DE3633177C2 - - Google Patents

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Einführung von Sauerstoffgas in eine Vakuumkammer nach dem Oberbegriff des Hauptanspruchs, insbesondere eine Vorrichtung zur Einführung von Sauerstoff­ gas in eine elektronenoptische Vakuumsäule eines Elektronen­ strahlgerätes, beispielsweise eines Elektronenmikroskops, eines Elektronenstrahl-Lithographiesystems oder einer ähnlichen Apparatur, worin als eine Elektronenquelle eine Elektronenkanone mit einer thermischen Feldemissionskathode verwendet wird, die einen sehr geringen Partialdruck von Sauerstoffgas benötigt.

Es ist ein Verfahren zum Einbringen von Sauerstoffgas in eine Vakuumkammer ohne einen Sauerstoffgaszylinder be­ kannt, bei dem das Sauerstoffgas in die Vakuumkammer ein­ geführt werden kann, indem eine dünne Silberplatte oder ein Zylinder erhitzt wird, die so angeordnet sind, daß eine Abteilung der Atmosphäre bzw. der Sauerstoffatmosphäre und der Vakuumkammer voneinander erfolgt.

Andererseits muß in Elektronenstrahlsystemen, wie Rasterelektronenmikroskopen und Elektronenstrahl-Litho­ graphiesystemen, eine thermische Feldemissionskathode verwendet werden, um eine höhere Helligkeit bzw. Leucht­ dichte einer Elektronenstrahlquelle hervorzurufen, um einen konvergierten Strahl feinzumachen und um den Strahl­ strom zu erhöhen. Insbesondere ist oft ein sehr geringer Sauerstoffgas-Partialdruck erforderlich, wenn eine Elek­ tronenkanone Anwendung findet. Diese Elektronenkanone wird so aufgebaut, daß zumindest eines der Metalle Titan (Ti), Zirkon (Zr) und Hafnium (Hf), die einen großen Strom indu­ zieren können und eine überragende Stromstabilität auf­ weisen, absorbiert und über den Sauerstoff an einer mono­ kristallinen Spitzenfläche aus Wolfram oder Molybdän mit einer [100]-Kristallorientierung zur Haftung gebracht wird, um eine im wesentlichen monoatomare Schicht zu bilden (vgl. Japanische Patentanmeldung Nr. 61 733/81). Wenn in diesem Fall ein Sauerstoffgas-Einführungssystem mit dem oben beschriebenen Zylinder oder der Platte aus dünnem Silber Anwendung findet, ist es nicht notwendig, einen Sauerstoffgaszylinder zu verwenden, der große physikalische Abmessungen hat und ein Einstellventil benötigt, um eine sehr geringe Menge des Sauerstoffgases einzubringen. Es ist daher leicht, das Sauerstoffgas in einen gewünschten Abschnitt einzuführen.

Aus dem Artikel von N. R. Whetten und J. R. Young in Rev. Sci. Instrum. 30, 1959, Seiten 472/473, ist es bekannt, einen Silberzylinder zu verwenden, um Sauerstoff in ein Vakuumsystem einzuführen. Danach wird auf der Außenseite, d. h. auf der At­ mosphärenseite, einer Vakuumkammer ein an seinem abstehenden Ende verschlossener, zur Vakuumkammer hin geöffneter Silberzy­ linder angeordnet. Um den Silberzylinder herum verläuft eine Heizspirale, um das Silber zu erhitzen und dabei mittels eines grundsätzlich bekannten Diffusionsprozesses Sauerstoff aus der den Zylinder umgebenden Atmosphäre durch das Silber in die Va­ kuumkammer einzuführen.

Eine ähnliche Sauerstoffgas-Einführvorrichtung mit einem Silberzylinder ist aus der japanischen Patentanmeldung Nr. 103 968/75 bekannt und in Fig. 1 dargestellt. Entsprechend Fig. 1 wird ein Strom einem Heizdraht 2 zugeführt, der um den Außen­ umfang eines Silberzylinders 1 herum angeordnet ist, der von einer Vakuum-Spiegelwand 5 zu der Seite unter Atmosphären­ bedingungen verläuft. Der Draht 2 wird durch diesen Strom er­ hitzt. Als Folge davon wird das Sauerstoffgas der Sauerstoff- Atmosphäre 3 mit im wesentlichen dem Atmosphärendruck entspre­ chendem Druck, die zwischen dem Silberzylinder 1 und einer Ab­ deckung 4 vorliegt, in die Vakuumkammer eingeführt.

