Электроннооптическое устройство со скорректированной сферической аберрацией

 

ПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН HSI

Союз Советских

Социалистических

Республик >5I63I6

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (б1) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 03.03.75 (21) 2109677/26-25 с присоединением заявки— (23) Приоритет— (43) Опубликовано 25.11.76. Бюллетень № 43 (45) Дата опубликования описания 23.02.77 (51) М.Кл.- "Н О1 J 29/56

Гасо,арствеииый комитет

Совета Министров СССР

153) УДК 621.385.832 (088 8) ао делам изобретеиий и открытий (72) Авторы изобретения (71) Заявитель

И. А. Петров и С. Я. Явор

Ордена Ленина физико-технический институт им. А. Ф. Иоффе (54) ЭЛЕКТРОННО-ОПТИЧЕСКОЕ УСТРОЙСТВО

СО СКОРРЕКТИРОВАННОЙ СФЕРИЧЕСКОЙ

АБЕРРАЦИЕЙ

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

Известны электронно-оптические устройст,ва со скорректированной сферической аберрацией, состоящие из осесимметричных линз и корректоров с отрицательной сферической а беррацией, содержащих квадрупольные и октупольные элементы (1).

Наиболее близким к изобретению по технической сущности является устройство со скорректированной сферической аберрацией, содержащее систему линз с положительным знаком сферической аберрации и расположенный на общей с ней оптической оси, совпадающей с осью заряженных частиц, корректор с отрицательным знаком сферической аберрации, содержащий пятиэлектродные квадрупольно-октупольные линзы, и схему питания, которая для каждой линзы включает в себя делитель со средней точкой, подключенный к источнику (2).

Недостатками этого устройства является недостаточно хорошее качество изображения, весьма трудоемкая юстировка, сложная схема питания корр ектора.

Цель изобретения — улучшение качества изображения, облегчение юстпровкп и упрощение схемы питания.

Для достижения этой цели корректор вы5 полнен в .виде. по крайней мере, трех взаимно параллельных электродов с отверстиями, с соотношением сторон не равным единице и расположенных перпендикулярно оптической оси таким образом, что центры симметрии их ,10 отверстий совпадают с осью пучка заряженных частиц, а направление, в котором вытянуто отверстие среднего электрода, совпадает с направлением коррекции аберрации и перпендикулярно направлению, в котором вытя15 нуты отверстия крайних электродов, причем крайние электроды соединены с точкой делителя, подключенной к источнику, а средний— ,с любой другой точкой делителя.

На чертеже изображена схема предлагас20 мого устройства.

Оно состоит из электронно-оптической системы линз 1 с положительным знаком сферической аберрации, корректора 2 с отрицательной сферической аберрацией и схемы пи26 тания, включающей делитель, подключенный к источнику 8.

Работа устройства заключается в следующем.

Пучок заряженных частиц из источника

З0 (для определенности — электронов) фокуси516316

Формула изобретения

Электронно-оптическое устройство со скор- 2. E. B, Шпак, C. Я Явор, Ж1 Ф 39, 1 23, ректированной сферической аберрацией, со- » 1969 (прототип). руется электростатическими или магнитными полями системы линз 1 с положительной сферической аберрацией, которые отклоняют электроны пучка тем сильнее, чем дальше от оптической оси проходят их траектории. Затем на этот пучок электронов воздействует электростатическое поле корректора, связанного со схемой питания 8 так, что потенциал среднего электрода выше, чем крайних (в случае положительно заряженных частиц — наоборот).,При этом поле корректора отклоняет электроны пучка в направлении, в котором вытянуто отверстие его среднего электрода, тем слабее, чем дальше от оптической оси проходят траектории этих электронов. В результате последовательного взаимодействия пучка электронов с полями электронно-оптической системы 1 и корректора 2 сферическая аберрация предлагаемого устройства сводится к нулю в направлении, в котором вытянуто отверстие среднего электрода корректора.

При необходимости коррекции сферической аберрации в двух направлениях, например взаимно перпендикулярных, включаются два корректора, у которых отверстия средних электродов вытянуты в соответствующих направлениях коррекции аберрации.

Использование предлагаемого устройства позволяет улучшить качество создаваемого им изображения за счет значительного облегчения юстировки корректора. стоящее из системы линз с положительным знаком сферической аберрации, расположенного на общей с ней оптической оси, совпадающей с осью пучка заряженных частиц, корректора с отрицательным знаком сферической аберрации, и схемы питания, включающей делитель напряжения, соединенный с источником, о тл и ч а ю щ е еся тем, что, с целью улучшения качества изображения, об10 легчения юстировки и упрощения схемы,питания, корректор выполнен в виде, по крайней мере, трех, взаимно, параллельных электродов с отверстиями с соотношением сторон не равным единице в каждом из них и расположенных перпендикулярно оптической оси таким образом, что центры симметрии их отверстий совпадают с осью пучка заряженных частиц, а направление, в котором вытянуто отверстие среднего электрода, совпадает с направлением коррекции аберрации и перпендикулярно направлению, в,котором вытянуты отверстия крайних электродов, причем крайние электроды соединены с точкой делителя, подключенной к источнику, а средний — с любой другой точкой делителя.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:

30 (1). G. D.Archard. Brit. J. Лрр1. Phys.,5,294.

1954.