Устройство для коррекции аберраций

 

УСТРОЙСТВО ДЛЯ КОРРЕКЦИИ АБЕРРАЦИЙ, выполненное в виде, по крайней мере, двух изолированных цилиндрических электродов, обращен /. . П -. . ных друг к другу, края каждого из которых имеют равномерно чередующиеся выступы и вьфезы, причем выступы одного электрода размещены в вырезах другого, отличающеес я тем, что, с целью повышения точности коррекции аберраций при уменьшении искажений, число выступов на каждом из электродов равно и + 1, где п2 , 3, ..., при этом отношение длины выступов и вырезов к диаметру электродов не менее 0,1, а отнсхиение углового размера вьфезов к угловому размеру выступов на каждом из электродов составляет 1/8 - 8. (Л

09) (И).

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК

3(5Р и 01 Х 29/56

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ ВВИДЕ П:ЛИТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3445470/18-.21

Ф (22) 26.05.82 (46) 15.10.83. Бюл. 938 (72) И.A..Петров (53) 621.385.832(088.8) .(56) 1. Авторское свидетельство СССР

В 632262, кл. Я 01 J 29/56, 1977. г. Андреев l0.A. и др. Двухэлект- родные астигматичные трубчатые линзы. -ЖТФ, т. 45, 1975, Р 12 с2043 (прототип) . (54)(57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ КОРРЕКЦИИ

АБЕРРАЦИИ, выполненное в виде, по крайней мере, двух изолированных цилиндрических электродов, обращенных друг к другу, края каждого из которых имеют равномерно чередующиеся выступы и вырезы, причем выступы одного электрода размещены в вырезах другого, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности коррекции аберраций при уменьшении искажений, число выступов на каждом из электродов равно и + l где и

2, 3, ..., нри этом отношение длины выступов и вырезов к диаметру электродов не менее 0,1, а отношение угло» вого размера вырезов к угловому размеру выступов на каждом из электродов составляет 1/8 — 8.

1048533

Изобретение относится к электроннооптическим устройствам для коррекции аберраций при фокусировке и отклонении пучков заряженных частиц и может быть использовано в различных электронно-оптических приборак. 5

Известно"устройство для коррекции аберраций И- го порядка, выполненное в виде плоского электрода с отверстием, имеющим и +1 плоскостей симметрии.

Корректором аберраций 2-ro порядка 1О является электрод с отверстием, имеющим три плоскости симметрииу 3-го порядка — электрод.с отверстием, имеющим четыре плоскости симметрии, например крестообразной формы 1).

Однако при высокой эффективности коррекции недостатком устройства является его невысокая светосила, связанная с конструктивными особенностями ° Отношение минимального раз- 0 мера отверстия в электроде к наружному размеру (например диаметру) не может быть больше 0,5. .:Наиболее близким к предлагаемому является устройство, выполненное в виде астигматичной трубчатой лиНзы ,иэ, по крайней мере, двух изолированных цилиндрических электродов, обращенных друг к другу, края которых имеют два выступа и два выреза каждый, причем выступы одного электрода входят в вырезы другого. Астигматичная трубчатая линза светосильна, ее поле содержит квадрупольную, осесимметричную и октупольную составляющие.

Октупольная составляющая поля.оказы- З вает влияние на сферическую аберрацию линзы, делая ее отрицательной.

Поэтому эта линза может являться корректором аберраций 3-го порядка, в частности, сферической аберрации 4Р

p).

Недостатками известного устройства являются невозможность коррекции аберраций других порядков, кроме

З-го,а также низкая точность коррек- 45 ции из-за нарушения условий фокусировки пучка при коррекции аберраций

3-ro порядка в результате действия осесимметричной и особенно квадрупольной составляющей, наиболее силь 0 ной по своей природе.

Цель изобретения-повышение точности коррекции аберраций при уменьшении искажений.

