JPH02126548A - フィラメント加熱装置 - 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】 ［産業上の利用分野］ 本発明は電子顕微鏡等のサーマルフィルド電子銃やショ
トキ−エミッション電子銃において、特に短時間にプロ
ーブ電流等の安定化を行い得るフィラメント加熱装置に
関する。

［従来の技術］ 電子顕微鏡等に使用される熱電子放出！４２電子銃にお
いては、放出電流が飽和する条件で電子銃を使用してい
るため、フィラメント電流が多少変化しても放出電流は
殆ど変化しない。

これに対して、サーマルフィールド電子銃やショトキ−
エミッション電子銃では、熱電子放出型電子銃の加熱温
度よりも低い１８００°に程度にエミッターを加熱して
電子を放出させるようにしており、フィラメント温度が
変化すると放出電流が変化し、それに伴いプローブ電流
が変化してしまう。従って、従来のサーマルフィールド
電子銃やショトキ−エミッション電子銃においては、フ
ィラメント温度を一定にするため、フィラメントに流れ
る電流を検出し、この検出信号に基づいてフィラメント
加熱電流をツーイドバック制御するなどしてフィラメン
トに一定電流を供給するようにしている。

［発明が解決しようとする課題］ このような電子銃では、エミッターの周辺が熱平衡に達
する程度時間が経過した段階では、フィラメントの加熱
電流を一定に制御すればエミッタ−の温度を一定に維持
でき、それによりプローブ電流も一定に維持できる。し
かじかながら、フィラメント電流を一定に維持してしま
うと、サーマルフィールド電子銃やショトキ−エミッシ
ョン電子銃の稼動を開始させた直後においては、エミッ
ター周囲の電極などが充分暖められていないため、エミ
ッターの温度は目標とする温度になかなか到達せず、そ
の為、第５図に示すように電子銃よりの放出電流を目標
の電流値にするためかなりの時間を要する。

本発明はこのような従来の問題を解決し、熱平山に達し
た段階でプローブ電流を一定に維持できると共に、サー
マルフィールド電子銃やショトキエミッション電子銃の
稼動を開始させてから短時間に目標とするプローブ電流
に到達することのできるフィラメント加熱装置を提供す
ることを［」的としている。

［課題を解決するための手段］ そのため本発明は、電子銃のフィラメントに定加熱電流
を供給するだめの電源を備えた装置において、該フィラ
メントに供給される加熱電流を該フィラメントの加熱を
開始した初期は前記定加熱電流より大きな電流を供給し
、その後加熱電流が徐々に減衰するような補正回路を付
加したことを特徴としている。

［実施例］ 以下本発明の実施例を図面に基づき詳述する。

第１図は本発明の一実施例を示す概略ブロック図で、第
２図は補正回路を説明するための図、第３図および第４
図はこの実施例装置の動作を説明するための図である。

第１図において、１は例えばショトキ−エミッション電
子銃のフィラメント、２はフィラメント１に供給する加
熱電流の値を決めるだめのフィラメント加熱設定回路で
ある。該フィラメント加熱設定回路２よりの加熱電流値
を決めるための信号ｖ１は、加算回路３を介して辱動増
幅器りに送られる。差動増幅器りの出力は高周波変換回
路４によって高周波に変換される。５は前記高周波変換
回路４よりの高周波出力を高圧側に伝送するための昇圧
回路で、この昇圧回路５よりの出力は直流変換回路６に
よって直流に変換され、前記フィラメント１に加熱電流
が供給される。７はフィラメント１に供給される加熱電
流を検出するための電流検出回路で、この電流検出回路
７よりの加熱電流を表す信号は低圧側の差動増幅器に伝
送されフィードバック信号として使用される。８はフィ
ラメント１に供給される加熱電流を加熱初期は通常の加
熱電流より大きな加熱電流とし、その後徐々に減衰する
ように補正するための補正回路で、該補正回路８よりの
補正信号は、加算回路３によって前記加熱電流値を決め
るための信号Ｖ１と加算される。第２図は前述した補正
回路８等の一具体例で、該補正回路８は、例えば１００
μＦのコンデンサーＣと、例えば２０ＭΩの高抵抗Ｒを
直列接続した回路で構成されている。

この様に構成されたフィラメント加熱回路では、図示外
のフィラメント電源をＯＮすると、補正回路８の補正電
圧ＶＯは、高抵抗Ｒを通してコンデンサーＣに充電され
る。ここで、Ａ点の電圧は、ＶＯｆｌ−ｅｘｐ　（−ｔ
／ＲＣ）ｌ　となる。

二こで、フィラメント設定電圧を■１とすると、加算回
路３の出力Ｖ２は、 Ｖｌ　−ＶＯｔｌ−ｅＸＩ）　（−ｔ／ＲＣ）　ｌとな
る。

このような特性を持つ加算回路３の出力に基づいて高周
波変換回路４．昇圧回路５．直流変換回路６を経てフィ
ラメント１に電流が供給されるため、例えば第３図の曲
線イに示すような減衰特性をもつ加熱電流がフィラメン
ト１に供給される。

従って、この様に構成された装置では、加熱初期に比較
的大きな電流を供給してフィラメントを加熱し、そして
徐々に減衰させて定加熱電流値になるような回路構成と
したので、比較的短時間の内にエミッタ周辺の電極及び
電極導入端子部の温度が上昇する。そのため、この様な
特性の加熱電流をフィラメント１に供給するようにした
ので、全放出電流Ｉｔ、プローブ電流１ｐは、第４図の
曲線に示すような特性となる。従って、従来に比較して
全放出電流１ｔ、Ｌ、たがってプローブ電流Ｉｐが短時
間のうちに安定する。

尚、上記実施例では、本発明をショトキ−エミッション
電子銃に適用した場合を例にして説明したが、本発明を
サーマルフィールド電子銃等に適用しても同様な効果を
得ることができる。

更に又、上述した実施例においては、フィラメント電流
を指示するための信号を作成するためにアナログ回路を
用いたが、デジタル的に作成するようにしても良い。

［発明の効果］ 以上の説明から明らかなように本発明によれば、電子銃
のフィラメントに定加熱電流を供給するための電源を備
えた装置において、フィラメントに供給される加熱電流
を、加熱を開始した初期に定加熱電流より大きな電流を
供給し、その後除々に減衰するような補正回路を付加し
たので、プローブ電流を短時間のうちに目標とする電流
にした後それを一定に維持できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示す概略ブロック図、第２
図は補正回路を説明するための図、第３図および第４図
はこの実施例装置の動作を説明するための図、第５図は
従来技術を説明するための図である。 １；フィラメント、２：フィラメント加熱設定回路、３
：加算回路、４：高周波変換回路、５：昇圧回路、６：
直流変換回路、７：１ｕ流検出回路、８：補正回路、Ｄ
：差動増幅器。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 電子銃のフィラメントに定加熱電流を供給するための電
   源を備えた装置において、該フィラメントに供給される
   加熱電流を該フィラメントの加熱を開始した初期は前記
   定加熱電流より大きな電流を供給し、その後加熱電流が
   徐々に減衰するような補正回路を付加したことを特徴と
   するフィラメント加熱装置。