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JP2009079728A - Dynamic vibration absorber using viscoelastic material and charged particle beam device using dynamic vibration absorber - Google Patents

Dynamic vibration absorber using viscoelastic material and charged particle beam device using dynamic vibration absorber Download PDF

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JP2009079728A
JP2009079728A JP2007250545A JP2007250545A JP2009079728A JP 2009079728 A JP2009079728 A JP 2009079728A JP 2007250545 A JP2007250545 A JP 2007250545A JP 2007250545 A JP2007250545 A JP 2007250545A JP 2009079728 A JP2009079728 A JP 2009079728A
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Japan
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viscoelastic material
vibration absorber
dynamic vibration
base plate
charged particle
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JP2007250545A
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Japanese (ja)
Inventor
Mitsuru Hamochi
満 羽持
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Jeol Ltd
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Jeol Ltd
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Publication date
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a dynamic vibration absorber using a viscoelastic material and a charged particle wire device using the dynamic vibration absorber which can appropriately adjust the natural frequency of vibration of the dynamic vibration absorber. <P>SOLUTION: The dynamic vibration absorber provided to a base plate 51 for vibration isolation is provided with the viscoelastic material 52 and a heavy weight 53 supported by the viscoelastic material 52. The viscoelastic material 52 is arranged in a predetermined position on the base plate 51, and the viscoelastic material 52 is a cluster of viscoelastic materials divided by a predetermined size. The dynamic vibration absorber is constituted so that the heavy weight 53 is placed on the viscoelastic material 52. <P>COPYRIGHT: (C)2009,JPO&INPIT

Description

本発明は粘弾性材を用いた動吸振器及び動吸振器を用いた荷電粒子線装置に関する。   The present invention relates to a dynamic vibration absorber using a viscoelastic material and a charged particle beam apparatus using the dynamic vibration absorber.

例えば、電子顕微鏡のような試料に対する分析・観察・測定等の精密作業を行なう装置では、試料の水平面内及び鉛直軸方向(光軸方向)等の移動、回転等を高精度で行ない、種々の方向から観察や分析が行なわれる。   For example, in an apparatus that performs precision work such as analysis, observation, and measurement of a sample such as an electron microscope, the sample is moved and rotated in the horizontal plane and in the vertical axis direction (optical axis direction) with high accuracy. Observation and analysis from the direction.

前記電子顕微鏡や試料を支持するために使用されるベースプレートに、外部からの振動(即ち外乱)が伝達されると、前記分析・観察・測定用の装置や試料等に振動が伝達されて、観察結果、分析結果等に悪影響が生じる。   When external vibrations (ie, disturbances) are transmitted to the base plate used to support the electron microscope and sample, the vibrations are transmitted to the analysis / observation / measurement device, sample, etc. for observation. As a result, the analysis results are adversely affected.

また、前記分析・観察・測定等の精密作業を行なう装置は、非常に微細な部分の分析を行なうため、高精度に製作されている。このため、外部からの振動の伝達は精密に調整された装置に誤差を発生させる原因となる。   The apparatus for performing precision work such as analysis, observation and measurement is manufactured with high accuracy in order to analyze very fine portions. For this reason, transmission of vibrations from the outside causes an error in a precisely adjusted device.

このような外乱から、荷電粒子線装置を守るために、種々の防振対策がなされる。従来のこの種の装置としては、4つの側辺を有する略長方形状の平板の4個のコーナ部または該コーナ部を切除した切除部分に隣接する部分の下面に防振マウント連結部が設けられた平板状のベース本体と、前記平板の4個のコーナ部分に隣接する部分の上面に支持された弾性を有する損失係数の高いダンピング材と、前記平板の4個のコーナ部分に隣接する部分の上面に対応して、前記ダンピング材の上に支持された4個の防振用重量物が設けられた装置が知られている(例えば特許文献1参照)。   In order to protect the charged particle beam apparatus from such disturbances, various anti-vibration measures are taken. As a conventional device of this type, an anti-vibration mount connecting portion is provided on the lower surface of four corner portions of a substantially rectangular flat plate having four sides or a portion adjacent to a cut portion obtained by cutting the corner portion. A flat base body, a damping material having a high loss factor supported on the upper surface of a portion adjacent to the four corner portions of the flat plate, and a portion adjacent to the four corner portions of the flat plate. A device is known in which four vibration-proof weights supported on the damping material are provided corresponding to the upper surface (see, for example, Patent Document 1).

