(57)【要約】【課題】本発明は冷凍装置及び荷電粒子線装置に関し、磁気遮蔽，制振及び放熱に優れた冷凍装置及び荷電粒子線装置を提供することを目的としている。【解決手段】本発明の冷凍装置は、冷媒ガスを圧縮する圧縮機４０ａと、圧縮機によって圧縮された冷媒ガスを膨張させて低温を得る膨張機と、圧縮機と膨張機の間に設けられ、圧縮機によって圧縮された冷媒ガスを冷却する放熱器４０ｂとを備えた冷凍機４０と、前記圧縮機４０ａを包囲するように取り付けられ、複数の空気流出入穴を設けた１重目シールド４１と、前記放熱器に空気を吹き付けるファン４４と、空気流入用スリット４６ａおよび空気流出用スリット４６ｂが設けられ、前記１重目シールド４１、前記放熱器及び前記ファンを包囲する２重目シールド４２と、前記圧縮機、前記１重目シールド又は２重目シールドに取り付けられた少なくとも１個のマスダンパー４３とを有して構成される。【選択図】図１
2010007881.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
冷媒ガスを圧縮する圧縮機と、圧縮機によって圧縮された冷媒ガスを膨張させて低温を得る膨張機と、圧縮機と膨張機の間に設けられ、圧縮機によって圧縮された冷媒ガスを冷却する放熱器とを備えた冷凍機と、前記圧縮機を包囲するように取り付けられ、複数の空気流出入穴を設けた１重目シールドと、前記放熱器に空気を流通させるファンと、空気流入用スリットおよび空気流出用スリットが設けられ、前記１重目シールド、前記放熱器及び前記ファンを包囲する２重目シールドと、前記圧縮機、前記１重目シールド又は２重目シールドに取り付けられた少なくとも１個のマスダンパーとで構成されることを特徴とする冷凍装置。
【請求項２】
冷媒ガスを圧縮する圧縮機と、圧縮機によって圧縮された冷媒ガスを膨張させて低温を得る膨張機と、圧縮機と膨張機の間に設けられ、圧縮機によって圧縮された冷媒ガスを冷却する放熱器とを備えた冷凍機と、前記圧縮機及び放熱器を包囲するように取り付けられ、複数の空気流出入穴を設けた１重目シールドと、空気流入用スリットおよび空気流出用スリットが設けられ、前記１重目シールドを包囲する２重目シールドと、前記放熱器に空気を流通させるため前記第１重目シールド内又は１重目シールドと２重目シールドとの間に配置されるファンと、前記圧縮機、前記１重目シールド又は２重目シールドに取り付けられた少なくとも１個のマスダンパーとで構成されることを特徴とする冷凍装置。
【請求項３】
前記マスダンパーを移動可能に設けたことを特徴とする請求項１又は２記載の冷凍装置。
【請求項４】
冷媒ガスを圧縮する圧縮機と、圧縮機によって圧縮された冷媒ガスを膨張させて低温を得る膨張機と、圧縮機と膨張機の間に設けられ、圧縮機によって圧縮された冷媒ガスを冷却する放熱器とを備えた冷凍機と、前記圧縮機を包囲するように取り付けられた二重シールドと、前記圧縮機および膨張機の放熱部とに接続される水冷ジャケットと、該水冷ジャケットに取り付けられた除振機構とで構成されることを特徴とする冷凍装置。
【請求項５】
荷電粒子線装置の試料室と鏡筒部のいずれか又は双方に請求項１乃至４の何れかに記載の冷凍装置を設けたことを特徴とする荷電粒子線装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は冷凍装置及び荷電粒子線装置に関し、更に詳しくは電子顕微鏡等の２次電子検出器やＸ線検出器等の半導体検出器を効率的に冷却することができ、磁気遮蔽、制振及び放熱を最適化できるようにした冷凍装置及びこの冷凍装置を用いた荷電粒子線装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
荷電粒子線を用いた装置において、冷却が求められるものに検出器の半導体検出素子が挙げられる。ここでは電子顕微鏡におけるＸ線検出器の例を説明するが、検出器の冷却を行なうのは、検出素子が発生する熱雑音等を低減するためである。
【０００３】
