JP3078555B2 - 電子銃および電子顕微鏡 - Google Patents
電子銃および電子顕微鏡Info
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Description
最適なフィラメント電流を流すことが可能な電子銃およ
び電子顕微鏡に関するものである。
電流を最適な値に調整する必要がある。このフィラメン
ト電流は、以下に説明するようにエミッション電流の値
との関係に基づいて調整される。
係を示した図であり、曲線Aは積算使用時間が短いフィ
ラメントでの両者の関係、曲線Cは積算使用時間が長い
フィラメントでの両者の関係、曲線Bはその中間での両
者の関係を示している。すなわち、フィラメント電流と
エミッション電流との関係は、フィラメントの積算使用
時間が増すに従って曲線Aの関係→曲線Bの関係→曲線
Cの関係へと遷移する。
るためのフィラメント電流は、フィラメント積算使用時
間が長くなるに従って小さくなる。また、エミッション
電流はフィラメント電流の増加に伴って徐々に増加する
が、ある値を超えると飽和状態となり、それ以後はフィ
ラメント電流が増加しても一定値を保つ。
が飽和状態に近づく程明るい観察像が得られ、コントラ
ストも高くなるので、像観察においては、フィラメント
電流はエミッション電流が飽和状態になる様に設定する
ことが望ましい。
メント電流を大きくし過ぎると、フィラメントの劣化が
早く進む。したがって、フィラメント電流はエミッショ
ン電流が飽和を開始する領域に設定することが望まし
い。
使用時間に応じて、曲線Aでは、飽和が開始する下限値
a2と飽和点(上限値)a1との間αa、曲線Bでは、飽和
が開始する下限値b2と飽和点(上限値)b1との間αb、
同様に、曲線Cでは,飽和が開始する下限値c2と飽和点
(上限値)c1との間αcで定義される最適範囲に調整す
ることが望ましい。
電流の判断は、オペレータがフィラメント電流を変化さ
せながら観察像の明るやコントラストを観察することに
よって行われていた。
判断がオペレータの勘によって行われるために、熟練し
ていないオペレータにはその判断が難しく、過大電流を
流してしまってフィラメントを破損してしまったり、過
小電流から輝度不足を招き、画像の精度が悪くなってし
まうという問題があった。
なフィラメント電流を容易に設定することが可能な電子
銃および電子顕微鏡を提供することにある。
ような手段を講じた。
ント電流の最適範囲を求め、フィラメント電流が前記最
適範囲を逸脱すると警報を発するようにした。
ント電流の最適範囲を求め、フィラメント電流が自動的
に前記最適範囲に設定されるようにした。
ラメント電流がフィラメントの積算使用時間を考慮した
最適範囲に設定されているか否かを容易に判断できるよ
うになる。
すことなく、フィラメント電流が自動的に最適範囲に設
定される。
流とエミッション電流とはフィラメントの積算使用時間
tに応じた関係を有するが、各積算使用時間tにおける
最適範囲の上限a1、b1、c1(以下、MAX(t)で代表す
る)および下限値a2、b2、c2(以下、MIN(t)で代表
する)も、積算使用時間tとの間に次式で表される比例
関係を有する。
定数であり、予め該フィラメントのフィラメント電流−
エミッション電流の関係を第3図のようにして求め、そ
の関係から求めることができる。ただし、前記定数k
は、MAX(t)を算出するのに用いる場合とMIN(t)を
算出するのに用いる場合とで異なることもある。
(2)から積算使用時間tにおけるMAX(t)およびMIN
(t)を求め、これに基づいてフィラメント電流が最適
範囲に調整されるようにしている。
ことによってフィラメント電流の最適範囲を設定し、こ
れに基づいて関係式(1)、(2)を求めたが、その代
わりに、テストピース等に電子線を照射して該試料から
発生する二次電子や反射電子等を観察し、その飽和状態
から最適範囲、関係式を求めるようにしても良い。
メント電流の制御を行う部分のブロック図である。
2、ROM4、RAM5、およびタイマ7が接続されている。前
記フィラメント電流制御装置2には入力装置6およびフ
ィラメント3が接続されている。
ラメント積算使用時間t、および定数kは、いずれもRA
M5に記憶されている。
のフローチャートを参照して説明する。
の実行に必要なプログラムをROM4から読み出して初期設
定を行い、ステップS2では前記MAX、MIN、積算使用時間
t、定数kをRAM5から読み出し、ステップS3ではMAX
(t)およびMIN(t)を算出する。
装置2を操作してフィラメント電流を調整し、これによ
ってフィラメント3が付勢され、点灯する。ステップS5
ではタイマ7が時間計測を開始し、前記積算使用時間t
がタイマ7の計測時間に応じて更新される。
ラメント電流IがMIN(t)<I<MAX(t)であるか否
かが判定され、フィラメント電流Iがこの範囲から外れ
ていると、ステップS7ではCPU1が警告音を発してフィラ
メント電流Iが最適範囲外にあることをオペレータに知
らせる。
れ、終了していない場合にはステップS3へ戻って上記し
た処理を繰り返す。オペレータは、警告音が発せられな
いようにフィラメント電流制御装置2を操作してフィラ