この動吸振器は、制御対象の周波数に対してその固有振動数が一致、或いは近接するように設計されるのが普通である。この動吸振器の固有振動数fは、重量物の質量をm[kg]、バネ定数をk[N/m]とした時、
f=(1/2π)×√(k/m) (1)
で表される。
This dynamic vibration absorber is usually designed so that its natural frequency matches or is close to the frequency to be controlled. The natural frequency f of this dynamic vibration absorber is as follows when the mass of a heavy object is m [kg] and the spring constant is k [N / m]:
f = (1 / 2π) × √ (k / m) (1)
It is represented by

固有振動数fを、例えばより低く調整するためには、重量物の質量mを大きくするか、粘弾性材の面積を狭くする、或いは厚みを増やすことによりバネ定数kを低くする方法が採られる。
特許第3741558号公報(段落0008〜0009、図1、図2)
In order to adjust the natural frequency f to be lower, for example, a method is adopted in which the spring constant k is lowered by increasing the mass m of the heavy object, reducing the area of the viscoelastic material, or increasing the thickness. .
Japanese Patent No. 3741558 (paragraphs 0008 to 0009, FIGS. 1 and 2)

しかしながら、固有振動数fを下げるために、重量物の質量mを大きくしようとしても、現実には設計上の理由から重量物の体積を大きくするには限界があり、密度の高い材料にも使用に制約がある。また、バネ定数kを小さくするために粘弾性材の使用面積を減じれば、減衰能力が低下してしまう。   However, in order to reduce the natural frequency f, even if the mass m of the heavy object is to be increased, there is actually a limit to increasing the volume of the heavy object for design reasons. There are restrictions. Further, if the use area of the viscoelastic material is reduced in order to reduce the spring constant k, the damping capacity is lowered.

また、粘弾性材の厚みを増す場合には、制振対象の振動振幅が一定であるため、粘弾性材に対する歪振幅が減少する。一般的に粘弾性材は歪み振動が大きくなるほど損失係数が大きくなる傾向があるため、歪み振幅の減少は動吸振器の減衰能を低めてしまう。   Further, when the thickness of the viscoelastic material is increased, since the vibration amplitude of the vibration suppression target is constant, the strain amplitude with respect to the viscoelastic material is reduced. In general, a viscoelastic material tends to have a loss factor that increases as strain vibration increases. Therefore, a decrease in strain amplitude decreases the damping capacity of the dynamic vibration absorber.

本発明はこのような課題に鑑みてなされたものであって、第1に粘弾性材の面積や厚みを変えることなく、また重量物の質量も変化させずに、動吸振器の固有振動数を適切に調整することができ、第2により広い周波数域における減衰能を持たせることができる動吸振器及び荷電粒子線装置を提供することを目的としている。   The present invention has been made in view of such problems. First, the natural frequency of the dynamic vibration absorber is not changed without changing the area and thickness of the viscoelastic material and without changing the mass of the heavy object. It is an object of the present invention to provide a dynamic vibration absorber and a charged particle beam device capable of appropriately adjusting the second characteristic, and capable of having a damping capability in a second wider frequency range.

(1)請求項1記載の発明は、ベースプレートに設置される動吸振器であって、ベースプレート上の所定位置に配置された粘弾性材と、該粘弾性材により支持された重量物とを備え、前記粘弾性材は、所定の大きさで分割された粘弾性材単位の集合体であり、該粘弾性材上に前記重量物が載置されている、ことを特徴とする。
(2)請求項2記載の発明は、前記粘弾性材の厚みに対する幅を変化させることにより、見かけ上のバネ定数を変化させるようにしたことを特徴とする。
(3)請求項3記載の発明は、前記粘弾性材の幅と厚みの比率を一定値以下にすることを特徴とする。
(4)請求項4記載の発明は、ベースプレートと、該ベースプレート上に支持された荷電粒子線装置本体と、で構成された荷電粒子線装置において、前記ベースプレートの所定の位置に請求項1乃至3の何れかに記載の動吸振器を設置したことを特徴とする。
(1) The invention described in claim 1 is a dynamic vibration absorber installed on a base plate, comprising a viscoelastic material arranged at a predetermined position on the base plate, and a heavy object supported by the viscoelastic material. The viscoelastic material is an aggregate of viscoelastic material units divided by a predetermined size, and the heavy object is placed on the viscoelastic material.
(2) The invention according to claim 2 is characterized in that an apparent spring constant is changed by changing a width with respect to a thickness of the viscoelastic material.
(3) The invention described in claim 3 is characterized in that the ratio of the width and thickness of the viscoelastic material is set to a certain value or less.
(4) According to a fourth aspect of the present invention, in a charged particle beam apparatus including a base plate and a charged particle beam apparatus main body supported on the base plate, the first to third positions of the base plate may be provided. The dynamic vibration absorber according to any one of the above is installed.

