(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
荷電粒子照射による二次電子放出を測定する二次電子放出率測定器であって、電子反射電極、静電レンズ、二次電子コレクター、サンプルホルダーを含むような構造とされており、該静電レンズ及び該電子反射電極により荷電粒子ビームを調整できるようにしてあって、荷電粒子生成源を含む真空容器内に設置することで二次電子放出率を測定できるようになっている二次電子放出率測定器。
【請求項２】
静電レンズ、電子反射電極、二次電子コレクター、サンプルホルダーにおいての電荷量測定手段と電圧印加手段がコンピュータを通して制御されるようになっている請求項１に記載の二次電子放出率測定器。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
放電現象や荷電粒子ビームを扱うプラズマディスプレイパネル等のデバイスから放出される二次電子放出率測定器に関する。
【０００２】
【従来の技術】
荷電粒子又は中性粒子が物質に入射すると二次電子が放出される。一入射粒子当たりの二次電子の個数を二次電子放出率という。この二次電子放出率を知ることは、放電現象、荷電粒子ビーム等を扱うデバイスにとって非常に重要なことである。特にプラズマディスプレイパネルの放電セル内で使用されている酸化マグネシウム保護膜の二次電子放出率は、プラズマディスプレイパネルの消費電力、輝度及び映像コントラストなどに大きな影響を与える。この二次電子放出率を測定することで保護膜の良否をデバイスの設計段階で予見することができる。
【０００３】
上記従来技術としては、例えば、テレビジョン学会技術報告ＩＰＵ９５−７１、５１ページ（１９９５年）、特開平１１−２３０９２３公報、特開平６−２４２０３２公報等で公知である。このものは荷電粒子による二次電子放出率の測定に際して、荷電粒子発生源、サンプルホルダー、入射電流測定装置、放出二次電子電流測定装置及びそれらの制御用装置で構成されている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら上記従来例は、荷電粒子生成源の種類によってはイオン源から幾らかの電子も同時に放出されていて、この電子が雑音となって二次電子放出率の高精度な測定を妨げている。さらに、複雑な装置の組み合わせであるため、高額でメンテナンスも容易ではなかった。従って、近年多くの研究機関乃至企業がプラズマディスプレイパネル用保護膜の研究開発に参画し始めたが、規模の小さな研究機関乃至企業においては二次電子放出率に関する研究を行うのは困難であった。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明は、荷電粒子照射による二次電子放出を測定する二次電子放出率測定器であって、電子反射電極、静電レンズ、二次電子コレクター、サンプルホルダーを含むような構造とされており、該静電レンズ及び該電子反射電極により荷電粒子ビームを調整できるようにしてあって、これを荷電粒子生成源を含む真空容器内に設置することで、二次電子放出率を測定できるようになっているので、従来の測定装置とは異なり、サンプルホルダー自体が二次電子電流ディテクター、静電レンズ及び反射電極を含むように構成することにより静電レンズは荷電粒子線を絞り、さらに反射電極は不必要な入射電子を反射させる等の機能が付加されるため、荷電粒子ビーム発生装置の種類によらず二次電子放出率を高精度に測定することができる。
【０００６】
また、上記発明に関わる静電レンズ、電子反射電極、二次電子コレクター、サンプルホルダーにおいての電荷量測定手段と電圧印加手段がコンピュータを通して制御されるようになっている場合は、二次電子放出率を自動的に測定できる。
【０００７】
【発明の実施形態】
以下、本発明の実施の形態について、図１及び図２を用いて説明する。
【０００８】
