JPH06310064A - 電子銃 - Google Patents
電子銃Info
- Publication number
- JPH06310064A JPH06310064A JP5102581A JP10258193A JPH06310064A JP H06310064 A JPH06310064 A JP H06310064A JP 5102581 A JP5102581 A JP 5102581A JP 10258193 A JP10258193 A JP 10258193A JP H06310064 A JPH06310064 A JP H06310064A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- discharge
- electron gun
- electron
- charged particles
- electron source
- Prior art date
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- Pending
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 電子銃内部に生じた放電を検出し、検出され
た信号を基に鏡体内に磁場等をかけ、荷電粒子の電子銃
への衝突を避け、電子源の変形を防止することができる
電子銃を提供することである。 【構成】 本発明の電子銃は、鏡体内部に生じた放電を
検出するための放電検出器と、放電検出器により検出さ
れた放電信号により荷電粒子を偏向するための荷電粒子
偏向器とを有することを特徴とし、鏡体内部に放電が生
じれば、放電検出器が放電を検出し、この放電検出信号
によって荷電粒子偏向器が、放電が原因で生じる荷電粒
子を偏向して、荷電粒子の電子源の衝突を防止し、電子
源の変形を軽減させる。
た信号を基に鏡体内に磁場等をかけ、荷電粒子の電子銃
への衝突を避け、電子源の変形を防止することができる
電子銃を提供することである。 【構成】 本発明の電子銃は、鏡体内部に生じた放電を
検出するための放電検出器と、放電検出器により検出さ
れた放電信号により荷電粒子を偏向するための荷電粒子
偏向器とを有することを特徴とし、鏡体内部に放電が生
じれば、放電検出器が放電を検出し、この放電検出信号
によって荷電粒子偏向器が、放電が原因で生じる荷電粒
子を偏向して、荷電粒子の電子源の衝突を防止し、電子
源の変形を軽減させる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、電子顕微鏡等に使用す
る電界放射形電子銃に関する。
る電界放射形電子銃に関する。
【０００２】
【従来の技術】最近、電子顕微鏡では細く絞ったビーム
で大きな輝度を得ることを目的として電界放出型の電子
源が多く用いられるようになった。電界放出型の電子源
は、そのチップの先端を強電界を得るために半径0.3 ミ
クロンから0.4 ミクロン程度に細く針端状に尖らせてあ
り、この針端状に先端に強電界を与え、電子を放出させ
る。放出された電子は一段又は複数段の加速電子電極に
より加速され、電子ビームを形成する。通常の場合、広
角度に放出された電子のうち中心付近の限られた角度内
の電子を用いるため、加速電極の0.5mφから1.0mφくら
いの小さな穴を通して用いられる。これにより、輝度の
大きい細いビームを得ていた。
で大きな輝度を得ることを目的として電界放出型の電子
源が多く用いられるようになった。電界放出型の電子源
は、そのチップの先端を強電界を得るために半径0.3 ミ
クロンから0.4 ミクロン程度に細く針端状に尖らせてあ
り、この針端状に先端に強電界を与え、電子を放出させ
る。放出された電子は一段又は複数段の加速電子電極に
より加速され、電子ビームを形成する。通常の場合、広
角度に放出された電子のうち中心付近の限られた角度内
の電子を用いるため、加速電極の0.5mφから1.0mφくら
いの小さな穴を通して用いられる。これにより、輝度の
大きい細いビームを得ていた。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】電界放出型の電子源で
は、その先端を細くし曲率半径を小さくして大きな電界
強度を得ることが必要である。この先端が何らかの原因
で変形し曲率半径が大きくなった場合は、電子を放出し
なくなり、大きな輝度を得ることができない。ところ
で、この電界放出型の電子銃のように、真空中に一段又
は多数段の電極を配置し、加速電圧を与えるような電子
銃では、印加される電圧に対して充分な電極間隔を有し
ているとはいえ、リーク等による瞬間的な真空度の悪化
や、残留ガス等により望まれない放電が起こってしま
う。一旦、放電が生じると放電による電子が残留ガスに
衝突し、イオン等の荷電粒子を生じさせる。電子源には
負の電位が印加されているので、正の荷電粒子は誘導さ
れ加速し、大きなエネルギーを持って電子源に先端に衝
突する。その電子源の先端は変形し、曲率半径が大きく
なってしまい、電子を放出しにくくなり、結果的に大き
な輝度を得られないという問題点を有していた。
は、その先端を細くし曲率半径を小さくして大きな電界