(1)請求項1記載の発明によれば、所定の形状をした粘弾性材単位が所定間隔で配列されたものの上に重量物が載置されるようにすることで、動吸振器の損失係数を高めることができ、より広い周波数域の制振効果を得ることができる。
(2)請求項2記載の発明によれば、粘弾性材の厚みに対する幅を変化させることにより、動吸振器の固有振動数を低下させ、これによりこの性質を利用して粘弾性材の面積を減じたり、重量物の質量を大きくしたりすることなく、制振対象の周波数に合わせた動吸振器の固有振動数の調整を行なうことができる。
(3)請求項3記載の発明によれば、粘弾性材の幅と厚みの比を変えて動吸振器の固有振動数を調整し、かつ損失係数を高い値で安定化させることができる。
(4)請求項4記載の発明によれば、本発明の粘弾性材を用いた動吸振器を荷電粒子線装置に適用することにより、荷電粒子線装置の外乱による観察画像への影響を小さくすることができる。
(1) According to the first aspect of the present invention, the weight of the dynamic vibration absorber is reduced by placing a heavy object on a viscoelastic material unit having a predetermined shape arranged at a predetermined interval. The coefficient can be increased, and a damping effect in a wider frequency range can be obtained.
(2) According to the invention described in claim 2, by changing the width with respect to the thickness of the viscoelastic material, the natural frequency of the dynamic vibration absorber is reduced, and thereby using this property, the area of the viscoelastic material is reduced. The natural frequency of the dynamic vibration absorber can be adjusted in accordance with the frequency to be damped without reducing the mass or increasing the mass of the heavy object.
(3) According to the invention described in claim 3, the natural frequency of the dynamic vibration absorber can be adjusted by changing the ratio of the width and thickness of the viscoelastic material, and the loss factor can be stabilized at a high value.
(4) According to the invention described in claim 4, by applying the dynamic vibration absorber using the viscoelastic material of the present invention to the charged particle beam device, the influence on the observation image due to the disturbance of the charged particle beam device is reduced. can do.

以下、図面を参照して本発明の実施の形態を詳細に説明する。
図1は本発明の一実施の形態を示す構成図である。図では上下方向を横方向に描いている。図において、51は制振対象としてのベースプレート、52は該ベースプレート51上の所定位置に配置された粘弾性材である。該粘弾性材52は所定の大きさで分割された単位の集合体で構成されている。53は該粘弾性材52により支持された重量物(錘)である。重量物53としては、例えば鉄製の直方体が用いられる。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
FIG. 1 is a block diagram showing an embodiment of the present invention. In the figure, the vertical direction is drawn in the horizontal direction. In the figure, 51 is a base plate as a vibration control object, and 52 is a viscoelastic material arranged at a predetermined position on the base plate 51. The viscoelastic material 52 is composed of an aggregate of units divided by a predetermined size. Reference numeral 53 denotes a heavy object (weight) supported by the viscoelastic material 52. As the heavy object 53, for example, an iron rectangular parallelepiped is used.

図1の右側に示されるのは、粘弾性材の形状を示しており、短冊状の粘弾性材単位の集合体から構成されている。52aは単一の粘弾性材であり、52bは2分割された粘弾性材であり、52cは4分割された粘弾性材であり、52dは8分割された粘弾性材であり、52eは16分割された粘弾性材である。例えば、粘弾性材52cの場合を例にとる。この場合は、4個の粘弾性材単位54より粘弾性材52cが形成されていることを示している。このように構成された装置について以下に説明する。   What is shown on the right side of FIG. 1 shows the shape of the viscoelastic material, and is composed of an aggregate of strip-like viscoelastic material units. 52a is a single viscoelastic material, 52b is a viscoelastic material divided into two, 52c is a viscoelastic material divided into four, 52d is a viscoelastic material divided into eight, and 52e is 16 It is a divided viscoelastic material. For example, the case of the viscoelastic material 52c is taken as an example. In this case, it is shown that the viscoelastic material 52 c is formed from the four viscoelastic material units 54. The apparatus configured as described above will be described below.

