ESEMフィラメント交換

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かずまさつちかね
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ESEM フィラメント交換 2013 年 7 月作成者 M2 桜井フィラメントの交換(6.3. Exchanging the Filament and Wehnelt Cap に準拠 ) 1.

ESEM を立ち下げる必要が有るためコントラストブライトネス電圧を下げ HT を OFF するその後 VENT し装置を大気に戻す 3.

Exchanging the Filament and Wehnelt Cap に従って手袋を付け電子銃筒ヘッドを持ち上げるその後ウェネルト ( フィラメントの台座 ) を取り外す

1 ESEM フィラメント交換 2013 年 7 月作成者 M2 桜井フィラメントの交換(6.3. Exchanging the Filament and Wehnelt Cap に準拠 ) 1. ESEM(ESEM モード高真空モード ) で観察中に画面が真っ暗になりフィラメント電流が 0 になったらフィラメントが切れている可能性が高い尚フィラメントの寿命は 50 時間程度である 2. ESEM を立ち下げる必要が有るためコントラストブライトネス電圧を下げ HT を OFF するその後 VENT し装置を大気に戻す 3. マニュアルの 6.3. Exchanging the Filament and Wehnelt Cap に従って手袋を付け電子銃筒ヘッドを持ち上げるその後ウェネルト ( フィラメントの台座 ) を取り外す写真の黒い取っ手を持って上方向に持ち上げるロック等はないため装置が大気開放してあれば少し重いが持ち上がるウェネルト 4. 装置内にゴミが入ることを防ぐため電子銃筒ヘッドをもとに戻す 5. ウェネルトアセンブリ ( フィラメントの台座 ) が動かないようにウェネルト座 ( 白い台座 ) に乗せる 6. スケールを見ながらウェネルトシリンダ ( ウェネルトアセンブリの下部 ) を 5~6 目盛り反時計回りに回転させるこれによりフィラメントがウェネルトキャップ ( ウェネルトの上部 ) から離れる 1

ウェネルトシリンダを時計回りに回転させることでフィラメントとウェネルトキャップが近づき反時計回りに回転させることでフィラメントとウェネルトキャップが離れる

フィラメント交換リング用工具を用いてフィラメント固定リングをウェネルトシリンダから取り外すこれによりフィラメントを取り外せ交換することができる 9.

キムワイプを用いて軽くクリーニングを行う 10. フィラメントアライメントピンに合わせてフィラメントをウェネルトシリンダに乗せる 11.

2 ウェネルトシリンダを時計回りに回転させることでフィラメントとウェネルトキャップが近づき反時計回りに回転させることでフィラメントとウェネルトキャップが離れる Fig. ウェネルト断面図 7. Torx ドライバで Torx ネジを3 箇所約半回転緩めるその後ウェネルトキャップを回転させ取り外す 8. フィラメント交換リング用工具を用いてフィラメント固定リングをウェネルトシリンダから取り外すこれによりフィラメントを取り外せ交換することができる 9. ウェネルトキャップの中央部の穴がフィラメントから電子線を出す穴となるこの穴の周辺には観察時に発生したゴミが付着しているため少しエタノールを含ませた綿棒またはキムワイプを用いて軽くクリーニングを行う 10. フィラメントアライメントピンに合わせてフィラメントをウェネルトシリンダに乗せる 11. フィラメント固定リングとスプリングワッシャでフィラメントを固定するこの時締め過ぎると温度上昇によってフィラメント座へのクラックが生じるためフィラメントがぐらつかない程度に締める 12. ウェネルトキャップをウェネルトシリンダに取り付ける 2

13. 双眼実体顕微鏡を用いてフィラメント先端がウェネルトキャップ中心の穴から見えるようにウェネルトキャップの位置を調整するウェネルトキャップからフィラメントが見えるように Fig. 実体顕微鏡観察像 14. Torx ドライバを適度に締めウェネルトキャップを固定する 15.

フィラメントがウェネルトキャップと同じ高さになるまでウェネルトシリンダを時計方向に徐々に回していく (10 目盛り程度回転させる ) この際ウェネルトアセンブリを傾けながら顕微鏡で観察すると位置関係を確認しやすい離れすぎ適切近すぎ Fig. フィラメントの位置 17.

3 13. 双眼実体顕微鏡を用いてフィラメント先端がウェネルトキャップ中心の穴から見えるようにウェネルトキャップの位置を調整するウェネルトキャップからフィラメントが見えるように Fig. 実体顕微鏡観察像 14. Torx ドライバを適度に締めウェネルトキャップを固定する 15. ウェネルトシリンダを時計方向に一目盛り回転させフィラメント先端がウェネルトキャップに近づけるこの時フィラメントがウェネルトキャップに接触すると破損するため注意する 16. フィラメントがウェネルトキャップと同じ高さになるまでウェネルトシリンダを時計方向に徐々に回していく (10 目盛り程度回転させる ) この際ウェネルトアセンブリを傾けながら顕微鏡で観察すると位置関係を確認しやすい離れすぎ適切近すぎ Fig. フィラメントの位置 17. ウェネルトシリンダを反時計方向に 4 目盛り程度回しフィラメント先端とウェネルトキャップの距離を 0.2mm 程度に設定する (1 目盛り 0.05mm) 18. 最終的にウェネルトキャップとフィラメント先端の位置が一致しフィラメント先端とウェネルトキャップが 0.2mm 程度離れた状態とすることで調整完了となる 19. 手袋を付け電子銃筒ヘッドを持ち上げてウェネルト ( フィラメントの台座 ) を取り付ける取り付ける際は写真の出っ張りに溝が一致するような位置関係で取り付ける取り付け後ヘッドをもとに戻すヘッドを元に戻した際にコードが駆動部に挟まっているとリークの原因となり真空引きが行えないフィラメント交換後に真空引きがうまくいかない場合にはヘッドを一度持ち上げ再度ヘッドをもとに戻すと良い 3

