CN116895501A - 带电粒子束源和带电粒子束装置 - Google Patents

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Abstract

提供一种能容易地更换发射器的带电粒子束源。本发明的带电粒子束源包含：电子枪腔体(10)；第1单元，其包含对电缆进行支撑的绝缘构件、以及电连接于电缆的第1端子；以及第2单元，其包含发射带电粒子的发射器、以及电连接于发射器的第2端子，第1单元固定于设置在腔体的侧壁的贯通孔，第2单元相对于第1单元是能装卸的，在腔体内，通过使发射器配置在光轴上，从而第1端子与第2端子接触。

Description

带电粒子束源和带电粒子束装置
技术领域
本发明涉及带电粒子束源和带电粒子束装置。
背景技术
在电子显微镜、聚焦离子束装置等带电粒子束装置中，电子枪或离子枪被用作带电粒子束源。电子枪或离子枪所使用的发射器是有寿命的，因此需要定期地进行更换。
例如，在专利文献1中公开了一种电子束发生装置，其能够在将电子枪室维持为高真空的状态下，简单地更换灯丝(发射器)。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：特开2009-245725号公报
发明内容
发明要解决的问题
如上所述，在电子枪、离子枪等带电粒子束源中，要求能容易地更换发射器的装置。
用于解决问题的方案
本发明的带电粒子束源的一方案包含：
腔体；
第1单元，其包含对电缆进行支撑的绝缘构件、以及电连接于所述电缆的第1端子；以及
第2单元，其包含发射带电粒子的发射器、以及电连接于所述发射器的第2端子，
所述第1单元固定于设置在所述腔体的侧壁的贯通孔，
所述第2单元相对于所述第1单元是能装卸的，
在所述腔体内，通过使所述发射器配置在光轴上，从而所述第1端子与所述第2端子接触。
在这样的带电粒子束源中，由于第2单元相对于第1单元是能装卸的，因此，能够容易地更换发射器。另外，在这样的带电粒子束源中，由于通过使发射器配置在光轴上，从而第1端子与第2端子接触，因此，能够容易地更换发射器。
本发明的带电粒子束装置的一方案包含：
上述带电粒子束源。
附图说明
图1是示出第1实施方式的电子显微镜的构成的图。
图2是示意性地示出第1实施方式的电子显微镜的电子枪的截面图。
图3是示意性地示出第1实施方式的电子显微镜的电子枪的截面图。
图4是示意性地示出第1实施方式的电子显微镜的电子枪的截面图。
图5是示意性地示出凸缘的图。
图6是示意性地示出更换发射器的步骤的截面图。
图7是示意性地示出第2实施方式的电子显微镜的电子枪的截面图。
图8是示意性地示出第3实施方式的电子显微镜的电子枪的截面图。
图9是示意性地示出第4实施方式的电子显微镜的电子枪的截面图。
附图标记说明
1…电子显微镜，2…金属O型圈，3…螺栓，4…定位销，5…螺栓，6…螺母，7a…螺栓，7b…螺栓，8…凸缘，9…螺母，10…电子枪腔体，11…侧壁，11a…贯通孔，12…管，14…管，16…腔体盖，18…螺栓，20…绝缘子单元，21…管，22…凸缘，23…凸缘，24…板，25…支撑构件，25a…面，26…绝缘子，28a…端子，28b…端子，28c…端子，30…发射器单元，30D…发射器单元，31…凸缘，32a…端子，32b…端子，32c…端子，33…绝缘构件，34a…馈通件，34b…馈通件，34c…馈通件，35…发射器，35a…发射器，36…保持器，37a…电极，37b…电极，38…引出电极，40…阳极，42…孔阑，43…保持器，100…电子枪，101…镜筒，102…电子枪室，104…中间室，106…试样室，110…会聚透镜，120…扫描线圈，130…物镜，140…试样载台，150…二次电子检测器，160…X射线检测器，170…高压电源，180…高压电缆，200…电子枪，202…真空泵，204…基板，300…电子枪，302…绝缘构件，400…电子枪，402…对准线圈。
具体实施方式