粘弾性材52は重量物53の形状に合わせてほぼ全面に配置されている。これは、粘弾性材52の使用面積を最大とし、減衰能を高くするためである。そして、図1の右側に示すように粘弾性材52を短冊状に分割し、それぞれの間に間隙を設けて設置し、比較を行なった。用いた粘弾性材の厚みは2[mm]、総幅は64[mm]である。これを、分割数1,2,4,8,16(それぞれの幅は64,32,16,8,4[mm]となる)とした場合にそれぞれに関して、制振対象から重量物53への垂直方向の周波数伝達関数の測定を行なった。これらの比較結果を図2に伝達率として、図3に位相差として示す。   The viscoelastic material 52 is disposed on almost the entire surface in accordance with the shape of the heavy object 53. This is to maximize the use area of the viscoelastic material 52 and increase the damping capacity. And as shown on the right side of FIG. 1, the viscoelastic material 52 was divided | segmented into strip shape, and it provided with the clearance gap between each, and compared. The used viscoelastic material has a thickness of 2 [mm] and a total width of 64 [mm]. When the number of divisions is 1, 2, 4, 8, 16 (each width is 64, 32, 16, 8, 4 [mm]), the vibration control object to the heavy object 53 is respectively associated The vertical frequency transfer function was measured. The comparison results are shown in FIG. 2 as a transmission rate and in FIG. 3 as a phase difference.

図2は周波数伝達関数比較を示す図である。図において、横軸は周波数[Hz]、縦軸は伝達率である。伝達率は、入力に対する出力の比として表される。ここで、横軸に周波数をとっているのは、騒音に対する粘弾性材の動吸振器の特性を知る必要からである。粘弾性材52の厚みは何れも2mmで共通である。f1は分割無しの場合の特性を、f2は1/2分割の場合の特性を、f3は1/4分割の場合の特性を、f4は1/8分割の場合の特性を、f5は1/16分割の場合の特性をそれぞれ示している。特性f3〜f5にかけては、500Hz近辺から伝達率が減少していくことが分かる。f1とf2に関しては、周波数500Hzから1000Hzにかけて、伝達率が1以上を示し、その後減衰していく。   FIG. 2 is a diagram showing frequency transfer function comparison. In the figure, the horizontal axis represents frequency [Hz] and the vertical axis represents transmission rate. The transmission rate is expressed as the ratio of output to input. Here, the frequency is taken on the horizontal axis because it is necessary to know the characteristics of the dynamic vibration absorber of the viscoelastic material against noise. The viscoelastic material 52 has a common thickness of 2 mm. f1 is a characteristic in the case of no division, f2 is a characteristic in the case of 1/2 division, f3 is a characteristic in the case of 1/4 division, f4 is a characteristic in the case of 1/8 division, and f5 is a characteristic in the case of 1/8 division. The characteristics in the case of 16 divisions are shown. It can be seen that the transmission rate decreases from around 500 Hz for the characteristics f3 to f5. Regarding f1 and f2, the transmissibility shows 1 or more from a frequency of 500 Hz to 1000 Hz, and then attenuates.

図3は位相比較特性を示す図である。横軸は周波数[Hz]、縦軸は位相である。図3において、位相差が−90°となる周波数が動吸振器の固有振動数となる。用いた粘弾性材の厚みは2[mm]、総幅は64[mm]である。図中、f11は分割無しの場合の特性を、f12は1/2分割の場合の特性を、f13は1/4分割の場合の特性を、f14は1/8分割の場合の特性を、f15は1/16分割の場合の特性をそれぞれ示している。   FIG. 3 is a diagram showing phase comparison characteristics. The horizontal axis represents frequency [Hz] and the vertical axis represents phase. In FIG. 3, the frequency at which the phase difference is −90 ° is the natural frequency of the dynamic vibration absorber. The used viscoelastic material has a thickness of 2 [mm] and a total width of 64 [mm]. In the figure, f11 is a characteristic in the case of no division, f12 is a characteristic in the case of 1/2 division, f13 is a characteristic in the case of 1/4 division, f14 is a characteristic in the case of 1/8 division, and f15 Indicates characteristics in the case of 1/16 division.

この特性を見ると、分割数が多くなる、つまり短冊の幅が狭くなるほど固有振動数が低下していることが確認された。全体のバネ定数が低下する効果は、防振ゴムの設計においては、形状効果として知られる特性を利用したものである。図4は角形防振ゴムの外形を示す図である。辺の長さが無限長、幅がa、厚さがhであるものとする。幅aに対して長さが十分に長い場合は、等価的に長さを無限長と考えることができる。この時の初ヤング率をE、横弾性係数をGとすると、形状率Sは
S=a/2h (2)
で表される。この場合、図4に示す防振ゴムのヤング率と横弾性係数の比は、次式で表される。
Looking at this characteristic, it was confirmed that the natural frequency decreased as the number of divisions increased, that is, the width of the strip narrowed. The effect of reducing the overall spring constant is due to the use of a characteristic known as a shape effect in the design of vibration-proof rubber. FIG. 4 is a view showing the outer shape of the square anti-vibration rubber. The length of the side is infinite, the width is a, and the thickness is h. If the length is sufficiently long relative to the width a, the length can be equivalently considered as an infinite length. If the initial Young's modulus at this time is E and the transverse elastic modulus is G, the shape factor S is S = a / 2h (2)
It is represented by In this case, the ratio between the Young's modulus and the transverse elastic modulus of the vibration-proof rubber shown in FIG.