Bei diesen bekannten Anordnungen mit dem auf der Außen­ seite der Vakuumkammer vorgesehenen Silberzylinder und der um diesen herum verlaufenden Heizspirale ergeben sich insbesonde­ re folgende Probleme:

• (1) Der Wirkungsgrad der Sauerstoffeinführung mit einer auf der Außenseite der Vakuumkammer angeordneten Silberröhre ist relativ niedrig, so daß eine hohe Heizleistung er­ forderlich ist, wenn eine bestimmte Sauerstoffmenge in die Vakuumkammer eingebracht werden soll. Dadurch wird auch die Einstellung des notwendigen Sauerstoff-Partial­ drucks erschwert.
• (2) Die Wärmeverluste des Heizelements, d. h. insbesondere die Wärmeableitungsverluste und die Strahlungsverluste der Heizspirale auf der Außenseite der Silberröhre sind groß, so daß auch aus diesem Grund die elektrische Leistung zum Heizen des Drahtes hoch sein muß.
• (3) Durch die hohe Heizleistung bzw. den dafür erforderlichen Stromfluß durch die Heizspirale kann der Silberzylinder lokal schmelzen sowie eine Störung von in der Vakuumkam­ mer angeordneten elektronenoptischen Systemen auftreten, z. B. eine Störung der elektromagnetischen Induktion ei­ ner Elektronenkanone und auch ein Ausfall der Kathode mit der elektrischen Entladung.

Ausgehend von diesem Stand der Technik liegt die Aufgabe der Erfindung darin, eine Vorrichtung zu schaffen, mit der bei verringerter elektrischer Heizleistung mit einem hohen Wir­ kungsgrad Sauerstoffgas in eine Vakuumkammer eingeführt werden kann.

Diese Aufgabe wird durch die erfindungsgemäße Vorrichtung mit den beiden kennzeichnenden Merkmalen des Hauptanspruchs gelöst, wonach ein zur atmosphärischen Außenseite hin geöff­ neter Silberzylinder im Inneren der Vakuumkammer und ein Heiz­ element elektrisch isoliert im Inneren des Silberzylinders an­ geordnet ist. Der Silberzylinder liegt damit im Inneren der Vakuumkammer frei, wobei in den Hohlraum im Zylinder eine hin­ reichende Menge Luft bzw. Sauerstoff aus der Umgebungsatmo­ sphäre eingebracht werden kann. Dadurch wird der Wirkungsgrad der Sauerstoffeinführung gegenüber den bekannten Systemen be­ trächtlich erhöht. Durch den im Zylinder liegenden Heizdraht werden die Strahlungswärmeverluste im wesentlichen auf Null verringert, da die vom Heizdraht abgestrahlte Wärme vollstän­ dig zur Aufheizung des Zylinders ausgenutzt wird. Dadurch kann wiederum die Heizleistung verringert werden, so daß auch die Leitungswärmeverluste des Heizdrahtes niedriger werden. Die Wärmeverluste werden daher mit dieser Anordnung im wesentli­ chen auf die durch die Anschlußdrähte abgehende Leitungswärme reduziert. Da für die Heizung jedoch nur eine geringe elektri­ sche Leistung benötigt wird, können auch diese Wärmeverluste gering gehalten werden, indem Drähte mit einem kleinen Durch­ messer verwendet werden.

Bevorzugte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Un­ teransprüchen angegeben.

Die Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele der Erfindung erfolgt unter Bezugnahme auf die anliegenden Zeichnungen. In den Zeichnungen zeigt

Fig. 1 eine Schnittansicht einer Sauerstoffgas- Einführvorrichtung nach dem Stand der Technik;

Fig. 2 eine Darstellung zur Verdeutlichung der Wärmeverluste beim Heizen in der Vorrichtung nach dem Stand der Technik;

Fig. 3 eine Schnittansicht einer weiteren Sauerstoff­ gas-Einführvorrichtung nach dem Stand der Technik;

Fig. 4 eine Schnittansicht einer Vorrichtung zur Ein­ führung von Sauerstoffgas nach einem Ausführungs­ beispiel der Erfindung; und

Fig. 5 eine schematische Schnittansicht einer Elek­ tronenkanonenkammer, in der eine Sauerstoffgas- Einführvorrichtung nach einem Ausführungsbei­ spiel der Erfindung Anwendung findet.