以下，使用附图来详细说明本发明的优选的实施方式。而且，以下所说明的实施方式并不是要对权利要求书所记载的本发明的内容进行不当的限制。另外，以下所说明的所有构成不一定都是本发明的必需构成要素。
1.第1实施方式
1.1.电子显微镜
首先，参照附图来说明第1实施方式的电子显微镜。图1是示出第1实施方式的电子显微镜1的构成的图。
电子显微镜1是以电子探针对试样S进行扫描来取得扫描像的扫描电子显微镜。在电子显微镜1中，作为扫描像，能够取得二次电子像或元素图。
如图1所示，电子显微镜1包含电子枪(带电粒子束源的一个例子)100、会聚透镜110、扫描线圈120、物镜130、试样载台140、二次电子检测器150、X射线检测器160、高压电源170、以及高压电缆180。
电子枪100发射电子束EB。电子枪100的详细情况将后述。
会聚透镜110和物镜130使从电子枪100发射的电子束EB聚焦而形成电子探针。
扫描线圈120使电子束EB二维地偏转。通过利用扫描线圈120使电子束EB二维地偏转，能够以电子探针对试样S进行扫描。
镜筒101是在电子显微镜1中进行电子探针的形成和扫描的部分。电子枪100、会聚透镜110、扫描线圈120以及物镜130构成了镜筒101。在镜筒101设置有：电子枪室102，其容纳成为电子的发射源的发射器；以及中间室104，其容纳会聚透镜110、扫描线圈120、以及物镜130等电子光学***。
试样载台140配置于试样室106。在试样载台140载置试样S。试样载台140能够保持试样S。试样载台140具有用于使试样S移动的移动机构。
二次电子检测器150对通过使电子束EB照射到试样S而从试样S发射的二次电子进行检测。通过以电子探针对试样S进行扫描，以二次电子检测器150对从试样S发射的二次电子进行检测，能够得到二次电子像。此外，电子显微镜1也可以搭载有对通过使电子束EB照射到试样S而从试样S发射的反射电子进行检测的反射电子检测器。
X射线检测器160对通过使电子束EB照射到试样S而产生的特征X射线进行检测。X射线检测器160例如是能量色散型X射线检测器。此外，X射线检测器160也可以是波长色散型X射线检测器。通过以电子探针对试样S进行扫描，以X射线检测器160对从试样S发射的特征X射线进行检测，能够得到元素图。
高压电源170对电子枪100供应负的高电压。高压电源170经由高压电缆180电连接于电子枪100的发射器、各种电极。
1.2.电子枪的构成
图2～图4是示意性地示出第1实施方式的电子显微镜1的电子枪100的截面图。在图2～图4中，作为相互正交的3个轴，图示出了X轴、Y轴和Z轴。
如图2～图4所示，电子枪100包含：电子枪腔体10、腔体盖16、绝缘子单元(第1单元的一个例子)20、发射器单元(第2单元的一个例子)30以及阳极40。电子枪100是肖特基电子枪。肖特基电子枪是利用了肖特基效应的电子枪。肖特基效应是如下现象：当对物质施以强电场时，位垒会下降，变得容易发射热电子。
在电子枪腔体10设置有容纳发射器单元30的电子枪室102。在电子枪腔体10的侧壁11接合有贯通侧壁11的管12。虽未图示，但在管12连接有超高真空排气用泵(离子泵等)。通过超高真空排气用泵，能够将电子枪腔体10内维持为超高真空区域(10-5Pa以下)。在管12连接有管14。虽未图示，但在管14连接有用于粗抽的真空泵(油旋转泵等)。
电子枪腔体10的上部的开口被腔体盖16气密地密封。腔体盖16具有设置了使螺栓18通过的贯通孔的凸缘，凸缘通过螺栓18固定于电子枪腔体10。
绝缘子单元20包含管21、凸缘22、凸缘23、板24、支撑构件25、绝缘子(绝缘构件)26、端子28a、端子28b以及端子28c。
绝缘子单元20固定于设置在电子枪腔体10的侧壁11的贯通孔11a。在贯通孔11a***有管21，管21与侧壁11通过熔接而被接合。在管21的顶端接合有凸缘22。
绝缘子26对高压电缆180进行支撑。绝缘子26将高压电缆180绝缘。高压电缆180是将高压电源170与发射器单元30相连的高耐电压的电缆。高压电缆180包含多个芯线。