E/G=4+3.290S2 (3)
従って、ほとんどの角形には(3)式が適用される。
ところで、厚みに対する幅の比率(例えば図4に示す場合はa/h)が小さくなるほど、見かけのバネ定数が低下する。これにより、粘弾性材の総面積を変化させることなく、動吸振器の固有振動数を調整できることが示された。
E / G = 4 + 3.290S 2 (3)
Therefore, the equation (3) is applied to most squares.
By the way, the apparent spring constant decreases as the ratio of width to thickness (for example, a / h in the case of FIG. 4) decreases. Thereby, it was shown that the natural frequency of the dynamic vibration absorber can be adjusted without changing the total area of the viscoelastic material.

図3において、分割数が4以上となった時、つまり、特性f13〜f15において、位相の変化は緩慢となり一定の特性に収まった。分割数がより少ないf11とf12の場合は、位相の変化が急峻となっており、図2に示すように伝達率の最大値もこれに伴って増加している。このことは、粘弾性材の厚みに対する幅の比率をある程度以下にすることによって、見かけ上の損失係数を大きい値で安定させられることを示している。この実施の形態によれば粘弾性材の厚みに対する幅を変化させることにより、動吸振器の固有振動数を低下させ、これによりこの性質を利用して粘弾性材の面積を減じたり、重量物の質量を大きくしたりすることなく、制振対象の周波数に合わせた動吸振器の固有振動数の調整を行なうことができる。   In FIG. 3, when the number of divisions is 4 or more, that is, in the characteristics f13 to f15, the phase change becomes slow and falls within a certain characteristic. In the case of f11 and f12 where the number of divisions is smaller, the phase change is steep, and the maximum value of the transmission rate increases with this as shown in FIG. This indicates that the apparent loss coefficient can be stabilized at a large value by setting the ratio of the width to the thickness of the viscoelastic material to a certain level or less. According to this embodiment, by changing the width with respect to the thickness of the viscoelastic material, the natural frequency of the dynamic vibration absorber is reduced, thereby reducing the area of the viscoelastic material using this property, The natural frequency of the dynamic vibration absorber can be adjusted in accordance with the frequency to be controlled without increasing the mass of the vibration absorber.

損失係数が大きくなると、動吸振器の有効な周波数帯域幅が拡大する効果がある。図5は理想的な同調形吸振器によって加えられる力を示す図である。横軸は周波数[Hz]、縦軸は吸振器力である。図は損失係数η=0.1,0.2,0.5の場合について示している。同じ周波数パラメータに関して反力FDの実数部と虚数部の変化を示している。この反力は、損失係数ηが小さい時には比較的狭い周波数帯域に限定されるが、損失係数が大きくなると、周波数帯域が増加することが分かる。この特性は、かなり広い周波数範囲を対象とする時には重要である。   When the loss factor is increased, the effective frequency bandwidth of the dynamic vibration absorber is increased. FIG. 5 shows the force applied by an ideal tuned vibration absorber. The horizontal axis represents frequency [Hz], and the vertical axis represents the vibration absorber force. The figure shows the cases of loss factor η = 0.1, 0.2, 0.5. The change of the real part and imaginary part of reaction force FD is shown about the same frequency parameter. This reaction force is limited to a relatively narrow frequency band when the loss coefficient η is small, but it can be seen that the frequency band increases as the loss coefficient increases. This characteristic is important when targeting a fairly wide frequency range.

前述した特許文献1に示される防振用ベースプレートでは、ベースプレートの有する複数の固有振動モードを同時に抑制することが求められる。よって、粘弾性材の分割によってより広い周波数帯域の制振ができることになり、周波数別に設けた複数の動吸振器を並列に使用する必要がない。   In the anti-vibration base plate described in Patent Document 1 described above, it is required to simultaneously suppress a plurality of natural vibration modes of the base plate. Therefore, vibration of a wider frequency band can be achieved by dividing the viscoelastic material, and it is not necessary to use a plurality of dynamic vibration absorbers provided for each frequency in parallel.

