SU368675A1 - Способ юстировки электронно-оптических систем - Google Patents

Description

1

Изобретение относитс  к электронной оптике неосесимцметричиых линз и может быть исП|Оль:з01вано s элактроННых .MHiKipocKOioax, элвкт.роннолучевых трубках, снектро четрах зар жен ых частиц и других триборах и устРойствах , которые содержат «еадвупольные, актуполыные, сакступольные и другие лгультппольные лиивы.

И31вестен юнособ юстировки :К.вад|рупольных линз «по кресту, заключающдйс  IB том, что на rocTiHpyeiMbie квадрупольные линзы лоочередно 1нода.ют знакоперемениое напр жение (ИЛИ так), так что образуетс  квадрупольное иоле с переменной во времени пол рностью. Иэменение м величины питающего линзы нанр жеии  (тока) дл  .каждой линзы подбираетс  режим, при котором на акране наблюдаетс  электровно-аптическое .изо-бражение в виде двух взаимно пер.пендикул рных линий (крестов). О точности ю;стир ОВ1КИ каждой лннзы суд т 1ПО симметрии креста, о юстировке всей системы - ло совпадению центров крестов от каждой линзы системы.

Известный способ юстировки имеет р д недостатков .

Во-первых, недостаточна  точность. Величина (предельно достижимой точности поперечного смещени  квадрупольной линзы может быть определена как величина минимально различимого смещени  изображени 

на экране, деленна  на коэффициент линейного увеличени , обеспечиваемого данной линзой, примерно равный отнощению рассто ний от данной линзы до экрана и до источника . Во-вторых, применение этого способа дл  юстировки мультинольных линз, содержащих более четырех электродов или полюсов (секступольных, октупольных и др.), или невозможно или приводит к больщим перегрузкам линз по питающему напр жению (току ). Это св зано с тем, что «а экране получают изображение в виде многолучевой звезды; при этом требуютс  одинаковые дл  всех типов линз напр женности нолей вблизи оси линзы и, следовательно, значительное увеличение электрических или магнитных потенциалов на электродах или полюсах по .мере увеличени  их числа в линзе. В-третьих, этот способ неприменим дл  юстировки спиральных мультипольных линз.

Предложенный способ отличаетс  от известного тем, что на все элементы электростатической мультинольной линзы или полюса магнитной подаетс  одинаковый (электростатический или магнитный) потенциал, отличающийс  от потенциала элементов, расположенных до и после юстируемой линзы вдоль заданной продольной оси, на величину, обесиечивающую создание на экране изображени  с линейным увеличением, большим чем

отношение рассто ний от экрана и от источника до юстируемой линзы. В качестве этих элементов могут служить остальные линзы системы или цилиндр, в котором установлены лиНзы, в случае электростатической линзы - диа|фрагмы или электропровод щие стенки вакуумной камеры, в случае магнитной  внополюсной линзы - ее  рмо.

Кроме того, с целью снижени  юстировочного потенциала одновременно запитывают две или более линзы, причем на последнюю по ходу пучка линзу, из числа юстируемых одновременно, подают максимально допустимый потенциал, а на первую - потенциал, обеспечивающий создание промежуточного изображени  на экране. В случае недостаточно большого линей-ного увеличени  изображени  .на экране одновременно подают дополнительный потенциал на предпоследнюю линзу.

С целью снижени  потенциала первой линзы дл  создани  изображений на нее подают допустимый потенциал и одновременно подают потенциал на вторую линзу. Операцию повтор ют до получени  на экране изображени  с требуемым увеличением. В случае электростатической мультипольной линзы с внутренним и соосным охватывающим электродами (.например, п тиэлектродна  квадрупольно-октупольна  линза) на внешний электрод дополнительно подают потенциал, образующий с потенциалами соседних элементов, расположенных вдоль заданной оси, разность того же знака, что и юстировочный потенциал внутренних электродов.

.Преимущества способа заключаютс  в увеличении точности юстировки и расширении класса юстируемых мультипольных линз.

