JPH05121025A - 粒子を試料に照射して計測を行う装置の絞り - Google Patents
粒子を試料に照射して計測を行う装置の絞りInfo
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- JPH05121025A JPH05121025A JP3311903A JP31190391A JPH05121025A JP H05121025 A JPH05121025 A JP H05121025A JP 3311903 A JP3311903 A JP 3311903A JP 31190391 A JP31190391 A JP 31190391A JP H05121025 A JPH05121025 A JP H05121025A
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Abstract
(57)【要約】
【構成】 試料に粒子を照射して各種の計測を行う装置
に備えられる絞りであって、上側表面のMgＯによるバッ
ファ層10上に酸化物超電導体層11および12がそれぞれ形
成された部材301 、302 を組み合わせて構成されてい
る。部材301 、302の内部には、冷却液路311 、312 が
形成され、液体窒素または液体ヘリウムで冷却される。 【効果】 超電導状態になった酸化物超電導体層11およ
び12は、マイスナー効果により電磁レンズの発生する電
磁場を遮蔽するので、電磁レンズ間の干渉がなくなり、
光学特性が向上する。また、試料が計測中に荷電して状
態が変化することも防げる。さらに、本発明の絞りは低
温に冷却されているので、コールドトラップとしても機
能し、装置の真空状態を安定させるのにも寄与する。
に備えられる絞りであって、上側表面のMgＯによるバッ
ファ層10上に酸化物超電導体層11および12がそれぞれ形
成された部材301 、302 を組み合わせて構成されてい
る。部材301 、302の内部には、冷却液路311 、312 が
形成され、液体窒素または液体ヘリウムで冷却される。 【効果】 超電導状態になった酸化物超電導体層11およ
び12は、マイスナー効果により電磁レンズの発生する電
磁場を遮蔽するので、電磁レンズ間の干渉がなくなり、
光学特性が向上する。また、試料が計測中に荷電して状
態が変化することも防げる。さらに、本発明の絞りは低
温に冷却されているので、コールドトラップとしても機
能し、装置の真空状態を安定させるのにも寄与する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、粒子を試料に照射して
計測を行う装置の絞りに関する。より詳細には、各種の
電子顕微鏡、電子線回折、オージェ電子分光等電子を試
料に照射する計測装置、イオンマイクロプローブ分析、
２次イオン質量分析等イオンを試料に照射する計測装置
および光子、Ｘ線等を試料に照射して各種の計測を行う
装置等の絞りに関する。
計測を行う装置の絞りに関する。より詳細には、各種の
電子顕微鏡、電子線回折、オージェ電子分光等電子を試
料に照射する計測装置、イオンマイクロプローブ分析、
２次イオン質量分析等イオンを試料に照射する計測装置
および光子、Ｘ線等を試料に照射して各種の計測を行う
装置等の絞りに関する。
【０００２】
【従来の技術】電子顕微鏡、蛍光Ｘ線分析装置、Ｘ線回
折、イオンマイクロプローブ分析等の計測装置は、試料
に粒子線を照射し、試料から放出された、または試料を
透過した粒子を計測することにより、各種の情報を得
る。このような装置は、一般に粒子源と、発生した粒子
線を制御する電子光学的手段またはイオン光学的手段
と、試料から放出された粒子または試料を透過した粒子
を制御する電子光学的手段またはイオン光学的手段と、
試料から放出された粒子または試料を透過した粒子を計
測する計測手段とを具備する。
折、イオンマイクロプローブ分析等の計測装置は、試料
に粒子線を照射し、試料から放出された、または試料を
透過した粒子を計測することにより、各種の情報を得
る。このような装置は、一般に粒子源と、発生した粒子
線を制御する電子光学的手段またはイオン光学的手段
と、試料から放出された粒子または試料を透過した粒子
を制御する電子光学的手段またはイオン光学的手段と、
試料から放出された粒子または試料を透過した粒子を計
測する計測手段とを具備する。