メント電流を調整する。
N(t)を下回った場合とMAX(t)を上回った場合とで
異ならせれば、オペレータはさらに簡単にフィラメント
電流を調整できるようになる。
されると、フィラメント破損等の重大な事故に結い付く
可能性があるので、フィラメント電流Iの設定上限値を
MAX(t)とするリミッタ回路を設け、フィラメント電
流IがMAX(t)を超えるように設定される場合には、
常にフィラメント電流IがMAX(t)に設定されるよう
にしても良い。
れ、像観察が開始されると、ステップS5ではフィラメン
トの点灯時間がタイマ7によって計数されるので、時間
経過に伴って前記MIN(t)、MAX(t)が少しづつ変化
する。
と、再び警報が発せられてフィラメント電流Iが最適範
囲外にあることをオペレータに知らせる。
ステップS9では、その時のフィラメント積算使用時間t
が新たなフィラメント積算使用時間tとしてRAM5に記憶
される。したがって、次回の像観察時には、該新たなフ
ィラメント積算使用時間によってMIN(t)、MAX(t)
が算出される。
電流を最適範囲に調整することができる。
手動操作してフィラメント電流を最適範囲内に調整する
ものとして説明したが、CPU1が前記算出された最適範囲
に応じて自動的にフィラメント電流を制御するようにし
ても良く、このようにすればオペレータの負担が軽減さ
れて、さらに操作性が向上する。
イマ7がフィラメント積算使用時間を自動的に計測し、
使用後には新たなフィラメント積算使用時間がRAMに記
憶されるものとして説明したが、タイマ7を設けずに、
使用開始時にオペレータが概略のフィラメント積算使用
時間を入力するようにし、CPUは該入力された積算使用
時間に応じてMIN(t)、MAX(t)を算出するようにし
ても良い。
1図と同一の符号は同一または同等部分を表す。
するために、感温素子9および温度検出回路8をさらに
設置した点に特徴がある。
ィラメントであれば定常的には前記第3図に示した曲線
関係を有するが、フィラメント3の近傍の環境温度が特
に高かったり、特に低かったりすると、前記定常的な関
係にずれが生じる。
が図中左方向、すなわち積算使用時間が長くなったよう
な関係を示すようになり、環境温度が低いとその逆を示
すようになる。
したはずのフィラメント電流が上限値を超えてしまった
り、また温度が低い場合には下限値を下回ってしまう可
能性があった。
を測定し、該温度が高い場合には最適範囲を図中左方向
にシフトし、低い場合には図中右方向にシフトするよう
にした。
が所定の範囲から外れる場合であっても、フィラメント
電流が最適範囲から逸脱してしまうことが無い。
ても同様であるが、電源投入直後は回路動作が不安定で
あり、これが電子顕微鏡においては、フィラメント電流
の変動として表れる。
て該フィラメント調整値が最適範囲の上限値または下限
値近くにあると、前記変動によってフィラメント電流が
最適範囲を逸脱してしまう場合がある。
ラストが低下するだけで大きな問題とはならないが、上
限値を超えてしまうような場合には、フィラメントの劣
化が促進され、場合によっては破損に至る場合がある。
するまでは、前記最適範囲を狭めることによって、フィ
ラメント電源が変動しても本来の最適範囲を逸脱するこ
が無いようにしても良い。
いても、フィラメント電源が最適範囲を逸脱することが
なく、フィラメント寿命の低下を防止する効果がある。
のみを用いる場合について説明したが、複数種のフィラ
メントが取り付け可能な電子銃であれば、各フィラメン
トの上限値MAX、下限値MIN、フィラメント積算使用時間
t、および定数kをRAM5に記憶するようにし、取り付け
たフィラメントに応じて前記それぞれの値を選択するよ
うにしても良い。
Uが適宜の識別手段でこれを自動的に認識するようにす
れば、フィラメントの種類にかかわらず、簡単にフィラ
メント電流を最適値に設定できるようになる。
のような効果が達成される。
ことができるので、オペレータの熟練度にかかわらず、
最高の状態での像観察が可能になる。
れるか、あるいは最適範囲外に設定されると警報が発せ
られ、オペレータのフィラメント電流の設定値が最適範
囲外にあることを知らせるようにしたので、フィラメン
ト電流が最適範囲外に設定されることがなく、フィラメ
ントの寿命が縮まったり、破損したりすることがない。
明の他の実施例のブロック図、第3図はフィラメント電
流とエミッション電流との関係を示した図、第4図は第
1図の動作を説明するためのフローチャートである。 1……CPU、2……フィラメント電流制御装置、3……
フィラメント、4……ROM、5……RAM、6……入力装
置、7……タイマ、8……温度検出回路、9……感温素
子
Claims (12)
- 【請求項1】フィラメント電流とエミッション電流との
相関関係がフィラメントの積算使用時間に応じて変化す
ることを利用してフィラメント電流が調整される電子銃
であって、 フィラメントの積算使用時間に基づいてフィラメント電
流の最適範囲を求める手段と、 フィラメント電流が前記最適範囲を逸脱すると警報を発
する手段とを具備したことを特徴とする電子銃。 - 【請求項2】前記警報は、フィラメント電流が前記最適
範囲を上回った場合と下回った場合とで異なることを特