Указанная цель достигается тем, что в устройстве для коррекции абер- 55 раций, выполненном, по крайней мере, в виде двух изолированных цилиндрических электродов, обращенных друг к другу, края каждого из которых имеют равномерно чередующиеся выступы 60 и вырезы, причем выступы одного электрода входят в вырезы другого, число выступов на каждом из упомянутых электродов равно a+1, где <=2 „3, 4 ...,. при этом отношение длины выс-. 65 тупов и вырезов к диаметру электродов не менее О,l,а отношение углово" го размера вырезов к угловому размеру выступов на каждом из электродов составляет 1/8 — 8.

На чертеже показана схема реализации предлагаемого технического решения.

На общей оптической оси электронно-оптической системы 1, обладающей аберрацией, например 2-ro и 3-го порядков, последовательно расположены устройство 2 коррекции аберраций

2-ro порядка и устройство 3 коррекции аберраций 3-ro порядка, цилиндрические электроды которых повернуты вокруг оси 2 так, что одна.из плоскостей симметрии, проходящая через вырез первых по ходу пучка цилиндрических электродов устройства 2, совпадает с направлением коррекции аберрации, например, направлением Х.

Причем упомянутый вырез находится со стороны положительных значений Х.

Отношение длины выступов и вырезов к диаметру электродов в первом устройстве равно 0,35, во втором—

О;9; при отношении угловых размеров выступов и вырезов, равным 1. Форма образующих выступов и вырезов может быть различной.

Устройство работает следующим образом.

На пучок заряженных частиц, например электронов, воздействует электрическое или магнитное поле электронно-оптической системы 1, вносящей аберрации 2-ro и 3-го порядков. 3атем пучок электронов проходит электростатическое поле устройства 2.

При этом силы электрического поля в нем действуют на пучок электронов пропорционально квадрату его расстояния от оси, а силы поля устройства

3 " пропорционально третьей степени расстояния.В результате такого взаимодействия пучка электронов аберрации

2-го и 3"ro порядков сводятся к нулю.

Так, для коррекции аберраций 2-го порядка число выступов, а соответственно и вырезов в электродах, равно

3. В этом случае поле устройства содержит осесимметричную и секступольную компоненты. Секступольная составляющая корректирует аберрации 2-го порядка. Для коррекции аберраций 3ro порядха число выступов в электродах равно 4. В этом случае поле устройства содержит осесимметричную и октупольную составляющие, последняя из которых и корректирует аберрации третьего порядка. При необходимости одновременной коррекции аберраций различных порядков используют необходимое число пар, цилиндрических. электродов с соответствующим числом выступов и вырезов на них. В кажцом случае величину корректируемой абер1048533

Составитель .В.Гаврюшин .Редактор С.Лисина Техред С.Легеэа Корректор A.Tÿñêo

Заказ 7941/57 Тираж 703 Подписное

ВЯИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП Патент, г. Ужгород, ул. Проектная,4 рации регулируют, изменяя разность потенциалов между упомянутыми элек-, тродами, а изменением полярности . источника питания меняют направление коррекции аберрации. с

При отношении длины выступов и вырезов к диаметру электродов мень.ше, чем 0,1, и при отношении углово-. го размера вырезов к угловому размеру выступов на каждом из электродов 10 больше 8 или меньше 1/8;существенно ослабляется мультипольная составляющая (секступольная, октупольная и таад.) и начинает превалировать осе-симметричная составляющая, окаэывае". 5 щая фокусирующее действие на пучок электронов, что приводит к нарушению условий фокусировок. Применение укаэанных отношений угловых размеров от значений меньше 1 до значений больше 1 приводит к повороту мультипольной составляющей и к соответствующему изменению направления коррекции аберрации.

Предлагаемое устройство наряду с конструктивной простотой обладает высокой светосилой и позволяет по сравнению a известными устройствами корректировать аберрации и -го порядка, практически не нарушая условий фокусировки.

Устройство может быть реалиэовано как в виде металлических конструкций, так и в виде проводящего покрытия на обращеннОй к пучку заряженных частиц поверхности вакуумной оболочки.