(57)【要約】【課題】  大きな磁場強度が得られかつコンパクトな磁場レンズ用磁気回路を提供する。【解決手段】  上下方向に電子ビームが透過する中心孔１７を有し、中心孔１７の周囲に略球状に形成された磁石ユニット１１を備え、磁石ユニット１１は、電子ビームの光軸と同方向の磁化方向を有しかつ各々の頂部が対向するように配置された一対の円錐台状主磁石部材１２、１６と、各円錐台状主磁石部材の周囲に配置されかつ相隣る磁石部材と異なる磁化方向を有する複数の補助磁石部材１３、１４、１５と、円錐台状主磁石部材１２、１６の頂部に固着されたポールピース１９からなるとともに、磁石ユニット１１は、ポールピースにて形成される空隙中心にて中心孔１７の軸線と直交する面を基準面として上下対称に形成されかつ主磁石部材の外周面に接する内接円の直径（Ｄ１）／主磁石部材の内面に接する内接円の直径（Ｄ２）が２以上である。【選択図】        図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
上下方向に電子ビームが透過する中心孔を有し、前記中心孔の周囲に略球形状に形成された磁石ユニットを備え、前記磁石ユニットは、前記電子ビームの透過方向と同方向の磁化方向を有しかつ各々の頂部が対向するように配置された一対の円錐台状主磁石部材と、前記各円錐台状主磁石部材の周囲に配置されかつ相隣る磁石部材と異なる磁化方向を有する複数の補助磁石部材と、前記一対の円錐台状主磁石部材の頂部に空隙を形成して対向するように固着された強磁性体で形成された一対のポールピースと、前記空隙に発生する磁場強度を調整する手段からなるとともに、前記磁石ユニットは、前記空隙中心にて前記中心孔の軸線と直交する面を基準面として上下対称に形成されかつ前記主磁石部材の底面に接する内接円の直径（外径）／前記主磁石部材の頂面に接する内接円の直径（内径）が２以上であることを特徴とする磁場レンズ用磁気回路。
【請求項２】
前記磁石ユニットは、４〜７組の磁石部材を有することを特徴とする請求項1に記載の磁場レンズ用磁気回路。
【請求項３】
前記磁石ユニットは、外径／内径が２．５〜５の範囲にあることを特徴とする請求項１又は２に記載の磁場レンズ用磁気回路。
【請求項４】
前記磁石部材に試料挿入用の隙間が形成されていることを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載の磁場レンズ用磁気回路。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、走査型電子顕微鏡あるいは透過型電子顕微鏡などで電子ビームを収束させる磁場レンズを構成する磁気回路に関する。
【背景技術】
【０００２】
各種材料の観察手段としては、透過型電子顕微鏡（ＴＥＭ）や走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）が使用されている。これらの電子顕微鏡は、電子源、磁場レンズ、偏向・非点収差光学系から構成される電子光学系と試料室とこれらを真空にする排気系からなる本体と、電気・制御回路とを備えている。例えば、ＴＥＭは、電子銃から放出された電子を加速した後、試料に照射する複数段の磁場レンズを含む照明光学系と、試料を透過した電子を拡大し、蛍光スクリーンに映し出す複数段の磁場レンズを含む拡大光学系を備えている。また、ＳＥＭは、電子源から放出された電子ビームを陽極で加速した後、磁場レンズで試料上に集束させた電子プローブを二次元走査し、次いで試料から放出される２次電子や反射電子などの信号量の違いに基づいて拡大像を得るように構成されている。電子顕微鏡では、分解能が高くかつ明るい電子像を得るために、サイズが小さくまた輝度が高い電子源が使用されるとともに、電子源と磁場レンズの軸合わせや、磁場レンズの短焦点距離化や磁場分布の急峻化等による色収差や球面収差の低減が図られている。また、試料を撮影する際、より鮮明な写真を得るために、時間的な磁場変動率をより低く抑えることが課題となっている。