【０００３】図２に、典型的な上記の計測装置の概略図
を示す。図２の計測装置は、粒子源１と、レンズ21、22
および23と、絞り31、32および33と、計測器４とを備え
る。試料５はレンズ23の下側に配置される。これら全体
は図示されていないが、高真空チャンバ内に収納されて
いて、１×10-5Torr以下の圧力下で操作される。レンズ
21、22および23と、絞り31、32および33とは、電子光学
的手段またはイオン光学的手段であり、粒子源１から発
した粒子線はレンズ21、22および23で集束され、絞り31
および32で選別されて試料５に照射される。試料５から
放出された粒子または試料５を透過した粒子は、絞り33
で選別されて計測器４で計測される。
を示す。図２の計測装置は、粒子源１と、レンズ21、22
および23と、絞り31、32および33と、計測器４とを備え
る。試料５はレンズ23の下側に配置される。これら全体
は図示されていないが、高真空チャンバ内に収納されて
いて、１×10-5Torr以下の圧力下で操作される。レンズ
21、22および23と、絞り31、32および33とは、電子光学
的手段またはイオン光学的手段であり、粒子源１から発
した粒子線はレンズ21、22および23で集束され、絞り31
および32で選別されて試料５に照射される。試料５から
放出された粒子または試料５を透過した粒子は、絞り33
で選別されて計測器４で計測される。
【０００４】上記の計測装置において、レンズ21、22お
よび23は、磁界レンズまたは電子レンズであることが一
般的で、絞りにはピンホール、スリット等が使用され
る。また、装置によっては粒子線を偏向させる偏向器が
使用されることもある。
よび23は、磁界レンズまたは電子レンズであることが一
般的で、絞りにはピンホール、スリット等が使用され
る。また、装置によっては粒子線を偏向させる偏向器が
使用されることもある。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】上記の計測装置では、
通常、粒子線を微細な径に集束して、非常に微小な計測
を行う。絞りは、粒子源の発する粒子線を選別して各種
レンズ収差を最小にする機能、および試料から放出され
た粒子または試料を透過した粒子から計測に最適な粒子
を選別する機能を有する。
通常、粒子線を微細な径に集束して、非常に微小な計測
を行う。絞りは、粒子源の発する粒子線を選別して各種
レンズ収差を最小にする機能、および試料から放出され
た粒子または試料を透過した粒子から計測に最適な粒子
を選別する機能を有する。
【０００６】一方、計測の精度が向上するに連れて、各
レンズの発生する電磁場の相互干渉、試料への干渉、試
料から放出された粒子または試料を透過した粒子への干
渉が問題になってきた。即ち、これらの干渉のため、上
記のレンズの光学特性が悪影響を受け、試料へ入射する
粒子線が歪んだり、試料から放出された粒子または試料
を透過した粒子の検出の際に、バックグラウンドのノイ
ズが大きくなる。また、上記の電磁場のために、測定中
に試料の表面が荷電したり、荷電粒子が試料表面に堆積
する等の不具合が生ずることもある。
レンズの発生する電磁場の相互干渉、試料への干渉、試
料から放出された粒子または試料を透過した粒子への干
渉が問題になってきた。即ち、これらの干渉のため、上
記のレンズの光学特性が悪影響を受け、試料へ入射する
粒子線が歪んだり、試料から放出された粒子または試料
を透過した粒子の検出の際に、バックグラウンドのノイ
ズが大きくなる。また、上記の電磁場のために、測定中
に試料の表面が荷電したり、荷電粒子が試料表面に堆積
する等の不具合が生ずることもある。
【０００７】このような、電磁場の遮蔽を行うために、
従来は軟鋼等の磁性材料を使用していたので、機器が大
型化し、重量も大きくなっていた。
従来は軟鋼等の磁性材料を使用していたので、機器が大
型化し、重量も大きくなっていた。
【０００８】そこで本発明の目的は、上記従来技術の問
題点を解決し、粒子を試料に照射して計測を行う装置
を、小型化且つ高精度化する絞りを提供することにあ
る。
題点を解決し、粒子を試料に照射して計測を行う装置
を、小型化且つ高精度化する絞りを提供することにあ
る。
【０００９】
【課題を解決するための手段】本発明に従うと、高真空
チャンバと、粒子源と、粒子線を収束および／または偏
向させる手段と、粒子線を選別する絞りと、粒子を計測
