JPS60127645A - 電界放射形電子銃 - Google Patents
電界放射形電子銃Info
- Publication number
- JPS60127645A JPS60127645A JP23424383A JP23424383A JPS60127645A JP S60127645 A JPS60127645 A JP S60127645A JP 23424383 A JP23424383 A JP 23424383A JP 23424383 A JP23424383 A JP 23424383A JP S60127645 A JPS60127645 A JP S60127645A
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- JP
- Japan
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- lens
- electron
- electron gun
- magnetic field
- type electron
- Prior art date
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- Granted
Links
- 238000010894 electron beam technology Methods 0.000 claims description 3
- 230000005284 excitation Effects 0.000 claims 1
- 125000006850 spacer group Chemical group 0.000 abstract description 4
- 230000004075 alteration Effects 0.000 description 4
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 3
- 230000004907 flux Effects 0.000 description 3
- 101100018713 Arabidopsis thaliana ILR1 gene Proteins 0.000 description 1
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 description 1
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 1
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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 or 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】
〔発明の利用勿野〕
本発明は、電子顕ｖｔｉ鏡の電子銃に係り、特に電界放
射形の電子源に好適な電子銃に関する。
射形の電子源に好適な電子銃に関する。
従来の電界放射形電子銃の構造を第１図に示した。電界
放射用電子源すなわち陰極１が陰極電位導入端子２に支
持されている。陰極電位導入端子２はフランジ１１に固
定され、電子銃鏡筒１０に真空バッキングを介して固定
されている。電界放射陰極１に対向した位置に第１陽極
３が配置されている。第１陽極３は電子銃鏡筒１０の底
面に置かれた円筒碍子４によって支持されている。第１
陽極３には、陽極電位導入端子１２、接触リング１９を
通して引出電圧１４が電界放射陰極ｌとの間に印加され
る。電界放射陰極ｊと第１陽極３との間に３〜５ｋＶの
電圧を印加すると電界放射陰極１から電子２３が放出さ
れる。
放射用電子源すなわち陰極１が陰極電位導入端子２に支
持されている。陰極電位導入端子２はフランジ１１に固
定され、電子銃鏡筒１０に真空バッキングを介して固定
されている。電界放射陰極１に対向した位置に第１陽極
３が配置されている。第１陽極３は電子銃鏡筒１０の底
面に置かれた円筒碍子４によって支持されている。第１
陽極３には、陽極電位導入端子１２、接触リング１９を
通して引出電圧１４が電界放射陰極ｌとの間に印加され
る。電界放射陰極ｊと第１陽極３との間に３〜５ｋＶの
電圧を印加すると電界放射陰極１から電子２３が放出さ
れる。
電界放射では、電界放射陰極１を高温にして陰極をクリ
ーニングする必要がある。加熱電源１５は、このクリー
ニングのために設けられたもので、陰極電位導入端子２
の２本の端子を通して通電により行う。放射された電子
２３のうち第１陽極３の開孔２２を通過したものは電界
放射陰１４１と電子銃鏡筒（接地電位）１０との間に加
えられた加速電圧１３になるように加速あるいは減速さ