Vor der Erläuterung eines Ausführungsbeispiels der Erfindung soll unter Bezugnahme auf die Fig. 2 und 3 deren technisches Konzept beschrieben werden. Die Verringerung der einem Heizdraht 2 zuzuführenden elektrischen Heizleistung hängt davon ab, wie wirkungsvoll ein Silberzylinder 1 geheizt wird, d. h. es stellt sich das grundlegende Problem, wie der Wärmeverlust beim Heizen ver­ ringert wird. Im Aufbau, wie er in Fig. 1 gezeigt ist, bei dem der Heizdraht 2 nicht mit dem Silberzylinder 1 in Kontakt gebracht, sondern um diesen Zylinder 1 herum ange­ ordnet wird, erfolgt das Heizen des Silberzylinders 1 aus­ schließlich durch die Strahlungswärme vom Heizdraht 2. Daher ist es in diesem Fall notwendig, die Temperatur des Heiz­ drahtes 2 sehr hoch zu halten, was sehr uneffizient ist. Der Gesamt­ wärmeverlust umfaßt einen Leitungswärmeverlust Qc 1 des Heizdrahtes selbst, einen Strahlungswärmeverlust Qe vom Heizdraht 2 an andere Teile als den Silberzylinder 1 sowie einen Leitungswärmeverlust Qc 2, der vom Silberzylinder 1 an einem Übergang zwischen dem Silberzylinder 1 und der Oberfläche einer elektronenoptischen Vakuumsäule abfällt. Um die elektrische Leistung zu verringern, müssen diese Wärmeverluste gesenkt werden.

Würden die Wärmeverluste (Qc 1 und Qe) des Heizdrahtes 2 auf Null gehalten, und würde der Heizungswirkungsgrad 100% betragen, könnte die im Idealfall notwendige Heiz­ leistung durch den Wärmeverlust Qc 2 bestimmt werden. Fig. 3 verdeutlicht den Leitungswärmeverlust, der in dem Fall auftritt, in dem zur Verringerung der Wärmeleitung zwischen den Silberzylinder 1 und die Wand 5 der elektronen­ optischen Vakuumsäule ein Verbindungszylinder 6 eingefügt ist. In Fig. 3 ist mit dem Buchstaben d der Innendurch­ messer des Silberzylinders 1 und des Verbindungszylinders 6 bezeichnet, mit t 1 die Dicke des Silberzylinders 1, mit L die Länge des Silberzylinders 1, mit t 2 die Dicke des Verbindungszylinders 6 und mit ℓ die Länge des Verbindungs­ zylinders 6. Da die Wärmeleitfähigkeit von Silber sehr hoch ist (4,178 J · cm^-1 · s^-1 · Grad^-1/20°), ist es zulässig, anzunehmen, daß die Temperatur des Silberzylinders 1 über den Zylinder gleichmäßig gehalten werden kann. Unter der Annahme, daß T 1 die Temperatur am Übergang zwischen dem Silberzylinder 1 und dem Verbindungszylinder 6 ist, und daß T 2 die Temperatur des Übergangs zwischen dem Verbindungs­ zylinder 6 und der Wand 5 der elektronenoptischen Vakuum­ säule ist, ist der Leitungswärmeverlust Qc 2, der vom Silberzylinder 1 an die Wand 5 der elektronenoptischen Vakuumsäule abfällt, durch folgende Gleichung gegeben:

wobei k die Wärmeleitfähigkeit des Verbindungszylinders 6, und s die Querschnittsfläche des Verbindungszylinders 6 ist. s ist durch folgenden Ausdruck gegeben: s = π (d·t 2 + t 2²).