4 フィラメント電流の飽和点の決定 1. ESEM 観察が出来る状態にするためディテクタブレッドを交換しバルブを ESEM とする尚適当な観察サンプルを入れていくと調整しやすいフィラメント電流の飽和点の決定は ESEM モードで行うこと SEM モードで行うとソフト上で ESEM vacuum control down というエラーが発生する事がある 2. 真空モードを H2O とし Detector モードを GSE とする 3. Vacuum を押し真空引きを開始する Auto Flood が消えるまで待つ 4. Beam グループの Set Gun を開く 5. Autobias を ON する 6. Auto-Saturation を OFF する 7. 装着してあるアノードタイプを設定 (High kv Anode を選択 ) 8. Whenelt Changed を選択これにより前のフィラメントの Fil Lim( フィラメント電流の飽和点 ) のデータを削除する Whenelt Changed 選択後はフィラメント電流の飽和点を決定するまで電圧を印加しても電流が流れない状態となるこれは故障ではなく飽和点が決定していないこといよる装置側のインターロックによるものである 9. OK を選択し Set Gun を閉じる 10. Magn メニューで倍率を 100 倍とする 11. Beam メニューで電圧を 30kV Spot Size を 5 とするこれにより通常時に比べて得られる信号量が多くなり設定がしやすくなる 12. Scan メニューで TV を選択 13. Filter メニューで Average 4 を選択 14. 画面がグレーレベルとなるように Contrast を 80 程度 Brightness を 40 程度に設定する 15. HT ボタンを ON し電圧を印加するこの際電流が一瞬流れるがその後 0μA となるこれは Fil Lim( フィラメント電流の飽和点 ) が未設定であることが要因である 4

5 16. Filament Current バーを使ってフィラメント電流を徐々に上げていき白い円状の像を表示させるフィラメント電流が上昇するに従って画面に白い円が見えるようになる ( フィラメントの固定位置によるが Filament Current 30 程度から ) 17. XOver を ON するその後 Gun Tilt を調整し白い楕円が画面中央の十字にくるように調整を行う 18. XOver を OFF する Video Scope( 画面左上の波形のアイコン ) を ON し観察像のコントラストを波形で観察できるようにする 5

19. Filament Current を上下させ波形上で飽和点 (Filament Current を上昇させても波形が変化しなくなる点 ) を探すこの際コントラストブライトネスが高すぎると飽和点がわかりづらくなるため必要に応じてコントラストブライトネスを少し下げて調整を行う 20.

飽和点が見つかったら Fil Lim ボタンを押し飽和点での Filament Current を保存する飽和点が保存された状態では Fil Lim ボタンが点灯する 22.

6 19. Filament Current を上下させ波形上で飽和点 (Filament Current を上昇させても波形が変化しなくなる点 ) を探すこの際コントラストブライトネスが高すぎると飽和点がわかりづらくなるため必要に応じてコントラストブライトネスを少し下げて調整を行う ~19 の手順を繰り返して像が最も明るくなる点 ( 飽和点 ) を探す探す際は一度過飽和 ( 波形が変化しなくなる点 ) させてから Filament Current を下げて飽和点を見つけると良い 21. 飽和点が見つかったら Fil Lim ボタンを押し飽和点での Filament Current を保存する飽和点が保存された状態では Fil Lim ボタンが点灯する 22. Set Gun を開いて GunBias-position を確認するこの際 30kV を印加している場合には Bias は 1 となっているはずであるそれぞれの印加電圧での Bias を表に示す Table.1 印加電圧 [kv] Bias Bias が大きくずれている場合にはウェネルトキャップとフィラメントの距離が不適切になっている可能性が高いためウェネルトを取り出してウェネルトキャップとフィラメントの位置を調整し直す必要がある 23. 観察時に高倍率にした際に像がずれる観察像が中心からずれる等の問題が発生した際にはマニュアル Aligning the Gun and Column に従って調整を行う 6

SU-8020の使用方法

SU-8020の使用方法 FE-SEM Su-8020 Operating manual( 暫定版 ) 2016/04/09 精密分析室始動 ( 通常は必要無し ) 1.Display SW を ON にして装置を立ち上げるしばらくすると Windows が起動する 2. SU-8000 をクリック 3. PC-SEM をクリックする ( 通常は自動立ち上げ ) 4. パスワード入力画面が表示されるリターンを押す (