(57)【要約】【課題】気体を導入しないで電界蒸発のみによって、エミッション電流を安定化させる、電子源の安定化方法を提供する。【解決手段】電子ビームを発生する電子源としてＬａＢ６を用い、電子ビームを発生させるときに電子源に印加する電圧と比較して、電界が逆方向であって、電圧の絶対値が４倍以上であるパルス電圧を電子源に印加することにより、電子源を安定化する。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
電子ビームを発生する電子源を安定化する方法であって、
前記電子源としてＬａＢ６を用い、
前記電子ビームを発生させるときに前記電子源に印加する電圧と比較して、電界が逆方向であって、電圧の絶対値が４倍以上であるパルス電圧を前記電子源に印加する
電子源の安定化方法。
【請求項２】
前記電子源に、前記パルス電圧を所定の間隔をあけて複数回印加する、請求項１に記載の電子源の安定化方法。
【請求項３】
前記パルス電圧のパルス幅が２秒以下である、請求項１又は請求項２に記載の電子源の安定化方法。
【請求項４】
電子ビームを発生する電子源と、
前記電子源に前記電子ビームを発生させる電圧を印加する電極と、
前記電子ビームを発生させる電圧を前記電極に供給する回路と、前記電子ビームを発生させるときに前記電子源に印加する電圧と比較して、電界が逆方向であって、電圧の絶対値が４倍以上であるパルス電圧を前記電極に供給する回路とが、切り替え可能に構成された切り替え機構を備え、
前記電子源としてＬａＢ６が用いられ、
前記切り替え機構により、前記電子源に印加される電圧が切り替えられる
電子ビーム装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電子ビームを発生する電子源を安定化する、電子源の安定化方法に関する。
また、本発明は、電子源を備えて、電子源から電子ビームを発生する電子ビーム装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）等の電子顕微鏡には、電子ビームを発生する電子源として、例えば、電界放出型電子源が用いられている。
そして、電子顕微鏡の電界放出型電子源として、通常は、タングステン（Ｗ）の＜３１０＞方位あるいは＜１１１＞方位の単結晶が使用されている。
【０００３】
近年、ＬａＢ６ナノワイヤを使用した電子源が報告されている（例えば、特許文献１を参照。）。この電子源は、＜１００＞方位で直径が数十ｎｍのＬａＢ６ナノワイヤを使用している。
【０００４】
ＬａＢ６ナノワイヤを使用した電子源の模式図を、図８Ａ及び図８Ｂに示す。
図８Ａに示すように、電子源１は、碍子部２に接合されたフィラメント３に、Ｔａティップ４が溶接された構成となっている。
そして、図８Ｂに示すように、Ｔａティップ４の先端に、ＬａＢ６ナノワイヤ５（直径数十ｎｍ、長さ約１０μｍ）が、カーボン蒸着により接着されている。
【０００５】
このＬａＢ６ナノワイヤを使用した電子源は、従来のタングステン製＜３１０＞電界放出型電子源と比較して、輝度が２桁高く（タングステン：１０７Ａ／ｃｍ２・ｓｒ・ｋＶ、ＬａＢ６ナノワイヤ：１０９Ａ／ｃｍ２・ｓｒ・ｋＶ）、エネルギー幅が小さい（タングステン：０．４〜０．５ｅＶ、ＬａＢ６ナノワイヤ：０．２ｅＶ）、という特徴を有する。
ＬａＢ６ナノワイヤを電子源に使用することにより、透過型電子顕微鏡（ＴＥＭ）等の電子顕微鏡の高分解能化が期待できる。
【０００６】
従来のタングステン製＜３１０＞電界放出型電子源は、エミッション後１時間でエミッション電流が約５０％に減衰する。
一方、ＬａＢ６ナノワイヤを使用した電子源は、エミッション電流の安定度が良く、エミッション電流がほぼ一定である。そして、ＬａＢ６ナノワイヤを使用した電子源は、トータルエミッション電流が０．１μＡであるが、電子線放出領域が狭いので外乱に影響されにくいことから、エミッション電流が安定であると考えられる。
【０００７】
