JPH05325865A - 走査電子顕微鏡等の高圧制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【構成】フィラメント１を加熱し、加速電圧回路６によ
り、電子ビーム４を引き出すための走査電子顕微鏡にお
ける電子銃の高圧制御装置の構成で、加速電圧を下げた
ときバイアス回路７内のバイアス抵抗８，９を、制御回
路１２によりリレー１０を制御して変化させ、エミッシ
ョン電流の調整を行なえるように構成されている。 【効果】リレーを用いることにより、装置の構成が簡易
化され、加速電圧の高低によりエミッション電流も自動
的に切り替わるため操作性が向上し、なおかつ良好な像
が得られる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は走査電子顕微鏡等の高圧
制御の簡易化に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来の装置は、機械的なスイッチにより
バイアス抵抗の切り換えを行い、また自動切り換えはモ
ータ等を用い、複雑な構成であった。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】上記従来技術は走査電
子顕微鏡等の高圧制御の構成が、機械的スイッチやモー
タを用い、回路的に大型化，複雑化するという問題点が
あった。

【０００４】本発明の目的は高圧制御を小型化，単純化
し、さらに制御の操作性をより良くすることにある。

【０００５】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、電磁リレーを用いて電気的に高電圧を制御し、さら
にマイクロコンピュータ等を使用して条件に応じた動作
を行なうことにより達成される。

【０００６】

【作用】走査電子顕微鏡等において、ビームのエミッシ
ョン電流は加速電圧に依存して変化する。例えば電子ビ
ームが低加速電圧であれば、エミッション電流は小さく
なる。

【０００７】低加速時においてもエミッション電流を適
当な条件にするためバイアス回路内の抵抗を電磁リレー
を使用して抵抗値を変化させ、例えば低加速電圧ではバ
イアス抵抗を小さくしてエミッション電流を適当な条件
にし、高加速電圧ではバイアス抵抗を大きくしてエミッ
ション電流を抑えるように切り換える。

【０００８】更に電磁リレーの制御をマイクロコンピュ
ータ等を使用して、加速電圧の高低により、例えば５ｋ
Ｖ以下ではバイアス抵抗を小さくするように自動的に切
り換える、すなわち従来の技術より操作性等の簡易化が
行なえる。

【０００９】

【実施例】以下本発明の一実施例を図面に基づき詳述す
る。

【００１０】図１は走査電子顕微鏡の電子銃の機構であ
り、図中１はフィラメント、２はウェーネルト電極、３
はアノード電極、４は電子ビーム、５はフィラメントを
加熱するための回路、６は加速電圧回路、７はバイアス
回路、８，９はバイアス回路内のバイアス抵抗で、これ
を切り換えるのが１０のリレーである。ここに用いるリ
レー１０は、抵抗間の電位差に耐えられる必要があり、
リードリレー等がよく用いられる。１１は整流回路、１
２は各々の回路のＡＣトランスである。トランスは絶縁
作用があり、ＡＣトランス１２は図中左側が高電圧回路
であるため、１３の制御回路部との絶縁も行なってい
る。制御回路１３はフィラメント回路，加速電圧回路，
バイアス回路およびリレー回路の制御を行なっている。

【００１１】図１においてフィラメント回路５によりフ
ィラメント１が加熱され、ウェーネルト電極２，アノー
ド電極３によりビームは絞られ、加速電圧回路６により
加速されて、電子ビーム４は引き出される。エミッショ
ン電流は電子顕微鏡像の輝度を得るもので、加速電圧に
伴って変化し、電子ビーム４の加速電圧が高いとエミッ
ション電流が多く流れ、加速電圧が低いときにはエミッ
ション電流も少なくなる。低加速電圧においてエミッシ
ョン電流が少ないと、電子顕微鏡像の輝度がとれず、良
好な像が得られない。

【００１２】従来の低加速電圧におけるエミッション電
流増加の技術は、機械的なスイッチを用い、バイアス回
路内の抵抗を変えてエミッション電流を調整していた。
また自動制御もモータなどを使用した大型で複雑な構成
の装置であった。

【００１３】本発明では、図に示すようにバイアス回路
７中のバイアス抵抗８，９を並列に接続し、リレー１０
を条件によって開閉してバイアス抵抗の合成抵抗値を可
変させ、エミッション電流をコントロールする。例え
ば、低加速電圧（５ｋＶ以下）においてはエミッション
電流は少なくなるため、リレー１０のスイッチを閉じて
バイアス抵抗８と９を並列合成させ、小さい抵抗値にす
ればエミッション電流は増加して、輝度がとれ良好な像
が得られる。また高加速電圧においてはエミッション電
流も増加するため、リレーのスイッチを開いてバイアス
抵抗を８のみにし、バイアス抵抗値を大きくする。よっ
てエミッション電流は制限され、従来と同じ輝度の像を
得ることができる。通常は高加速時と低加速時で切り換
えを行なえば充分といえるが、さらに抵抗やリレーを多
数用いるとエミッション電流を細かく制御することも可
能である。これら高電圧回路の制御部１３は制御回路お
よびマイクロコンピュータ，操作パネルからの制御信号
によって構成されており、リレー１０も他の回路と同様
にマイクロコンピュータや操作パネルからの信号によっ
て制御される。例えば、リレー１０の制御はＡＮＤ回路
を用い、マイクロコンピュータの信号と操作パネルから
の信号のＡＮＤを取り、低加速時にリレー１０が動作す
る。

【００１４】以上の方法によって、使用者は加速電圧の
操作を行なうだけで、エミッション電流を調整でき、低
加速時においても良好な像を得ることができる。また従
来に比べ操作性の向上や小型化の改善が行なえる。

【００１５】

【発明の効果】本発明の効果として、高圧制御装置の簡
易化が挙げられ、従来の装置は機械的なスイッチによ
り、バイアス抵抗の切り換えを行ない、自動切り換えも
モータ等を用い、大型で複雑な構成であったが、本発明
では高圧回路によく用いられるリードリレー等を用いる
ことで、機械的スイッチやモータなどを使用せずに、装
置の簡単化，小型化を行なうことができる。またマイク
ロコンピュータ等で制御し易い構成となるため、操作性
も大幅に向上する。

【図面の簡単な説明】

【図１】走査電子顕微鏡における電子銃の制御部の構成
図である。

【符号の説明】

１…フィラメント、２…ウェーネルト電極、３…アノー
ド電極、４…電子ビーム、５…フィラメント回路、６…
加速電圧回路、７…バイアス回路、８…バイアス抵抗
１、９…バイアス抵抗２、１０…リレー、１２…整流回
路、１３…制御回路。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 小笹 進 茨城県勝田市市毛1040番地 株式会社日立 サイエンスシステムズ内

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】走査電子顕微鏡等の電子銃を制御するため
   の高圧回路部において、フィラメントからのエミッショ
   ン電流を適当な条件にするために、抵抗（バイアス抵
   抗）切り換えを電磁リレー等を用い切り換えることを特
   徴とした走査電子顕微鏡等の高圧制御装置。
2. 【請求項２】請求項１記載の装置において加速電圧を変
   更した時に、バイアス抵抗を同時に切り換える事を特徴
   とした走査電子顕微鏡等の高圧制御装置。
3. 【請求項３】請求項１記載の装置においてコンピュータ
   等を用い、ソフトウェアで自動的にバイアス抵抗を切り
   換える事を特徴とした走査電子顕微鏡等の高圧制御装
   置。