绝缘子26是绝缘体。绝缘子26***于管21。在绝缘子26的后端，通过熔接或钎焊等接合有凸缘23。凸缘23经由金属O型圈2并以螺栓3固定于凸缘22。由此，能够将凸缘22与凸缘23之间气密地密封。
在绝缘子26的顶端设置有支撑发射器单元30的支撑构件25。在绝缘子26的顶端通过钎焊接合有板24，支撑构件25经由板24固定于绝缘子26。
此外，将高压电缆180绝缘并且对高压电缆180进行支撑的绝缘构件不限于绝缘子26。
在支撑构件25嵌合发射器单元30。支撑构件25例如是筒状的构件，在筒内***发射器单元30。通过使发射器单元30嵌合到支撑构件25，从而发射器单元30被定位，发射器35被配置在光轴OA上。光轴OA在图示的例子中是与Z轴平行的。
在绝缘子26的顶端固定有多个端子。在图示的例子中，在绝缘子26的顶端固定有端子28a、端子28b和端子28c。端子28a、端子28b和端子28c电连接于高压电缆180。
端子28a例如是导电性的管。端子28a具有在与光轴OA正交的方向(沿着Y轴的方向)具备长边方向的形状。端子28b和端子28c与端子28a同样是导电性的管，具有与端子28a同样的形状。
图5是示意性地示出凸缘23的图。
在凸缘22和凸缘23设置有使定位销4通过的孔。通过将定位销4***到设置于凸缘23的孔和设置于凸缘22的孔，能够防止绝缘子单元20的旋转。
发射器单元30包含凸缘31、端子32a、端子32b、端子32c、绝缘构件33、馈通件34a、馈通件34b、馈通件34c、发射器35、保持器36、电极37a、电极37b以及引出电极38。
凸缘31是筒状，被***到支撑构件25的内侧。凸缘31被嵌合到支撑构件25。通过凸缘31与支撑构件25的嵌合，发射器35被定位。凸缘31与支撑构件25由螺栓5固定。
端子32a、端子32b和端子32c固定在绝缘构件33上。端子32a具有导电性。端子32a是弹性体。端子32a例如是板簧。与端子32a同样，端子32b和端子32c具有导电性，且为板簧。
端子32a连接于馈通件34a。在馈通件34a的顶端形成有螺旋状的槽，端子32a通过螺母6固定于绝缘构件33。同样地，端子32b连接于馈通件34b，通过螺母6固定于绝缘构件33。同样地，端子32c连接于馈通件34c，通过螺母6固定于绝缘构件33。
馈通件34a、馈通件34b和馈通件34c***在绝缘构件33内。馈通件34a、馈通件34b和馈通件34c由绝缘构件33支撑。馈通件34a、馈通件34b和馈通件34c被绝缘构件33绝缘。
馈通件34a连接于发射器35的一个端子，馈通件34b连接于发射器35的另一个端子。由此，能够将发射器35与高压电源170电连接。
虽未图示，但在发射器35与引出电极38之间配置有抑制器。抑制器被提供相对于发射器35为负的电位。馈通件34c电连接于抑制器。馈通件34c经由设置于绝缘构件33的金属镀层电连接于凸缘8。凸缘8是与抑制器接触的。因此，能够将抑制器与高压电源170电连接。在电子枪100中，由于能够经由金属镀层将抑制器与高压电缆180电连接，因此，能够削减成为放电的原因的构件，能够降低发射器35损坏的风险。
发射器35是电子的发射源。发射器35例如是将钨片的表面以氧化锆覆盖而成的。
发射器35由馈通件34a和馈通件34b支撑。发射器35与馈通件34a被螺栓7a固定。发射器35与馈通件34b被螺栓7b固定。
保持器36包围发射器35。保持器36为筒状，在其内侧嵌合有发射器35。由此，能够将发射器35定位。在绝缘构件33钎焊有凸缘8，保持器36与凸缘8被螺母9固定。
引出电极38配置在发射器35的下方。在引出电极38设置有使从发射器35发射的电子通过的孔。引出电极38由电极37a和电极37b支撑。电极37a螺合于凸缘31。电极37b通过螺钉固定于电极37a。在电极37b的顶端固定有引出电极38。引出电极38能够由未图示的位置调整用螺钉机械地调整位置。
引出电极38被施加用于从发射器35引出电子的引出电压。支撑构件25电连接于高压电缆180，支撑构件25与凸缘31是接触的。所以，引出电压经由高压电缆180、支撑构件25、凸缘31、电极37a和电极37b被施加到引出电极38。