ところで、電界放出型電子源において、エミッション電流が不安定な時には、フィラメント電流を流し加熱させるフラッシングで、或いは、エミッタティップに数ｋＶの正電圧を印加することによる電界蒸発法で、安定化させることができる。
これらのいずれの方法によっても、エミッタティップの表面を清浄化させて安定なエミッション電流を得ることが可能であることが知られている。
【０００８】
しかしながら、フラッシングは、回数が多いとＬａＢ６ナノワイヤを加熱させるので、先端径（ナノワイヤのうちの電子ビームが放出される領域の径）が大となり、所望のエミッション電流に対する引出電圧の値を増加させてしまう難点がある。
そこで、電界蒸発法によって、安定化させることが考えられる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】特許第５７９４５９８号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
表面清浄化のための電界蒸発法は、上記特許文献１にも記載されているように、Ｈ２，Ｎｅの雰囲気であることを必要としていた。これは、例えば、Ｈ２の存在下であると、電界蒸発を行うことにより、Ｈ２を添加しない場合に必要とされる電界強度よりも小さな（通常６０％程度）電界強度で電界蒸発を行うことができるからである。
【００１１】
しかし、超高真空雰囲気である電子源のチャンバ内に各種の気体を導入して処理を行う方法では、導入した気体が処理後に残留気体分子となる。この残留気体分子は、超高真空下でも存在し、ＬａＢ６ナノワイヤティップ先端に吸着して、エミッション電流を不安定化させる要因となる。
即ち、Ｈ２，Ｎｅの雰囲気で電界蒸発法を実施すると、これらの気体がＬａＢ６ナノワイヤティップ先端に吸着して、エミッション電流を不安定化させる要因となる。
従って、気体を使用しない電界蒸発による安定化方法が望まれる。
【００１２】
本発明は、上述した問題を鑑みて、解決するためになされたものである。その目的は、気体を導入しないで電界蒸発のみによって、ＬａＢ６ナノワイヤティップ先端表面を清浄化し、エミッション電流を安定化させることである。
また、本発明は、上述した安定化を実行できる、電子ビーム装置を提供する。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
本発明の電子源の安定化方法は、電子ビームを発生する電子源を安定化する方法であって、電子源としてＬａＢ６を用い、電子ビームを発生させるときに電子源に印加する電圧と比較して、電界が逆方向であって、電圧の絶対値が４倍以上であるパルス電圧を電子源に印加するものである。
【００１４】
本発明の電子ビーム装置は、電子ビームを発生する電子源と、電子源に電子ビームを発生させる電圧を印加する電極と、電子ビームを発生させる電圧を電極に供給する回路と、電子ビームを発生させるときに電子源に印加する電圧と比較して、電界が逆方向であって、電圧の絶対値が４倍以上であるパルス電圧を電極に供給する回路とが、切り替え可能に構成された切り替え機構を備え、電子源としてＬａＢ６が用いられ、切り替え機構により電子源に印加される電圧が切り替えられるものである。
【発明の効果】
【００１５】
上述した本発明の電子源の安定化方法によれば、ＬａＢ６を用いた電子源において、簡便な方法で清浄化して、エミッション電流を安定化することができる。
また、本発明の電子源の安定化方法によれば、気体を導入しないで電界蒸発のみによって電子源を清浄化できるので、電子源に帯電した残留基体分子が吸着することを防ぐことが可能になる。
従って、本発明の電子源の安定化方法によれば、電子源を使用した電子顕微鏡等の電子ビームを発生させる装置において、安定した稼働が可能となる。
【００１６】
上述の本発明の電子ビーム装置によれば、本発明の電子源の安定化方法による安定化を、随時実行することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明の安定化方法の実施例でエミッション電流の測定のために使用した実験装置の概略構成図である。