【０００３】
上記磁場レンズは、電子ビームの収束に必要な磁場（１〜２Ｔ）を発生させるために、強磁性体からなるヨークとそれに巻回されたコイルを含む電磁石を使用した磁場型レンズとして構成するのが一般的である。しかして、ナノオーダーといった高い分解能（または解像度）を達成するために、時間的安定度の高いことが必要とされるので、コイルに電流変動率の低い（例えば１０−２％以下）、高精度の定電流電源を接続し、さらにコイルの発熱による磁場変動を抑制するために、コイルの冷却を精密に制御することが行われる。したがって電磁石が組込まれた磁場レンズは、大型化し、高価な装置となり、また多大な維持管理費用を要するという問題がある。
【０００４】
そこで磁場レンズに、電磁石の代わりに永久磁石を組み込むことが提案されている。例えば特許文献１には、対物レンズ、中間レンズ、投射レンズから構成される３段の結像レンズ系中の投射レンズとして光軸に対して出し入れ可能な永久磁石レンズを使用したときに、散乱電子による迷像を防止するために、投射レンズを光軸上に入れると投射レンズと連動して、結像に関与しない電子線を遮断する遮光板を光軸上にセットされるようにした電子顕微鏡が記載されている。
【０００５】
特許文献２には、永久磁石と電磁コイルを光軸に沿って配置し、永久磁石と電磁コイルに共通の磁気回路を形成し、永久磁石と電磁コイルの位置にギャップを有するヨークを備えた磁場型レンズが記載されている。
【０００６】
特許文献３には、間隙の中央部分に１．０Ｔ以上の高い磁場を発生させるために、純鉄又はＦｅＣｏ合金からなる、中央に孔を設けたポールピースと、ポールピースの周囲に４個以上設けられ、磁化の向きが連続的に変化している永久磁石とからなる磁気回路と、その磁気回路の永久磁石とは磁化の向きが反対である永久磁石を設けた磁気回路と対向させて配置する磁場発生装置が記載されている。
【０００７】
また、磁場レンズとは異なる用途においても、磁場強度の高い磁気回路が必要とされることがあるので、種々の磁気回路構造が提案されている。特許文献４には、頂点部を切り欠いた二等辺三角板状の永久磁石を８枚組合せて板状の八角柱体となし、その中心部に形成された空隙部に八角柱体の軸方向と直交する向きの磁場を発生させ、磁場に垂直な方向に励起レーザ光を照射し、それと同一平面内で励起レーザ光と直交する方向にテラヘルツ放射を発生させるようにしたヨークレス磁気回路が記載されている（図５参照）。特許文献５には、粒子加速器などに使用されるハールバッハ型磁気回路を有する磁場発生装置が記載されている。この磁場発生装置は、円筒形ホルダー内に底辺にステンレスベースを有する台形状の永久磁石を１２枚組合せて板状の１２角柱体となした第１磁気回路の内側に、二等辺三角板を３枚組合せて形成した１．６Ｔ以上の飽和磁化を有する一対のポールピースとこれらを磁気的に結合する永久磁石からなる第２磁気回路とを備えている（図１、図２参照）。特許文献６には、電子ビームの収束などに使用される、磁化方向の異なる複数の永久磁石を組合せた球状の磁気回路が記載されている（図１、図２参照）。
【特許文献１】特公昭５９−２３０６５号公報（第１〜２頁、図２）
【特許文献２】特開平５−１２８９８６号公報（第２〜３頁、図１、図２）
【特許文献３】特許第２６９９２５１号公報（第２〜３頁、図１、図２）
