Электроннооптическое устройство с коррекцией аберраций

 

ЭЛЕКТРОННО-ОПТИЧЕСКОЕ УСТРОЙСТВО С КОРРЕКЦИЕЙ АБЕРРАЦИЙ, содержащее скрещенную линзу, состоящую , по :-крайней мере, из двух электродов с отверстиями, имеюпщми продольную и поперечную плоскости симметрии и размеры Е и d в этих плоскостях соответственно, электрод корректор с отверстием, имеющим не менее трех плоскостей сшюлетрии, о т л ич ающее с я тем, что,с целью повьшения точности коррек ,ции при уменьшении искажений и упрощения конструкции, электродгкорректор электрически соединен с одним из электродов линзы и расположен от иего на расстоянии, не превьпиающем 4 размеры отверстия электрода-корректора в каждой из плоскостей симметрии СОСТсШЛЯЮТ 0,2d - 6 ,

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (19) (11) 3(51) Н 01 J 29/56

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВ,К

Ц

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3438781/18-21 (22) 14.05.82 (46) 15.10.83, Бюл. Р 38 (72) И.A.Петров и E.È.Ãàâðèëîâ (53) 621 ° 384.6 (088;8), (56) 1; Авторское свидетельство СССР В 516316, кл. Н OT J 29/56, 1975» .2. Авторское свидетельство СССР

В 632262, кл. Н 01 J 29/56, 1977 (прототип). (54)(57) )ЛЕКТРОНЙО-ОПТИЧЕСКОЕ УСЖ-

РОИСТВО С КОРРЕКЦИЕИ АБЕРРАЦКИ содержащее скрещенную линзу, состоящую по:-крайней мере, из двух электродов с отверстиями., имеющими продольную и поперечную плоскости симметрии и размеры и d в. этих плоскостях соответственно,и электрод. корректор с отверстием, имеющим не менее трех плоскостей симметрии, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что,. с целью повыаения точности коррек,ции при уменьшении искажений и упрощения конструкции, электрод корректор электрически соединен с оцним иэ электродов линзы и расположен от него на расстоянии, не превышающем (1,, а размеры отверстия электро-. да-корректора в каждой иэ плоскостей симметрии составляют О, 2 1 — 6 .

1048532

Изобретение относится к электронно-оптическим устройствам с коррекцией аберраций.при фокусировке пучков заряженных частиц и может быть использовано в различных электроннооптических приборах, например электронно-лучевых трубках, спектрометрах, микроскопах.

Известно устройство с коррекцией аберраций, содержащее скрещенную линзу из плоских электродов .с отверстиями, имеющими две плоскости симметрии P1) .

Недостатком устройства является то, что скрещенная линза создает линейное изображение со скорректиро- lS ванной сферической аберрацией только в средней плоскости ширины этого изображения. Вне этой плоскости сферическая аберрация присутствует и ухудшает общее качество изображе- 20 ния. Кроме того, недостатком является отсутствие коррекции других видов аберраций.

Известно электронно-оптическое устройство, содержащее скрещенную 25 линзу, состоящую, по крайне мере, из двух электродов с отверстиями, имеющими продольную и поперечную плоскости симметрии и размеры в этих плоскостях 5 и соответственно, и дополнительный электродкорректор с отверстием, имеющим не менее трех плоскостей симметрии P2)..

Недостатком известного устройства является влияние коррек ора на условие фокусировки основной системы электронно-оптических элементов, что приводит к сложности на-, стройки всего устройства в целом.

Обеспечение требуемого количества изображения достигается лишь в ре- 40 зультате последовательных .регулировок напряжения на корректоре и на элементах основной системы, что снижает точность коррекции. Кроме того, недостатком является сложность 45 конструкции из-за необходимости наличия самостоятельного источника питания корректора.

Цель изобретения - повыаение точности коррекции при уменьшении искажений и упрощение конструкции .

Указанная цель достигается тем, что в электронно-оптическом устройстве, содержащем скрещенную линзу., состоящую по крайней мере,из двух элек- 55 тродов с отверстиями, имеющими продольную и поперечную плоскости, симметрии и размеры C u d в этих плоскостях соответственно, и электрод-корректор с отверстием, имеющим не менее 60 трех плоскостей симметрии, упомянутый электрод-корректор электрически соединен с одним из электродов линзы и расположен от него на расстоянии, не превышающем d а размеры отверстия электрода-корректора составляют 0,2 d f в каждой из плоскостей симметрии.

