JPS5935504B2 - 電子銃 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は電子顕微鏡等の電子線発生装置に用いられる電
子銃に関する。

電子顕微鏡等に用いられる電子銃は、例えば第１図に示
す様に、フィラメント１、ウェネルト電極２及びアノー
ド３を主要部とし、フィラメント加熱装置４からフィラ
メント支持体５を介してフィラメント１へ加熱電力を供
給してフィラメントを高温（例えばタングステンフィラ
メントなら３０００ ’Ｃ前後）に加熱し、フィラメン
ト１と陽極３０間に直流高電圧発生装置６からの負の高
電圧を印加して、フィラメントの先端から電子線７を放
射させている。

尚、図中８はフィラメント支持体５を支持する為の熱及
び電気絶縁性支持体である。

さて、斯くの如き電子銃におけるフィラメントの加熱は
、最も電子線の放射状態の良い温度（以後最適温度と称
す）、例えばタングステンフィラメントでは３０００℃
前後に迄加熱される。

所で、フィラメントを冷えた状態から急激に最適温度若
しくはこの付遅進加熱すると、フィラメント部が急に膨
張し、歪や先端部の位置の変動を生じ、結果的に、該電
子銃を具備した電子線発生装置の性能に著しい悪影響を
及ぼすことは言うまでもない。

その為、従来においては、オペレータがフィラメント加
熱電源に接続した外部嫡子を注意深く除徐に回して、フ
ィラメントを最適温度遅進加熱している。

しかし乍ら、この様な操作は極度な煩わしさをオペレー
タに与え、又、煩わしいが故に、注意の配慮が時として
疎かとなり、フィラメント事故を引き起こしてしまう。

本発明はこの様な点に鑑みてなされたもので、フィラメ
ント加熱装置に特徴を有する新規な電子銃を提供するも
のである。

第２図は本発明の特徴部分を示したフィラメント加熱装
置４′の一例図で、９はある電圧（十Ｂボルト）が印加
されたポテンショメータの如き電圧発生装置で、外部嫡
子（図示せず）の回転により異なった電圧を発生する。

１０は該電圧発生装置で発生した電圧により生じた電流
の値がある設定電流値以上なら、該設定電流が出力とし
て流れるようにし、以下なら該電流が出力として流れる
ようにコントロールする電流制御回路で、例えばｐｎｐ
型トランジスタＴｒ、抵抗Ｒ１及びツェナーダイオード
Ｄ１から構成されており、設定電流はエミッタとベース
間に挿入された抵抗Ｒ１の値により決定される。

１１は該電流制御回路の出力電流を漸次充電する電圧変
換回路で、例えばコンデンサＣ１から成る。

Ｔ、は該電圧変換回路の出力電圧をフィラメント１へ供
給する制御トランジスタである。

尚、Ｒ２は電圧発生装置９と電流制御回路１００間に設
けられた抵抗である。

斯（の如きフィラメント加熱装置を有する電子銃におい
て、電流制御回路１０の抵抗Ｒ１の抵抗値を符号と同じ
Ｒ１とし、抵抗Ｒ１の両端間の電圧をＶ。

とするとき、ｖｏ とＲの比（Ｖｏ／Ｒ１＝１１ ）が
フィラメントの最適な温度上昇速度に対応した値に等し
くなるように予め設定しておく。

そこで、外部嫡子な急激に大きく回したり、急激に小さ
く回したり又はゆつ（り太き（回したりする等自由に（
気楽に）回した場合、電圧発生回路９で発生した電圧を
ｅｏ、電圧変換回路１２の出力電圧をＣ２とした時、（
ｅｌ−０２）なる電圧差に比例した電流ｉが流れる。

この時、該電流ｉが電流制御回路１０で設定された電流
１１以上なら、トランジスタＴｒ１が動作し、該二つの
電流差（ｉ−ｉｌ ）がエミッタからコレクタ（大地）
へ流れ、電圧変換回路１１を成すコンデンサＣ１には設
定電流１１が流れ込む。

該コンデンサＣ１は設定電流１１により漸次充電されて
行（。

すなわちコンデンサＣ□の電圧ｅ２は、ｅ ２ ＝ −
Ｊｌ、ｄｔ１ の式から第３図のＡに示す様に、時間ｔに対し直線的に
漸次増加していく。

電圧ｅ２は電流ｉが設定電流ｉ、より小さくなると、ト
ランジスタＴｒはオフの状態になるので、第３図のＢに
示す様に時定数（Ｒ１＋Ｒ２）・Ｃ１に従って上昇し、
Ｃに示す様に、電圧ｅ１と等しくなった時安定する。

もし、電流ｉが設定電流１１ より小さげれば、トラン
ジスタＴｒ１はもちろんオフの状態であり、電圧ｅ２は
初めから時定数（Ｒ１＋Ｒ２）・Ｃ１に従ってｅｌにな
るまで上昇する。

従っていずれの場合にも、フィラメント１にはトランジ
スタＴｒ１を介して最終的に任意に選ばれたｅｌの値に
対応した加熱電流が供給されるわけであるが、加熱電流
の増加速度は予め設定された最適速度を越えることはな
い。

尚、電流制御回路１０と電圧発生装置９０間にフィラメ
ントからの電子を加速する為の高電圧発生装置の動作始
動構構と連動するスイッチを設け、前記電圧発生装置９
の電圧値を予め、ある値に半固定の状態にしておけば、
フィラメント加熱装置４′自身に何んら手を触れること
なく、高電圧発生装置のスイッチオンにより、自動的に
フィラメント加熱が開始される。

本発明によれば、外部嫡子な任意の量回転させて、フィ
ラメントを任意の温度まで加熱する際に、嫡子を急激に
回転させた場合にも、フィラメントの温度上昇速度が上
限値を越えることがないため、不注意な操作に基づ（フ
ィラメント事故を防ぐことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は電子銃の概略図、第２図は本発明の特徴部分で
あるフィラメント加熱装置の一実施例図、第３図は本発
明の詳細な説明する為の図である。 １：フィラメント、９：電圧発生装置、１０：電流制御
回路、１１：電圧変換回路。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ フィラメントと、該フィラメントを加熱するための
   加熱装置とより成り、該加熱装置はフィラメントに加熱
   電流を供給するための電源と、該電源から該フィラメン
   トに供給される加熱電流の指示値に対応した電圧を発生
   する電圧発生手段とを具備した装置において、該電源か
   ら該フィラメントに供給される加熱電流をその制御素子
   に印加される電圧値に応じた値に制御するための制御素
   子と、該制御端子に充電電圧を印加するためのコンデン
   サと、該電圧発生手段より該コンデンサに供給される充
   電電流を基準値と比較し、該基準値を越える充電電流成
   分をアースに逃がすための制御回路を具備することを特
   徴とする電子銃。