【特許文献４】特開２００１−６８７６３号公報（第２〜３頁、図５）
【特許文献５】特開２００２−２８９４２５号公報（第２〜４頁、図１、図２）
【特許文献６】米国特許第４，８３７，５４２号明細書（第２〜４欄、図１、図２）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
特許文献１及び特許文献２に記載されたように、電磁石の代わりに単純に永久磁石を使用しただけの磁気回路では、大きな磁場強度が得られないという問題がある。特許文献３に記載された磁場発生装置は、従来の永久磁石型磁気レンズよりは高い磁場強度が得られるが、それでも分解能または解像度の向上のためにさらに高い磁場強度を得ようとすると大型の磁石が必要とされるので、コンパクトな装置が実現できないという問題がある。
【０００９】
特許文献４の図５に記載されたヨークレス磁気回路によれば、八角柱体状の磁気回路を形成しているので、この磁気回路をそのまま磁場レンズに適用しても、磁界方向に対して垂直に透過する電子ビームを収束させることができないという問題がある。特許文献５に記載された磁場発生装置は、第１の磁気回路の内部に設けられた一対のポールピースを磁気的に結合するための永久磁石を備えており、また磁気回路が円柱状に形成されているので、電子ビームの収束に供し得るようなコンパクトな装置を実現できないという問題がある。特許文献６に記載された磁気回路は、球状を呈するが、永久磁石のみで形成されているので、外部への漏洩磁束が多くなり、電子ビームの収束が不十分になるという問題がある。
【００１０】
従って、本発明の目的は、電子ビームの透過方向に沿って高い磁場強度を得ることが可能でしかもコンパクトな磁場発生装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記目的を達成するために、本発明の磁場レンズ用磁気回路は、上下方向に電子ビームが透過する中心孔を有し、前記中心孔の周囲に略球形状に形成された磁石ユニットを備え、前記磁石ユニットは、前記電子ビームの透過方向と同方向の磁化方向を有しかつ各々の頂部が対向するように配置された一対の円錐台状主磁石部材と、前記各円錐台状主磁石部材の周囲に配置されかつ相隣る磁石部材と異なる磁化方向を有する複数の補助磁石部材と、前記一対の円錐台状主磁石部材の頂部に空隙を形成して対向するように固着された強磁性体で形成される一対のポールピースと、前記空隙に発生する磁場強度を調整する手段からなるとともに、前記磁石ユニットは、前記空隙中心にて前記中心孔の軸線と直交する面を基準面として上下対称に形成されかつ前記主磁石部材の底面に接する内接円の直径（外径）／前記主磁石部材の頂面に接する内接円の直径（内径）が２以上であることを特徴とするものである。
【００１２】
本発明においては、前記磁石ユニットは、磁場レンズ用磁気回路に要求される磁場強度や製造コスト等の観点から４〜７組の磁石部材を有することが好ましい。
【００１３】
本発明においては、前記磁石ユニットは、磁場レンズ用磁気回路に要求される磁場強度（空隙中心における磁束密度）や磁気効率等の観点から外径／内径が２．５〜５の範囲にあることが好ましい。
【００１４】
本発明においては、前記磁石ユニットを構成する磁石部材の所定位置に試料挿入用の隙間を形成することが好ましい。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、電子ビームが透過する中心孔を有する磁石ユニットは、相隣る磁石部材と異なる磁化方向を有する複数の磁石部材を組合せて略球形状に形成されるとともに、中心孔を取り囲む主磁石部材の頂部にポールピースが固着されているので、主磁石部材から発生する磁束が外部に漏洩することが防止され、もって電子ビームが透過する中心孔内に大きな磁場が発生しかつ、前記空隙に発生する磁場強度を調整する手段（後述の磁場調整用コイル又は隙間ｈを機械的に調整する機構）を有するコンパクトな磁場レンズ用磁気回路を実現することができる。
