流是从基片放出的电子引起的电流和离子化后的残留气体引起的电流的和。从基片放出的 电子是基于场致发射而放出的电子和基于肖特基效应而放出的电子。在理论上计算该些电 子，当决定基片的温度和电场强度时，通过下式赋予一个值。
[0043] [式 1] 「 1TAmn.ikTf'e叫。 中、 , E0044] *^8 (雨訊而-万） …（式 1)
[0045] [式引
[0046] J,;电流密度；mc、k、h、e、e。;物理常数；4;功函数；F;电场强度；T;温度 …（式2)
[0047] 离子化的残留气体中，正离子化的残留气体34与基片前端31冲撞，切削基片表 面，使基片前端变圆。图5表示正离子化的残留气体34与基片前端31冲撞的情况，图6表 示基片前端由于离子的冲撞而变圆的情况。
[0048] 当基片被切削基片前端变圆时，基片周围的电场变弱，在基片周围集中的电场变 弱。图7表示该情况。
[0049] 当对基片周围施加的电场变弱时，如根据（式1)的式子所预测的，场致发射的电 子W指数函数方式减少，从基片放出的电流量减少，同时，电场变弱导致被离子化的残留气 体减少，向基片冲撞的离子数减少。图8表示该情况。
[0050] 基片被加热，表面原子发生移动，由此填埋了基片表面被切削的部分。通过离子来 切削基片表面的速度与通过表面原子的移动来填埋被切削的部分的速度达到平衡状态，基 片的形状确定为某恒定的粗细。此时，基片周围的电场在外观上不变化。图9表示基片前 端形状变为平衡状态的情况。该里，再次增大电压时，放出电流增加，前端直径再次变大而 成为平衡状态。此外，再度增大电压时，前端直径再次变大而成为平衡状态，认为电压与前 端直径的相互关系基本上是成比例的关系。
[0051] 因此，当探究此时的电压与基片的前端直径的关系时，则为如图10所示的图表。 横轴绘制电压，纵轴绘制基片前端直径，可知，两者基本上成比例关系。根据该图表可知，在 对所期望的基片的前端直径进行加工时，控制向基片施加的电压即可。也就是说，电压电源 控制装置100对施加电压进行控制，W使当向输入装置101输入所期望的前端直径时，输出 与该输入的值对应的电压，由此，能够加工成所期望的前端直径。
[0化2] 此外，监视对基片前端进行加工时从基片前端放出的电流量和离子化残留气体引 起的电流量的和的经时变化。图11表示示出了电流量的经时变化的记录（char)纸的概要。 时间从右向左前进。当在时刻to施加电压时，如图4所示，基片周围的电场导致电流量增 加（A部）。接着，如图6所示，基片变圆，电场变弱，电流量W指数函数的方式下降（B部）。 经过一段时间则如图8所示那样，能够达到通过离子来切削基片表面的速度与通过原子的 表面移动来填埋被切削的部分的速度的平衡状态。此时，基片的形状成为平衡状态，基片表 面的电场变为基本恒定，电流量变为恒定（C部）。
[0化3] 如此监视电流量的经时变化是由于W下2个理由。第一，是由于在施加电压时，在 基片前端被切削之前前端直径小时，若急剧地施加高电压则残留气体可能雪崩式地发生离 子化而引起放电。在与前端直径对应的施加电压超过2kV的情况下，需要在不过大地增大 电流量的程度上阶段性地提高电压，一旦确认变大为前端直径不引起放电的程度之后进行 升压。本实施例中，阶段性地提高电压W使电流量保持在50UAW下。第二个理由，是通过 监视电流量的时间变化，可知在电流量增大的时间点是开始基片前端的加工的状态，并能 够间接地把握在电流量减少而变为恒定的时间点，基片前端的加工迎来最终阶段，是平衡 状态。也就是说，因为在现有技术中无法把握基片加工过程中前端直径的变化，然而，通过 监视电流量，能够得知基片前端的加工进展状况，能够使基片前端直径的变化可视化。
[0化4] 此外，实施例1中，设加工时间为直到电流量变为恒定，然而加工速度不论基片个 体差异如何均基本相同，因此，任意地决定加工时间而无需将加工时间限定为直到电流量 变为恒定，由此能够描绘与图10同样的图表。能够根据该图表来决定想要得到所期望的基 片前端直径的电压，并对任意基片的前端直径进行加工。
[0化5] 实施例2