する手段とを具備し、前記高真空チャンバ内に収容され
た試料に前記粒子源から粒子を照射し、前記試料から放
出された、または前記試料を透過した粒子を計測して前
記試料の情報を得る装置の前記絞りにおいて、前記絞り
が、該絞りの前記粒子線が入射する側に酸化物超電導体
層を有することを特徴とする粒子を試料に照射して計測
を行う装置の絞りが提供される。
チャンバと、粒子源と、粒子線を収束および／または偏
向させる手段と、粒子線を選別する絞りと、粒子を計測
する手段とを具備し、前記高真空チャンバ内に収容され
た試料に前記粒子源から粒子を照射し、前記試料から放
出された、または前記試料を透過した粒子を計測して前
記試料の情報を得る装置の前記絞りにおいて、前記絞り
が、該絞りの前記粒子線が入射する側に酸化物超電導体
層を有することを特徴とする粒子を試料に照射して計測
を行う装置の絞りが提供される。
【００１０】
【作 用】本発明は、例えば電子顕微鏡の制限視野絞り
のような、粒子を試料に照射して測定を行う装置の粒子
線のエネルギを制限したり、粒子線を選択する手段であ
るスリット、ピンホール等、絞りが、粒子線の入射する
側に酸化物超電導体層を有するところにその主要な特徴
がある。本発明の絞りでは、この酸化物超電導体層がマ
イスナー効果により磁気遮蔽として機能するので、電子
光学的レンズ、イオン光学的レンズの発する電磁気によ
る悪影響を防ぐことができる。
のような、粒子を試料に照射して測定を行う装置の粒子
線のエネルギを制限したり、粒子線を選択する手段であ
るスリット、ピンホール等、絞りが、粒子線の入射する
側に酸化物超電導体層を有するところにその主要な特徴
がある。本発明の絞りでは、この酸化物超電導体層がマ
イスナー効果により磁気遮蔽として機能するので、電子
光学的レンズ、イオン光学的レンズの発する電磁気によ
る悪影響を防ぐことができる。
【００１１】また、本発明の絞りは、装置の動作中には
酸化物超電導体層が液体窒素、液体ヘリウム等で冷却さ
れて、酸化物超電導体層が臨界温度よりも低くなってい
る。従って、本発明の絞りはコールドトラップとしても
機能し、チャンバ内の真空度を安定させる効果もある。
酸化物超電導体層が液体窒素、液体ヘリウム等で冷却さ
れて、酸化物超電導体層が臨界温度よりも低くなってい
る。従って、本発明の絞りはコールドトラップとしても
機能し、チャンバ内の真空度を安定させる効果もある。
【００１２】本発明の絞りには、任意の酸化物超電導体
が使用可能である。特に、Ｙ1Ba2Cu3Ｏ7-X系酸化物超電
導体は安定的に高品質の結晶性のよいものが得られるの
で好ましい。また、Bi2Sr2Ca2Cu3Ｏx 系酸化物超電導体
は、特にその超電導臨界温度Ｔc が高いので好ましい。
が使用可能である。特に、Ｙ1Ba2Cu3Ｏ7-X系酸化物超電
導体は安定的に高品質の結晶性のよいものが得られるの
で好ましい。また、Bi2Sr2Ca2Cu3Ｏx 系酸化物超電導体
は、特にその超電導臨界温度Ｔc が高いので好ましい。
【００１３】以下、本発明を実施例により、さらに詳し
く説明するが、以下の開示は本発明の単なる実施例に過
ぎず本発明の技術的範囲をなんら制限するものではな
い。
く説明するが、以下の開示は本発明の単なる実施例に過
ぎず本発明の技術的範囲をなんら制限するものではな
い。
【００１４】
【実施例】図１に、本発明の絞りの一例の断面図を示
す。図１の絞りは、互いに対称形の部材301 および302
と、部材301 および302 の上側表面のバッファ層10上に
それぞれ形成された酸化物超電導体層11および12と、部
材301 および302 それぞれの内部に形成された冷却液路
311 および312 とを具備する。部材301 および302 は、
互いに近接して配置されており、両者の間の間隙はスリ
ット30を形成している。この間隙の幅は調整可能であ
り、それによりスリット30を通過する粒子線を選別す
る。
す。図１の絞りは、互いに対称形の部材301 および302
と、部材301 および302 の上側表面のバッファ層10上に
それぞれ形成された酸化物超電導体層11および12と、部
材301 および302 それぞれの内部に形成された冷却液路
311 および312 とを具備する。部材301 および302 は、
互いに近接して配置されており、両者の間の間隙はスリ
ット30を形成している。この間隙の幅は調整可能であ
り、それによりスリット30を通過する粒子線を選別す
