JPS60131746A - 荷電粒子線用加速管 - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の利用分野〕 本発明は、内部を高真空に維持し、荷電粒子を加速する
電子顕微鏡等に用いられる荷電粒子線相加・連管に関す
る。

〔発明の背献〕

第１図は、従来の荷電粒子線用加速管め一例を示したも
ので、電子顕微鏡用加速管の断面図である。

電子顕微鏡等に使用される電子線を加速する電子線用加
速ｇは、一般に第１′図に示すごとく複数の導電性部材
１０，１２，１４，１６．１８と複数の絶縁部材２０．
２２，２４．２６とが゛交互に積層され、筒状をなじて
いる。そして、最上段の導電性部材１０には、フィラメ
ント３０が絶縁物３２を介して取シ付けである。また、
フィラメント３０の下方には、アノード３４が導電性部
材１４の内周面に固定□されている。さらに、アノード
３゛４の下方には、電極３６．３８がそれぞれ導電性部
材１６．１８の内周面に固定しておる。前記したフィラ
メント３０−は、フィラメント電源４０に接続され、電
子線を発生する。また、各導電性部材１０，１２，１４
，１６．１８のそれぞれの藺には、分割抵抗５０，５２
，５４．５６が接続され、導電□他部材に接続しである
高圧電源＜ｉからの尚電圧を、等分に分割できるように
なっている。

このように構成しである電子線用加速管をま、フィラメ
ント電−４０に接続しであるフィラメント３０において
電子線が発生する。フィラメント３０において発生した
電子線は、高圧が印加され。　ているアノード３４によ
って引き出され、電極３６．３８５よシ加速されるよう
にな？ている。

ところで、第２図してボすように被数の導電性部材１０
．１−２．１４−・１６．１８と応禄部材２０′。

２２．２４．２６とが交互に結合されている電子、、。

線用加速管にあっては、従来導゛眠性部材と絶縁部材と
を第３図に示すように接合部材６Ｏを介して結合させて
いた。この接合部材６０ｉｉ、、大別して次の２棟がめ
り、゛そのｆｉＳｌは、例えば導電性部材１２が耐食ア
ルミニウムであシ、絶縁部材がパイレックスガラスであ
る場合に用いられるスイスのチバ社“（Ｃ４ｂａ　Ｌｔ
ｄ’；）−のアラルダイト等の接着剤で曇、半面、加速
覧内を篩真、空にすると、）疑着剤□（接合部材６０）
；−１４ガスが発生し、こΩアウトガスによシ真空度が
゛低下して電子線の加速に影響を与える。しかも、導電
性部材１２と絶縁部材　□２０．２２との接着剤による
接合作業は、接着剤が絶縁部材２０．２２の内表面に誤
って付着すると、接着剤に電荷がたまシ、絶縁部５２０
，２２の沿面抵抗が低下し、間歇的に放電を起す場合が
生ずる。

導電性部材と絶縁部材との結合に使用する第２の接合部
材は、銀ろうである。この銀ろうは、絶縁部材２９．．
２２にセフく 加速管の接合に使用される。この銀ろうを使用する方法
は、絶縁部材にセラミックスを使用するため加速管が高
価となる。また、第３図に示した絶縁部材２”ｏ”’Ｑ
　２’ｚ葛面と□り面Ａ、Ｂ等に導電□性の銀ろうの゛
突起が形成される場合がある。このため、銀ろうの突起
部において放・亀が生ずるばかりでなく、電子線が銀ろ
うに衝突すると２次電子が発生しやすく、微少放電の引
き金となる。また、絶縁部材２．０．２２は、↑２ミッ
クスを丈用し、ているため、絶縁部材に縁面放電が生じ
た場合、セラミックス表面に多数形成されているポーラ
ス内に放電によって生じた付着物が入り込み、七′ラミ
シクス内面の放電痕を除去するためにセラミックス表面
を削らなければならず、保守性が非常に悪い。

〔発明の目的〕

本発明は、加速管内を尚真空に維持でき、加速管内にお
ける放電をなくすことができる荷電粒子線用加速管を提
供することを目的とする。

〔発明の概要〕

本発明は、直接接触させ木樽電性部材と絶縁部材との間
に電圧を印加して両者を直接結合し、導電性部材と絶縁
部材とを接着材や銀ろう等の接合部材を用いることなく
加速管を形成し、接着材から出るアウトガスや銀ろう咳
おいて生ずる導電をなくすことができるように構成した
ものである。