図１は一般的な二次電子放出率測定装置全体の構造図である。二次電子放出率測定装置全体は真空容器１０１と、荷電粒子発生源１０２と、荷電粒子ビームを調整するための静電レンズ１０４と、電子反射電極１０５と、二次電子をコレクトするための二次電子コレクター１０６と、サンプルホルダー１０８と、サンプルホルダー１０８での流入電荷量を測定する電流計１０９と、二次電子コレクター１０６での流入電荷量を測定する電流計１１０と、二次電子コレクター１０６に電圧を印加するための電圧印加手段１１１と、荷電粒子生成源１０２に電圧を印加するための電圧印加手段１１２を有する。二次電位放出率測定の際は荷電粒子生成源１０２から荷電粒子ビーム１０３が照射され、照射された荷電粒子ビーム１０３は、静電レンズ１０４と、電子反射電極１０５により調整され、試料１０７に到達する。試料１０７に達した荷電粒子ビーム１０３の電荷量はサンプルホルダー１０８に取り付けられた電流計１０９により測定される。試料から放出される二次電子は二次電子コレクター１０６で捕獲され電流計１１０で測定される。二次電子コレクター１０６に電圧を印加しない状態では全ての二次電子を捕獲することはできないが、二次電子コレクター１０６に電圧印加手段１１１を用いて正の電圧を印加することで全ての二次電子を捕獲することができる。
【０００９】
図２は本発明の二次電子放出率測定器の要部概念図である。この図では、反射電極及び静電レンズ用に用いられる電極２０１、２０２、２０３と二次電子コレクター２０４と、サンプルホルダー２０６を含んでいて、前記電極間の絶縁のため絶縁層２０７、２０８、２０９、２１０を含んでいて、前記電極の電荷量測定又は電圧印加を行うための導線２１１、２１２、２１３、２１４、２１５を含んでいて、全体のサイズは２１６になるように作製されている。前記電極２０１、２０２、２０３と前記絶縁層２０７、２０８、２０９と、前期二次電子コレクター２０４は開口部を有しており、荷電粒子ビームが通り抜けるような構造になっている。電極の数は図中では３つであるが、この限りではない。絶縁層の配置の方法もこの限りではない。電極２０１、２０２、２０３のサイズ又は印加する電圧は使用する荷電粒子ビームのエネルギーを考慮し、レンズ効果が適切な値になるように決定する。レンズ効果はイオンビームが二次電子コレクター２０４に衝突しないように決定する。荷電粒子生成源によっては大量の電子を同時に放出するものがあるので、その場合は電子が流入しない条件で電極を作動させる。試料２０５は弾性のある金属の支持具（図示しない）によってサンプルホルダー２０６に固定されている。荷電粒子ビームはこの金属の支持具に衝突しないように制御されている。従って、被測定物が絶縁物の場合においても、この金属の支持具により絶縁物表面で電流が流れ、試料に照射された荷電粒子ビームの電荷量を測定することができる。
【００１０】
【発明の効果】
以上のように本発明によれば、静電レンズ用電極と、電子反射用電極と、二次電子捕獲用電極と、試料載置用電極を含むように二次電子放出率測定器を作製することで、小型で安価な二次電子放出率測定器を提供できるという効果が得られた。
【図面の簡単な説明】
【図１】二次電子放出率測定器全体の構成図
【図２】二次電子放出率測定器の要部説明図
【符号の説明】
１０１  真空容器
１０２  イオン源（荷電粒子発生源）
１０３  イオンビーム
１０４  静電レンズ
１０５  電子反射電極
１０６  二次電子コレクター
１０７  試料
１０８  サンプルホルダー
１０９  電流計
１１０  電流計
１１１  二次電子コレクター用電圧印加部
１１２  イオン源用電圧印加部
２０１  電極
２０２  電極
２０３  電極
２０４  二次電子コレクター
２０５  試料
２０６  サンプルホルダー
２０７  絶縁層
２０８  絶縁層
２０９  絶縁層
２１０  絶縁層
２１１  導線
２１２  導線
２１３  導線
２１４  導線
２１５  導線
２１６  二次電子放出率測定器のサイズ
【図１】
0003577593.tif 000002
【図２】
0003577593.tif 000003