荷電粒子線を試料に照射し、該試料から発生する特性Ｘ線を検出して、試料の元素分析を行なう手法がある。電子顕微鏡において電子線を試料に照射し、試料から発生するＸ線を検出して試料の組成を計測するエネルギー分散型Ｘ線分光法(ＥＤＳ:Ｅnergy Ｄispersive Ｘ-ray Ｓpectroscopy、ＥＤＸと略されることもある）とよばれる手法がその一例である。
【０００４】
この手法では、特性Ｘ線が試料を構成する元素に応じた特有なエネルギーを持つことを利用している。Ｘ線光子の単位時間あたりの発生個数を、Ｘ線のエネルギー毎に計数することにより試料の元素組成等の情報が得られる。Ｘ線を検出する手段としては、シリコンやゲルマニウム等の半導体結晶を用いた半導体検出素子を用いるのが一般的である。
【０００５】
上記半導体検出素子を用いた放射線検出装置の代表的な構成図を図６に示す。検出素子１０１と前置増幅回路２０の入力段の電界効果トランジスタ２は、雑音を低減するために、液体窒素又はペルチェ素子等による冷却装置７と冷却棒１２により低音で冷却されるようになっている。電子線５が試料９に照射されると、試料９からＸ線１が放射される。Ｘ線１はＸ線透過窓８を透過して検出素子１０１に入射すると、Ｘ線のエネルギーに比例した個数の電子正孔対に変換される。
【０００６】
以下、検出素子１０１で得られた信号の処理方法について説明する。検出素子１０１の電極に達した電子は、電荷積分型の前置増幅回路２０によりその個数に比例した高さを有する電圧パルス２２０に変換され、更に電圧パルス２２０は整形増幅器５１により、信号雑音比（Ｓ／Ｎ比）が高くなるように濾過され、電圧パルス３１０に整形される。
【０００７】
波形分析装置６３により電圧パルス３１０は波高分析されて、Ｘ線スペクトル４００に変換される。Ｘ線スペクトル４００は、Ｘ線検出素子１０１に入射したＸ線１のエネルギー分布、即ちある値のエネルギーのＸ線が何個検出されたかを表しており、スペクトルピークのエネルギー値から試料に含まれている元素種が、またスペクトルピークの面積から該元素の含有量が求められる。
【０００８】
以上のように、雑音を低減するために、検出素子を液体窒素又はペルチェ素子等による冷却装置により低温に冷却している。
従来のこの種の装置としては、試料分析装置において、コールドトラップ装置１０の低温パネル８０として、特に透磁率が大きいパーマロイと、熱伝導率が大きい無酸素銅と、によるクラッド材を用いて内外で二層構造となるようにした技術が知られている（例えば特許文献１参照）。また、−１００゜Ｃ以下の寒冷を発生しにくかったという問題を解決するために、磁性体と超伝導マグネットを用いて更に低温発生を実現できるようにした装置が知られている（例えば特許文献２参照）。また、パルス管冷凍機の圧縮機と膨張機の間に介在する配管や管継手等の耐圧性及び気密性を損なうことなく、コールドヘッドに対する圧縮機等の機械的な可動部品の運動に起因する微小な電気ノイズの影響を確実に防止することができ、これによって冷却対象の超高感度分析装置で安定した測定精度を得る装置が知られている（例えば特許文献３参照）。
【特許文献１】特開２００７−８０６９８号公報（段落００４２〜００５３、図１、図２）
【特許文献２】特開平７−２６０２７０号公報（段落００２１〜００３３、図１、図２）
【特許文献３】特開２００７−７１５１５号公報（段落００１１〜００２０、図１、図２）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
ＥＤＳ検出器において、その検出素子を冷却する手段として現在、液体窒素や電子冷却（ペルチェ冷却等）が用いられている。しかしながら、液体窒素はそれを汲んで入れる作業等の点で、その費用だけでなく人的工数も無視できない。また、安全面でもその取り扱いには注意を要する。
【００１０】
ペルチェ冷却は、そのような手間は省けるが、冷却温度（良くて−１００゜Ｃ）が十分とはいえない状況であり、ＥＤＳのデータは液体窒素温度まで冷却した方が明らかに優れる。一般的に冷却／冷凍というと、スターリング型の冷凍機が用いられているが、その大きさ及び振動や磁場の影響を考えると、電子顕微鏡等の荷電粒子線を用いた装置には不向きとされてきた。