前述したように、伝達関数の最大値が低い値で安定するために必要な粘弾性材の幅と厚さの比は、粘弾性材の厚さが2[mm]及び3[mm]の時はおおむね8以下であった。しかしながら、厚さが1[mm]の場合は、この比がより小さくないと位相変化の特性は安定しなかった。前述したように、粘弾性材の厚みを薄くした方が歪み振幅は大きくなり、損失係数の増加が期待できるが、薄くした場合には伸縮方向のバネ定数は高くなるため、より分割数を増やして短冊の幅を狭くし、見かけのバネ定数を低くしなければならなくなる。   As described above, the ratio of the width and the thickness of the viscoelastic material required to stabilize the maximum value of the transfer function is low when the thickness of the viscoelastic material is 2 [mm] and 3 [mm]. Was about 8 or less. However, when the thickness is 1 [mm], the characteristic of phase change is not stable unless this ratio is smaller. As mentioned above, the thinner the viscoelastic material, the greater the distortion amplitude and the loss factor can be expected to increase, but the spring constant in the expansion / contraction direction increases when the thickness is reduced, so the number of divisions is increased. Therefore, the width of the strip must be narrowed and the apparent spring constant must be lowered.

幅の方が厚さよりも小さくなると、構造としての安定性に欠けることになり、現実の適用が困難となる。この実施の形態によれば、粘弾性材の幅と厚みの比を変えて動吸振器の固有振動数を調整し、かつ損失係数を高い値で安定化させることができる。   If the width is smaller than the thickness, the stability as a structure is lacking, and actual application becomes difficult. According to this embodiment, the natural frequency of the dynamic vibration absorber can be adjusted by changing the ratio of the width and thickness of the viscoelastic material, and the loss factor can be stabilized at a high value.

なお、上述の説明では、粘弾性材単位として短冊状のものを用いた場合を例にとったが、本発明はこれに限るものではなく、円形や正方形の粘弾性材を用いた場合でも同様の効果がある。   In the above description, the case of using a strip-shaped viscoelastic material unit is taken as an example. However, the present invention is not limited to this, and the same applies when a circular or square viscoelastic material is used. There is an effect.

上述した実験により、厚さ2[mm]、幅16[mm]×4枚の粘弾性材を用いた動吸振器を、前記特許文献1に示される防振用用ベースプレートに搭載し、音響加振下におけるベースプレート端部の加速度を測定した。動吸振器の有無による加速度スペクトルの比較を図6に示す。横軸は周波数、縦軸は周波数である。f21は動吸振器がない場合の特性を、f22は動吸振器がある場合の特性をそれぞれ示している。図より明らかなように、300Hzから1.3kHzにわたる広い周波数帯域において、動吸振器の効果が認められた。このベースプレートを搭載する装置はSEMであるが、音響加振で発生する像ノイズ量の比較において、動吸振器の効果が顕著に認められた。   Based on the above-described experiment, a dynamic vibration absorber using a viscoelastic material having a thickness of 2 [mm] and a width of 16 [mm] × 4 is mounted on the vibration-proof base plate disclosed in Patent Document 1, and acoustic processing is performed. The acceleration at the edge of the base plate under shaking was measured. FIG. 6 shows a comparison of acceleration spectra with and without a dynamic vibration absorber. The horizontal axis is frequency, and the vertical axis is frequency. f21 shows the characteristics when there is no dynamic vibration absorber, and f22 shows the characteristics when there is a dynamic vibration absorber. As is apparent from the figure, the effect of the dynamic vibration absorber was recognized in a wide frequency band ranging from 300 Hz to 1.3 kHz. The apparatus on which this base plate is mounted is an SEM, but the effect of the dynamic vibration absorber was remarkably recognized in the comparison of the amount of image noise generated by acoustic excitation.

図7は本発明に係る動吸振器を用いた荷電粒子線装置の構成例を示す図である。ここでは、荷電粒子線装置として、SEM(走査電子顕微鏡)を用いた場合を例にとる。SEM1は、架台2上に支持された4個のバネ定数の低い防振マウント3と、前記防振マウント3上に支持された防振用のベースプレートPと、前記ベースプレートP上に支持された顕微鏡本体4を有している。該顕微鏡本体4には排気管6が接続されている。   FIG. 7 is a diagram showing a configuration example of a charged particle beam apparatus using the dynamic vibration absorber according to the present invention. Here, the case where SEM (scanning electron microscope) is used as a charged particle beam apparatus is taken as an example. The SEM 1 includes four anti-vibration mounts 3 having a low spring constant supported on a gantry 2, an anti-vibration base plate P supported on the anti-vibration mount 3, and a microscope supported on the base plate P. It has a main body 4. An exhaust pipe 6 is connected to the microscope body 4.

