JPS6114128Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 本考案は電子顕微鏡等の荷電粒子線を試料に照
射して試料から得られる情報を分析する荷電粒子
線試料分析装置における試料加熱装置に関する。

電子顕微鏡で試料を加熱しながら観察する場
合、試料加熱電流の作る磁界の作用で照射電子線
が曲げられるため像が歪んだり混乱して試料観察
ができない。特に試料に直接通電して加熱する場
合は電流が大きくなるから実施できず、従つて発
熱線を無誘導巻きにしたヒータを用いて試料を傍
熱すると云つた方法による他なかつたが、このよ
うなヒータを用いても高倍率の観察或はきわめて
限定された微小領域の分析と云つた場合には発熱
線の作る磁界の影響を避けることはできなかつ
た。

本考案は試料加熱電流の作る磁界の影響を完全
に受けないようにした荷電粒子線試料分析装置の
試料加熱装置を提供することを目的とする。

本考案試料加熱装置はパルス幅或は交流の通電
位相角範囲制御による試料加熱電流制御手段と、
同加熱電流オフの状態を検出する手段と、同検出
手段の検出出力の立上りに同期し試料加熱電流オ
フ時と一定の時間関係を持つタイミングで試料情
報をサンプリングする手段とよりなることを特徴
とする。

試料加熱電力は一定電流をパルス状にオン．オ
フしてそのパルス幅を制御し或は商用交流等を電
源に用い、交流各サイクルの位相角Ｏの時点から
適宜位相角までの間通電するようにし、電流オフ
時の位相角を制御することによつて行われる。試
料加熱電流オフの間に電子線等によつて照射され
ている試料から放出される試料の情報を含んだ放
射線例えばＸ線，２次電子，反射電子，イオン等
の検出信号を分析すれば試料の所定位置における
情報が得られる。このとき試料加熱電流が流れて
いる間は試料照射電子線は試料の所定位置から外
れた場所を照射していたので、試料加熱電流オフ
の瞬間には上記した種々な放射線の放射状態が一
般には飛躍的に変動し、検出器出力及びそれに後
続する回路には過渡状態が現われる。従つて試料
加熱電流オフを検出するのと同期して適当な遅延
時間を置いて検出器出力を解析するようにする。
上記した試料加熱電流オフ時と一定の時間関係を
持つタイミングで試料情報をサンプリングすると
云うのは、このような意味である。もちろん上記
した遅延時間は０でよい場合もあり得るであろう
し、本考案は上記した遅延時間有限の場合に限定
されるものではない。以下実施例によつて本考案
を説明する。

第１図は走査型電子顕微鏡に本考案を適用した
実施例を示す。図で１は電子銃、２はコンデンサ
レンズ、３は試料面走査のための電子線偏向コイ
ル、４は対物レンズ、５の試料、６は試料加熱用
ヒータで、以上１〜６の各部によつて走査型電子
顕微鏡の本体部が構成される。７は試料から出る
２次電子或は反射電子を検出する検出器で、その
出力は増幅器１１で増幅された後、表示用ブラウ
ン管１２に輝度信号として印加される。１０は走
査信号発生回路、その出力は偏向コイル３に供給
されると共にブラウン管１２にも走査信号として
印加され、電子線による試料５表面の走査と同期
してブラウン管１２の表示面の走査がなされ、試
料表面の映像が形成される。８は試料加熱電源装
置で間欠的にヒータ６に通電する。９は制御回路
でヒータ６の電流のオフを検出し、電流オフ検出
の信号の立上りによつて遅延回路を作動させ一定
時間後に走査信号発生回路１０に信号を送り試料
５及びブラウン管１２におけるＸ方向走査を始動
させる。Ｙ方向走査はヒータ６の通電のオン．オ
フと関係なく継続され、試料加熱電源装置による
試料加熱電流のオフ期間は試料及びブラウン管１
２のＸ方向の一回の走査が完了し得る時間より稍
大に設定される。

第２図は上記した試料加熱電源装置８及び制御
回路９の詳細を示す。PGは基本パルス発生回路
で、その出力は分周器Ｃ１で分周されてＸ方向走
査及びヒータ通電制御信号ｘとなり更に分周器Ｃ
２で分周されてＹ方向走査同期信号ｙとなつて走
査信号発生回路１０に印加される。信号ｘは（パ
ルス信号）は試料加熱電源装置８内のワンシヨツ
ト回路Ｍ１にトリガ信号として印加される、ワン
シヨツト回路Ｍ１の出力パルス幅は可変であり、
これによつて試料加熱電力が加減される。Ｍ１の
出力パルスがスイツチング回路Ｓに印加され、Ｍ
１の出力パルスのある間ヒータ６に通電される。
制御回路９においてワンシヨツト回路Ｍ１の出力
パルスの立下りが微回路ｄ１で検出され、その出
力でワンシヨツト回路Ｍ２がトリガされ、Ｍ２の
出力の立下りが微分回路ｄ２で検出されてその出
力パルスが走査信号発生回路１０にｘ方向走査ス
タート信号として印加される。Ｍ２の出力パルス
幅も調節可能である。

他の実施例として商用交流に同期させて試料走
査及び試料加熱電流の通断を行う例を第３図に、
またその動作を第４図のタイムチヤートに示す。
またその動作を第４図のタイムチヤートに示す。
PHは移相器でサイリスタSCRの導通位相角を調
節する（第４図イ）。ヒータ６はサイリスタSCR
を介して交流電源に接続される。同じ交流電源の
負の半サイクルが増幅器Ａで増幅され、レベル制
限回路Ｌでスライスされて矩形波に変換され（第
４図ロ）。その立上りによつてワンシヨツト回路
Ｍ３がトリガされ（第４図ハ）。Ｍ３の出力の立
上りでＸ方向走査が始動せしめられる（第４図
ニ）。Ｘ方向走査周期はもちろん商周交流の周期
に設定してある。

以上各実施例は走査型電子顕微鏡に関するもの
であるが、透過型電子微鏡でも本考案は有用であ
る。この場合電子銃のウエネルトリングを充分負
方向にバイアスして電子線をカトオフにしてお
き、試料加熱電流オフと同期させてウエネルトリ
ングのバイアスを解除する。

本考案装置は上述したような構成で試料加熱電
流をオン．オフさせ、試料加熱電流オフ時に試料
情報を取出すようにしたから試料加熱電流の電磁
的作用の影響が完全に除去され安定した試料観
察、分析が可能となり、試料の直接通電加熱も、
（試料の観察．分析を防げることなしに）可能と
なる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案の一実施例の構成を示すブロツ
ク図、第２図は上記実施例の要部詳細を示すブロ
ツク図、第３図は本考案の他の一実施例装置の要
部を示すブロツク図、第４図は同実施例装置の動
作を示すタイムチヤートである。 ５……試料、６……ヒータ、７……検出器、８
……試料加熱電源装置、９……制御回路、１０…
…走査信号発生回路、１２……ブラウン管。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 試料加熱電流を間欠的に供給する電源装置と、
   試料加熱電流のオフ状態を検出して、試料照射ビ
   ームのＸ方向走査を開始させる手段とよりなり、
   上記電源装置の間欠的電流供給の周期を試料照射
   ビームのＸ方向走査所要時間より相当長い時間に
   設定し、試料加熱電流オンのタイミングを調節可
   能とした荷電粒子線試料分析装置の試料加熱装
   置。