【図２】本発明の安定化方法の一実施例で使用した電界蒸発のための装置の概略構成図である。
【図３】図２のパルス発生機によって発生させるパルス電圧の形状を示す図である。
【図４】Ａ〜Ｄ  それぞれの電圧値のパルス電圧を印加したときのエミッション電流の時間変化を示す図である。
【図５】Ａ〜Ｄ  それぞれの電圧値のパルス電圧を印加したときの安定度の時間変化を示す図である。
【図６】図２のパルス発生機によって発生させるパルス電圧の他の例を示す図である。
【図７】本発明の電子ビーム装置の一例の電子顕微鏡の概略構成図である。
【図８】Ａ、Ｂ  ＬａＢ６ナノワイヤを使用した電子源の模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
本発明の電子源の安定化方法は、電子ビームを発生する電子源を安定化する。
本発明の電子源の安定化方法では、電子源として、ＬａＢ６を用いる。
そして、電子ビームを発生させるとき（エミッション時）に印加する電圧と比較して、電界が逆方向であって、電圧の絶対値が４倍以上であるパルス電圧を電子源に印加する。
このようなパルス電圧を電子源に印加することにより、電界蒸発により、電子源のＬａＢ６の先端を清浄化することができる。
【００１９】
本発明に係る電子源は、ＬａＢ６を用いており、このＬａＢ６は例えばナノワイヤ状（直径がｎｍオーダーのワイヤ状）等の性状とされる。これにより、輝度が高く、微小な電子源を構成することができる。
【００２０】
本発明に係る電子源は、電子顕微鏡等の、電子源から発生する電子ビームを使用する、各種の電子ビーム装置に適用することができる。例えば、電子顕微鏡の冷陰極電界放出型電子源として適用することができる。
【００２１】
エミッション時の電圧とは電界が逆方向の電圧（逆バイアスの電圧）を、パルス電圧ではなく連続した電圧とすると、帯電した残留気体分子が電子源に吸い寄せられるので、好ましくない。
また、連続した電圧とすると、電子源が受ける衝撃が小さくなるため、電界蒸発による清浄化効果が得られにくくなる。
【００２２】
パルス電圧のパルス幅は、残留気体分子が電子源に吸い寄せられないようにするために、なるべく短くする。例えば、２秒以下、好ましくは１秒以下のパルス幅とする。
【００２３】
逆バイアスの電圧（パルス電圧）は、上述したように、エミッション時の電圧の４倍以上の絶対値を有する電圧とする。
逆バイアスの電圧の大きさの上限は、特に限定されない。
ただし、逆バイアスの電圧を大きくし過ぎると、電子源が受ける衝撃が大きくなりすぎて、電子源が破損し易くなる。
電子源の強度は、電子源の寸法（例えば、ナノワイヤの直径や長さ等）によって変わるので、逆バイアスの電圧は、電子源の強度を考慮して、電子源を破損しない程度の範囲とする。
【００２４】
安定化のためのパルス電圧は、所定の間隔をあけて複数回印加することができる。
パルス電圧を複数回印加する場合には、パルスの間隔よりもパルス幅を短くすることが好ましい。
パルス電圧の所定の間隔は、例えば、一定の間隔とすることができる。また、その他の間隔とすることも可能であり、例えば、短い間隔で数回のパルス電圧を印加し、その後やや長い間隔を空けて、次の短い間隔で数回のパルス電圧を印加することを繰り返すことも可能である。
なお、パルス電圧を複数回印加する場合にも、１回印加する場合と同様に、それぞれのパルス電圧のパルス幅を、２秒以下、好ましくは１秒以下とする。
パルス電圧を複数回印加することにより、１回の印加では電子源１のＬａＢ６の清浄化がまだ十分ではなかった場合でも、十分に清浄化することが可能になる。
【００２５】
本発明に係る電子源の安定化は、電子源に対して、所定の頻度で実行する。
例えば、所定の使用回数、もしくは、所定の使用日数毎に、安定化を行う。
そして、例えば、１日１回の頻度とする場合には、始業時に１回安定化を行うことが考えられる。
【００２６】