強度を得ることが必要である。この先端が何らかの原因
で変形し曲率半径が大きくなった場合は、電子を放出し
なくなり、大きな輝度を得ることができない。ところ
で、この電界放出型の電子銃のように、真空中に一段又
は多数段の電極を配置し、加速電圧を与えるような電子
銃では、印加される電圧に対して充分な電極間隔を有し
ているとはいえ、リーク等による瞬間的な真空度の悪化
や、残留ガス等により望まれない放電が起こってしま
う。一旦、放電が生じると放電による電子が残留ガスに
衝突し、イオン等の荷電粒子を生じさせる。電子源には
負の電位が印加されているので、正の荷電粒子は誘導さ
れ加速し、大きなエネルギーを持って電子源に先端に衝
突する。その電子源の先端は変形し、曲率半径が大きく
なってしまい、電子を放出しにくくなり、結果的に大き
な輝度を得られないという問題点を有していた。
【０００４】そこで、本発明は、上記問題点を解決し、
電子銃内部に生じた放電を検出し、検出された信号を基
に鏡体内に磁場等をかけ、荷電粒子の電子銃への衝突を
避け電子源の変形を防止することができる電子銃を提供
することを目的とする。
電子銃内部に生じた放電を検出し、検出された信号を基
に鏡体内に磁場等をかけ、荷電粒子の電子銃への衝突を
避け電子源の変形を防止することができる電子銃を提供
することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、本発明は、鏡体内部に電子を放出する電子源と、放
出された電子を加速するための加速電極とを有する電子
銃において、前記鏡体内部に生じた放電を検出するため
の放電検出器と、前記放電検出器により検出された放電
信号により荷電粒子を偏向するための荷電粒子偏向器と
を有することを特徴とする電子銃を提供する。
に、本発明は、鏡体内部に電子を放出する電子源と、放
出された電子を加速するための加速電極とを有する電子
銃において、前記鏡体内部に生じた放電を検出するため
の放電検出器と、前記放電検出器により検出された放電
信号により荷電粒子を偏向するための荷電粒子偏向器と
を有することを特徴とする電子銃を提供する。
【０００６】
【作用】鏡体内部に放電が生じれば、放電検出器が放電
を検出し、この放電検出信号によって荷電粒子偏向器
が、放電が原因で生じる荷電粒子を偏向して、荷電粒子
の電子源への衝突を防止し、電子源の変形を軽減させ
る。
を検出し、この放電検出信号によって荷電粒子偏向器
が、放電が原因で生じる荷電粒子を偏向して、荷電粒子
の電子源への衝突を防止し、電子源の変形を軽減させ
る。
【０００７】
【実施例】以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明
する。図１は、本発明に係わる電子銃の実施例である。
電子銃１０は、電子銃室１１の内部に電子を放出する電
子源１２と、放出された電子を加速するための加速電
極、即ち引き出し電極１３及び陽極１４と、電子銃室１
１内に生じた放電を検出するための放電検出器１５と、
放電検出器１５により検出された放電信号により荷電粒
子２２を偏向するための荷電粒子偏向器１６とを有す
る。電子源１２から放出された電子は、抑制電極１７に
より放出電子量及び方向が抑制される。即ち、抑制電極
１７には、電子源１２の電圧よりもわずかに高い負電圧
が印加されているので、抑制電極１７は、電子源１２の
針端状電極１２ａ以外の部分から放出される熱電子を引
き戻し、抑制電極１７の外部に放出させない働きをな
し、放出される電子の量と方向を抑制する。
する。図１は、本発明に係わる電子銃の実施例である。
電子銃１０は、電子銃室１１の内部に電子を放出する電
子源１２と、放出された電子を加速するための加速電
極、即ち引き出し電極１３及び陽極１４と、電子銃室１
１内に生じた放電を検出するための放電検出器１５と、
放電検出器１５により検出された放電信号により荷電粒
子２２を偏向するための荷電粒子偏向器１６とを有す
る。電子源１２から放出された電子は、抑制電極１７に
より放出電子量及び方向が抑制される。即ち、抑制電極
１７には、電子源１２の電圧よりもわずかに高い負電圧
が印加されているので、抑制電極１７は、電子源１２の
針端状電極１２ａ以外の部分から放出される熱電子を引
き戻し、抑制電極１７の外部に放出させない働きをな
し、放出される電子の量と方向を抑制する。
【０００８】電子銃室１１は、真空容器（図示せず）で
電子銃室１１内部を１０-7から１０ -8pa程度の真空に保
持するように設計される。抑制電極１７に放出される電
子の量と方向を抑制する機能を与え、引き出し電極１３
及び陽極１４に放出された電子を加速する機能を与える
ために、電子源１２と抑制電極１７間、針端状電極１２
ａと抑制電極１７間にそれぞれ電位差を設けるべく、電
子源１２、抑制電極１７及び引き出し電極１３はそれぞ
れ高圧電源１８に接続される。即ち、高圧電源１８は、
電子源１２に負の電圧を印加して加熱し、抑制電極１７
には電子源１２より更に負の電位を印加し、引き出し電
極１３には、電子源よりも数ｋｖ低い負の電位を印加す
る。引き出し電極１３は放出された電子をさらに引き出
し、引き出された電子は、引き出し電極１３と陽極１４
間でさらに加速される。