阳极40配置在引出电极38的下方。在阳极40的顶端装配有孔阑(aperture)42。孔阑42螺合于保持器43。孔阑42作为电子枪腔体10内与电子枪腔体10的正下方的中间室104之间的孔口(orifice)发挥功能。孔口是使电子束通过并且保持2个腔室的压力差的节流孔。保持器43固定于阳极40。
1.3.电子枪的动作
在电子枪100中，从高压电源170经由高压电缆180将用于对发射器35进行加热的电流供应到发射器35。另外，从高压电源170经由高压电缆180将负的高电压施加到发射器35。另外，从高压电源170经由高压电缆180将相对于发射器35为负的电位施加到抑制器。另外，从高压电源170经由高压电缆180将引出电压施加到引出电极38。
在电子枪100中，当对发射器35供应电流而发射器35被加热时，会利用引出电极38在发射器35的表面形成的强电场，从发射器35引出电子。此时，从发射器35发射的不需要的热电子被抑制器遮蔽，不会从电子枪100发射出来。从发射器35引出的电子被接地电位的阳极40加速，并被会聚透镜110聚焦。
1.4.发射器的更换
图6是示意性地示出更换发射器35的步骤的截面图。
首先，使电子枪腔体10内成为大气压。接着，卸下图4所示的螺栓18，从电子枪腔体10取下腔体盖16。接着，卸下图2所示的将发射器单元30与支撑构件25固定的螺栓5。
接着，如图6所示，提起发射器单元30，从电子枪腔体10的上部的开口取出发射器单元30。
接着，松缓图3所示的将馈通件34a与发射器35固定的螺栓7a和将馈通件34b与发射器35固定的螺栓7b，拆下发射器35。然后，装配新的发射器35。
具体来说，就是将新的发射器35以螺栓7a和螺栓7b固定到馈通件34a和馈通件34b。此时，发射器35嵌合到保持器36而被定位。
在装配了新的发射器35的发射器单元30中，调整发射器35与引出电极38的位置。然后，将发射器单元30放入炉中进行烘焙(加热处理)。通过进行烘焙，能够将吸纳于发射器单元30的气体强制性地进行脱气。
在烘焙后，将发射器单元30从电子枪腔体10的上部的开口沿着Z轴***到绝缘子单元20的支撑构件25。由此，发射器单元30嵌合到支撑构件25而发射器35被定位。
在此，支撑构件25的中心轴是与光轴OA一致的。在电子枪100中，在凸缘22的与凸缘23接触的面接触了凸缘23时，支撑构件25的中心轴是以与光轴OA一致的方式被准确地定位的。所以，通过将凸缘22固定到凸缘23，支撑构件25的中心轴就会与光轴OA一致。因此，通过使发射器单元30嵌合到支撑构件25，从而发射器35位于光轴OA上。
另外，支撑构件25的与凸缘31接触的面25a决定发射器单元30的Z方向的位置。因此，通过使发射器单元30嵌合到支撑构件25，发射器35的Z方向的位置就会确定。
这样，在电子枪100中，通过将发射器单元30嵌合到支撑构件25，能够将发射器35定位。
通过将发射器单元30***到支撑构件25，发射器单元30的端子32a与端子28a接触。端子32c是弹性体(板簧)，端子32c与端子28c接触而挠曲。所以，能够将端子32c可靠地连接到端子28c。
同样地，通过将发射器单元30***到支撑构件25，端子32a与端子28a接触。端子32a是弹性体(板簧)，端子32a与端子28a接触而挠曲。所以，能够将端子32a可靠地连接到端子28a。
同样地，通过将发射器单元30***到支撑构件25，端子32b与端子28b接触。端子32b是弹性体(板簧)，端子32b与端子28b接触而挠曲。所以，能够将端子32b可靠地连接到端子28b。
通过使发射器单元30的各端子与绝缘子单元20的各端子接触，发射器单元30与高压电源170被电连接。
在将发射器单元30***到支撑构件25后，将凸缘31与支撑构件25以螺栓5进行固定。
接着，如图4所示，将腔体盖16以螺栓18固定到电子枪腔体10，将电子枪腔体10的上部的开口以腔体盖16封闭。然后，将镜筒101内进行真空排气。