【００１６】
特に本発明の磁気回路は、ポールピースを一対の主磁石部材にこれらが相対する面に付設するので、磁気抵抗が低減されることにより、前記中心孔内に大きな磁場を発生できることに加えて、上記中心孔に存在する電子ビームが収束される領域において０．１〜１．０Ｔ／ｍｍ程度の大きな磁場勾配を付けることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
以下本発明の詳細を添付図面により説明する。
図１は本発明が適用される透過型電子顕微鏡の光学系の一例を示す模式図、図２は本発明が適用される走査型電子顕微鏡の光学系の一例を示す模式図、図３は本発明の実施の形態に係る磁気回路の半分を模式的に示す斜視図、図４は図３の一部を拡大した断面図、図５は図３の磁気回路の一部を示す正面図、図６は図４の磁気回路の外径／内径の値とポールピース間の空隙における磁束密度分布の最大値との関係を示す図、図７は図４の磁気回路におけるＺ軸方向の磁束密度分布の一例を示す図である。
【００１８】
まず本発明が適用される電子顕微鏡の光学系を図１及び図２により説明する。ＴＥＭ１００は、図１に示すように、電子銃１から放出された電子を加速して試料２に照射する、投影レンズ３１、３２を含む複数段の磁場レンズを有する照明光学系３と、試料２を透過した電子を拡大し、蛍光スクリーン４に映し出す、対物レンズ５１、拡大レンズ５２、投影レンズ５３を含む複数段の磁場レンズを有する拡大光学系５を備えている。ＳＥＭ１０１は、図２に示すように、電子銃１から放出された電子を、集束レンズ６１及び対物レンズ６２を含む複数の磁場レンズからなる縮小光学系６で細く絞り、この電子を、操作コイルを用いて矩形状に走査し、次いで電子照射で試料２から発生した２次電子を検出器７で検出し、この信号をＣＲＴ８の輝度信号として像を得る。
【００１９】
図３及び図４に示すように、上記の磁場レンズを構成する磁気回路１０は、上下方向に電子ビームが透過する中心孔１７を有する一対の主磁石部材１２、１６と、これらの間に介装された補助磁石部材１３、１４、１５からなり、後述する一対のポールピース１９、１９にて形成される空隙の中心Ｐにて中心孔１７の軸線と直交する面を基準面として上下対称に形成されるとともに、中心孔１７の軸線に対して回転対称に形成された磁石ユニット１１を備えている。さらに磁石ユニット１１の内部には、解像度の微調整を行うために、Ｚ軸の中心部（Ｐ点及びその近傍）に例えば１Ｔ未満の磁場を発生する磁場調整用コイル９が配設されている。
【００２０】
上記磁気回路１０において、中心孔１７の直径ｄは、例えば２〜１０ｍｍ程度の寸法に設定することができる。また磁石ユニット１１の内部には、試料を挿入できるようにするために、補助磁石部材１４の中間（Ｘ軸を含む面）部に隙間ｈが形成されている（図４参照）。隙間ｈは、例えば２０ｍｍ以下、好ましくは１〜１０ｍｍの寸法に設定することができる。隙間ｈが１ｍｍ未満では試料の挿入が困難となり、隙間ｈが２０ｍｍ超では後述する一対のポールピース間に形成される磁場強度が１．０Ｔ未満となり有用ではなくなる。磁石ユニット１１の内部に磁場調整用コイル９を設けることにより、磁石ユニット１１の大型化を伴わずに、Ｚ軸の中心部に発生する磁場強度を微調整することができる。但し、電子ビームの光軸を磁石ユニット１１の中心孔１７の軸線（磁気回路の中心軸）と一致させるために、磁場調整用コイル９に供給する電流を適切な値に制御することが必要となる。