徴とする特許請求の範囲第1項記載の電子銃。 - 【請求項3】フィラメント電流が前記最適範囲を上回る
ような場合には、フィラメント電流が該最適範囲の上限
値に設定されることを特徴とする特許請求の範囲第1項
または第2項記載の電子銃。 - 【請求項4】フィラメント電流とエミッション電流との
相関関係がフィラメントの積算使用時間に応じて変化す
ることを利用してフィラメント電流が調整される電子銃
であって、 フィラメントの積算使用時間に基づいてフィラメント電
流の最適範囲を求める手段と、 フィラメント電流を、前記最適範囲に基づいて設定する
制御手段とを具備したことを特徴とする電子銃。 - 【請求項5】フィラメントの積算使用時間を入力する手
段をさらに具備したこを特徴とする特許請求の範囲第1
項ないし第4項のいずれかに記載の電子銃。 - 【請求項6】フィラメントの積算使用時間を記憶する記
憶手段と、 フィラメントの今回の使用時間を計時する第1の計時手
段と、 前記積算使用時間に前記今回の使用時間を加算し、これ
を新たな積算使用時間とする手段とを具備し、前記フィ
ラメント電流の最適範囲は、該新たな積算使用時間に基
づいて求められることを特徴とする特許請求の範囲第1
項ないし第4項のいずれかに記載の電子銃。 - 【請求項7】フィラメント近傍の環境温度を検出する手
段をさらに具備し、 前記フィラメント電流の最適範囲は、該環境温度を考慮
して求められることを特徴とする特許請求の範囲第1項
ないし第6項のいずれかに記載の電子銃。 - 【請求項8】フィラメントの点灯開始からの経過時間を
計時する第2の計時手段をさらに具備し、予定の時間が
経過するまでは、前記フィラメント電流の最適範囲が該
経過時間を考慮して狭められることを特徴とする特許請
求の範囲第1項ないし第7項のいずれかに記載の電子
銃。 - 【請求項9】前記経過時間を考慮して狭められた範囲
は、前記最適範囲に対して上限値の降下および下限値の
上昇の少なくとも一方を施した範囲であることを特徴と
する特許請求の範囲第8項記載の電子銃。 - 【請求項10】フィラメントの種類を識別する手段をさ
らに具備し、前記フィラメント電流の最適範囲は、前記
識別手段によって識別されたフィラメントの種類に応じ
て求められることを特徴とする特許請求の範囲第1項な
いし第9項のいずれかに記載の電子銃。 - 【請求項11】フィラメントに電流を流して電子を放出
させる電子銃を備えた電子顕微鏡において、 フィラメントの積算使用時間に基づいてフィラメント電
流の最適範囲を求める手段と、 前記フィラメント電流が前記最適範囲を逸脱すると、前
記フィラメント電流を前記最適範囲内に設定する手段と
を備えたことを特徴とする電子顕微鏡。 - 【請求項12】フィラメントに電流を流して電子を放出
させる電子銃を備えた電子顕微鏡において、 フィラメントの環境温度に基づいて、エミッション電流
が飽和しないように、フィラメント電流の最適範囲を求
める手段と、 フィラメント電流が前記最適範囲に収まるように前記フ
ィラメント電流を制御する手段とを備えたことを特徴と
する電子顕微鏡。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP01295762A JP3078555B2 (ja) | 1989-11-14 | 1989-11-14 | 電子銃および電子顕微鏡 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP01295762A JP3078555B2 (ja) | 1989-11-14 | 1989-11-14 | 電子銃および電子顕微鏡 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03155032A JPH03155032A (ja) | 1991-07-03 |
| JP3078555B2 true JP3078555B2 (ja) | 2000-08-21 |
Family
ID=17824839
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP01295762A Expired - Lifetime JP3078555B2 (ja) | 1989-11-14 | 1989-11-14 | 電子銃および電子顕微鏡 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3078555B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP5067652B2 (ja) * | 2006-07-25 | 2012-11-07 | 株式会社島津製作所 | 電子銃フィラメントのモニタ方法、および制御方法 |
-
1989
- 1989-11-14 JP JP01295762A patent/JP3078555B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH03155032A (ja) | 1991-07-03 |
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