DE2155163C3 - Justiersystem für Korpuskularstrahlgeräte, insbesondere für Elektronenmikroskope - Google Patents

Description

"⁶DaS erfindungsgemäße Justiersystem zeichnet sich

Die Erfindung bezieht sich auf ein Justiersystem für 25 insbesondere: durch,einer,geringerJ^^-*

Korpuskularstrahlgeräte, insbesondere für Elektronen- ^ve™^af °^hne™ _{mit perma}nent magnetisierten

mikroskope, bei dem der Korpuskularstrahl durch J»^s»^

Magnetfelder, die von permanent magnetisierbaren Magne,_p°l η ζerb g . _mechanisch._räumliche

Magnetpolen ausgehen, in kommender Weise beein- f^J^J^Sr Magnetpole erforderlich ist. Die

flußt ist. ⁱ _ ■ ,,_nr71icehenden magnetisierbaren Kerne der

Bei Elektronenmikroskopen ist es bekannt zur Grojfe ^ der Spulen, mit

seitlichen Ablenkung des Elektronenstrahles und/oder Maenetpole^owie α . f _{sind sind jewei)s}

zur Korrektur eines Linsenfehlers, .. B Astigmatismus, denenj±ese ^™" ^m"«_{reh das Feld der} Spule

des abbildenden Systems magnetische Ablenkfelder ^b™^se^_rtf ^₁ ^_{s zu einer} solchen Stärke magneti-

bzw. Quadrupolfelder zu verwenden. Zur Erzeugung 35 "?!«^η^'^η kann die dem zur Korrektur erforderli-

dieser Felder sind permanent magnet.s.erte Magnetpole siert ^werde" ^ka"ⁿ' _d'_ärkewert entspricht,

verwendet worden, die durch räumliche Verschiebung ^chg "^"^^S⁶ d " irHndung besteht

in dem Elektronenmikroskop so lange justiert wurden, Ein ^»"dere _k , _strah, _{ät mit s} .

bis die erforderliche Ablenkung bzw. bis die erforderh- nsbesondere tu■ eirinJ erfindungsgemäßen

cheKorrekturderLinsenfehlererreichtwordenistivg..40 ^X^^^tLs^L·^

zum Beispiel DT-PS 9 27 525) Hie zugeordnete Spule erfordert, mit dem einerseits die

Diese Art der Justierung ist außerordentlich muhe- J'^e._w ^U/_n ^e _d°^M_ag^_tisierung des Poles erreicht wird und

voll. Hierbei ist insbesondere zu berücksichtigen daß notwendige Magn« _verrf_{achlässigbares Minimum an}

bei Korpuskularstrahlgeraten nach längerem Betrieb ^and.^ere™^e™_a™V _erzeu„_{t wird}

häufig gelegentliche Nach- oder Neujust.erungen ₄5 ^ΐζΖ^ΓκΖ^ eines Magnetpo.es kann

erforderlich sind. Ganz besondere Schwierigkeiten Der niagnetisier e: Wechselstrom in der

ergeben sich mit derartigen Justiersystemen be, ^^_s^^_h^^^Jl£

Justiersysteme von außen schwer erreichbar sind, um les^wünscht „t _{dem stem} ^ _erzeugenden

fe™er^^gJerwS!£n £? GB-PS 669268). Diese Fig.! zeigt ein Just.ersystem ,η Aufs.cht, gesehen ,η

Snulen haben den Vorteil daß ihre Wirksamkeit auf 60 Richtung der Strahlachse;

efekSschem We« von außen steuerbar ist, so daß im Fig.2 zeigt eine andere Ausfuhrungsform eines

Bereich de" Korpuskularstrahl* von außen steuerbare Justiersystems m,t besonder geformten Po^ uh

maenetische Korrekturfelder erzeugt werden können. gesehen in Richtung der Achse des Korpuskularstrahles.

Ksondere können ir ^ne-Ebene liegende kreuzwei- Mit 1,2,3 und 4 sind die permanent magnetisierbaren

iitÄSSiSdi durch einfache 65 Kerne der "W*^«™*^^£^

Umkehrung des elektrischen Stromes in mehreren der Be. dieser speziellen Ausfuhrungsform ist jedem Ke η

Spulen in Quadrupolfelder und umgekehrt umgewan- jeweils eine elektrische Spules II, 2, 3 undI 14

delt werden. Diese Justiersysteme mit elektrischen zugeordnet. Die Spulen s.nd in der Form eines Ringes

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um den jeweiligen Kern des zu bildenden Magnetpoles herumgelegt. Durch einen wenigstens kurzzeitigen StromfluB durch eine Spule kann der jeweilige Kern auf ein durch die Größe des Stromes vorgebbaren Wert der Magnetisierung magnetisiert werden. Es bedarf hier keines besonderen Hinweises, daß dabei Erscheinungen wie Sättigungsmagnetisierung und Abfall auf den Wert der Remanenz zu berücksichtigen sind.