Unter Berücksichtigung der obigen Beziehungen beträgt bei Erhitzen des Silberzylinders 1 mit den Abmessungen d = 0,5 cm, t 1 = 0,05 cm und L = 5 cm der Wärmeverlust Qc 2 etwa 5 W, wenn in die obigen Gleichungen die konkreten Zahlen­ werte k = 0,126 J · cm^-1 · s ^-1 · Grad^-1, ℓ = 1 cm, d = 0,5 cm und t 2 = 0,1 cm eingesetzt werden und von Temperaturen T 1 = 400° C und T 2 = 20° C ausgegangen wird. Das bedeutet, bei einer geeigneten Temperatur von 400° C über 300° C, bei der das Silber die Einführung von Sauerstoffgas zuläßt, genügt ein geringer Betrag der elektrischen Heizleistung von etwa 5 W bei idealen Bedingungen im Silberzylinder 1 mit den oben genannten Abmessungen. In der Praxis muß die Heizung des Drahtes jedoch mit elektrischen Leistungen zwischen 50 und 100 W erfolgen, wenn der in Fig. 3 gezeigte Aufbau durch den Heizdraht nach Fig. 2 erhitzt wird, selbst wenn auf den Aufbau zur Verringerung des Wärmeverlustes Qe die in Fig. 1 gezeigte Abdeckung 4 aufgebracht wird, wobei sich Unterschiede entsprechend der Menge des einzu­ führenden Sauerstoffgases und der Anordnung des Heizdrahtes ergeben. Das macht einen Aufbau notwendig, durch den die Wärmeverluste Qe und Qc 1 beträchtlich verringert werden. Ein Verfahren zur Lösung des oben genannten Problems (1) des Wirkungsgrads der Sauerstoffeinführung wird im folgen­ den beschrieben.

Der Silberzylinder 1 ist Bauteilen, die keine zylin­ drische Form haben, beispielsweise einer (planaren) Platte, in der mechanischen Festigkeit gegen Druck (1 atm), unter dem Gesichtspunkt des Heizens und bezüglich des Oberflächenbereiches relativ zu dem der Wand 5 der elek­ tronenoptischen Vakuumsäule überlegen. Die Anwendung der zylindrischen Form stellt die Einführung einer hinreichen­ den Menge von Sauerstoffgas sicher, selbst wenn der in Fig. 3 gezeigte Innendurchmesser d 0,5 cm beträgt. Die Anordnung, in der eine an einem Ende geschlossene Röhre mit einer Länge von etwa 5 cm bei einem Innendurchmesser von 0,5 cm entsprechend Fig. 3 angebracht ist, ist jedoch hinsichtlich ihres Evakuierungsleitvermögens sehr un­ effizient. Es besteht eine große Druckdifferenz vom etwa 10- bis 100fachen zwischen der Innenseite des Silber­ zylinders 1 und der Wandseite der elektronenoptischen Vakuumsäule unter Hochvakuumbedingungen. Obwohl das nicht immer bedeutet, daß die große Menge von Sauerstoff (10- bis 100fach) durch den Silberzylinder eingeführt wird, da die Form zylindrisch ist, ist es sicher, daß der Einführungswirkungsgrad gering ist.

Angesichts obiger Ausführungen wird ein Fall beschrie­ ben, in dem die Montagerichtung des Silberzylinders gegen­ über der in Fig. 3 gezeigten umgekehrt ist (d. h. die Atmosphärenseite und die Vakuumseite sind vertauscht), um das Problem der elektrischen Heizleistung und das Problem des Wirkungsgrads der Sauerstoffeinführung zu lösen, ohne den Silberzylinder zu ändern. Danach springt der Silber­ zylinder 1 auf der Vakuumseite vor. Der Silberzylinder 1 liegt damit in der weiten Vakuumkammer frei, wodurch das Problem des Wirkungsgrads der Sauerstoffeinführung gelöst wird. Was die Heizleistung anlangt, so kann der Strahlungs­ wärmeverlust Qe im wesentlichen auf Null gehalten werden, wenn der Heizdraht in den Zylinder eingeführt werden kann, während im Zylinder ein Freiraum verbleibt, in den eine hinreichende Menge von Atmosphärenluft oder Sauerstoff eingebracht wird. Die vom Heizdraht verbrauchte Heizleistung kann dadurch erniedrigt werden, so daß der Wärmeverlust Qc vom Heizdraht klein wird.