本発明の電子源の安定化方法は、電子源から発生した電子ビームを使用する電子ビーム装置とは別の装置である、安定化用の装置を使用して実行することも可能である。
しかし、電子ビーム装置が安定化用の構成を備えていれば、電子源を電子ビーム装置に配置した状態で、そのまま電子源の安定化を実行することができる。
【００２７】
本発明の電子ビーム装置は、電子ビームを発生する電子源と、この電子源に電子ビームを発生させる電圧を印加する電極を備え、電子源としてＬａＢ６が用いられる。
また、本発明の電子ビーム装置は、電子ビームを発生させる電圧を電極に供給する回路（第１の回路）と、第１の回路が供給する電圧と比較して、電界が逆方向であり、電圧の絶対値が４倍以上であるパルス電圧を電極に供給する回路（第２の回路）を備えている。
そして、本発明の電子ビーム装置は、これら第１の回路及び第２の回路が、切り替え可能に構成された切り替え機構を備えており、この切り替え機構により、電子源に印加される電圧が切り替えられる構成である。
【００２８】
本発明の電子ビーム装置によれば、エミッション時の電圧を供給する第１の回路と、エミッション時とは電界が逆方向で絶対値が４倍以上である安定化用のパルス電圧を供給する第２の回路とを、切り替え機構で切り替えることができる。
これにより、電子ビーム装置に電子源を配置したままで、電子源の安定化を実行することができる。また、電子源の安定化を随時行うことが可能になる。
【実施例】
【００２９】
［実施例１］
実際に、ＬａＢ６ナノワイヤから成る電子源の安定化を行って、エミッション電流の変化を調べた。
【００３０】
本実施例において、エミッション電流の測定のために使用した実験装置の概略構成図を、図１に示す。
図１に示す実験装置６は、真空チャンバ７と、真空チャンバ７内にそれぞれ配置された、引出電極１０及び蛍光板１２を備えている。
引出電極１０には、高電圧電源１１が接続されている。蛍光板１２には、電源１３が接続されている。
そして、蛍光板１２から見て左上方の真空チャンバ７に、蛍光板１２に形成されるエミッションパターンを観測するためのビューポート１４が設けられている。
エミッションパターンは、ビューポート１４を通して、図示していないＣＣＤカメラで観測される。
【００３１】
そして、実験装置６の真空チャンバ７内に、図８に示したと同様の構成の電子源１を配置する。この電子源１には、フィラメント電流を供給するためのフィラメント電流電源８及びスイッチ９が接続されている。また、フィラメント電流電源８と接地電位との間に、電流計１５が接続されている。
【００３２】
図１に示す装置６において、エミッション電流の観測は、以下に説明するようにして行うことができる。
まず、真空チャンバ７の内部を、図示しない真空排気装置により、例えば、１０−８Ｐａ台の超高真空に保持する。
次に、スイッチ９を接続して、フィラメント電流電源８から電子源１にフィラメント電流を流し、さらに、引出電極１０に高電圧電源１１より正の引出電圧を印加することにより、電子源１より電子ビームを放出させる。
電子源１より放出された電子ビームは、蛍光板１２に電源１３より正の引出電圧を印加した状態で、エミッションパターンとして観測される。
そして、このエミッションパターンを、ＣＣＤカメラで観測する。また、エミッション電流を、電流計１５によって、トータルエミッション電流として観測する。
【００３３】
次に、本実施例において使用した、電界蒸発のための装置の概略構成図を、図２に示す。
図２に示す装置１６の構成は、図１に示した電子ビームを観測するための装置６の構成とほぼ同様である。
ただし、図２に示す装置１６では、図１に示した装置６で引出電極１０に接続されていた高電圧電源１１の代わりに、高電圧電源１７とパルス発生機１８が設けられている。そして、高電圧電源１７は、図１の高電圧電源１１とは逆の極性となっている。
即ち、引出電極１０に接続されている電源の構成（高電圧電源１１、高電圧電源１７及びパルス発生機１８）を取り替えることにより、図１の装置６の構成と、図２の装置１６の構成とを、相互に変えることが可能である。
