第１項記載の電磁レンズの励磁方法。