【００１１】
近年は、冷凍機も機械的可動部分を減らしたパルスチューブ型冷凍機が開発されて小型化が進み、また低振動のタイプも登場してきた。図７はパルスチューブ型冷凍機の構成例を示す図である。パルスチューブ型冷凍機は、圧縮機３０と、放熱器３４と、膨張機３５と、低温端５０より構成されている。３１，３２は圧縮機３０内に設けられた対向動作を行なうピストンである。放熱器３４は圧縮機３０の上部に設けられている。低温端５０に、試料を冷却するための機構が接続される。ピストン３１，３２は対向型となっているため、振動をキャンセルすることができる。
【００１２】
５１はパルスチューブ、５２はガスピストン、５３はイナータンスチューブ、６０はバッファタンクである。このパルスチューブ型冷凍機では、可動部がなく、パルスチューブ５１内のガスピストン５２がその役割を担っている。流路内のガスとしては、例えばヘリウムガスが用いられる。イナータンスチューブ５３とバッファタンク６０とで、位相制御部を構成している。圧縮機３０において、ピストン３１，３２とこのピストン３１，３２を往復運動させる駆動部（図示せず）を含むリニアモータと、該リニアモータが内部に収容されるシリンダ３３とを備えている。
【００１３】
冷凍機は以上説明したような進展をしているが、まだ冷凍機を電子顕微鏡にそのまま取り付けることは難しい。寸法の長い冷却器など、冷却能力もそれ相応に要るため、冷凍機本体もある程度のボリュームが必要となる。そのため、振動を抑制する制振対策が必要である。更に、磁場漏れ対策が必要となる。パルスチューブ冷凍機では、ピストンが動くたびに磁場が漏れて測定に影響を与える。この場合、磁場漏れに関しては磁気遮蔽（磁気シールド）をすればよいが、放熱の兼ね合いも考慮しなければならない。
【００１４】
本発明はこのような課題に鑑みてなされものであって、磁気遮蔽，制振及び放熱に優れた冷凍装置を提供することを目的としている。
本発明の実施の形態の説明に先立ち、本発明の基本的な考え方について説明する。
【００１５】
１）磁気遮蔽
十分な遮蔽を行なうために、遮蔽する金属の材質と、その厚さを決定する必要がある。遮蔽効果を増すためには、多重のシールド形態をとるのが望ましい。また、材料が高価なため、大きく作ることはコスト上昇につながる。
【００１６】
２）制振
ここでは、マスダンパーを考える。図８に示すように、重りをバネやゴム等で浮かして対象物に取り付け、対象物の振動を抑制する。図８は冷凍機の構成概念図である。図において、４０は冷凍機、４１は該冷凍装置４０の上にバネを介して取り付けられたマスダンパー、４２は冷凍装置４０の周囲を取り囲んだシールドケース、４３はシールドケース４２の一端側に取り付けられたシールドケース４２内へ空気を送風するための放熱ファンである。４４は冷凍装置４０の下部に取り付けられた冷凍機放熱フィン、４５は放熱ファン４３の反対側に設けられた空冷スリットである。図中破線は空気の流れを示す。
【００１７】
ここで、対象物の重量や、抑える振動周波数によってこの設計値が変わる。目安であるが、１自由度系の希望する減衰比ζは抑制対象物とマスダンパーの重りの重量比をμとして次式のように表される。
【００１８】
ζ＝１／２√（μ／２）＋μ
この式を用いると、例えばζが０．３必要ならμ＝０．２、ζが０．２必要ならμ＝０．０８５となる。これで、マスダンパーの必要な重量が分かり、大きさも決まる。それで、マスダンパーを収容するシールドケースの大きさも決まってくる。
【００１９】
３）放熱
図８では、空冷方式を想定しているので、冷凍装置４０の放熱部に風が到達するよう、スリット４５を設ける必要がある。しかしながら、１）の磁気遮蔽のことを考えると、スリットの大きさを制限する必要がある。スリット４５を大きくすると、磁気シールド効果が小さくなるからである。図９はスリットの大きさと磁場漏れの関係を示す図である。図において、縦軸は漏れ磁場Ｂ（Ｔ）、横軸はスリット幅（ｍｍ）である。シールドケース４２の大きさは１００ｍｍ×３００ｍｍ×１００ｍｍを想定している。例えばスリット幅５ｍｍの場合の漏れ磁場は０．３５２Ｅ−０８、スリット幅２５ｍｍの場合は漏れ磁場は７．３７Ｅ−０８であるので、２５ｍｍスリットの場合が漏れ磁場が２１倍大きい。