電子銃室１１内部を１０-7から１０ -8pa程度の真空に保
持するように設計される。抑制電極１７に放出される電
子の量と方向を抑制する機能を与え、引き出し電極１３
及び陽極１４に放出された電子を加速する機能を与える
ために、電子源１２と抑制電極１７間、針端状電極１２
ａと抑制電極１７間にそれぞれ電位差を設けるべく、電
子源１２、抑制電極１７及び引き出し電極１３はそれぞ
れ高圧電源１８に接続される。即ち、高圧電源１８は、
電子源１２に負の電圧を印加して加熱し、抑制電極１７
には電子源１２より更に負の電位を印加し、引き出し電
極１３には、電子源よりも数ｋｖ低い負の電位を印加す
る。引き出し電極１３は放出された電子をさらに引き出
し、引き出された電子は、引き出し電極１３と陽極１４
間でさらに加速される。
【０００９】電子銃室１１内の低真空により、引き出し
電極１３と陽極１４間に放電が生じると、放電電流は電
子銃室１１の外に配置された放電検出器１５に流れる。
従って、放電が生じれば、放電検出器１５で放電を検出
し、放電検出器１５は、放電信号を発する。図１に示す
ように、放電検出器１５は、増幅器１９に、増幅器１９
は、ゲート２０にそれぞれ接続されている。増幅器１９
は、放電検出器１５からの放電信号を増幅し、ゲート２
０を制御する。荷電粒子偏向器１６は、図１に示すよう
に、ゲート２０、電源２１と直列に接続される。したが
って、ゲート２０は、増幅器１９からの増幅信号によ
り、荷電粒子偏向器１６に電源２１からの電流を流す。
荷電粒子偏向器１６には、静電型と磁界型の２種類があ
る。荷電粒子偏向器１６は、図１に示すように、電子銃
室１１を取り囲むように電子銃室１１の外部に設置さ
れ、かつ引き出し電極１３と陽極１４間で、引き出し電
極１３のほぼ真下のレベルに設置されるのが好ましい。
電極１３と陽極１４間に放電が生じると、放電電流は電
子銃室１１の外に配置された放電検出器１５に流れる。
従って、放電が生じれば、放電検出器１５で放電を検出
し、放電検出器１５は、放電信号を発する。図１に示す
ように、放電検出器１５は、増幅器１９に、増幅器１９
は、ゲート２０にそれぞれ接続されている。増幅器１９
は、放電検出器１５からの放電信号を増幅し、ゲート２
０を制御する。荷電粒子偏向器１６は、図１に示すよう
に、ゲート２０、電源２１と直列に接続される。したが
って、ゲート２０は、増幅器１９からの増幅信号によ
り、荷電粒子偏向器１６に電源２１からの電流を流す。
荷電粒子偏向器１６には、静電型と磁界型の２種類があ
る。荷電粒子偏向器１６は、図１に示すように、電子銃
室１１を取り囲むように電子銃室１１の外部に設置さ
れ、かつ引き出し電極１３と陽極１４間で、引き出し電
極１３のほぼ真下のレベルに設置されるのが好ましい。
【００１０】以下に実施例における荷電粒子２２の偏向
動作を説明する。引き出し電極１３と陽極１４との間に
生じた放電によって、プラスの荷電粒子２２が発生する
とともに、放電電流は放電検出器１５によって検出され
る。検出され、増幅器１９によって増幅された放電検出
信号は、ゲート２０を制御し、電源２１からの電流を荷
電粒子偏向器１６に流す。静電型の荷電粒子偏向器１６
の場合、引き出し電極１３の近傍に正負の電極が設けら
れており、これらの電極間に偏向電位を掛けることでプ
ラスの荷電粒子２２は、引出し電極１３側に引き寄せら
れ、荷電粒子２２を偏向することができる。磁界型の荷
電粒子偏向器１６の場合、引き出し電極１３の近傍にコ
イルからなる電磁石が設けられており、電源からの電流
が電磁石のコイルに流れると、電子銃１０の電子ビーム
の流れる方向と直角に磁場が発生し、フレミングの左手
の法則により、荷電粒子２２を偏向することができる。
なお、静電型、磁界型いずれの荷電粒子偏向器１６にお
いても、荷電粒子２２だけでなく、電子ビーム自体も当
然偏向させられるが、荷電粒子２２発生の原因となる放
電によって、このときにはすでに鮮明な画像は得られな
いので電子自体の偏向は問題とならない。
動作を説明する。引き出し電極１３と陽極１４との間に
生じた放電によって、プラスの荷電粒子２２が発生する
とともに、放電電流は放電検出器１５によって検出され
る。検出され、増幅器１９によって増幅された放電検出
信号は、ゲート２０を制御し、電源２１からの電流を荷
電粒子偏向器１６に流す。静電型の荷電粒子偏向器１６
の場合、引き出し電極１３の近傍に正負の電極が設けら
れており、これらの電極間に偏向電位を掛けることでプ
ラスの荷電粒子２２は、引出し電極１３側に引き寄せら
れ、荷電粒子２２を偏向することができる。磁界型の荷
電粒子偏向器１６の場合、引き出し電極１３の近傍にコ
イルからなる電磁石が設けられており、電源からの電流
が電磁石のコイルに流れると、電子銃１０の電子ビーム
の流れる方向と直角に磁場が発生し、フレミングの左手
の法則により、荷電粒子２２を偏向することができる。
なお、静電型、磁界型いずれの荷電粒子偏向器１６にお
いても、荷電粒子２２だけでなく、電子ビーム自体も当
然偏向させられるが、荷電粒子２２発生の原因となる放
電によって、このときにはすでに鮮明な画像は得られな
いので電子自体の偏向は問題とならない。
【００１１】本発明の実施例を詳細に図示し、かつ説明
したが、発明の範囲又は精神から逸脱することなく、開