【００３４】
電子源１のＬａＢ６ナノワイヤティップの先端の表面を電界蒸発させるためには、ティップに正の電界を印加させることが必要である。
このため、図２に示す装置１６では、引出電極１０に接続された高電圧電源１７により、エミッション時の電圧とは逆方向の電界で、かつエミッション時の電圧の４倍以上（例えば、４〜５倍）の電圧を、電子源１のティップに印加させるように構成する。
高電圧電源１７から引出電極１０に供給される電圧は、パルス発生機１８により、矩形波のパルス電圧として出力される。
【００３５】
図２のパルス発生機１８により発生させる、パルス電圧の形状を、図３に示す。
図３に示すパルス電圧は、電圧値Ｅ、パルス幅Δｔの矩形波となっている。
パルス発生機１８により発生させるパルス電圧のパルス幅Δｔは、前述したように、例えば、Δｔ≦２秒、好ましくは、Δｔ≦１秒とする。そして、少なくとも１回以上のパルスを発生させる。
発生させるパルス電圧の電圧値Ｅは、高電圧電源１７から一定のパルス電圧を供給させるための起動電圧値であれば良い。
【００３６】
ここで、図１に示した装置６の構成で、エミッション電流の時間変化を観測したときに、エミッション電流が不安定であった場合の、電界蒸発による清浄化、及び清浄化後の安定性の確認の方法について説明する。
図１の装置６の構成から図２の装置１６の構成に変えて、真空チャンバ７内は超高真空（１０−８Ｐａ）の状態で維持する。この状態で、電子源１のＬａＢ６ナノワイヤティップの先端にパルス電圧を印加することで、電界蒸発を行い、ティップの先端を清浄化させる。
その後、再度図１の装置６の構成に変えて、エミッション電流の時間変化を測定し、エミッション電流の安定性を確認する。
【００３７】
エミッション電流の安定度は、下記の式で示される。
【数１】
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【００３８】
（エミッション電流の時間変化の測定）
実際に作製した電子源に対して、以下に説明する通りに、パルス電圧の印加の前後における、エミッション電流の時間変化を測定した。
【００３９】
測定用の試料として、径が約５０ｎｍで長さが約１０μｍのＬａＢ６ナノワイヤ５を用意した。
そして、図８に示したように、碍子部２に接合されたフィラメント３に溶接されたＴａティップ４の先端に、カーボン蒸着によってＬａＢ６ナノワイヤ５を接着させて、電子源１を作製した。
【００４０】
まず、電界蒸発処理の前の状態として、パルス電圧を印加していない電子源のエミッション電流の時間変化を測定した。
図１に示した装置６を構成して、この装置６の真空チャンバ７内に、作製した電子源１を配置した。そして、真空チャンバ７の内部を、図示しない真空排気装置により、１０−８Ｐａ台の超高真空とした。
【００４１】
次に、この状態で、引出電極１０に、高電圧電源１１からエミッション電圧を印加して、電子源１から電子ビームを放出させた。なお、エミッション電圧は、エミッション電流が４５ｎＡ程度となるように、８００Ｖに調整した。
そして、蛍光板１２に形成されるエミッションパターンをＣＣＤカメラで観測し、また、電流計１５によってエミッション電流を測定した。なお、エミッション電流の測定において、前述した安定度の計算に用いられる、データ個数ｎを１分間に１８０個として、エミッション電圧の印加開始から３０数分後までの時間変化を測定した。
【００４２】
続いて、電界蒸発処理後の状態として、パルス電圧を印加した後の電子源のエミッション電流の時間変化を測定した。
図２に示した装置１６を構成して、この装置１６の真空チャンバ７内に、作製した電子源１を配置した。そして、真空チャンバ７の内部を、図示しない真空排気装置により、１０−８Ｐａ台の超高真空とした。
【００４３】
次に、引出電極１０に、高電圧電源１７及びパルス発生機１８により、電圧値−１ｋＶ、パルス幅１秒のパルス電圧を印加して、電子源１に対して電界蒸発処理を行った。