【００２０】
図１０はスリットの中心からの位置と漏れ磁場の関係を示す図である。縦軸は漏れ磁場Ｂ（Ｔ）、横軸は中心部からのスリット位置ｈ（ｍｍ）である。これから、スリットを端においた方が漏れ磁場が大きいことが分かるが、図９に示すほどの開きはない。図１１にスリットの大きさと磁場漏れ及び放熱の関係を示す図である。縦軸が影響度、横軸がスリットの大きさである。実線は磁場漏れを、破線は放熱を示す。スリットの大きさと磁場漏れ及び放熱の関係は相反の関係にあることが分かる。
【００２１】
つまり、スリットの大きさを小さくすると、漏れ磁場の影響は少ないが、放熱上の問題が出てくる。これに対して、スリットの大きさを大きくすると、漏れ磁場の影響が大きくなるが、放熱対策は好ましいものとなる。そこで、放熱対策と漏れ磁場の影響とをバランスよく適用して、シールドケースを設計する必要がある。本発明では２重シールドを採用するが、１重目（内側）を遮蔽優先にして余り大きなスリットを開けないようにする。そして、冷凍機の冷却フィン(放熱部)を出しておく。２重目は、放熱優先にスリット径を決めるとよい。
【００２２】
本発明は、上述した諸点に鑑みてなされたものである。
【課題を解決するための手段】
【００２３】
（１）請求項１記載の発明に基づく冷凍装置は、冷媒ガスを圧縮する圧縮機と、圧縮機によって圧縮された冷媒ガスを膨張させて低温を得る膨張機と、圧縮機と膨張機の間に設けられ、圧縮機によって圧縮された冷媒ガスを冷却する放熱器とを備えた冷凍機と、前記圧縮機を包囲するように取り付けられ、複数の空気流出入穴を設けた１重目シールドと、前記放熱器に空気を吹き付けるファンと、空気流入用スリットおよび空気流出用スリットが設けられ、前記１重目シールド、前記放熱器及び前記ファンを包囲する２重目シールドと、前記圧縮機、前記１重目シールド又は２重目シールドに取り付けられた少なくとも１個のマスダンパーとで構成されることを特徴とする。
【００２４】
（２）請求項２記載の発明に基づく冷凍装置は、  冷媒ガスを圧縮する圧縮機と、圧縮機によって圧縮された冷媒ガスを膨張させて低温を得る膨張機と、圧縮機と膨張機の間に設けられ、圧縮機によって圧縮された冷媒ガスを冷却する放熱器とを備えた冷凍機と、前記圧縮機及び放熱器を包囲するように取り付けられ、複数の空気流出入穴を設けた１重目シールドと、空気流入用スリットおよび空気流出用スリットが設けられ、前記１重目シールドを包囲する２重目シールドと、前記放熱器に空気を流通させるため前記第１重目シールド内又は１重目シールドと２重目シールドとの間に配置されるファンと、前記圧縮機、前記１重目シールド又は２重目シールドに取り付けられた少なくとも１個のマスダンパーとで構成されることを特徴とする。
【００２５】
（３）請求項３記載の発明は、請求項１または２記載の冷凍装置において、マスダンパーを移動可能に設けたことを特徴とする。
（４）請求項４記載の発明に基づく冷凍装置は、冷媒ガスを圧縮する圧縮機と、圧縮機によって圧縮された冷媒ガスを膨張させて低温を得る膨張機と、圧縮機と膨張機の間に設けられ、圧縮機によって圧縮された冷媒ガスを冷却する放熱器とを備えた冷凍機と、前記圧縮機を包囲するように取り付けられた二重シールドと、前記圧縮機および膨張機の放熱部とに接続される水冷ジャケットと、該水冷ジャケットに取り付けられた除振機構とで構成されることを特徴とする。
【００２６】
（５）請求項５記載の発明は、荷電粒子線装置の試料室と鏡筒部のいずれか又は双方に、請求項１乃至４の何れかに記載の冷凍装置を設けたことを特徴とする。
【発明の効果】
【００２７】