図8は図7のベースプレートPの説明図で、図8Aは上面図、8Bは図7のIIB−IIB線断面図である。図8において、防振用のベースプレートPは、平板状のベース本体11を有している。平板状のベース本体11は、4つの側辺により形成される長方形状の平板の4個のコーナ部が切除された形状をしている。該切除部分の形状は直角二等辺三角形である。   8 is an explanatory view of the base plate P of FIG. 7, FIG. 8A is a top view, and 8B is a sectional view taken along the line IIB-IIB of FIG. In FIG. 8, the anti-vibration base plate P has a flat base body 11. The flat base body 11 has a shape in which four corner portions of a rectangular flat plate formed by four sides are cut out. The shape of the cut portion is a right isosceles triangle.

前記斜辺16〜19に隣接してベース本体11下面に防振マウント連結部26〜29が設けられている。該防振マウント連結部26〜29には、防振マウント3が連結されている。前記ベース本体11下面の前記4個の防振マウント連結部26〜29の内側には枠状リブ31が設けられている。枠状リブ31は、各側辺12〜15にそれぞれ平行に側辺リブ32〜35と、前記各斜辺12〜15にそれぞれ平行に設けられた側辺リブ32〜35と、前記各斜辺16〜19に平行に且つ対向して配置された斜辺対向リブ36〜39を有している。   Anti-vibration mount coupling portions 26 to 29 are provided on the lower surface of the base body 11 adjacent to the oblique sides 16 to 19. The anti-vibration mount 3 is connected to the anti-vibration mount connecting portions 26 to 29. A frame-shaped rib 31 is provided inside the four anti-vibration mount connecting portions 26 to 29 on the lower surface of the base body 11. The frame-shaped rib 31 includes side ribs 32 to 35 parallel to the respective sides 12 to 15, side ribs 32 to 35 provided in parallel to the respective oblique sides 12 to 15, and the respective oblique sides 16 to 19 and the hypotenuse-facing ribs 36 to 39 arranged in parallel to and opposite to 19.

前記斜辺対向リブ36〜39のうち対向する一対の斜辺対向リブ36,39及び37,38はそれぞれ第1斜辺リブ36,39及び第2斜辺リブ37,38を構成している。そして、第1斜辺対向リブ36,39と第2斜辺対向リブ37,38とは互いに垂直に配置されている。   A pair of hypotenuse facing ribs 36, 39 and 37, 38 facing each other among the hypotenuse opposing ribs 36 to 39 constitute a first hypotenuse rib 36, 39 and a second hypotenuse rib 37, 38, respectively. The first oblique side opposing ribs 36 and 39 and the second oblique side opposing ribs 37 and 38 are arranged perpendicular to each other.

前記側辺リブ32〜35及び斜辺対向リブ36〜39により形成される前記枠状リブ31は、前記4個の各防振マウント連結部26〜29が同一形状とならないように前記ベース本体11下面の中心に対して非対称に構成されている。   The frame-like rib 31 formed by the side ribs 32 to 35 and the oblique side opposing ribs 36 to 39 is provided on the bottom surface of the base body 11 so that the four anti-vibration mount connecting portions 26 to 29 do not have the same shape. It is asymmetrical with respect to the center.

また、前記各斜辺対向リブ36〜39は、各斜辺16〜19との間に防振マウント連結部26〜29を形成させるために、前記各斜辺16〜19から離れた位置に形成されている。従って、前記各斜辺対向リブ36〜39の長さの合計は側辺リブ32〜35の長さの合計よりも長く形成されている。   The hypotenuse-facing ribs 36 to 39 are formed at positions away from the hypotenuses 16 to 19 in order to form the anti-vibration mount connecting portions 26 to 29 between the hypotenuses 16 to 19. . Accordingly, the total length of the oblique side opposing ribs 36 to 39 is formed longer than the total length of the side ribs 32 to 35.