На чертеже показана схема предлагаемого устройства, Устройство содержит по оси скрещенную линзу 1 из двух электродов, продольная плоскость симметрии прямоугольного отверстия с шириной в первом по ходу пучка из которых совпадает с направлением х. Продольная плоскость симметрии отверстия во втором электроде совпадает, соответственно, с направлением 3

На расстоянии 0,56 от первого электрода ближе к источнику электронов и после второго электрода линзы установлены дополнительные электродыкорректоры 2 с треугольным и прямоугольным отверстиями. Соответствующие электроды линзы и дополнительные электроды-корректоры соединены между собой электрически и имеют потенциаи .2 ° !

Работа устройства заключается в следующем.

Электроны из источника попадают п д действие поля скрещенной линзы с дополнительным электродом-корректором. Скрещенная линза 1 фокусирует пучок электронов в направлении и рассеивают в направлениях Х, т.е. создает линейное изображение. При этом октупольная составляющая, ее основного поля корректирует аберрации третьего порядка, например сферическую аберрацию, в средней плоскости ширины линейного изображения. Октупольная составляющая краевого оля, образованная электродной системой скрещенной линзы и дополнительным электродом-корректором, корректирует аберрации третьего порядка, например сферическую аберрацию, вне средней полости ширины линейного изображения.

При:фокусировке пучка электронов полем всей электродной системы происходит коррекция указанной аберра" ции всей ширины линейного изображения, не нарушающая условия фокусиров ки.

Поле скрещенной линзы с дополнительным электродом содержит осесимметричную, квадрунольную и мультипольные составляющие. Иультипольные составляющие и корректируют аберрации ., дополнительный электрод-коррек" тор вносит изменения в структуру высших гармоник краевого поля линзы, что сказывается на величине ее аберраций и не влияет на условия фокусировки линзы. Степень влияния на краевое поле определяется расстоянием дополнительного электрода-корректора от одного из электродов скреценной линзы, например первого по ходу пучка. При расстоянии большем

1048532

Составитель В.Гаврюшин

Редактор С.Лисина Техред Л. Пилипенко Корректор .Г.Решетник Заказ 7941/57 Тираж 703 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

° В

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4 чем ширина отверстия в электроде скрещенной линзы 4, это влияние . практически исчезает. Значительное влияние на краевое поле оказывает форма отверстия в дополнительном электроде-корректоре, причем какова . бы эта форма ни была, размеры отверстия должны лежать в указанных пределах, так как в противном случае фактор заданного изменения краевого поля исчезает и управлять аберрация- 10 ми становится невозможно. Существенным при этом явлются электри- ческое соединение дополнительного электрода-корректора с упомянутым, электродом скрещенной линзы, так 15 как в ином случае нарушаются условия фокусировки, из-за возникновения в Области дополнительного электродакорректора линзового эффекта. Кроме того, вследствие исключения необхо- р димости в отдельном источнике питания дополнительного электрода-корректора существенно упрощается конструкция всего устройства.

Форма отверстия в дополнительном электроде-корректоре может быть различной. Так, для коррекции аберраций третьего порядка, отверстие в дополнительном электроде-корректоре должно иметь 2,4 или бесконечное число плоскостей симметрии. В этом случае регулируется величина октупольной составляющей. Форма отверстия может быть прямоугольной (2 плоскости симметрии), например повторять форму отверстия в электроде скрещенной линзы (это выгодно с точки зрения унификации электродов), может быть квадратной формы (4 плоскости симметрии) или круглой формы (беско- нечное число плоскостей симметрии).

Для коррекции аберраций, например, 2-го порядка, отверстие в дополнительном электроде должно иметь три плоскости симметрии (например треугольной формы). В этом случае в краевом поле возникает секступольная составляющая, влияющая на аберрации второго порядка.

Таким образом, предлагаемое электронно-оптическое устройство имеет повышенную точность коррекции аберраций за счет уменьшения влияния поля электрода-корректора на условия фокусировки и более простую конструкцию.