接着，将电子显微镜1的镜筒101整体进行烘焙。
通过以上的步骤，能够更换发射器35。
1.5.效果
在电子枪100中，绝缘子单元20固定于设置在电子枪腔体10的侧壁11的贯通孔11a，发射器单元30相对于绝缘子单元20是能装卸的。另外，在电子枪腔体10内，通过使发射器35配置在光轴OA上，从而端子28a与端子32a接触，端子28b与端子32b接触，端子28c与端子28b接触。
这样，在电子枪100中，由于发射器单元30相对于绝缘子单元20是能装卸的，因此，能够容易地更换发射器35。另外，在电子枪100中，由于通过使发射器35配置在光轴OA上，从而发射器单元30的各端子与绝缘子单元20的各端子接触，因此，能够容易地更换发射器35。
另外，在电子枪100中，由于能够将发射器单元30独立于绝缘子单元20地拆下，因此，在更换发射器35时，能够减小成为作业对象的构件。因此，能够提高作业性。另外，由于能够将发射器单元30以单体进行烘焙，因此，能够缩短烘焙的时间。
例如，在发射器35和引出电极38、绝缘子26为1个单元的情况下，在从镜筒101取出发射器35时，作业对象会变大，因此，作业性差。另外，在发射器35和引出电极38、绝缘子26为1个单元的情况下，以单元为单体的烘焙是困难的，因此，烘焙时间变长。
在电子枪100中，由于绝缘子单元20装配于电子枪腔体10的侧壁11，因此能够将高压电缆180从镜筒101的侧方导入。因此，在电子枪100中，例如与高压电缆180从装置的上方被导入的情况相比，能够减小装置的高度。
在电子枪100中，绝缘子单元20具有支撑发射器单元30的支撑构件25，通过使发射器单元30被支撑构件25支撑，从而发射器35被配置在光轴OA上，发射器单元30的各端子与绝缘子单元20的各端子接触。这样，在电子枪100中，由于通过使发射器单元30被支撑构件25支撑，从而发射器35被定位，因此，不需要以螺钉等机械地调整发射器35的位置。因此，能够以短时间进行发射器35的更换。另外，由于不需要机械地调整发射器35的位置，因此，可以不使用表面积大的波纹管等部件，能够将电子枪腔体10内维持为高真空。
在电子枪100中，支撑构件25为筒状，通过使发射器单元30***到支撑构件25，从而发射器35被配置在光轴OA上。所以，在电子枪100中，能够以短时间进行发射器35的更换，能够将电子枪腔体10内维持为高真空。
在电子枪100中，发射器单元30的各端子是弹性体。发射器单元30的各端子例如是板簧。所以，在电子枪100中，能够使发射器单元30的各端子与绝缘子单元20的各端子可靠地接触。
此外，在上述的第1实施方式中，发射器单元30的各端子是弹性体(板簧)，但绝缘子单元20的各端子也可以是弹性体(板簧)。
2.第2实施方式
2.1.电子显微镜
接着，对第2实施方式的电子显微镜1进行说明。在第2实施方式的电子显微镜1中，能够变更电子枪的种类。以下，说明与上述的第1实施方式的电子显微镜1的例子的不同之处，对于相同之处省略说明。
2.2.电子枪
图7是示意性地示出第2实施方式的电子显微镜1的电子枪200的截面图。以下，在电子枪200中，对于具有与上述的电子枪100的构成构件同样的功能的构件标注相同的附图标记，省略其详细说明。
电子枪200包含：发射器单元30，其构成图2～图4所示的肖特基电子枪；以及发射器单元30D，其构成图7所示的冷阴极场发射电子枪。在电子枪200中，既能够对绝缘子单元20装配发射器单元30，也能够对绝缘子单元20装配发射器单元30D。
冷阴极场发射电子枪是对发射器35a在常温下施以强电场而利用隧道效应来发射电子的电子枪。在发射器单元30D中，发射器35a例如是钨片。
图2所示的发射器单元30具有3个端子(端子32a、端子32b、端子32c)，而发射器单元30D由于不具有抑制器，因此具有与发射器35a电连接的2个端子。例如可以是，发射器单元30D具有第3个端子32c，端子32c是虚设的端子。此外，在发射器单元30D中，端子的数量没有特别限定。