Mit 6 ist ein magnetischer Ringschluß für die Kerne 1 bis 4 bezeichnet. to

Durch die die elektrischen Verbindungsleitungen 7 und 8 bewirkten, aus der Figur zu entnehmenden Reihenschaltungen von jeweils zwei Spulen 11 und 13 bzw. 12 und 14 kann eine Magnetisierung der Magnetpole erreicht werden, die zwei sich überlagernde im wesentlichen senkrecht zueinanderstehende Transversalfelder im Bereich der Achse der Anordnung erzeugt. In der Fig. 1 ist als Beispiel das Feld 16 des Polpaares mit den Kernen 2 und 4 dargestellt.

Im Bereich der Achse des Korpuskuiarstrahles kann somit ein resultierendes homogenes Feld mit einer Ablenkrichtung erzeugt werden.

Durch Zusammenschaltung von jeweils zwei einander benachbarten Spulen, z.B. der Spulen 11 und 12 einerseits und der Spulen 13 und 14 andererseits, kann eine Magnetisierung der Magnetpole erreicht werden, die in der Sirahlachse ein permanentes Quadrupolfeld erzeugt. Quadrupolfelder werden zur Behebung von Astigmatismus verwendet. Durch eine entsprechende Zahl von Polen können auch Oktopolfelder erreicht werden.

Wie bereits oben erwähnt kann durch die jeweilige Größe des Stromes in jeder einzelnen Spule eine voneinander unabhängige Magnetisierung der einzelnen Kerne der Pole erreicht werden. Bei der speziellen Ausführungiiform nach Fig. 1 mit paarweise hintereinandergeschalteten Spulen sind dementsprechend die jeweiligen Polpaare voneinander unabhängig magnetisierbar.

F i g. 2 zeigt eine spezielle Ausführungsform mit zwei einander gegenüberstehenden Kernen 21 und 22 für die Magnetpole. Mit 31 und 32 sind die jeweils zugehörigen, zur Magnetisierung der Kerne vorgesehenen elektrischen Spulen bezeichnet. Mit 26 ist ein magnetischer Ringschluß bezeichnet. Die Magnetpole mit den Kernen 21 und 22 haben speziell geformte Polschuhc 121 und 122. Durch entsprechende Formgebung dieser Polschuhe ist es möglich ein Magnetfeld 26 zwischen diesen Polschuhen zu erzeugen, das über einen größeren Querschnitt im Bereich der Achse der Anordnung und damit im Bereich der Achse 15 des Elektronenstrahls homogen ist. Die Spulen 31 und 32 sind zum Zwecke der Magnetisierung bei dieser Ausführungsform durch die Verbindungsleitungen 27 elektrisch hintereinandergeschaltet.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (3)

Korrekturspulen haben aber den Nachteil, daß sie Patentansprüche: „ahrend des Betriebes des Korpuskularstrahlgeräles Z a· Jr, Pinem sehr genau konstant zu haltenden

1. Justiersystem für Korpuskularstrahlgeräte, ⁸«"f« f" ⁶¹^m _zu speisen sind. Dies bringt insbesondere für Elektronenmikroskope, bei dem ?^le""„^" _{hei den} bereits oben erwähnten Korpusder Korpuskularstrahl durch Magnetfelder, die von 5 insbesonoiere oci ^ _{g |eitung Nacht}eile, die darin permanent magnetisierbaren Magnetpolen ausge- kuiars_ι^rdl"V~ . . _u|_sche Wärme, die in normalieitenhen, in korrigierender Weise beeinflußt ist, da- besteJen. ^da» ^die _{y wird| eine unerW}ünschte durchgekennzeichnet, daß in dem Korpus- den ^rekiur^ ^ ^^ bewirkt, an denen die kularstrahlgerät einem Magnetpol (1, 2,3, 4, 21, 22 Erwä^rj™ ^gl\ _aufrechterhalten werden müssen, eine elektrische Spule (U, 12, 13, 14 31, 32) .. «^Temper ^Xg _ist es daher einjustiersystem zugeordnet ist, durch die die permanente Magnet!- ^AU'⁸r~ _{Λα5 ke}j_ne gegeneinander mechanisch sierung dieses Magnetpols durch Stromfluß durch ^anzug.^e.:? J'_{n Po}|_Schuhe und keine dauernd fließenden die Spule steuerbar einstellbar ist. c?S_7U seinem Betrieb erfordert.

2. Justiersystem nach Anspruch 1, dadurch ge- Strome^useinem^ ^ ^^ ^ _wie ^.^^

kennzeichnet, daß jedem der Magnetpole (1,2,3,4, 15 ^U1" . „„_c i,_1<:tiersvstem gelöst, daß erfindungsge-21,22)jeeineSpule(U,12,13,14,31,32)zu_geordnet ^b«^c^

ist. ..ui crchitfprät einem Magnetpol eine elektrische Spule

3. Justiersystem nach Anspruch 1 oder 2, dadurch larstrahlgerat e.nem iviag μ Magnetisie-

gekennzeichnet, daß ein Magnetpol (21, 22) mit J^tes^agnetpoL durch S.romfluß durch die

einem Polschuh (121,122) versehen .st (F. g. 2). 20 rung ™™_r™l"_nJ_{emar ist}. Insbesondere ist jedem

der vorgesehenen Magnetpole je eine Spule zugeord-