【００２１】
磁石ユニット１１を構成する一方の主磁石部材１２は、電子ビームの透過方向に沿った磁化方向（Ｍ１）を有するように、所定方向に磁化された複数の永久磁石片１２−１、１２−２、…を円錐台状に組み合わせて形成されている（図３参照）。他方の主磁石部材１６は、電子ビームの透過方向に沿った磁化方向（Ｍ５）を有するように、主磁石部材１２を形成する永久磁石片と逆方向に磁化された複数の永久磁石片１６−１、１６−２、…を円錐台状に組み合わせかつ主磁石部材１２の頂部と向き合うように配置されている。上記永久磁石片はいずれも、平面からみて扇形状に形成されかつ略三角形状の断面を有し、中心角θ１＝２２．５°かつ円弧角θ４＝３０°となるように形成された永久磁石である。
【００２２】
一方の主磁石部材１２の周囲には、主磁石部材１２の磁化方向と直交する磁化方向（Ｍ２、Ｍ８）を有する補助磁石部材１３が配置されている。他方の主磁石部材１６の周囲には、主磁石部材１６と直交する磁化方向（Ｍ４、Ｍ６）を有する補助磁石部材１５が配置されている。さらに補助磁石部材１３と補助磁石部材１５との間には、これらの磁化方向と直交する磁化方向（Ｍ３、Ｍ７）を有する補助磁石部材１４が配置されている。補助磁石部材１３は、中心角θ２＝４５°でかつ円弧角θ４＝３０°の複数の永久磁石片１３−１、１３−２、…を円周方向に並べて形成されている。補助磁石部材１５も、永久磁石片１３−１、１３−２、…と同一の中心角及び円弧角を有する複数の永久磁石片１５−１…を円周方向に並べて形成されている。補助磁石部材１４は、永久磁石片１２−１、１２−２、…と同一の中心角θ１（＝２２．５°）及び円弧角θ４（＝３０°）で楔状に形成された永久磁石片１４ａ（１４ａ−１、１４ａ−２…）と、永久磁石片１４ａ−１、１４ａ−２、…と同一の中心角及び円弧角を有する複数の永久磁石片１４ｂ（１４ｂ−１、１４ｂ−２…）を各々円周方向に並べて形成されている。
【００２３】
円錐台状の主磁石部材１２、１６（図４参照）は、その底面に接する内接円Ｃ１の直径（以下外径といい、Ｄ１で表す）と頂面に接する内接円Ｃ２の直径（以下内径といい、Ｄ２で表す）との比率（Ｄ１／Ｄ２）が２以上になるような寸法に設定することが好ましく、より好ましい範囲は２．５〜５である。これは、Ｄ１／Ｄ２の値が２未満であると、磁気回路の中心（Ｐ点）に発生する磁束密度が低下し、Ｄ１／Ｄ２の値が大きくなると磁気回路が大型化するからである。
【００２４】
各主磁石部材１２、１６の頂部にはそれぞれ、Ｐ点近傍に磁気勾配が付いた磁束密度分布を得るために、円錐台状のポールピース１９が固着されている。なお、ポールピース１９にも主磁石部材１２、１６に形成されている中心孔１７と軸線を一致する電子ビーム透過用の中心孔を形成する。実用上、ポールピース１９は純鉄又はＦｅＣｏ合金（パーメンジュール等）等の飽和磁化の高い強磁性材料で形成することが好ましい。またポールピース１９の形状は、主磁石部材１２、１６からＰ点に向って断面積が減少する形状であれば、円錐台状に限定されず、他の断面形状でもよい。
【００２５】