〔発明の実施例〕

二部材間に′電圧を印加して直接接合する陽極式結合方
法は、米国特許第３３９７２７８号明細書にシリコンと
ガラスの接合につ−て記載されておシ、ガラス支持体に
シリコン膜を接合する場合に利用されている。本発明は
、二部材間に電圧を印加することにより、この二部材を
直接接合することができることに着目してなされたもの
で、以下に本発明にかかる荷電粒子線用加速管の好まし
い実施るための感電性部材と絶縁部材との接合方法を示
したものである。第４図に・おいて導電性部材７０゜７
２の間に絶縁部材７４が配置しである。この感電性部材
７０と絶縁、部・材７４、導電、性部材７２と絶縁部材
７４とはそれぞれ予め平滑な面に形成され、直接接触さ
せて・おる。そして、導電性部材７０．７２Ｆｉ、直流
電源７６のプラス側に接続されており、絶縁部材、７４
は直流電源７６のマイナス側に接続されている。

この感電性部材７０，７２と絶縁部材７４とを接合する
ためには、まず導電性部材と絶縁部材と、を接触させ、
加熱して絶縁部材に導電性を帯びさせる。この加熱温度
は、絶縁部材が僅かに導電性を帯び、低電流を流すこと
ができやような値にしなければならない。その後、２Ｍ
、電性部材と絶縁部材との間に電圧を印加し、導電性部
材から絶縁部材に所定時間電流を流し、両者を接合した
後冷却する。冷却し九杷縁部材は、元の非４電性の状態
（戻シ、アウトガスの発生や放電を起すことのない荷電
粒子線用加速管ｔ−４ることかできる。なお、４電性部
材と絶縁部材とを多段に結合するときも同様にして行う
ことができる。

次に、本発明に係る荷電粒子線用加速管の具体的実施例
を示す。

本実施例においては第４図に示した導電性部材７０．７
２としてＦｅＮｉ合金を用い、絶縁部材としてパイレッ
クスガラスを用いた。なお、ＦｅＮｉ合金は、熱膨張係
数がパイレックスガラスの熱膨張係数と一致するものを
用いるのが好ましい。これらｌｉ’　ｅ　Ｎ　ｉ合金と
パイレックスガラスとは、前記したごとく予め面を十分
平滑にし、両者を接触させた後、ＦｅＮｉ合金をは流電
源１０のプラス側に接続し、パイレックスガラスのＦｅ
Ｎｉ合金に近い部分を直流電源１０のマイナス側に接続
した。そして、ＦｅＮｉ合金とパイレックスガラスとを
約３００Ｃに加熱し、０．３５μＡ／ｍ”の電流を約１
００分間通電した。上記電流値を得るために印加した鉱
圧は、１５００ｖを要し、また約１００分間通電するこ
とによＪ）ＦｅＮｉ合金とパイレックスガラスとを完全
に接合することができた。その後接合したＦｅＮｉ合金
とパイレックスガラスとは、自然冷却によｊｉ）３００
ｃから量温まで冷却され、両者の接合工程を完了する。

このように導電性部材と絶縁部材との間に低域流を流し
て両者を接合する方法は、発生ジュール熱が各部材を融
解するには十分ではないため一１電気溶接とは異なって
おシ、また一度接合したものは逆電圧を印加しても反応
が戻らない。

上記の如くして得た電子線用加速管は、導電性部材と絶
縁部材との間に他の部材が介在していないため、安定な
畠真空度を得ることができるとともに、安定したＩｔｉ
Ｐ＋電圧を印加することができる。

しかも、絶縁部材としてパイレックスガラスを使用する
ことにより、セラミックスを１更用した場合と異なり加
速管の保守性が容易となる。

上記実施例罠おいては導電性部材として１＋’ｅ　Ｎ　
ｉ合金を用い、絶縁部材としてパイレックスガラスを用
いた場合について説明したが、両者を他の部材をもって
構成してもよい。また、前記実施例においては、電子線
用の加速管について説明したが、他の竹電粒子線用加速
管についても同様である。

〔発明の効果〕

以上説明したように本発明によれば、加速管の内部を＾
真空に維持でき、放電をなくすことができる。

【図面の簡単な説明】 第１図１．１電子＆）１微鏡の電子線用加速管の概略断
図面、亀２図は４光子線用加速管の主要構成部を示す図
、第３図は第２図の■部分の拡大図であって従来の４１
に性１ｆｆｔ材と絶縁部材との接合状態を示す断面図、
第４図れ本発明に係る荷電粒子線用加速管を得る方法の
一実施例を示す図でおる。 １０．１２，１４，１６，１８，７０．７２・・・導電
性部材、２０，２２，２４，２６，７４２・・絶縁部材
、６０・・・接合部材、７６・・・直流電源。 代裡人　弁理士　鵜沼辰之 ￥４−図 ’７２ ゛　へ　１

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １、導電性ｉ材と絶縁部材とが交互に結合して筒状をな
   しヤいる荷電粒子線用加速管において、前記導電性部材
   と前記絶縁部材とは、両者が直接接触させられ、両者間
   に電圧が′印加されて直接結合されたことを特徴とする
   荷電粒子線相加′連管。