Fig. 4 zeigt in einem Querschnitt den Hauptteil eines Ausführungsbeispiels der Erfindung. Der Unterschied im Aufbau der vorliegenden Erfindung zum Stand der Technik liegt darin, daß der Silberzylinder 1 so angeordnet ist, daß er von der Wand 5 der elektronenoptischen Vakuumsäule zur Vakuumseite vorsteht, und daß ein Heizelement 7, dessen Oberfläche mit einem hitzebeständigen Isolator beschichtet ist, in das Innere des Silberzylinders 1 eingeführt ist, das mit der Atmosphäre in Verbindung steht. Durch eine hinreichende Verringerung des Außendurchmessers u des hitzebeständigen Isolators in Vergleich zum Innendurch­ messer d des Silberzylinders 1 ist es in diesem Fall mög­ lich, eine ausreichende Menge von Atmosphärenluft mit dem Innenraum des Silberzylinders 1 einzubringen. Aus diesem Grund ist ein Heizelement 7, das aus einem Heiz­ draht aufgebaut oder durch eine Drucktechnik hergestellt ist, in beispielsweise ein Keramikelement 9 eingebettet, so daß es eine Stabform mit einem Außendurchmesser u hat. Die Anschlüsse des Heizelements 7 auf der Atmosphärenseite sind über Anschlußdrähte 8 mit einer (nicht gezeigten) elektrischen Quelle verbunden. Das Material, in das das Heizelement 7 eingebettet wird, sollte elektrisch iso­ lierend sein, um einen Kurzschluß im Inneren des Silber­ zylinders 1 selbst durch einen lokalen Kontakt zu ver­ hindern. Dieses Material sollte einer Temperatur von etwa 400° C standhalten.

Nach dem oben beschriebenen Ausführungsbeispiel wird die Wärme des Heizelements 7 im wesentlichen an den Silber­ zylinder 1 gegeben, und als Wärmeverlust ist nur die durch die Anschlußdrähte 8 abgehende Leitungswärme möglich. Da die für den Heizdraht 7 benötigte elektrische Leistung gering ist, kann dieser Wärmeverlust jedoch gering gehalten werden, indem Drähte mit einem kleinen Durchmesser verwendet werden. Rechnerisch läßt sich das folgendermaßen darstellen: Mit den Abmessungen nach Fig. 4, d. h. d = 0,5 cm, L = 5 cm, t 1 = 0,05 cm, t 2 = 0,1 cm, ℓ = 1 cm und u = 0,3 cm, wurde nach dem Stand der Technik eine elektrische Leistung von 50 bis 100 W benötigt, wohingegen nach vorliegender Er­ findung zum Einbringen derselben Menge von Sauerstoff­ gas eine elektrische Leistung von 10 W notwendig ist.

Das Material des Verbindungszylinders 6 wurde im vorhergehenden Ausführungsbeispiel nicht spezifiziert, es kann jedoch ein Material verwendet werden, dessen Wärme­ leitfähigkeit k 0,42 J · cm^-1 · s ^-1 · Grad^-1 oder weniger beträgt, wenn die Abmessungen t 2 und ℓ geeignet gewählt werden.

Fig. 5 zeigt einen Fall, in dem die vorliegende Er­ findung auf eine Elektronenkanonenkammer mit einer ther­ mischen Feldemissionskathode Anwendung findet. In eine auf einem Hochvakuum gehaltene Elektronenkanonenkammer 15 ist ein Flansch eingeführt, auf dem die thermische Feldemissions­ kathode 10, beispielsweise eine Kathode, wie sie im US-Patent 43 79 250 gezeigt ist, Anwendung findet, während sie erhitzt wird. Eine sogenannte elektrostatische Butler- Linse ist aus einer ersten Anode 11, durch die Elektronen induziert werden, indem ein positives Potential an die thermische Feldemissionskathode 10 angelegt wird, um bezüglich Erdpotential eine hohe negative Spannung zu induzieren, sowie einer zweiten Anode 12 aufgebaut, die auf dem selben Potential wie eine elektronenoptische Säule gehalten wird, d. h. auf Erdpotential. Durch diese elektrostatische Butler-Linse kann ein gewünschter Elektronenstrahl gebildet werden. Das Linsensystem ist mit einem zusätzlichen elektronenoptischen System 13 gekoppelt, das aus einer magnetischen Linse und ähnlichen Elementen aufgebaut ist, die unter der elektronenoptischen Säule angeordnet sind. Die Elektronenkanonenkammer 15 wird durch ein Vakuumpumpensystem 21 evakuiert, das aus einer Ionen­ pumpe oder ähnlichem aufgebaut ist. Zwischen der Elektronen­ kanonenkammer 15 und dem Vakuumpumpensystem 21 ist ein kleiner Flansch 20 vorgesehen, um eine erfindungsgemäße Sauerstoffgas-Einführvorrichtung anzubringen. Die oben ge­ nannte Wand 5 der elektronenoptischen Vakuumsäule ist auf diesem kleinen Flansch 20 angeordnet, so daß der Silber­ zylinder 1 und die weiteren Bauteile exakt in der oben be­ schriebenen Weise angeordnet sind. Unabhängig davon, ob das Sauerstoffgas ständig benötigt wird oder ob das Sauer­ stoffgas eingeführt wird, um die Kathode nur zeitweise zu aktivieren, ist damit ein einfaches Einbringen des Sauerstoffgases ohne irgendeine Modifikation des op­ tischen Systems und der Vakuumbauteile der Vorrichtung möglich. In Fig. 5 ist mit der Bezugsziffer 14 eine Ver­ bindung zu der Vakuumpumpe, zum Beispiel einer Ionenpumpe, dargestellt, mit den Bezugsziffern 17 und 18 sind Keramiken zur gegenseitigen Isolierung der Hochspannungsteile und des Potentials der elektronenoptischen Säule bezeichnet, mit Bezugsziffer 19 eine Zuführung eines Hochspannungs- Heizstroms zu der thermischen Feldemissionskathode 10 und mit Bezugsziffer 11 Anschlüsse zum Anlegen einer Hochspannung an die erste Anode 11.

