Электроннооптическое устройство с коррекцией аберрации

 

ОП ИСАЙИ Е

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

Союз Советскик

Соцналнстлческих

Республик

< 632262

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 24.05.77 (21) 2489249/18-2 с присоединением заявки М (23) Приоритет (51)М. Кл.

Н Ol 3 29/56 йвударствеянй квмвтвт

СССР

° е аелеа взебретеннй в вткрытвй

Опубликовано 25.01 80.Бюллетень Рй 3 (53) УДК 621.384. .6 {088.8) Дата опубликования описания 28.01.80

Петрсв, Л. А. Баранова и С. Я. Явор

I (72) Авторы мзобретеиия

Ордена Ленина физикогехнический институт им. А. Ф. Иоффе (7I ) Заявитель (54) ЭЛЕКТРОННО-ОПТИЧЕСКОЕ УСТРОЙСТВО

С КОРРЕКЦИ ЕЙ А БЕРРАЦ ИЙ

1$ Это устройство также обеспечивает коррекцию аберраций только 3-го порядка, поэтому качество изображения невысокое.

Цель изобретения — улучшение качест ва изображения путем коррекции аберрадо ций (A -1)-ro порядка.

Для достижения этой цели электрод коррекгораl выполнен с отверстием, имеющим

tl плоскостей симметрии, где и=3, 4, 5, 5

Изобретение относится к электроннооптическим устройствам с коррекцией аберраций (П -1)-го порядка, гдеН -3, 4, 5, 6,..., при фокусировке и отклонении пучков заряженных частиц. Оно может быть использовано в различных электронно-оптических приборах, например ЭЛТ, спектрометрах, микроскопах и дре

Известно устройство с коррекцией аберраций 3-го порядка, корректор которого содержит три плоских электрода с отверстием прямоугольной формы (1) .

Устройство не обеспечивает высокого качества изображения из еа невозможности коррекции аберраций другого типа, кроме аберраций 3-го порядка, осушествляемой только в одном направлении, в том, в котором вытянуто отверстие среднего электрода корректора.

Наиболее близким техническим решением к предлагаемому является электронно-опти еское устройство с коррекцией

Ф аберраций 3-ro лорядка (23, состоящее.из системы электронно-оптических эле» ментов и расположенного на общей с ней оптической осн, совпадающей с осью пучка заряженных частиц, корректора аберраций. Корректор выполнен в виде, по крайней мере, одного электрода с отверстием, имеюшим плоскостт симметрии, размещенного перпендикулярно оптической оси таким образом, что центр его отверстия расположен на этой оси, а одна из плоскостей симметрии отверстия совпадает с направлением коррекции аберрации, и соединенного с источником литания.

632262

Так, для коррекции аберраций -го порядка отверстие электрода корректора имеет три плоскости с имметрии. В этом случае поле корректора по степеням поперечных коорди- 5 нат в качестве двух первых членов содержит осесимметричную и секступольную компоненты. Секступольная составляющая

1 корректирует аберрации второго порядка, Для коррекции аберраций, например, 4-го порядка отверстие имеет пять плоскостей симметрии, для коррекции аберраций 5-го порядка — шесть плоскостей. При этом поле корректора содержит осесимметричную составляющую и соответственно декапольную и додеканольную составляющие.

Прй необходимости одновременной коррекции аберраций различных порядков устанавливают набор электродов с соответствующим числом плоскостей симметрии. В каждом случае величину корректируемой аберрации регулируют, изменяя потенциал на электроде корректора, а переключение полярности его литания изменяет знак аберрации на противоположный, Указанные свойства корректора установлены экспериментальным путем в лаборатории ФТИ.

На чертеже показана схема предлагае мого устройства.

Устройство работает следующим .образом. На пучок заряженных час1иц воздействует электростатическое или магнитное доле электронно-оптической системы 1, вносящей аберрации 2-ro, 4-ro, и 5-ro порядков. Затем пучок электронов проходит через электростатическое поле корректора 2„При этом поле первого электрода корректора, отверстие которого имеет три плоскости симметрии, действует на пучок пропорционально квадрату его расстояния от оси, второй электрод — пропорционально четвертой степени, а третий пропорционально пятой степени. В результате взаимодействия пучка электронов с полями системы 1 и корректора 2 аберpBQBB 2-го, 4-го и 5-го порядков сводятся к нулю.

Предлагаемое устройство позволяет улучшить качество создаваемого им иэображения за счет коррекции аберраций

> (>> -1)-го порядка, а также эа счет уменьшения вклада дополнительных аберраций, связанных с неточностью многоэлектродных линз корректора. Предлагаемое устройство имеет более простую схему питания и конструкцию, чем известные.

Формула изобретения

Устройство состоит из последователь(но расположенных на обшей оптической оси Z электронно-оптической системы 1, обладающей аберрациями, например, 2-го, 4-го, 5-ro порядков, и корректора 2 аберраций соответственно 2-го, 4 го

5-го порядков, электроды которого повернуты вокруг оси Z так, чтобы для каждого электрода плоскость симметрии, 40 проходящая край отверстия, близлежащая к оси Z., совпала с направлением коррекции аберраций например„направлением g причем для электродов с начетным числом плоскостей симметрии упомянутый краи

45 находится со стороны Х Каждый электрод соединен с независимо регулируемым делителем 3, подключенным к общему источнику 4 питания„Полярность. подключе ния источника определяется знаком заря$0 женных частиц и выбранным направлень>ем коррекции аберраций. Последовательность расположения электронно-оптической системы 1 и электродов корректора 2 не

55 принципиальна. Форма отверстий электродов может быть самой различной, но обязательно иметь соответствующее число плоскостей симметрии.

1, Злектронно-оптическое устройство с коррекцией аберраций, состоящее из системы электронно-оптическж элементов и расположенного на обшей с ней оптической оси, совпадающей с осью пучка заряженных частиц, корректора аберраций, выполненного в виде, по крайней мере, одного электрода с отверстием, имеющим плоскости симметрии, размещенного перпендикулярно оптической оси так, что центр,его отверстия расположен на этой оси, а одна из плоскостей симметрии отверстия совпадает с направлением коррекции аберрации, и соединенного с источником питания, о т л и ч а ю ш е е с я тем, что, с целью улучшения качества изображения путем коррекции аберраций (t1-1 ) порядка, электрод корректора выполнен с отверстием, имеющим 11плоско в стей симметрии,где и 3, 4, 5, 6, 7,. ° ° .

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

% 516316, кл, Н 01 J 29/56, 1975.

2. Авторское свидетельство СССР по заявке Л". 2345114/25, кл. Н 01 J 29/56, 1977.

632262

Составитель Е. Медведев

Редактор Л. Письман ТехредЛ. Алферова Корректор М. Шароши

Заказ 9102/2 Тираж 844: Подписное

МНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений н открытий

11303S, Москва, Ж-Зб, Раушскаи наб., д. 4/5

Филиал ПП Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4