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ELECTRON PERMEABLE FILM, AND METHOD FOR MANUFACTURING THE SAME commons

Patent code P130009224
Posted date May 8, 2013
Application number P2008-223054
Publication number P2010-061812A
Patent number P5339584
Date of filing Sep 1, 2008
Date of publication of application Mar 18, 2010
Date of registration Aug 16, 2013
Inventor
  • (In Japanese)縄稚 典生
  • (In Japanese)山本 晃
  • (In Japanese)本多 正英
  • (In Japanese)筒本 隆博
  • (In Japanese)菅 博
  • (In Japanese)上月 具挙
Applicant
  • (In Japanese)広島県
  • (In Japanese)学校法人常翔学園
Title ELECTRON PERMEABLE FILM, AND METHOD FOR MANUFACTURING THE SAME commons
Abstract PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an electron permeable film of an amorphous electron permeable film having durability, with which a biological sample in the atmosphere can be observed by an electron microscope or the like, using a lower acceleration voltage.
SOLUTION: The electron permeable film is formed into a thin film made of a material containing carbon as a light element, focusing attention on a property of a material containing the light element that is a light element lighter than titanium and silicon of elements used conventionally as a material for the electron permeable film, so as to provide an amorphous thin film containing carbon as a main component, preferably an amorphous carbon thin film, and a shape of the electron permeable film is formed into a planar or a convex shape. Thus, the electron permeable film to be permeated with an electrons without being permeated with air, from a vacuum casing installed with an electron beam source for generating the electrons for irradiating the biological sample laid fixedly in the air, in the electron microscope or the like, and having the durability against an atmospheric pressure difference and biocompatibility onto a human body, and the electron permeable film usable with the lower acceleration voltage to compactify the electron beam source, are achieved.
Outline of related art and contending technology (In Japanese)


試料に電子を入射し、そこから検出された電子あるいはX線をもとに試料を分析する装置として電子顕微鏡などがあるが、電子を発生させるには高真空の環境が必要であるため、通常、試料は電子線源と同じ真空容器内に載置される。



しかし、試料を電子線源と同じ真空容器内に定置する電子顕微鏡の場合、高・低真空の環境を制御するなど装置が大がかりになり、投資コストが高いという問題がった。



しかも、細胞などの生体試料は、高真空下では死滅の恐れがあるため、生体試料は大気中に、電子線源は真空容器内にそれぞれ分離する方法が求められ、そのために気体を透過せず電子を透過する電子透過膜が求められた。



気体を透過せず電子を透過する既存の電子透過膜は、チタン箔等が使われているが、電子を大気中に取り出すためには、150kV以上の加速電圧が必要とされており、高い加速電圧は生体試料に、例えば細菌は死滅、無機物は変質などの大きなダメージを与えるだけでなく投資コストも高いという問題があった。



これを改善する方法として、気体を透過せず電子を透過する電子透過膜として、規則正しい結晶格子のシリコン単結晶膜を用いて低加速電圧の電子線源を実現した例があるが、加速電圧が高いと電子線源装置が大きくなり、加速電圧が低いと電子線源装置が小さくできるという関係にあるので、さらに電子線源装置をより小さくし可搬性を高めるため、さらなる低加速電圧化への要望があった(例えば、特許文献1参照。)。



また、加速電圧が低いと電子透過膜を透過時の発熱量が小となるので、発熱量減のために、さらなる低加速電圧化への要望があった。



また、X線撮影には、気体を透過せずX線に対する電子透過性の優れたベリリウムからなる電子透過膜が使用されているが、ベリリウムは極めて毒性の高い物質であるため、人体に対し安全上問題があった。



また、一般に電子透過膜として、単結晶膜は規則正しい結晶格子の構成により電子の透過が容易であるとされ単結晶膜にてなる電子透過膜は存しているが、これまで非晶質膜は不規則な結晶格子の構成にてなるため、電子が結晶格子により直進しにくいと考えられ非晶質膜にてなる電子透過膜は存在していなかった。



【特許文献1】
特表平10-512092号公報

Field of industrial application (In Japanese)


本発明は、電子顕微鏡や樹脂の硬化や架橋などに利用される電子ビーム発生装置に備えられる電子透過膜及びその製造方法に関する。

Scope of claims (In Japanese)
【請求項1】
 
電子顕微鏡又は電子ビーム装置において、電子を発生させる電子線源内設の真空筐体に設置され、電子透過用孔部を造設した基板と密着して電子透過窓を形成する電子透過膜であって、気体を透過せず電子を透過する電子透過膜が、アモルファス炭素の薄膜と、炭素と親和力が大きくアモルファス炭素膜との密着性が高い基板の一部からなる薄膜と、の密着した2層の薄膜であることを特徴とする電子透過膜。

【請求項2】
 
電子顕微鏡又は電子ビーム装置において、電子を発生させる電子線源内設の真空筐体に設置された電子透過膜であって、気体を透過せず電子を透過する電子透過膜が、電子透過用開口部を造設し炭素と親和力が大きくアモルファス炭素膜との密着性の高い基板と密着して電子透過窓を形成するとともに、平面形状又は凸形状で、炭素を主体としシリコンを含むアモルファス炭素の薄膜と、電子透過部の形状が平面形状又は凸形状で、炭素と親和力が大きくアモルファス炭素膜との密着性の高い基板の一部からなる薄膜と、の密着した2層の薄膜であることを特徴とする電子透過膜。

【請求項3】
 
アモルファス炭素膜が、炭素を主体としシリコンを含むアモルファス炭素の薄膜からなることを特徴とする請求項1に記載の電子透過膜。

【請求項4】
 
電子透過膜の電子透過部の形状が、平面形状又は凸形状であることを特徴とする請求項1又は3に記載の電子透過膜。
IPC(International Patent Classification)
F-term
Drawing

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JP2008223054thum.jpg
State of application right Registered


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