請求項１記載の発明によれば、冷凍機が２重シールドされると共に、１重目シールドと２重目シールドの間に放熱器とそれを冷却するファンを配置するようにしたため、磁気遮蔽及び放熱に優れ、併せてマスダンパーにより振動を抑制することのできる冷凍装置を提供することができる。
【００２８】
請求項２記載の発明によれば、冷凍機が２重シールドされると共に、放熱器は１重目シールドの中に配置され、１重目シールド内又は１重目シールドと２重目シールドの間に放熱器へ冷却風を送るためのファンを配置するようにしたため、磁気遮蔽及び放熱に優れ、併せてマスダンパーにより振動を抑制することのできる冷凍装置を提供することができる。
【００２９】
請求項３記載の発明によれば、マスダンパーを移動可能に設けたことにより、制振性能を高めた冷凍装置を提供することができる。
請求項４記載の発明によれば、圧縮機の冷却を水冷式とすることにより、ファンを必要とせずに磁気遮蔽及び放熱に優れ、併せて振動を抑制することのできる冷凍装置を提供することができる。
【００３０】
請求項５記載の発明によれば、本発明を適用することにより、冷凍装置を備えた荷電粒子線装置を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３１】
以下、図面を参照して本発明の実施の形態を詳細に説明する。
図１は本発明の第１の実施の形態例を示す構成図である。図において４０は冷凍装置で、圧縮機４０ａ、放熱器４０ｂ、蓄冷器４０ｃ及び低温端４０ｄから構成され、低温端４０ｄを図示しない半導体Ｘ線検出器等に接続して検出器を低温に維持し、熱雑音の発生を防止する。４１は圧縮機４０ａを包囲するように設けられた１重目シールドであり、放熱器４０ｂは１重目シールドの外に位置する。４２は、１重目シールド４１を更に包囲するように配置される２重目シールドであり、前記放熱器４０ｂは、１重目シールド４１と２重目シールド４２との間の空間に位置し、蓄冷器４０ｃと低温端４０ｄは２重目シールド４２の外に位置する。４３は１重目シールド４１の上に載置されたマスダンパー(ＭＤ)で、この実施の形態では２基設けた場合を示している。４４は２重目シールドの側壁に設けられた導入スリット４５ａを介して２重目シールド内に空気を取り入れるために２重目シールド４２の側壁に取り付けられたファン、４５ｂは２重目シールド内から外へ空気を逃がすために２重目シールド４２の側壁に設けられた排出スリットである。なお、本実施の形態では、１重目シールド４１の前記ファン４４に面する部分に空気導入スリット４６ａ、前記２重目シールド４２に設けられた排出スリット４５ｂに面する部分に排出スリット４６ｂがそれぞれ設けられている。
【００３２】
このように構成された装置では、圧縮機４０ａを１重目シールド４１と２重目シールド４２により２重に遮蔽しているため、圧縮機のピストンが動作しても漏れ磁束を大幅に減少させることができる。従って、Ｘ線検出器に漏れ磁束が影響を与えることはなく、正確な測定を行なうことができる。そして、ファン４４を動作させることにより２重目シールド内に取り入れられた空気は、取り入れられた空気が排出スリット４５から２重目シールド外へ排出される間に、放熱器４０ｂが冷却される。また、取り入れられた空気の一部は、導入スリット４６ａおよび排出スリット４６ｂを介して１重目シールド４１の中を通過するため、圧縮機４０ａと放熱器４０ｂの間の比較的高温になる部分を空気により冷却することができる。このようにして、２重のシールドを行いながら、放熱器の冷却を適切に行うことができる。
【００３３】
なお、スリットの大きさに関しては、先に説明したように、以下のような配慮がなされている。すなわち、１重目シールド４１は遮蔽優先にし、導入スリット４６ａおよび排出スリット４６ｂとも余り大きなスリットを開けないようにする。そして、放熱器４０ｂを冷却するため、２重目シールド４２に設けるスリット４５ａ，４５ｂは、放熱優先にして比較的大きなスリット径とする。
【００３４】