る。
【００１５】部材301 および302 は、Fe、Cu、Al、Ni、
Cr等の金属またはこれらの合金から構成されており、上
側表面のバッファ層は、これらの金属または合金上に直
接酸化物超電導体層を形成することが困難であるために
設けてある。このバッファ層には、MgＯ等が使用可能で
ある。上記の構成の本発明の絞りでは、冷却液路311お
よび312 に液体窒素または液体ヘリウム等の冷却液を流
して酸化物超電導体層11および12を冷却する。例えば、
酸化物超電導体層11および12が、良質のＹ1Ba2Cu3Ｏ7-X
酸化物超電導体、Bi2Sr2Ca2Cu3Ｏy 酸化物超電導体、Tl
2Ba2Ca2Cu3Ｏz 酸化物超電導体で構成されている場合に
は、液体窒素による冷却を行うことができる。
Cr等の金属またはこれらの合金から構成されており、上
側表面のバッファ層は、これらの金属または合金上に直
接酸化物超電導体層を形成することが困難であるために
設けてある。このバッファ層には、MgＯ等が使用可能で
ある。上記の構成の本発明の絞りでは、冷却液路311お
よび312 に液体窒素または液体ヘリウム等の冷却液を流
して酸化物超電導体層11および12を冷却する。例えば、
酸化物超電導体層11および12が、良質のＹ1Ba2Cu3Ｏ7-X
酸化物超電導体、Bi2Sr2Ca2Cu3Ｏy 酸化物超電導体、Tl
2Ba2Ca2Cu3Ｏz 酸化物超電導体で構成されている場合に
は、液体窒素による冷却を行うことができる。
【００１６】上記本発明の絞りを作製する方法を以下に
説明する。まず、上記の金属材料で部材301 および302
を作製する。次に部材301 および302 の上側表面に、例
えば真空蒸着法でMgＯのバッファ層10を形成する。バッ
ファ層10の厚さは10nm程度が好ましい。バッファ層10上
に、酸化物超電導体層11および12をそれぞれ形成する
が、この方法には各種のスパッタリング法、ＭＢＥ法、
真空蒸着法、ＣＶＤ法等任意の方法が使用可能である。
スパッタリング法で酸化物超電導体層11および12を形成
する場合の条件を以下に示す。 このように、酸化物超電導体層を形成した部材を組み立
て、本発明の絞りが完成される。
説明する。まず、上記の金属材料で部材301 および302
を作製する。次に部材301 および302 の上側表面に、例
えば真空蒸着法でMgＯのバッファ層10を形成する。バッ
ファ層10の厚さは10nm程度が好ましい。バッファ層10上
に、酸化物超電導体層11および12をそれぞれ形成する
が、この方法には各種のスパッタリング法、ＭＢＥ法、
真空蒸着法、ＣＶＤ法等任意の方法が使用可能である。
スパッタリング法で酸化物超電導体層11および12を形成
する場合の条件を以下に示す。 このように、酸化物超電導体層を形成した部材を組み立
て、本発明の絞りが完成される。
【００１７】本発明の絞りは、上記の実施例の構成に限
定されるものではなく、例えば、断面を薄くしなければ
ならない場合には、冷却液路311 および312 は単純な穴
でもよい。また、部材301 および302の外形も上記実施
例で示した形状以外に、装置の構成に合わせて任意の形
状にすることが可能である。さらに、酸化物超電導体層
は、部材の上側表面だけでなく、必要に応じて、側面、
下面にも設けることができる。
定されるものではなく、例えば、断面を薄くしなければ
ならない場合には、冷却液路311 および312 は単純な穴
でもよい。また、部材301 および302の外形も上記実施
例で示した形状以外に、装置の構成に合わせて任意の形
状にすることが可能である。さらに、酸化物超電導体層
は、部材の上側表面だけでなく、必要に応じて、側面、
下面にも設けることができる。
【００１８】
【発明の効果】以上説明したように、本発明に従うと、
粒子を試料に照射して計測を行う装置の新規な構成の絞
りが提供される。本発明の絞りは、絞り自身が磁気遮蔽
の効果を有するので、電子レンズ、磁界レンズ間の干
渉、電子レンズ、磁界レンズの発生する電磁場の試料へ
の干渉等を防ぐことが可能である。従って、本発明の絞
りを備える装置は、粒子線の歪みが減少し、計測時の雑
音が低下する等、光学特性が向上するとともに計測中に
試料が帯電するなどの変化が起こらない。また、絞りが
液体窒素温度以下に冷却されているので、コールドトラ
ップとしての機能も果たし、真空状態が安定する。さら