れる。
ーニングする必要がある。加熱電源１５は、このクリー
ニングのために設けられたもので、陰極電位導入端子２
の２本の端子を通して通電により行う。放射された電子
２３のうち第１陽極３の開孔２２を通過したものは電界
放射陰１４１と電子銃鏡筒（接地電位）１０との間に加
えられた加速電圧１３になるように加速あるいは減速さ
れる。
電子銃鏡筒１０の下方には上部磁極６．下部磁極７、磁
路５、コイル８および非磁性のスペーサ１６からなる磁
界形電子レンズ２５が配置されている。
路５、コイル８および非磁性のスペーサ１６からなる磁
界形電子レンズ２５が配置されている。
れ、さらに下方の磁界形電子レンズ等に應かれる。
この図かられかるように、この構成では磁界形電子レン
ズ２５と電界放射陰極１との間の距離が長くなる。この
ため、磁界形電子レンズ２５は長焦点レンズとして動作
し、収差が大きい欠点があった。
ズ２５と電界放射陰極１との間の距離が長くなる。この
ため、磁界形電子レンズ２５は長焦点レンズとして動作
し、収差が大きい欠点があった。
こういう構造にしているには、次のような理由があった
。それは、磁界形電子レンズ２５のコイル８が、電子銃
鏡筒１０内を超高真空（１０−’Ｐａ）にするために行
うヒータ２０によるベーキング（２００°〜３００ ’
０）に耐えられないためであった。そこで、磁界形電子
レンズ２５を電子銃鏡筒１０から離して配置し、高温に
ならないようにしていた。真空排気は、電子銃鏡筒１ｏ
の側壁に設けられた真空排気孔９から行う。
。それは、磁界形電子レンズ２５のコイル８が、電子銃
鏡筒１０内を超高真空（１０−’Ｐａ）にするために行
うヒータ２０によるベーキング（２００°〜３００ ’
０）に耐えられないためであった。そこで、磁界形電子
レンズ２５を電子銃鏡筒１０から離して配置し、高温に
ならないようにしていた。真空排気は、電子銃鏡筒１ｏ
の側壁に設けられた真空排気孔９から行う。
本発明の目的は、磁界形電子レンズを短焦点動作でき、
かつ電子銃鏡筒のベーキングをも可能とする電界放射形
電子銃を提供することにある。
かつ電子銃鏡筒のベーキングをも可能とする電界放射形
電子銃を提供することにある。
磁界形電子レンズのうち、ベーキング時に問題となるの
はコイル部である。そこで、本発明では、このコイル部
を電子源後方の鏡筒端部に配置し、ベーキング時には取
外し可能に構成したものである。
はコイル部である。そこで、本発明では、このコイル部
を電子源後方の鏡筒端部に配置し、ベーキング時には取
外し可能に構成したものである。
以下、本発明の一実施例を第２図により説明する。コイ
ル磁路５とコイル８からなるコイル部２６が電子銃鏡筒
１０の最上端部分に取付けられている。電子銃鏡筒１０
の最上部は、スペーサ２９で真空的に封じられているの
で、コイル部２６は取外しても真空的に問題はない。通
常使用時には、コイル部２６は電子銃鏡筒部１０と機械
的に接続されている。そこで、ベーキング時には、この
コイル部２６を取外し、ベーキングでコイル ′８が損
傷を受けることを防く′こと力１できる。ベーキングは
、電子端鏡？？ｉ１０内を真空舅卜気しな力＜、ら、電
子銃鏡筒１０の外周に捲カｓｉ１．たヒータ２０ （例
えば、シーズヒーター）で電子銃嘱（全体を例え番ｆ２
５０℃〜３００℃にする。これを例えｔ工約５ｔ＋寺則
行なう。ベーキングが約７Ｉ７て−／ｅｔ筒ｌＯ内力１
超高真空状態になった後に、コイル部２６を取付ける。
ル磁路５とコイル８からなるコイル部２６が電子銃鏡筒
１０の最上端部分に取付けられている。電子銃鏡筒１０
の最上部は、スペーサ２９で真空的に封じられているの
で、コイル部２６は取外しても真空的に問題はない。通
常使用時には、コイル部２６は電子銃鏡筒部１０と機械
的に接続されている。そこで、ベーキング時には、この
コイル部２６を取外し、ベーキングでコイル ′８が損
傷を受けることを防く′こと力１できる。ベーキングは
、電子端鏡？？ｉ１０内を真空舅卜気しな力＜、ら、電
子銃鏡筒１０の外周に捲カｓｉ１．たヒータ２０ （例
えば、シーズヒーター）で電子銃嘱（全体を例え番ｆ２
５０℃〜３００℃にする。これを例えｔ工約５ｔ＋寺則
行なう。ベーキングが約７Ｉ７て−／ｅｔ筒ｌＯ内力１
超高真空状態になった後に、コイル部２６を取付ける。
コイル８に通電すると磁束が生１５ろ力〜、この磁束は
、コイル磁路５．内磁路２７、第１陽Ｊ＠ｔ７、電子銃
鏡筒底Ｖｉ′ＩＬＲ１電子銃鏡筒１０を経［ｈして流れ
る。内磁路］０の中間に【よ絶縁１Ｊング２１カ〜挿入
されている。これは１箇１ＦＭ極１７を接地電位から浮
かせるためのものである。この部分で磁気抵抗を生じる
が、２〜３ミリメートル程度の）厚さの絶縁リング２１
なので磁束のｉｔ：、ｉ（ヒを与えろようなものではな
い。′ この実施例では、第１陽極］７と電子銃鏡筒底面１８は