次に、電子源１と真空チャンバ７内の超高真空を保持した状態で、引出電極１０に接続された電源を高電圧電源１１に取り替えて、図１に示した装置６を構成した。
次に、この状態で、引出電極１０に、高電圧電源１１からエミッション電圧を印加して、電子源１から電子ビームを放出させた。なお、エミッション電圧は、エミッション電流が４５ｎＡ程度となるように調整した。
そして、電界蒸発処理を行っていない試料の測定と同様に、エミッションパターンをＣＣＤカメラで観測し、電流計１５によってエミッション電流を測定した。
【００４４】
また、印加するパルス電圧の電圧値を、−２ｋＶ、−３ｋＶと変えて、−１ｋＶの場合と同様にして、エミッションパターンの観測とエミッション電流の測定を行った。
【００４５】
測定結果として、エミッション電流の時間変化を、図４Ａ〜図４Ｄにそれぞれ示す。
図４Ａは、処理前の試料の結果を示し、図４Ｂは−１ｋＶ、１秒のパルス電圧を印加した試料の結果を示し、図４Ｃは−２ｋＶ、１秒のパルス電圧を印加した試料の結果を示し、図４Ｄは−３ｋＶ、１秒のパルス電圧を印加した試料の結果を示す。
【００４６】
図４Ａより、パルス電圧を印加していない試料では、エミッション電流の変化が大きくなっていることがわかる。また、この試料のエミッションパターンは、開始数分後と３０分以降とで大きく変化していた。
図４Ｂより、−１ｋＶ，１秒のパルス電圧を印加した試料では、図４Ａに示した試料よりも、エミッション電流の変化が激しくなっている。また、この試料のエミッションパターンは、開始数分後と３０分以降とで大きく変化していた。なお、この試料では、エミッション電流を４５ｎＡ程度となるように調整するために、高電圧電源１１から印加する電圧を７５０Ｖ〜８２０Ｖの間で変化させる必要が生じていた。
図４Ｃより、−２ｋＶ，１秒のパルス電圧を印加した試料では、図４Ａに示した試料や図４Ｂに示した試料よりも、エミッション電流の変化が大幅に少なくなっている。また、この試料のエミッションパターンは、開始数分後と３０分以降とで変化が少なかった。なお、この試料では、高電圧電源１１から印加した電圧は７４５Ｖであった。
図４Ｄより、−３ｋＶ，１秒のパルス電圧を印加した試料では、図４Ｃに示した試料よりも、さらにエミッション電流の変化が少なくなっている。また、この試料のエミッションパターンは、開始数分後と３０分以降とで変化が少なかった。なお、この試料では、高電圧電源１１から印加した電圧は８３３Ｖであった。
【００４７】
図４Ａ〜図４Ｄにそれぞれ示したエミッション電流の時間変化の測定結果から、前述した安定度の式を用いて、安定度の時間変化を求めた。求めた安定度の時間変化を、図５Ａ〜図５Ｄにそれぞれ示す。
図５Ａは、処理前の試料の結果を示し、図５Ｂは−１ｋＶ、１秒のパルス電圧を印加した試料の結果を示し、図５Ｃは−２ｋＶ、１秒のパルス電圧を印加した試料の結果を示し、図５Ｄは−３ｋＶ、１秒のパルス電圧を印加した試料の結果を示す。
【００４８】
図５Ａより、パルス電圧を印加していない試料では、安定度が数％〜１１０％まで大きく変化している。
図５Ｂより、−１ｋＶ，１秒のパルス電圧を印加した試料では、図５Ａに示した試料より安定度の変化は小さくなるが、３％〜３５％超まで、大きく変化している。
図５Ｃより、−２ｋＶ，１秒のパルス電圧を印加した試料では、安定度の変化が１％弱〜９％となり、図５Ａに示した試料や図５Ｂに示した試料よりも大幅に少なくなっている。
図５Ｄより、−３ｋＶ，１秒のパルス電圧を印加した試料では、一部のピークの期間を除く大部分の期間で、安定度が１％〜２％の範囲にあり、安定度が向上している。即ち、ＬａＢ６ナノワイヤティップの先端の表面を電界蒸発させて清浄化する効果が、十分に得られている。
引出電圧は前述したように８００Ｖであるので、安定度が十分に得られるパルス電圧の電圧値（−３ｋＶ）の絶対値は、引出電圧の４倍程度の電圧値であることが分かる。
【００４９】
（変形例）
実施例１では、１個のパルス電圧を印加して電界蒸発を行ったが、２個以上のパルス電圧を印加して電界蒸発を行うことも可能である。