このように構成されたSEMにおいて、ベースプレートPの四辺の角は切除され、その上に本発明に係る粘弾性材16が載置されており、該粘弾性材16の上に重量物47が載置されている。即ち、このSEM1のベースプレートPには、4つの斜辺16〜19にそれぞれ本発明にかかる動吸振器が4個取り付けられていることになる。このように構成された装置においては、外乱騒音等に対して、十分な制振効果を得ることができる。   In the SEM configured as described above, the corners of the four sides of the base plate P are cut off, and the viscoelastic material 16 according to the present invention is placed thereon, and the heavy object 47 is placed on the viscoelastic material 16. Is placed. That is, four dynamic vibration absorbers according to the present invention are attached to the four hypotenuses 16 to 19 on the base plate P of the SEM 1. In the apparatus configured in this way, it is possible to obtain a sufficient damping effect against disturbance noise and the like.

上述の実施の形態では、SEMに本発明を適用した場合を示したが、本発明はこれに限るものではなく、その他の荷電粒子線装置(例えば荷電粒子ビーム描画装置)にも同様に適用することができる。   In the above-described embodiment, the case where the present invention is applied to the SEM has been described. However, the present invention is not limited to this, and is similarly applied to other charged particle beam apparatuses (for example, charged particle beam drawing apparatuses). be able to.

以上、説明したように、本発明によれば、第1に粘弾性材の面積や厚みを変えることなく、また重量物の質量も変化させずに、動吸振器の固有振動数を適切に調整することができ、第2により広い周波数域における減衰能を持たせることができる動吸振器及び荷電粒子線装置を提供することができる。   As described above, according to the present invention, first, the natural frequency of the dynamic vibration absorber is appropriately adjusted without changing the area and thickness of the viscoelastic material and without changing the mass of the heavy object. In addition, it is possible to provide a dynamic vibration absorber and a charged particle beam device capable of providing damping performance in a second, wider frequency range.

本発明の一実施の形態を示す構成図である。It is a block diagram which shows one embodiment of this invention. 周波数伝達関数比較を示す図である。It is a figure which shows frequency transfer function comparison. 位相比較特性を示す図である。It is a figure which shows a phase comparison characteristic. 角形防振ゴムの外形を示す図である。It is a figure which shows the external shape of a square vibration-proof rubber. 理想的な同調形吸振器によって加えられる力を示す図であるIt is a figure which shows the force applied by an ideal synchronous vibration absorber 動吸振器有無による加速度スペクトル比較を示す図である。It is a figure which shows the acceleration spectrum comparison by dynamic vibration absorber presence or absence. 本発明に係る動吸振器を用いた荷電粒子線装置の構成例を示す図である。It is a figure which shows the structural example of the charged particle beam apparatus using the dynamic vibration absorber which concerns on this invention. 防振用ベースプレートの構成図である。It is a block diagram of the anti-vibration base plate.

符号の説明Explanation of symbols

51 ベースプレート(制振対象)
52 粘弾性材
53 重量物(睡)
51 Base plate (for vibration control)
52 Viscoelastic material 53 Heavy object (sleep)

Claims (4)

ベースプレートに設置される動吸振器であって、
ベースプレート上の所定位置に配置された粘弾性材と、
該粘弾性材により支持された重量物とを備え、
前記粘弾性材は、所定の大きさで分割された粘弾性材単位の集合体であり、
該粘弾性材上に前記重量物が載置されている、
ことを特徴とする粘弾性材を用いた動吸振器。
A dynamic vibration absorber installed on a base plate,
A viscoelastic material arranged at a predetermined position on the base plate;
A heavy object supported by the viscoelastic material,
The viscoelastic material is an aggregate of viscoelastic material units divided by a predetermined size,
The heavy object is placed on the viscoelastic material,
A dynamic vibration absorber using a viscoelastic material.
前記粘弾性材の厚みに対する幅を変化させることにより、見かけ上のバネ定数を変化させるようにしたことを特徴とする請求項1記載の粘弾性材を用いた動吸振器。   2. The dynamic vibration absorber using a viscoelastic material according to claim 1, wherein an apparent spring constant is changed by changing a width with respect to a thickness of the viscoelastic material. 前記粘弾性材の幅と厚みの比率を一定値以下にすることを特徴とする請求項1記載の粘弾性材を用いた動吸振器。   2. The dynamic vibration absorber using a viscoelastic material according to claim 1, wherein a ratio of a width and a thickness of the viscoelastic material is set to a predetermined value or less. ベースプレートと、
該ベースプレート上に支持された荷電粒子線装置本体と、
で構成された荷電粒子線装置において、
前記ベースプレートの所定の位置に請求項1乃至3の何れかに記載の動吸振器を設置したことを特徴とする荷電粒子線装置。
A base plate;
A charged particle beam apparatus main body supported on the base plate;
In the charged particle beam device constituted by
A charged particle beam apparatus comprising the dynamic vibration absorber according to claim 1 installed at a predetermined position of the base plate.
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