、それぞれ磁界形電子レンズの−Ｌ磁極と不磁極になっ
ている。この構造で（よ、磁界電子・レンズのレンズ作
用はほぼ、上磁極（第１陽極１７）と下磁極（電子銃鏡
筒底面１８）の間で生じるので磁界形電子レンズを短焦
点で動作させることができる。白磁路２７の上端と電子
鏡筒１０の」一端は非磁性のスペーサ２９を介して接続
されている。
、コイル磁路５．内磁路２７、第１陽Ｊ＠ｔ７、電子銃
鏡筒底Ｖｉ′ＩＬＲ１電子銃鏡筒１０を経［ｈして流れ
る。内磁路］０の中間に【よ絶縁１Ｊング２１カ〜挿入
されている。これは１箇１ＦＭ極１７を接地電位から浮
かせるためのものである。この部分で磁気抵抗を生じる
が、２〜３ミリメートル程度の）厚さの絶縁リング２１
なので磁束のｉｔ：、ｉ（ヒを与えろようなものではな
い。′ この実施例では、第１陽極］７と電子銃鏡筒底面１８は
、それぞれ磁界形電子レンズの−Ｌ磁極と不磁極になっ
ている。この構造で（よ、磁界電子・レンズのレンズ作
用はほぼ、上磁極（第１陽極１７）と下磁極（電子銃鏡
筒底面１８）の間で生じるので磁界形電子レンズを短焦
点で動作させることができる。白磁路２７の上端と電子
鏡筒１０の」一端は非磁性のスペーサ２９を介して接続
されている。
電界放射陰極１は、フランジ１１に固定さ、Ｉシた陰極
電位導入端子２に支持されでいる。電子銃の真空排気は
真空排気ｒｔ９から行うが、内磁＃１４！Ｉ２７の一部
分にさらに内磁路排気孔２８を設け、ｆＢ電界放射陰極
の周囲の真空排気を行う。
電位導入端子２に支持されでいる。電子銃の真空排気は
真空排気ｒｔ９から行うが、内磁＃１４！Ｉ２７の一部
分にさらに内磁路排気孔２８を設け、ｆＢ電界放射陰極
の周囲の真空排気を行う。
第３図は本発明の他の実施例であり、磁路５とコイル８
とからなるコイル部２６が鏡筒１０の上方側端部分に取
付けである。この実施例の特徴は、鏡筒を短くできるこ
とで、走査走電ｆ・顕微鏡のように振動を嫌う装置には
特に有効である。コイル部２Ｇは取外せることを言うま
でもない、。
とからなるコイル部２６が鏡筒１０の上方側端部分に取
付けである。この実施例の特徴は、鏡筒を短くできるこ
とで、走査走電ｆ・顕微鏡のように振動を嫌う装置には
特に有効である。コイル部２Ｇは取外せることを言うま
でもない、。
以上詳述したように、本発明によれば、電界放射形電子
銃と短焦点の磁界形？Ｉｔ’Ｆレンズを組合せることが
できるので、電界放射形電子銃の輝度を低下させる原因
となっていた磁界形電子レンズの収差を減らすことがで
きる。例えば、従来、電界放射形電子銃の次段に用いら
れていた磁界形電子レンズの焦点距離は約５ ｃｍであ
ったが、本発明によればこれを１ｃｍにすることができ
る。この結果。
銃と短焦点の磁界形？Ｉｔ’Ｆレンズを組合せることが
できるので、電界放射形電子銃の輝度を低下させる原因
となっていた磁界形電子レンズの収差を減らすことがで
きる。例えば、従来、電界放射形電子銃の次段に用いら
れていた磁界形電子レンズの焦点距離は約５ ｃｍであ
ったが、本発明によればこれを１ｃｍにすることができ
る。この結果。
球面収差は約１００分の１１色収差は約５分の１となる
。さらにまた、焦点距離５ ｃｎ＋の場合、磁界形電子
レンズを通過した後の電子ビームの輝度は電子源そのも
のがもつ輝度の約１０分の１に低下するが、一方、１ｃ
ｍの焦点距離では、輝度の低下は約２分の１である。す
なわち、本発明を実施すれば、５倍も明るい電子ビーム
を取出すことができる。
。さらにまた、焦点距離５ ｃｎ＋の場合、磁界形電子
レンズを通過した後の電子ビームの輝度は電子源そのも
のがもつ輝度の約１０分の１に低下するが、一方、１ｃ
ｍの焦点距離では、輝度の低下は約２分の１である。す
なわち、本発明を実施すれば、５倍も明るい電子ビーム
を取出すことができる。
第１図は、従来の電界放射形電子銃と磁界形１Ｅ子レン
ズの組合せを示す図、第２図は、本発明の一実施例を示
す図、第３図は、本発明の他の実施例を示す図である。 １・・・陰極、５・・・コイル磁路、８・・・コイル、
１０・・・鏡筒、１１・・・フランジ、１３・・・加速
電圧、１４・・引出電圧、１７・・・第１陽捧、１８・
・・電子銃鏡筒底面、２０・・・ヒータ、２６・ コイ
ル部、２７・・・内磁′＄１図 ′ｖ−２図
ズの組合せを示す図、第２図は、本発明の一実施例を示
す図、第３図は、本発明の他の実施例を示す図である。 １・・・陰極、５・・・コイル磁路、８・・・コイル、
１０・・・鏡筒、１１・・・フランジ、１３・・・加速
電圧、１４・・引出電圧、１７・・・第１陽捧、１８・
・・電子銃鏡筒底面、２０・・・ヒータ、２６・ コイ
ル部、２７・・・内磁′＄１図 ′ｖ−２図
Claims (1)
- 電界放射用電子源と、該電界放射用電子源から電子を引