に、磁気遮蔽を小型化することが可能なので、装置の小
型化にも寄与する。
粒子を試料に照射して計測を行う装置の新規な構成の絞
りが提供される。本発明の絞りは、絞り自身が磁気遮蔽
の効果を有するので、電子レンズ、磁界レンズ間の干
渉、電子レンズ、磁界レンズの発生する電磁場の試料へ
の干渉等を防ぐことが可能である。従って、本発明の絞
りを備える装置は、粒子線の歪みが減少し、計測時の雑
音が低下する等、光学特性が向上するとともに計測中に
試料が帯電するなどの変化が起こらない。また、絞りが
液体窒素温度以下に冷却されているので、コールドトラ
ップとしての機能も果たし、真空状態が安定する。さら
に、磁気遮蔽を小型化することが可能なので、装置の小
型化にも寄与する。
【図１】本発明の絞りの一例の断面図である。
【図２】本発明の絞りが使用される装置の一例の構造図
である。
である。
10 バッファ層 11、12 酸化物超電導体層 30 スリット 301 、302 部材 311 、312 冷却液路
Claims (1)
- 【請求項１】 高真空チャンバと、粒子源と、粒子線を
収束および／または偏向させる手段と、粒子線を選別す
る絞りと、粒子を計測する手段とを具備し、前記高真空
チャンバ内に収容された試料に前記粒子源から粒子を照
射し、前記試料から放出された、または前記試料を透過
した粒子を計測して前記試料の情報を得る装置の前記絞
りにおいて、前記絞りが、該絞りの前記粒子線が入射す
る側に酸化物超電導体層を有することを特徴とする粒子
を試料に照射して計測を行う装置の絞り。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3311903A JPH05121025A (ja) | 1991-10-30 | 1991-10-30 | 粒子を試料に照射して計測を行う装置の絞り |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3311903A JPH05121025A (ja) | 1991-10-30 | 1991-10-30 | 粒子を試料に照射して計測を行う装置の絞り |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05121025A true JPH05121025A (ja) | 1993-05-18 |
Family
ID=18022804
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3311903A Withdrawn JPH05121025A (ja) | 1991-10-30 | 1991-10-30 | 粒子を試料に照射して計測を行う装置の絞り |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH05121025A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH11264900A (ja) * | 1998-01-09 | 1999-09-28 | Internatl Business Mach Corp <Ibm> | 汚染防止手段を有する荷電粒子ビ―ム装置 |
| JP2023128230A (ja) * | 2022-03-03 | 2023-09-14 | 国立研究開発法人産業技術総合研究所 | Ｘ線分光装置及びｘ線分光システム |
| JP2024532645A (ja) * | 2021-09-09 | 2024-09-10 | ケーエルエー コーポレイション | 永久磁石アレイのための漏洩磁場の緩和のための遮蔽ストラテジ |
-
1991
- 1991-10-30 JP JP3311903A patent/JPH05121025A/ja not_active Withdrawn
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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| JP2023128230A (ja) * | 2022-03-03 | 2023-09-14 | 国立研究開発法人産業技術総合研究所 | Ｘ線分光装置及びｘ線分光システム |
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