JPS6362143A

JPS6362143A - 高電圧印加回路

Info

Publication number: JPS6362143A
Application number: JP20425386A
Authority: JP
Inventors: Makoto Mimura; 三村　良
Original assignee: Jeol Ltd
Current assignee: Jeol Ltd
Priority date: 1986-08-29
Filing date: 1986-08-29
Publication date: 1988-03-18

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】（産業上の利用分野）本発明は高電圧印加回路に関し、更に詳しくは集束イオ
ンビーム￥装置等の静電レンズに直流高電圧を印加する
高電圧印加回路に関する。

（従来の技術）集束イオンビーム装置は、第４図に示すような構成にな
っている。イオン源１より出射されたイオンは引出し電
極２から引出された後、続く多段加速管３で加速され、
コンデンサレンズ４で集束させられる。このようにして
加速集束させられたイオンビームＢ１は、ＥｘＢ質ｍ分
離器５により特定の種類のイオン種のみ選択された後、
対物レンズ６、偏向器７を経て試料８上を照射する。

第５図は、対物レンズ（アインツエルレンズ）部におけ
る高電圧印加回路の構成を示す図である。

高電圧源２１の出力は高圧ケーブル２２を介して対物レ
ンズ２３に印加されている。この場合の印加電圧として
は、例えば加速電圧１００ＫＶに対して５０ＫＶ程度を
必要とする。高圧ケーブル２２の両端にはｉｌ′ｌｉ電
圧源２１及び対物レンズ２３と接続するためのアダプタ
２２ａ、２２ｂが取付けられている。ケーブル本体は芯
線２２ｃの周囲に例えばポリエチレン等を用いた絶縁物
を充填し、その表面にシースを被覆し、該シースは接地
されている。対物レンズ２３は、図に示すように２３ａ
〜２３０の３個の電極より構成され、直流高電圧は真中
の電極２３ｂに印加され、上下の？１！極２３ａ、２３
Ｃは接地されている。

（発明が解決しようとする問題点）ところで、種々の原因により対物レンズ２３の電極間（
２３ｂと２３ａ　、２３ａ間）がｔｌｌ’ｆｉ電するこ
とがある。真空放電を起こすと、電極間が電気的に短絡
されることになり、高電圧が高圧ケーブル２２（同軸形
）で供給される場合には、ケーブル内に第６図に示すよ
うな往復振動（サージ）が発生する。図において、Ｅは
放電する前の印加電圧、τはサージの伝播速度である。

時１ｍｊの変化と共に振動波は矢印方向に進む。そして
、解放端と類１１Ｂ端で反射し、図に示すような挙動を
示し、＋２Ｅから一２Ｅまでの振幅となる。

第６図に示すような電圧の往？！Ｉ＠動が発生づると、
第７図に示すように高電圧源側では（イ）に示すように
電圧波形が変化し、ケーブル中間部では（ロ）に示すよ
うに電圧波形が変化する。図において、実線は理論波形
を、破線は実際の波形を示す。図中の数字は時間の単位
を示している。

通常のポリエーチレンを絶縁物として用いた高圧ケーブ
ルは、純直流電圧を印加した時の耐電圧は高いが、第６
図、第７図に示したような往復撮動を伴うと、耐電圧特
性が劣化し純直流電圧印加時の１／２〜１／３の低い電
圧で絶縁破壊を起こしてしまう。

本発明はこのような点に鑑みてなされたものであって、
その目的は、対物レンズの電極間放電時における前記し
たような過渡現象を完全に抑制することができる高電圧
印加回路を実現することにある。

（問題点を解決するための手段）前記した問題点を解決する本発明は、高圧ケーブルを介
して所定の静電レンズに直流高電圧を印加するＲ電圧印
加回路において、前記高圧ケーブルの両端に抵抗を直列
接続したことを特徴とするものである。

（作用）本発明は、高圧ケーブル両端に限流抵抗を直列接続する
。

（実部例）以下、図面を参照して本発明の実施例を詳細に説明する
。

第１図は本発明の一実施例を示す構成図である。

第５図と同一のものは同一の符号を付して示す。

図において、Ｒａは高圧ケーブル２２と高電圧源２１と
の間に直列接続された抵抗、Ｒｂは高圧ケーブル２２と
対物レンズ２３との間に直列接続された抵抗である。抵
抗Ｒａ　、Ｒｂの値としては高圧ケーブル２２の特性イ
ンピーダンスよりも充分に大きい値例えば１０にΩ程度
が用いられる。そして、これら抵抗Ｒａ　、　Ｒｂは例
えばアダプタ２２ａ、２２ｂ内に設けられている。