具体的には、例えば、図６に示すように、Ｎ個のパルス電圧を印加する。パルス電圧の電圧値Ｅは、図４に示した実施例１の場合と同様に、エミッション時の電圧の４倍以上である。
パルス幅Ｔ１とパルス間隔Ｔ２の関係は、Ｔ１＜Ｔ２とすることが好ましい。
また、パルス幅Ｔ１は、実施例１の１個の場合と同様に、２秒以下、好ましくは１秒以下の短い間隔とする。
【００５０】
Ｎ個のパルス電圧により、ティップの表面でＮ回の電界蒸発を誘発させるので、１個のパルス電圧の印加と比較して、より確実に、電子源を安定化させることができる。
【００５１】
［実施例２］
本発明の電子ビーム装置の一例として、電子顕微鏡の概略構成図を、図７に示す。
【００５２】
図７に示す電子顕微鏡１００は、真空チャンバ７内に、電子源１と引出電極１０が配置され、電子源１には、８とスイッチ９、エミッション電流を観測する電流計１５が接続されている。
これらの構成は、図１に示した装置６や図２に示した装置１６と同様になっている。
【００５３】
また、真空チャンバ７の下に、電子顕微鏡で観察する試料２１を配置する試料室２０が儲けられている。真空チャンバ７の下面には、電子源１から発生した電子ビームが通過する穴が設けられており、この穴を通過した電子ビームが、試料室２０内に配置された試料２１に照射される。
【００５４】
試料室２０内には、図示しないが、電子ビームが照射された試料２１からの電子等を検出する検出器、試料２１を保持し固定する試料ホルダー、試料２１の位置を調整する機構、試料２１を搬送して試料室２０から出し入れするための機構等が設けられる。
電子顕微鏡１００が走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）である場合には、試料２１の斜め上方に、検出器（反射電子検出器、二次電子検出器、等）が設けられる。
電子顕微鏡１００が透過型電子顕微鏡（ＴＥＭ）である場合には、試料２１の下方に、検出器が設けられる。
【００５５】
なお、図７に示す電子顕微鏡１００では、図１に示した装置６や図２に示した装置１６の構成のうち、エミッションパターンの観測のための構成（蛍光板１２、電源１３、ビユーポート１４）は設けていない。
【００５６】
そして、図７に示す電子顕微鏡１００では、引出電極１０に接続され、引出電極１０に電圧を供給する構成に特徴を有している。
即ち、図１の装置６と同様の高電圧電源１１（エミッション時の電圧を供給する第１の回路）と、図２の装置１６と同様の高電圧電源１７及びパルス発生機１８（パルス電圧を供給する第２の回路）を、スイッチ１９によって切り替える構成としている。
この構成により、高電圧電源１１からの電圧で電子ビームを放出させるエミッション過程と、パルス電圧の印加で電子源１に対して電界蒸発を行う安定化過程とを、切り替え機構であるスイッチ１９により、切り替えることができる。
従って、電子源１の安定化のための別の装置を使用しなくても、電子顕微鏡１００だけで、随時電子源１の安定化を実行することができる。
【００５７】
本発明は、上述した各実施例や変形例の構成に限定されるものではなく、請求の範囲に規定された範囲内の任意の構成を採りうるものである。
【符号の説明】
【００５８】
１  電子源、２  碍子部、３  フィラメント、４  Ｔａティップ、５  ＬａＢ６ナノワイヤ、６  エミッション電流測定装置、７  真空チャンバ、８  フィラメント電流電源、９  スイッチ、１０  引出電極、１１  高電圧電源、１２  蛍光板、１３  電源、１４  ビューポート、１５  電流計、１６  電界蒸発装置、１７  高電圧電源、１８  パルス発生機、１９  スイッチ、２０  試料室、２１  試料、１００  電子顕微鏡
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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