防污染阱以及真空应用装置的制造方法_2

文档序号:9713697阅读:来源:国知局
于释放冷却管内的气泡的管从冷却罐插入到冷却部。
[0048]另外,在实施例中,公开冷却管以从冷却罐朝向冷却部变低的方式倾斜。
[0049]另外,公开冷却管是从冷却罐到冷却部沿上下方向配置的两根小径冷却管。
[0050]以下,参照附图对本发明的实施例进行说明。此外,附图仅专门用于发明的理解,并不限制缩小权利范围。
[0051 ] 实施例
[0052]图1是现有构造的防污染阱。
[0053]现有构造的防污染阱由装有制冷剂2的冷却罐1、用于连接真空室4和冷却罐1的法兰盘3、与冷却罐1连接的无氧铜棒6、以及冷却部5构成。冷却罐1为使双重壁的内部成为真空的构造。若向冷却罐1装入制冷剂2,则经由与冷却罐1连接的无氧铜棒6冷却了冷却部5。
[0054]在上述的构造中,也有由于无氧铜棒6、针对冷却部5的浸入热而引起的影响,但约需要30分钟到达一 120°C。在花费了时间的情况下也就是一 150°C前后的到达温度,远远不及液体氮温度的一 196°C。
[0055]图2是用于实现作为上述课题的热损失、冷却时间的缩短化的构造例。
[0056]在该情况下,防污染阱由装有制冷剂2的冷却罐1、用于连接真空室4和冷却罐1的法兰盘3、与冷却罐1连接的冷却管7、以及冷却部5构成。若向冷却罐1装入制冷剂2,则制冷剂2被填充到冷却管7,冷却了冷却部5。
[0057]但是,在制冷剂2例如使用了液体氮的情况下,从冷却罐1到冷却部5的冷却管7的径较细,则在冷却管7前端部气化的氮成为气泡而成为难以排出的状态。因此,液体氮到不了冷却管7前端部,从而冷却部5的温度上升。
[0058]图3是解决气化的氮成为气泡而难以排出的状态的方法的具体例。
[0059]在该情况下,防污染阱由装有制冷剂2的冷却罐1、用于连接真空室4和冷却罐1的法兰盘3、与冷却罐1连接的冷却管7、冷却部5、以及排出在冷却管7前端部气化的氮的气化氮释放管8构成。
[0060]通过将气化氮释放管8插入到冷却管7前端部,从而在冷却管7的前端部气化的氮的气泡10通过气化氮释放管8被排出。由于气化的氮的气泡10通过气化氮释放管8被排出,从而液体氮被填充到冷却管7前端部。
[0061 ]通过本实施例,液体氮被导入到冷却部5附近,所以能够用大约3分钟将冷却部5冷却到一 186°C。
[0062]图8是安装了图3所涉及的防污染阱的扫描电子显微镜的构成图。
[0063]扫描电子显微镜101由照射电子束103的电子光学镜筒107、调整电子光学镜筒107的各条件的控制装置、检测通过针对试样的电子束103的照射而从试样发出的2次电子的2次电子检测器108、能够将试样冻结、冷却的试样支架109、以及图3所涉及的防污染阱110等构成。此外,也可以在试样下方配置能够检测透过了试样的电子的透过电子检测器。在扫描电子光学镜筒107的内部设置有电子源102、收敛从电子源102发出的电子束103的第一聚光透镜104以及第二聚光透镜105、扫描电子束103的偏转线圈106、使电子束103聚焦的物镜。物镜由上磁极111和下磁极112构成。另外,在电子光学镜筒107的侧面设置有试样工作台113,在物镜的上磁极111与下磁极112之间配置有保持了试样的试样支架109。在设置有将试样支架109的前端部向所希望的方向移动的试样台113的电子光学镜筒107的另一侧面设置有防污染阱110。防污染阱110前端的冷却部119位于真空室116中的物镜的上磁极111与下磁极112之间的试样附近。
[0064]图9是安装了图3所涉及的防污染阱的扫描电子显微镜的局部放大图。
[0065]防污染阱110由冷却罐(内侧冷却罐123、外侧冷却罐125)、用于向冷却罐装入制冷剂114的冷却罐注入口 120、用于连接真空室116和冷却罐的法兰盘117、与冷却罐连接的冷却管121、用于调整冷却管121的位置的冷却管调整部122、以及冷却部119构成。