Die Anwendung der Erfindung ist nicht auf die ther­ mische Feldemissionskathode beschränkt, sondern die Er­ findung kann mit derselben Wirkung auf Kathoden Anwendung finden, die eine Zuführung von Sauerstoff benötigen, bei­ spielsweise auch auf Schottky-Emissionskathoden und thermische Elektronenemissionskathoden.

Wie oben beschrieben, genügt nach vorliegender Er­ findung ein geringer Betrag elektrischer Leistung (1 Fünftel bis 1 Zehntel des Betrages nach dem Stand der Technik), um das Sauerstoffgas einzubringen. Die benötigte elektrische Leistung wird damit klein, wodurch auch der elektrische Strom gering wird, so daß die elektromagnetische Störung zu der elektronenoptischen Vakuumsäule, wie einer Kanonen­ strahlkammer, soweit wie möglich unterdrückt wird. Da der Wirkungsgrad für die Sauerstoffeinführung erhöht wird, ist es möglich, der elektronenoptischen Vakuumsäule eine große Sauerstoffmenge zuzuführen. Es ist möglich, bezogen auf den Vakuumdruck, mit derselben elektronenoptischen Vakuum­ säule eine große Sauerstoffmenge einzubringen, d. h. etwa das 10fache der Menge nach dem Stand der Technik. Da die Abmessungen der Vorrichtung zur Einführung von Sauerstoff­ gas klein sind, kann die Erfindung an beliebiger Stelle in der elektronenoptischen Vakuumsäule Anwendung finden.

Claims (4)

1. Vorrichtung zur Einführung von Sauerstoffgas in eine Va­ kuumkammer mit
einem Silberzylinder (1), der auf einer Wand (5) der Va­ kuumkammer angeordnet ist und dessen von der Wand (5) abste­ hendes Ende geschlossen ist; sowie
einem Heizelement (7) zum Erhitzen des Silberzylinders; dadurch gekennzeichnet,
daß der Silberzylinder (1) in das Innere der Vakuumkammer vorsteht und zur Atmosphärenseite geöffnet ist; und
daß das Heizelement (7) elektrisch isoliert im Inneren des Silberzylinders (1) angeordnet ist.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der Silberzylinder (1) mit der Seitenwand (5) der Vakuumkammer über einen Verbindungszylinder (6) aus einem Material verbunden ist, dessen Wärmeleitfähig­ keit nicht größer als ein Zehntel der Wärmeleitfähigkeit von Silber ist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekenn­ zeichnet, daß das Heizelement (7) mit einem hitze­ beständigen Isolator (9) beschichtet ist.

4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Vakuumkammer eine elektronenoptische Vakuumsäule (15) einer Elektronenstrahl­ vorrichtung ist, die eine das Sauerstoffgas benötigende Kathode (10) als eine Elektronenstrahlquelle aufweist.