如图7所示，电子枪200包含真空泵202。真空泵202例如是非蒸发型吸气剂泵。非蒸发型吸气剂泵是利用了通过使固体表面吸附气体分子来进行排气的吸气剂作用的真空泵。
真空泵202能装配到腔体盖16。真空泵202包含由非蒸发型吸气剂包覆的基板204。非蒸发型吸气剂(getter)是吸附气体分子来进行排气的材料，例如是钛或锆、这些金属的合金等。真空泵202相对于腔体盖16是能装卸的。
2.3.电子枪的动作
在电子枪200中，在将发射器单元30D装配于绝缘子单元20的情况下，从高压电源170经由高压电缆180将高电压施加到发射器35a。另外，从高压电源170经由高压电缆180将引出电压施加到引出电极38。
在电子枪200中，当引出电极38被施加引出电压时，会从发射器35a利用隧道效应发射电子。从发射器35a引出的电子被接地电位的阳极40加速，并被会聚透镜110聚焦。
此外，在电子枪200中，装配了发射器单元30的情况下的动作是与上述的第1实施方式同样的，省略其说明。
2.4.发射器单元的更换
以下，对从发射器单元30更换为发射器单元30D的情况进行说明。
首先，使电子枪腔体10内成为大气压。接着，卸下图4所示的螺栓18，从电子枪腔体10取下腔体盖16。接着，卸下图2所示的将发射器单元30与支撑构件25固定的螺栓5。
接着，如图6所示，提起发射器单元30，从电子枪腔体10的上部的开口取出发射器单元30。
接着，将发射器单元30D进行烘焙。然后，将烘焙后的发射器单元30D从电子枪腔体10的上部的开口沿着Z轴***到绝缘子单元20的支撑构件25。由此，发射器单元30D嵌合到支撑构件25而发射器35a被定位。
通过将发射器单元30D***到支撑构件25，发射器单元30D的各端子与绝缘子单元20的各端子接触。发射器单元30的各端子与绝缘子单元20的各端子接触而挠曲。通过使发射器单元30D的各端子与绝缘子单元20的各端子接触，发射器单元30D与高压电源170被电连接。
在将发射器单元30D***到支撑构件25后，将凸缘31与支撑构件25以螺栓5进行固定。
接着，对腔体盖16装配基板204。将装配了基板204的腔体盖16以螺栓18固定到电子枪腔体10，将电子枪腔体10的上部的开口以腔体盖16封闭。然后，将镜筒101内进行真空排气。
接着，将电子显微镜1的镜筒101整体进行烘焙。通过该烘焙，能够使非蒸发型吸气剂活性化。
通过以上的步骤，能够从发射器单元30更换为发射器单元30D。
2.5.效果
在电子枪200中，包含装配于将电子枪腔体10密闭的腔体盖16的真空泵202。在电子枪200中，由于绝缘子单元20固定于设置在电子枪腔体10的侧壁11的贯通孔11a，因此，能够对腔体盖16装配真空泵202。通过真空泵202，能够将电子枪腔体10内维持为高真空。
电子枪200包含：发射器单元30；以及能与发射器单元30进行更换的发射器单元30D。发射器单元30与发射器单元30D在电子发射的构造上不同。所以，在电子枪200中，能够使用电子发射的构造不同的多个电子枪进行试样S的观察或分析。
例如，在电子枪200中，通过将发射器单元30装配到绝缘子单元20，能够作为肖特基电子枪进行动作。另外，在电子枪200中，通过将发射器单元30D装配到绝缘子单元20，能够作为冷阴极场发射电子枪进行动作。
2.6.变形例
在上述的实施方式中，是能将构成肖特基电子枪的发射器单元30与构成冷阴极场发射电子枪的发射器单元30D进行更换，但能更换的电子枪的种类不限于此。例如，电子枪200也可以进一步包含构成热电子发射电子枪的发射器单元。即，也可以使电子枪200作为热电子发射电子枪进行动作。这样，在电子枪200中，能够包含电子发射的构造不同的能作为电子枪进行动作的多个发射器单元。
另外，发射器单元30与发射器单元30D也可以在发射器的材质上不同。例如可以是，发射器单元30构成热电子发射电子枪，发射器单元30的发射器35的材质是六硼化镧，发射器单元30D构成热电子发射电子枪，发射器35a的材质是钨。