示した実施例に種々の変更をすることができるのは明ら
かである。例えば、多段の加速電極に対して、複数の荷
電粒子偏向器を設けてもよい。
したが、発明の範囲又は精神から逸脱することなく、開
示した実施例に種々の変更をすることができるのは明ら
かである。例えば、多段の加速電極に対して、複数の荷
電粒子偏向器を設けてもよい。
【００１２】
【効果】電子銃内に放電が生じても、荷電粒子偏向器に
より電子銃に向かう荷電粒子は偏向されて、電子源への
衝突を防止できるので、電子源の針端状電極は変形せ
ず、高価な電子源は破壊されないことで、電子銃を使用
する電子顕微鏡等の稼働率を高めるという効果を有す
る。
より電子銃に向かう荷電粒子は偏向されて、電子源への
衝突を防止できるので、電子源の針端状電極は変形せ
ず、高価な電子源は破壊されないことで、電子銃を使用
する電子顕微鏡等の稼働率を高めるという効果を有す
る。
【図１】本発明による電子銃の概略図である。
１０ 電子銃 １１ 電子銃室 １２ 電子源 １３ 引き出し電極 １４ 陽極 １５ 放電検出器 １６ 荷電粒子偏向器 １９ 増幅器 ２０ ゲート ２１ 電源 ２２ 荷電粒子
Claims (1)
- 【請求項１】 鏡体内部に電子を放出する電子源と、放
出された電子を加速するための加速電極とを有する電子
銃において、前記鏡体内部に生じた放電を検出するため
の放電検出器と、前記放電検出器により検出された放電
信号により荷電粒子を偏向するための荷電粒子偏向器と
を有することを特徴とする電子銃。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5102581A JPH06310064A (ja) | 1993-04-28 | 1993-04-28 | 電子銃 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5102581A JPH06310064A (ja) | 1993-04-28 | 1993-04-28 | 電子銃 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06310064A true JPH06310064A (ja) | 1994-11-04 |
Family
ID=14331200
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5102581A Pending JPH06310064A (ja) | 1993-04-28 | 1993-04-28 | 電子銃 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH06310064A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE4101762C2 (de) * | 1990-01-22 | 2002-06-27 | Okumura Ayako | Verfahren und Vorrichtung zum Ausbilden einer Schneideinrichtung an einem Karton |
| JP2007329094A (ja) * | 2006-06-09 | 2007-12-20 | Matsushita Electric Works Ltd | 放電点灯装置および照明器具。 |
| JP2012038858A (ja) * | 2010-08-05 | 2012-02-23 | Nuflare Technology Inc | 電子銃のコンディショニング方法および電子ビーム描画装置 |
| CN115685690A (zh) * | 2021-07-21 | 2023-02-03 | 纽富来科技股份有限公司 | 放电部位检测方法以及放电部位检测装置 |
-
1993
- 1993-04-28 JP JP5102581A patent/JPH06310064A/ja active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE4101762C2 (de) * | 1990-01-22 | 2002-06-27 | Okumura Ayako | Verfahren und Vorrichtung zum Ausbilden einer Schneideinrichtung an einem Karton |
| JP2007329094A (ja) * | 2006-06-09 | 2007-12-20 | Matsushita Electric Works Ltd | 放電点灯装置および照明器具。 |
| JP2012038858A (ja) * | 2010-08-05 | 2012-02-23 | Nuflare Technology Inc | 電子銃のコンディショニング方法および電子ビーム描画装置 |
| CN115685690A (zh) * | 2021-07-21 | 2023-02-03 | 纽富来科技股份有限公司 | 放电部位检测方法以及放电部位检测装置 |
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