更に本実施の形態では、ＭＤ４３を設けたため、振動を抑制することも可能となった。なお、本実施の形態では、ＭＤ４３は２基とし、振動の基本周波数と２倍の成分を打ち消すようにそれぞれチューニングしている。また、ＭＤ４３の取り付けは、調整可能なものとし、例えばレール上を移動でき、ビスで固定できるようにしておく構造が望ましい。図２はマスダンパーの移動のようすを示す図である。ＭＤ４３の下部にはレール４８が設けられており、Ｘ方向に自由に移動可能になっている。目的の位置までＭＤ４３を移動させたら、その位置でビスにより固定すればよい。
【００３５】
なお、ＭＤ４３はＸ方向だけではなく、Ｙ方向にも微調整できるようにしておけばより好ましい。このような構成にすると、冷凍機の取り付け方に起因するアンバランスな振動分の調整もできる。ここで、ＭＤ４３の重さは制振効果を発揮するため、重量比として０．１程度を目安とする。即ち、冷凍機４０の重さが１０kgなら１kgは必要となる。上記の
ＭＤ４３は受動的なものであるが、勿論、振動センサ付きの能動的な構造のダンパーにしてもよい。
【００３６】
本実施の形態では、マスダンパーを１重目シールド４１に２個取り付けるようにしたが、２重目シールド４２に取り付けるようにしても良く、さらには圧縮機４０ａに直接取り付けるようにしても良く、個数も１個でも良い。
【００３７】
以上、説明したように、第１の実施の形態によれば、磁気遮蔽，放熱及び制振に優れた冷凍装置を提供することができる。また、マスダンパーを２次元的に配置可能にすることにより、制振機能を高めることができる。
【００３８】
図３は本発明の第２の実施の形態例を示す構成概念図である。図において７０は、圧縮機７０ａ、放熱器７０ｂ、蓄冷器７０ｃ及び低温端７０ｄからなる冷凍装置である。本実施の形態においても、１重目シールド７１と２重目シールド７２とが設けられるが、本実施の形態においては１重目シールド７１が圧縮機７０ａと放熱器７０ｂを包囲し、２重目シールド７２が１重目シールド７１を包囲するように配置される。
【００３９】
そして、２重目シールド内に空気を取り入れるために２重目シールド７２の側壁に設けられた導入スリット７５ａの位置にファン７４が取り付けられると共に、２重目シールド内から外へ空気を逃がすために２重目シールド７２の側壁に排出スリット７５ｂが設けられている。さらに、１重目シールド７１の前記ファン７４に面する部分に空気導入スリット７６ａ、前記２重目シールド７２に設けられた排出スリット７５ｂに面する部分に排出スリット７６ｂがそれぞれ設けられている。
【００４０】
図３においては、マスダンパー(ＭＤ)７３は圧縮機７０ａの上面に並べて２個取り付けられているが、取り付け位置は圧縮機のどこでも良く、例えば圧縮機の下面に放熱器７０ｂを挟むように２個取り付けても良い。さらには、第１の実施の形態のように１重目シールドに取り付けても良いし、２重目シールド７２に取り付けても良い。
【００４１】
このように構成された装置では、２重シールドによる漏れ磁束の減少は第１の実施の形態と同様に得られる。そして、ファン７４を動作させることにより２重目シールド内に取り入れられた空気は、導入スリット７６ａおよび排出スリット７６ｂを介して１重目シールド７１の中を通過するため、圧縮機４０ａと放熱器４０ｂを空気により冷却することができる。このようにして、第１の実施の形態と同様に、２重のシールドを行いながら、放熱器の冷却を適切に行うことができる。
【００４２】
また、図３に示すように、ＭＤ７３が圧縮機７０ａに直接取り付けられた場合には、制振力は図１のように１重目シールドに取り付けた場合に比較して強くなる。また、ＭＤ７３が放熱部７０ｂを挟むように圧縮機７０ａに取り付けられた場合には、１重目シールド７１及び２重目シールド７２を小型化することが可能となる。このように、第２の実施の形態においても、磁気遮蔽，放熱及び制振に優れた冷凍装置を提供することができる。なお、第２の実施例では空冷ファンは１重目シールドと２重目シールドとの間に配置したものについて説明したが、空冷ファンを１重目シールドの内側に配置するようにしたものであってもかまわない。
【００４３】