[0066]冷却罐为保持制冷剂的内侧冷却罐123、和隔着隔热部124收纳内侧冷却罐123的外侧冷却罐125的双重构造。隔热部124与真空室116是连接的空间,为若将真空室真空排气则隔热部124也能够成为真空状态的构造。
[0067]冷却管调整部122例如通过在法兰盘117的端部设置有多个螺孔,紧固于此的多个螺丝经由凸缘保持法兰盘117内的冷却管121而构成。通过调整多个螺丝,能够调整冷却管121的位置。内侧冷却罐123和冷却管121被焊接,所以有时由于焊接的变形而在冷却管121产生位置偏移,但能够通过冷却管调整部122将冷却部119配置在不与上磁极111、下磁极112干扰的适当的位置。
[0068]冷却管121由SUS等构成,但位于其前端的冷却部119使用了无氧铜、铝等的高热传导材。冷却部119是半球状,其壁厚恒定。冷却部119与冷却管121相比每表面积的热容量变小,所以如果制冷剂114被供给,则短时间被冷却。
[0069]气化氮释放管126被插入到冷却部119。若气化氮释放管126的材质是树脂,则可以容易地从冷却罐注入口 120插入到冷却部119,但也可以使管为金属的配管并焊接于冷却管内。
[0070]通过气化氮释放管126被插入到冷却部119,从而在冷却部119气化的氮的气泡128通过气化氮释放管126被排出。由此,若将制冷剂114从冷却罐注入口 120向内侧冷却罐123内供给,则通过冷却管121,制冷剂114被填充到冷却部119,冷却部119被冷却。
[0071 ]在本实施例中,在由高导热材料构成的冷却部119的内部存在制冷剂114,所以冷却部119被冷却到制冷剂温度附近。在能够将试样冻结、冷却的冷却支架等使用相同的制冷剂被冷却的情况下,本实施例的冷却部119由于其简单的构造,而能够比冷却支架等更低温。因此,能够增大被冷却支架等冷却的试样与防污染阱110的温度差,能够防止霜向试样表面附着。
[0072 ]尤其在上磁极与下磁极之间配置试样的凹镜SEM、使电子束透过薄膜试样的透射电子显微镜中,若通过冷却支架等冷却试样,则因为试样体积小,所以试样温度容易变低,但在该情况下,也因为与防污染阱的温度差大,所以能够防止霜向试样表面附着。
[0073]除了图3以外,也可以采取图4所示的构造作为解决气化的氮成为气泡而难以排出的状态的方法的具体例。
[0074]在该情况下,防污染阱由装有制冷剂2的冷却罐1、用于连接真空室4和冷却罐1的法兰盘3、与冷却罐1连接的倾斜的冷却管7、以及冷却部5构成。
[0075]在图3中,通过将气化氮释放管8插入到冷却管7前端部,从而在冷却管7前端部气化的氮的气泡10通过气化氮释放管8被排出。在本具体例中,通过如图4所示那样成为冷却管7倾斜的构造,从而气化的氮的气泡10容易排出。因此,液体氮被填充到冷却管7前端部。因为液体氮被导入到冷却部5附近,所以能够短时间地将冷却部5冷却到接近制冷剂温度的温度。
[0076]除了图3、4以外,也可以采取图5所示的构造作为解决气化的氮成为气泡10而难以排出的状态的方法的具体例。
[0077]在该情况下,防污染阱由装有制冷剂2的冷却罐1、用于连接真空室4和冷却罐1的法兰盘3、与冷却罐1连接的小径冷却管9、以及冷却部5构成。
[0078]除了图3、4以外,作为排出在冷却管7前端部气化的氮的气泡10的构造,如图5所示,通过在上下方向配置小径冷却管9,从而能够利用液体氮的压力差来从上侧的管排出小径冷却管9内的气化的氮的气泡10。因此,液体氮被填充到小径冷却管9前端部。因为液体氮被导入到冷却部5附近,所以能够短时间地将
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