出すための第１ｉｔｉｉと、該＄１陽極の開孔を通過し
た電子を加速あるいは減速するための第２陽極と、前記
電子源から放射される電子線を集束するための磁界走電
子レンズとを具備する電界放射形電子銃において、前記
第１陽極と前記第２陽極を、前記磁界走電子レンズの磁
極と共用させ、かつ前記磁界走電子レンズの励磁コイル
を前記電子源の後方の鏡筒端部分に配置し、取外し可能
に構成した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 |
|---|---|---|---|
| JP23424383A JPS60127645A (ja) | 1983-12-14 | 1983-12-14 | 電界放射形電子銃 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP23424383A JPS60127645A (ja) | 1983-12-14 | 1983-12-14 | 電界放射形電子銃 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS60127645A true JPS60127645A (ja) | 1985-07-08 |
| JPH0517652B2 JPH0517652B2 (ja) | 1993-03-09 |
Family
ID=16967921
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP23424383A Granted JPS60127645A (ja) | 1983-12-14 | 1983-12-14 | 電界放射形電子銃 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS60127645A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0384684A2 (en) * | 1989-02-22 | 1990-08-29 | Nippon Telegraph and Telephone Corporation | Charged particle beam generating apparatus |
| JP2001312986A (ja) * | 2000-04-26 | 2001-11-09 | Hitachi Ltd | 電子銃 |
| DE112017007825T5 (de) | 2017-09-07 | 2020-04-23 | Hitachi High-Technologies Corporation | Elektronenkanone und Elektronenstrahlanwendungsvorrichtung |
-
1983
- 1983-12-14 JP JP23424383A patent/JPS60127645A/ja active Granted
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0384684A2 (en) * | 1989-02-22 | 1990-08-29 | Nippon Telegraph and Telephone Corporation | Charged particle beam generating apparatus |
| US5041732A (en) * | 1989-02-22 | 1991-08-20 | Nippon Telegraph And Telephone Corporation | Charged particle beam generating apparatus |
| JP2001312986A (ja) * | 2000-04-26 | 2001-11-09 | Hitachi Ltd | 電子銃 |
| DE112017007825T5 (de) | 2017-09-07 | 2020-04-23 | Hitachi High-Technologies Corporation | Elektronenkanone und Elektronenstrahlanwendungsvorrichtung |
| US11227740B2 (en) | 2017-09-07 | 2022-01-18 | Hitachi High-Tech Corporation | Electron gun and electron beam application device |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0517652B2 (ja) | 1993-03-09 |
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