[0056] 所谓电解研磨，是将细丝浸在电解液中，施加电压而对细丝进行研磨，来制作尖 锐化的前端的方法，然而，此时在直流电压和交流电压的施加电压下前端的形状是不同的 (W后，将基于直流电压的研磨称为直流电解研磨，将基于交流电压的研磨称为交流电解研 磨）。针对轴方位由<100〉方位构成的鹤单晶细丝，在进行直流电解研磨的情况下，通过交 流电解研磨，基片前端的圆锥部的角度（圆锥角）发生变化。图12表示其差别。在通过直 流电场研磨使前端尖锐化时，基片前端被研磨成曲线状，圆锥角a变为10度W下。在利用 实施例1所示方法将该基片尖锐化时，能够加工成圆锥角为10度W下的基片，且前端直径 为0. 1~2. 0ym的所期望的值。另一方面，在通过交流电解研磨将前端尖锐化时，基片的 圆锥角能够增大至15度W上，当W实施例1所示方法将该基片尖锐化时，能够加工成圆锥 角为15度W上的基片，且前端直径为0. 1~2. 0ym的所期望的值。
[0化7] 在将圆锥角10度W下的基片用作电子源的情况下，原子表面移动而引起的基片 前端的变形小，放射电流的稳定性好。此外，在圆锥角小的情况下，在对基片施加了电压时， 在基片周围产生的电场容易集中。因此，具有如下优点，对于放出相同电流量，而利用容量 小的电源是足够的，也难W产生与其他部件的放电问题。
[0化引圆锥角大则前端直径容易变化，放出电流的稳定性变差。图13表示由于圆锥角的 差异而导致基片在发生了变形时前端直径变化的情况。图13是内接于前端的圆相同而圆 锥角不同的基片的照片，可知，相比于圆锥角大的基片化），圆锥角小的基片（a)即使前端 仅后退相同量，前端直径的变化也小。
[0059] 因此，通过直流电解研磨将细丝尖锐化，由此能够自由地减小圆锥角的大小，并且 通过W与实施例1相同的方法来加工利用该电解研磨得到的细丝，能够W前端直径变为 0. 1~2. 0ym的所期望值的方式，加工圆锥角小且放出电流的稳定性高的基片。
[0060] 实施例3
[0061] 在实施例1的方法中任意地确定基片的加工时间，然而能够将施加电压设为恒 定，并W加工时间为参数来控制前端直径。在设施加电压为5kV和3kV时，从施加了该电压 后立即开始，每隔测定时间（加工时间）结束基片的加工，图14表示描绘了基片前端直径 大小的图。横轴是加工时间，纵轴是前端直径。前端直径随着加工时间的变长而W对数函 数的方式增加，并逐渐饱和。该饱和的状态是基片的前端直径确定为一定粗细的状态，施加 电压越大则前端直径变得越大，然而在该要饱和前的状态下结束加工，也能够在成为所期 望前端直径的加工时间来控制前端直径。
[0062] 实施例4
[0063] 在实施例1的方法中，在对基片前端施加高电场时可能会放电。实际上，在7kVW 上的加工中有时由于放电导致基片破损。因此，在施加高电场时需要放电对策。作为一般 周知的加工基片前端的方法，有进行热处理的方法，在实施例1所示的方法中通过组合了 热处理方法，来加工基片。在本实施例中，在实施例1的前端直径确定的图11的C部中进 行热处理方法。图15表示描绘了在2000 (K)到2500化）的某温度T(K)下，进行热处理后 的基片的前端直径的变化的图。该里，T(K)是仅使表面原子发生转移现象而不改变基片的 内部结构的温度。由图15可知，横轴中取热处理后的时间（分），纵轴中取前端直径（nm)， 通过120分钟加热，基片的前端直径，原为600nm的增大为约900nm，原为约900nm的增大为 约1200皿。认为该基片变大的比率由于前端直径的大小不同而存在差别，然而，认为如果 预先探究增大的比率，则不会发生实施例1中所得的精度恶化，通过将该方法与实施例1组 合，能够一边进行放电对策一边制作大的基片。此外，通过调整加热时间，能够控制基片增 大的比率。
[0064] 该里，若热处理温度过高，则能够使每单位时间的形状变化增大，缩短加工时间， 然而另一方面，控制形状的变化变得困难。如果热处理的温度高于实施例1中使用的温度， 为2000K到2500K的范围，则认为能够控制基片前端直径增加的比率地进行加工。但是，热 处理的时间和温度基于基片的材质而不同，因此，对于鹤W外的材料，同样进行探究设定即 可。
[0065] 实施例5
[0066] 在对基片进行热处理的方法中，产生了对发热体进行加热时发热体发生消耗的问 题。为了避免该问题，作为加热基片的方法，在基片周围配置单纤维