Rev. Phys. Appl. (Paris) 18, 659-665 (1983)
DOI: 10.1051/rphysap:019830018010065900

Electronic environment for a field emission gun in electron microscopy

H. Pinna, K. Liang, M. Denizart et B. Jouffrey

Laboratoire d'Optique Electronique du C.N.R.S., associé à l'Université Paul Sabatier, B. P. 4347, 31055 Toulouse Cedex, France

Abstract
The high brightness, the low energy spread and the small diameter of the source given by a field emission gun is particularly interesting in electron microscopy. This paper describes the extracting anode supply, the polarity of which may be reversed in order to remolde the tip. The heating device of the tip enables its cleaning, the room temperature emission, and also the temperature and field emission. A particular attention has been paid to the protection of the tip and supplies, because of the numerous disruptive breakdowns which can occur in that type of gun. The fluctuations of the emitted current are one of the difficulties encountered with this kind of source. The study of the current feedback control which drives the extracting voltage generator with respect to the total current or partial current emitted is dealed.

Résumé
En microscopie électronique, un canon à émission de champ est particulièrement intéressant par sa très grande brillance et la faible dispersion en énergie du faisceau électronique. Cependant, son emploi qui s'avère très délicat, nous a amenés à concevoir et réaliser un environnement électronique. Cet article décrit l'alimentation de l'anode d'extraction, dont la polarité peut être inversée afin de remodeler la pointe, le dispositif de chauffage de celle-ci permet son nettoyage ainsi que l'émission en température ambiante (T.A.) et l'émission assistée (T.F.). Un soin particulier a été porté pour la protection de la pointe et des alimentations, car ce type de canon est fréquemment le siège de phénomènes disruptifs. Une des difficultés de son utilisation est due à l'instabilité du courant émis. L'étude d'un asservissement de la tension d'extraction à la valeur du courant émis total ou partiel est abordée.

PACS
0778 - Electron, positron, and ion microscopes; electron diffractometers.

Key words
electron guns -- field emission gun -- electron microscopy -- brightness -- energy spread -- extracting anode supply -- heating device -- room temperature emission -- disruptive breakdowns -- current feedback control -- extracting voltage generator