図３に示す磁石ユニット１１によれば、複数組（図３では５組：主磁石部材１２、１６及び補助磁石部材１３、１４、１５）の永久磁石部材が、相隣る磁石部材の磁化方向が異なるように組み合わされて多極の閉じた磁気回路が形成されるので、各磁石部材から発生する磁束が、磁石ユニット１１の内部に効率よく収束される。特に、主磁石部材１２、１６の先端にポールピース１９、１９が設けられているので、主磁石部材１２、１６から発生する磁束が外部に漏洩せず、中心孔１７に有効に収束される。すなわち図３に示す磁気回路構造によれば、Ｐ点の近傍では電子ビームが通過する方向（Ｚ軸方向）に最大１．０Ｔ／ｍｍ程度の磁気勾配が付くので、中心部に大きな磁場を発生することができる。しかも、図５に示すように、磁気回路のうち電子ビームが突入する部分の外周面（補助磁石部材１３の外周面）にテーパが付いているので、磁気回路内に入射した電子ビームを良好に収束することができる。
【００２６】
本発明の磁気回路を組み立てる場合、磁場強度の点から、永久磁石部材は４組以上あればよいが、多すぎると磁気回路の製造コストが増加するので、７組以下が好ましい。永久磁石部材の組数は、各永久磁石片の中心角（θ１、θ２、θ３）を調整することにより、設定することが可能であり、例えば４組の場合は、補助磁石部材１４ａ、１４ｂを省略して、θ１＝３０°、θ２＝６０°とし、７組の場合は、補助磁石部材１３、１５を各２組とし、θ１＝θ３＝１５°、θ２＝３０°（補助磁石部材１３、１５はそれぞれθ２＝３０°の２組の磁石部材を一体化して構成）に設定すればよい。また円弧角θ４は、磁石片の製造及び磁気回路の組立の容易さを考慮して設定すればよい。
【００２７】
ＴＥＭあるいはＳＥＭにおいては、高い倍率観察になるほど電子ビームを縮小するので、非点収差光軸（Ｚ軸）に対して直交するＸ軸方向とＹ軸方向（図５において紙面に対して垂直な方向）の焦点位置が異なることにより発生する収差（非点収差）によって電子ビームを回転対称に集束できなくなりビーム形状が歪むので、非点収差を補正することが重要である。そのために、本発明では、磁石ユニットが少なくとも一対のポールピースにて形成される空隙中心にて中心孔の軸線と直交する面を基準面として上下対称に形成されることが必要であり、さらに良好な特性を得るためには磁石ユニット及びポールピースが高精度の回転対称性を維持できるように組立てることが必要である。
【００２８】
本発明において、磁石ユニットを構成する永久磁石は、公知の磁石材料で形成することができるが、高い磁場強度を得るために希土類磁石を使用することが好ましく、特に、Ｒ２ＴＭ１４Ｂを主相とするＲ−ＴＭ−Ｂ系異方性焼結磁石（ＲはＮｄ、Ｐｒ、Ｄｙ等のＹを含む希土類元素の少なくとも１種であり、ＴＭはＦｅまたはＦｅとＣｏである。）を使用することがより好ましい。
【００２９】
ＳＥＭにおいて、安定した電子ビームを発生させて試料の観察を行うためには、電子銃部、光学系、試料ステージ及び試料交換室を適切に真空排気することが必要であり、光学系においてはコンタミネーションの原因となるハイドロカーボンの少ない真空の維持が必要とされる。したがって本発明の磁気回路は、密閉容器内に収容され、例えば、コールドトラップ付の油拡散ポンプと背圧を維持するための油回転ポンプを利用して、補助磁石部材１４の中間に形成された隙間ｈ（図４参照）から１０−３Ｐａ以上の高真空排気を行うことが好ましい。
【００３０】
本発明においては、図４に示す磁場調整用コイル９の代わりに、図８に示すように磁石ユニット１１ａと磁石ユニット１１ｂの間の隙間ｈを機械的に調整する機構を設けることにより、Ｚ軸の中心部に発生する磁場強度を微調整することができる。図８の磁気回路は、密閉容器１１０ａ、１１０ｂに収容された磁石ユニット１１ａ、１１ｂに各々、支持部材９０ａ、９０ｂを固設し、各支持部材９０ａ、９０ｂにボールナット９１ａ、９１ｂを設けるとともに、各ボールナット９１ａ、９１ｂにモータ９３ａ、９３ｂにより駆動されるボールネジ９２ａ、９２ｂを螺合した構造を有する。この構造によれば、磁気回路は多少大型化するが、モータ９３ａ、９３ｂを回転させることにより、磁石ユニット１１ａ、１１ｂは、図中両矢印で示すように独立して移動するので、比較的容易に隙間ｈを所定の値に調整することができる。したがって図中破線で示す電子ビームの光軸を中心孔１７ａ、１７ｂの軸線（磁気回路の中心軸）と一致させることができる。