另外，也可以根据发射器单元的种类来变更发射器单元的端子的数量。此时，也可以根据发射器单元的端子的数量来变更绝缘子单元20的端子的数量。例如也可以是，绝缘子单元20具有多个端子，能从多个端子中根据发射器单元的端子的数量切换有效的端子与无效的端子。
3.第3实施方式
3.1.电子显微镜
接着，对第3实施方式的电子显微镜1进行说明。第3实施方式的电子显微镜1的构成与上述的图1所示的电子显微镜1的构成在电子枪的构成上不同。以下，说明与上述的第1实施方式的电子显微镜1的例子的不同之处，对于相同之处省略说明。
3.2.电子枪
图8是示意性地示出第3实施方式的电子显微镜1的电子枪300的截面图。以下，在电子枪300中，对于具有与上述的电子枪100的构成构件同样的功能的构件标注相同的附图标记，省略其详细说明。
在电子枪100中，如图4所示，绝缘子单元20具有支撑发射器单元30的支撑构件25，通过使发射器单元30被支撑构件25支撑，从而发射器35被配置在光轴OA上，发射器单元30的各端子与绝缘子单元20的各端子接触。
相对于此，在电子枪300中，如图8所示，发射器单元30被装配到腔体盖16，通过使腔体盖16装配到电子枪腔体10，从而发射器35被配置在光轴OA上，发射器单元30的各端子与绝缘子单元20的各端子接触。
发射器单元30装配到腔体盖16。如图8所示，在腔体盖16与发射器单元30之间配置有绝缘构件302。通过绝缘构件302，能够将发射器单元30(凸缘31)与腔体盖16之间电绝缘。
发射器单元30由腔体盖16支撑。在电子枪300中，绝缘子单元20的支撑构件25并不支撑发射器单元30。在电子枪300中，通过使支撑构件25与发射器单元30(凸缘31)接触，从而将高压电源170与引出电极38电连接。此外，虽未图示，但也可以是，发射器单元30与支撑构件25不直接接触，设置于支撑构件25的销与凸缘31接触而将高压电源170与引出电极38电连接。
通过使腔体盖16装配到电子枪腔体10，从而发射器35被定位。
3.3.发射器的更换
首先，使电子枪腔体10内成为大气压。接着，卸下螺栓18，从电子枪腔体10取下固定有发射器单元30的腔体盖16。
接着，从腔体盖16拆下绝缘构件302。接着，从绝缘构件302卸下发射器单元30。
接着，从发射器单元30拆下发射器35，装配新的发射器35。
在装配了新的发射器35的发射器单元30中，调整发射器35与引出电极38的位置。然后，将发射器单元30放入炉中进行烘焙。
在烘焙后，将发射器单元30装配到绝缘构件302，将装配了发射器单元30的绝缘构件302装配到腔体盖16。然后，将腔体盖16以螺栓18固定到电子枪腔体10。
此时，通过腔体盖16与电子枪腔体10的嵌合，发射器单元30被定位。其结果是，发射器35被配置在光轴OA上，发射器单元30的各端子与绝缘子单元20的各端子接触。
这样，通过将固定有发射器单元30的腔体盖16装配到电子枪腔体10，能够将发射器35定位。
接着，将镜筒101内进行真空排气，将镜筒101整体进行烘焙。
通过以上的步骤，能够更换发射器35。
3.4.效果
在电子枪300中，发射器单元30被装配到腔体盖16，通过使腔体盖16装配到电子枪腔体10，从而发射器35被配置在光轴OA上，发射器单元30的各端子与绝缘子单元20的各端子接触。所以，在电子枪300中，能够容易地更换发射器35。
4.第4实施方式
接着，对第4实施方式的电子显微镜1进行说明。图9是示意性地示出第4实施方式的电子显微镜1的电子枪400的截面图。以下，在电子枪400中，对于具有与上述的电子枪100的构成构件同样的功能的构件标注相同的附图标记，省略其详细说明。
如图9所示，电子枪400具有对准线圈402。对准线圈402使从发射器35发射的电子束偏转。通过利用对准线圈402使电子束偏转，能够使从电子枪400发射的电子束对准光轴OA(轴对准)。
例如，在发射器单元30支撑于绝缘子单元20的支撑构件25而被定位的状态中，当发射器35从光轴OA偏离开的情况下，能够使用对准线圈402，使从电子枪400发射的电子束对准光轴OA。