以上、実施例１，２に示した空冷ファンは空気をシールド外部から押し込んで放熱器に吹き付けるようなものについて述べたが、これとは逆にシールド内の空気を外へ吐き出すように送風する空冷ファンであっても構わない。しかし、この場合、導入スリットと排出スリットはその役目が逆転することは当然である。
【００４４】
図４は本発明の第３の実施の形態例を示す構成概略図である。図において８０は、圧縮機８０ａ、放熱器８０ｂ、蓄冷器８０ｃ及び低温端８０ｄからなる冷凍装置である。本実施の形態では、圧縮機８０ａが１重目シールド８１及び２重目シールド８２によって包囲される。１重目シールド８１及び２重目シールド８２にはスリットが開けられておらず、密閉状態となっている。放熱器８０ｂは、２重目シールド８２の外に位置するが、その周囲を水冷ジャケット８３によって囲われているため、図示されていない。８６は、水冷ジャケットに取り付けられた除振装置である。
【００４５】
本実施の形態によれば、放熱器の冷却が水冷ジャケット８３によって行われるため、第１及び第２の実施の形態で存在したファンを除くことができる。そして、ファンが無くなる、圧縮機８３を１重目シールド８１及び２重目シールド８２による完全な密閉２重シールドで覆うことが可能となる。この結果、圧縮機からの磁束の漏れ出しを更に低減することができる。併せて、除振機構８６により振動も低減される。
【００４６】
このように、本実施の形態によれば、放熱器を水冷ジャケットにより冷却することにより、ファンが不要で、密閉２重シールドにより磁束の漏れ出しを更に低減でき、併せて除振機構により振動も低減することができ、磁気遮蔽，放熱及び制振に優れた冷凍装置を提供することができる。
【００４７】
図５は本発明の第４の実施の形態例を示す構成概念図である。この実施の形態は、電子顕微鏡に本願発明に係る冷凍機を複数設けたものである。即ち、本発明の冷凍装置２００が電子顕微鏡の鏡筒１１０及び試料室１１１の真空排気系に取り付けられたものである。このように冷凍装置を各真空排気系に取り付けることにより、排気ガスの吸着トラップとして機能するので、真空の質を向上させることが可能である。
【００４８】
このように、第４の実施の形態によれば、必要な箇所が所定温度だけ冷却された荷電粒子線装置を提供することができる。
以上、説明したように、本発明によれば、磁気遮蔽，制振及び放熱に優れた冷凍装置及び荷電粒子線装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００４９】
【図１】本発明の第１の実施の形態例を示す構成図である。
【図２】マスダンパーの移動のようすを示す図である。
【図３】本発明の第２の実施の形態例を示す構成概念図である。
【図４】本発明の第３の実施の形態例を示す構成概念図である。
【図５】本発明の第４の実施の形態例を示す構成概念図である。
【図６】従来装置の構成例を示す図である。
【図７】パルスチューブ冷凍機の構成例を示す図である。
【図８】冷凍機の構成概念図である。
【図９】スリットの大きさと磁場漏れの関係を示す図である。
【図１０】スリットの中心からの位置と漏れ磁場の関係を示す図である。
【図１１】スリットの大きさと磁場漏れ及び放熱の関係を示す図である。
【符号の説明】
【００５０】
４０  冷凍装置
４０ａ圧縮機
４０ｂ放熱器
４０ｃ蓄冷器
４０ｄ低温端
４１  １重目シールド
４２  ２重目シールド
４３  マスダンパー
４４  ファン
４５  排出スリット
４６ａ導入スリット
４６ｂ排出スリット
【図１】
2010007881.tif 000003
【図２】
2010007881.tif 000004
【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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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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