このように、高圧ケーブル２２の両端に抵抗を直列接続
しているので、対物レンズ２３のＮ極間の異常放電時に
流れる放電電流の値を小さく制御しようとする。しかも
このような抵抗を直列挿入することでそれまでの分布定
数回路が集中定数回路と見なせるようになる。即ち、抵
抗とコンデンサの集中定数回路になる。このため、対物
レンズ側で異常放電が起きても電荷の急激な変化を抑制
することができる。従って、前述したような異常放電時
における過渡現象を完全に抑制することができる。本発
明によれば、絶縁破壊電圧を純粋直流電圧のそれに等し
くすることができる。即ら、従来に比して耐電圧を２．
５倍〜３倍程度に向上させることができる。

第２図、第３図は高圧ケーブルアダプタ部の具体的構成
例を示す図である。第２図は対物レンズ側アダプタ２２
１１の構成例を、第３図は高電圧源アダプタ２２ａの構
成例をそれぞれ示す。先ず、第２図について説明する。

図において、３ｏは試料室、３１は対物レンズ、３２は
スプリング３３により付勢されて対物レンズ３１の導電
部と接触するコンタクト、３４は周囲に０リング３５が
形成されたコンタクト、３６はコンタクト３５を付勢す
る止めネジである。３７はインシュレータ（絶縁物）、
３８は３４〜３７の周囲に設けられたインシュレータ、
３つはインシュレータ３８の内部に設けられたインシュ
レータである。４ｏはインシュレータ３８．３９と隣接
して取付けられたフランジ、４１は該フランジ４０を試
料ｖ３０壁面に固着するボルトである。４２はワッシャ
・４３は０リング、４４はスクリュー、４５は同軸ケー
ブルである。

同軸ケーブル４５の反対側も略同様の構成となっている
。４６は保護バイブ、４７は該保護バイブ４６の端部に
設けられたナツト、４８はホルダ、４９はコンタクトで
ある。その他の構成は試料室側と同様である。ここでは
抵抗は保護バイブ４６側に設けられているが、同軸ケー
ブル４５内に設けるようにしてもよい。

次に第３図について説明する。図において、５０は高圧
導入部で高電圧源（図示せず）からの高電圧はこの点に
印加される。５１はインシュレータ、５２は保護バイブ
、５３はインシュレータ、５４は５４と接続された抵抗
である。抵抗５４としては、例えば高電圧用抵抗ＲＰＶ
−ＩＣが用いられる。抵抗値としては、例えばＩＯＫΩ
程度が用いられる。以上の構成は高圧ケーブル５５側に
ついても同様である。

〈発明の効果）以上詳細に説明したように、本発明によれば高圧ケーブ
ルの両端に限流抵抗を直列接続することにより、対物レ
ンズの電極間放電を抑制すると共に電極間放電が発生し
ても過渡現象（往復振動）を完全に抑制することができ
る。従って、本発明によれば高圧ケーブルの耐電圧を絶
縁材料を変えずに２．５倍〜３倍程度に向上させること
ができ、実用上の効果が大きい。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示す構成図、第２図、第３
図は高圧ケーブルアダプタ部の具体的構成例を示す図、
第４図は集束イオンビーム装置の構成例を示す図、第５
図は高電圧印加回路の従来構成例を示す図、第６図は往
復撮動の進行状態を示す図、第７図は巽常放電時におけ
る各部の波形を示す図である。１・・・イオン源　　　　　２・・・引出し電極３・・
・加速管　　　　　　４・・・コンデンサレンズ５・・
・ＥＸＢ質同分１３６．２３・・・対物レンズ７・・・
偏向器　　　　　　８・・・試料２１・・・高電圧＃ｉ
　　　　２２・・・高圧ケーブル２２ａ、２２ｂ・・・
アダプタ２２Ｇ・・・芯線　　　　　２３ａ〜２３Ｃ・・・電極
Ｒａ　、　Ｒｂ・・・抵抗　　　Ｂｉ・・・イオンビー
ム特許出頼人　　日　　本　　電　　子　　株　　式　
　会　　礼式　　理　　人　　　　　弁理士　　　井　
　島　　藤　　治外１名第４図５；ＥＸＢ質量脅態器６、対物レンズ７、偏向器８、試れ

Claims

【特許請求の範囲】

（１）高圧ケーブルを介して所定の静電レンズに直流高
電圧を印加する高電圧印加回路において、前記高圧ケー
ブルの両端に抵抗を直列接続したことを特徴とする高電
圧印加回路。
（２）前記抵抗は同軸状に形成した限流抵抗であること
を特徴とする特許請求の範囲第１項記載の高電圧印加回
路。