此外，在此，说明的是对作为肖特基电子枪的使用了发射器单元30的电子枪设置了对准线圈402的情况，但也可以对肖特基电子枪以外的电子枪设置对准线圈402。
5.变形例
此外，本发明不限于上述的实施方式，能在本发明的主旨的范围内进行各种变形实施。
例如，在上述的第1实施方式～第4实施方式中，说明的是本发明的带电粒子束装置为扫描电子显微镜的情况，但本发明的带电粒子束装置不限于扫描电子显微镜。本发明的带电粒子束装置例如也可以是扫描透射电子显微镜(STEM)、扫描电子显微镜(SEM)、电子束微量分析器(EPMA)，电子束曝光装置等。
另外，在上述的第1实施方式～第4实施方式中，说明的是本发明的带电粒子束源为具备发射电子的发射器的电子枪的情况，但本发明的带电粒子束源也可以是具备发射电子以外的带电粒子的发射器的带电粒子束源。例如，本发明的带电粒子束源也可以是具备发射离子的发射器的离子枪。本发明的带电粒子束装置也可以是聚焦离子束装置(FIB)。
另外，上述的实施方式和变形例是一个例子，并非限于这些例子。例如各实施方式和各变形例是能适当组合的。
本发明不限于上述的实施方式，能进一步进行各种变形。例如，本发明包含与实施方式中说明的构成实质上相同的构成。所谓实质上相同的构成，例如是指功能、方法及结果相同的构成、或者目的及效果相同的构成。另外，本发明包含将实施方式中说明的构成之中的非本质的部分进行了置换的构成。另外，本发明包含与实施方式中说明的构成起到相同的作用效果的构成或者能够达到相同目的的构成。另外，本发明包含对实施方式中说明的构成附加了公知技术的构成。

Claims (15)

1.一种带电粒子束源，其特征在于，包含：
腔体；
第1单元，其包含对电缆进行支撑的绝缘构件、以及电连接于所述电缆的第1端子；以及
第2单元，其包含发射带电粒子的发射器、以及电连接于所述发射器的第2端子，
所述第1单元固定于设置在所述腔体的侧壁的贯通孔，
所述第2单元相对于所述第1单元是能装卸的，
在所述腔体内，通过使所述发射器配置在光轴上，从而所述第1端子与所述第2端子接触。
2.根据权利要求1所述的带电粒子束源，其中，
所述第1单元具有支撑所述第2单元的支撑构件，
通过使所述第2单元被所述支撑构件支撑，从而所述发射器被配置在所述光轴上，所述第1端子与所述第2端子接触。
3.根据权利要求2所述的带电粒子束源，其中，
所述第2单元被嵌合到所述支撑构件，
通过使所述第2单元嵌合到所述支撑构件，从而所述发射器被配置在所述光轴上。
4.根据权利要求1所述的带电粒子束源，其中，
包含将所述腔体密闭的盖。
5.根据权利要求4所述的带电粒子束源，其中，
所述第2单元被装配到所述盖，
通过使所述盖装配到所述腔体，从而所述发射器被配置在所述光轴上，所述第1端子与所述第2端子接触。
6.根据权利要求4或5所述的带电粒子束源，其中，
包含装配于所述盖的真空泵。
7.根据权利要求6所述的带电粒子束源，其中，
所述真空泵是吸气剂泵。
8.根据权利要求1至7中的任意一项所述的带电粒子束源，其中，
所述第2端子是弹性体。
9.根据权利要求8所述的带电粒子束源，其中，
所述第2端子是板簧。
10.根据权利要求1至9中的任意一项所述的带电粒子束源，其中，
包含能与所述第2单元进行更换的别的所述第2单元。
11.根据权利要求10所述的带电粒子束源，其中，
所述第2单元与所述别的第2单元在电子发射的构造上不同。
12.根据权利要求11所述的带电粒子束源，其中，
所述第2单元构成肖特基电子枪、冷阴极场发射电子枪或热电子发射电子枪，
所述别的第2单元构成肖特基电子枪、冷阴极场发射电子枪或热电子发射电子枪。
13.根据权利要求11所述的带电粒子束源，其中，
所述第2单元与所述别的第2单元在发射器的种类上不同。
14.根据权利要求13所述的带电粒子束源，其中，
所述第2单元的发射器的材质是六硼化镧，
所述别的第2单元的发射器的材质是钨。
15.一种带电粒子束装置，其特征在于，
包含权利要求1至14中的任意一项所述的带电粒子束源。
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