【実施例】
【００３１】
以下実施例により本発明を説明するが、下記の実施例により本発明が限定されるものではない。
（実施例）
図４において、外径Ｄ１＝１００ｍｍ、純鉄からなるポールピースの間隔（ポールピースの頂面に接する内接円の直径Ｄ３）＝１０ｍｍ、試料が挿入される間隔ｈ＝１０ｍｍに設定し、内径Ｄ２を変化させて、中心部（Ｚ軸）の磁束密度（Ｔ）を測定した時の、磁石ユニットの外径と内径との比率とＰ点における最大磁束密度との関係を図６に示す。図６から、外径／内径が２以上であれば、中心孔に１Ｔ以上の磁場強度が得られることがわかる。ここで各永久磁石として、Ｎｄ−Ｆｅ−Ｂ系異方性焼結磁石（ＮＥＯＭＡＸ社製、商品名：ＮＭＸ−５５ＡＨ、残留磁束密度１．４５Ｔ以上）を使用した。
【００３２】
図４において、内径Ｄ２＝２０ｍｍとし、Ｐ点を原点（Ｚ軸方向が０ｍｍ）とした場合のＺ軸方向の磁束密度分布を測定した結果を図７に示す。図７の勾配が磁気勾配であり、図７からＺ軸方向に最大１．０Ｔ／ｍｍ程度の磁気勾配が付いていることがわかる。
【００３３】
（比較例）
ポールピースを除去した以外は実施例と同様の磁気回路を作製し、中心部（Ｚ軸）の磁束密度（Ｔ）を測定した結果、Ｐ点における最大磁束密度は約２０％低下することが確認された。これは、磁気回路の内部にポールピースが設けられていないので、磁気勾配が小さくなるためである。
【図面の簡単な説明】
【００３４】
【図１】本発明が適用されるＴＥＭの光学系を示す模式図である。
【図２】本発明が適用されるＳＥＭの光学系を示す模式図である。
【図３】本発明の実施の形態に係る磁場レンズ用磁気回路の一部を模式的に示す斜視図である。
【図４】本発明の実施の形態に係る磁場レンズ用磁気回路の一部を示す断面図である。
【図５】本発明の実施の形態に係る磁場レンズ用磁気回路の一部を示す正面図である。
【図６】図４の磁場レンズ用磁気回路における外径／内径とポールピース間の空隙における磁束密度のピーク値の関係を示す図である。
【図７】図４の磁場レンズ用磁気回路におけるＺ軸方向の磁束密度分布の一例を示す図である。
【図８】本発明の他の実施の形態に係る磁場レンズ用磁気回路の概略断面図である。
【符号の説明】
【００３５】
１００：ＴＥＭ、１：電子銃、２：試料、３：照明光学系、３１、３２：収束レンズ
４：蛍光スクリーン、５：拡大光学系、５１：対物レンズ、５２：拡大レンズ、５３：投影レンズ。
１０１：ＳＥＭ、６：縮小光学系、６１：収束レンズ、６２：対物レンズ、
１０：磁場レンズ用磁気回路、１１、１１ａ、１１ｂ：磁石ユニット、１２、１６：主磁石部材、１２−１、１２−２、…１２−６、１６−１、１６−６：永久磁石片、１３、１４、１５：補助磁石部材、１３−１、１３−２…１３−６、１４ａ−１、１４ａ−６、１４ｂ−１、１４ｂ−６、１５−１、１５−６：永久磁石片、１７、１７ａ、１７ｂ：中心孔、１８：間隙、１９：ポールピース、９：磁場調整用コイル
９０ａ、９０ｂ：支持部材、９１ａ、９１ｂ：ボールナット、９２ａ、９２ｂ：ボールネジ、９３ａ、９３ｂ：モータ、１１０ａ、１１０ｂ：密閉容器
【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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