При предложенном режиме питни  мультипольна  линза создает пол , состо щие из осесимметричных полей и мультипольных полей с удвоенным числом плоскостей симметрии по сравнению с обычным .питанием мультипольной линзы. Дл  мультипольных линз с четырьм  (квадруполь) и более равномерно расположенными ъокруг продольной оси и на равном рассто нии от нее электродами или полюсами возникающие пол  с удвоенным числом плоскостей симметрии не вли ют на электронно-оптические свойства первого пор дка образованных .осесимметричных полей, поэтому дл  юстировки .можно рассматривать изображение на экране, создаваемое осесимметричными пол ми, и анализировать его изменени  при некотором изменении подаваемого на линзу юстировочного потенциала или ускор ющего .напр жени .

На фиг. 1 показано подключение электростатической квадрупольной линзы к источнику питани ; на .фиг. 2 - .подключение магнитной квадрупольной линзы к источнику питани  (соседними элементами  вл етс   рмо линзы).

Дл  определени  предельной точности юстировки предложенным способом была использована система трех электростатических мультипольных линз: диаметр апертуры линз 8 мм, электроды во.гнутые с малым углом выреза , длина каждой линзы 45 мм. На входе и выходе системы на рассто ни х 6 мм от крайних линз расположены диафрагмы с диаметром апертуры 3 мм, наход щиес  под потенциалом анода. Длина системы 150 мм. Рассто ние от источника до входной диафрагмы 30мм, от ВЫХОДНО.Й диафрагмы до экрана 160 мм. Энерги  частиц 4 кв.

Дл  юстировки системы относительно источника на все три линзы оо отно.щению к диафрагмам был пода.н потенциал, равный-

3 кв. Внутри системы на рассто нии 120 мм от входной диафрагмы образовалось промежуточное изображение, а на экране - второе изображение источника. Общее линейное увеличение системы составило -20, что позволило выполнить юстировку системы с погрешностью +5 мкм. Точность юстировки такой системы из квадрупольных линз «по кресту составила дл  первой линзы +20 мкм, дл  второй ±40 мкм и дл  третьей ±80 мкм.

Предмет и зобретениЯ

Claims (5)

1. Способ юстировки электронно-оптических систем, содержащих мультипольные

линзы, выполненные в виде ло крайней мере четырех элементов, равномерно расположенных вокруг продольной оси системы, основанный на пропускании через нее пучка зар женных частиц от источника, анализе элекгронно-оптического изображени , создаваемого юстируемыми линзами при подаче юстировочных потенциалов с последовательны. совмещением юстируемых линз с заданной осью, отличающийс  тем, что, с целью увеличени  точности юстировки и расширени  класса юстируемых мультипольных линз, на все элементы мультилольной линзы подают один и тот же юстировочный потенциал, отличный от потенциалов соседних элементов,

расположенных вдоль заданной оси, на величину , обеспечивающую создание «а экране изображени  с линейным увеличением ббльшим , чем отношение рассто ний от экрана и от источника до. юстируемой линзы.

2. Способ по п. 1, отличающийс  тем, что, с целью снижени  юстировочного потенциала, одновременно зачитывают по крайней мере две линзы, причем на последнюю по ходу пучка линзу, из числа юстируемых одновременно , подают максимально допустимый потенциал , а на первую - потенциал, о.беспечивающий создание промежуточного изображени  и изо.бражени  на экране.

3.Способ по ПП. 1, 2, отличающийс  тем, что, с целью обеспечени  необходимого линейного увеличени  изображени  на экране, одновременно подают дополнительный потенциал на предпоследнюю линзу.

4.Способ по пп. 1, 2, отличающийс  тем, что, с целью снижени  потенциала первой

линзы, на нее подают допустимый потенциал с одновременной подачей потенциала на вторую линзу.

5. Способ по пп. 1, 2, отличающийс  тем, что, с целью юстировки системы, содержащей по крайней мере одну электростатическую

линзу с внутренним и соосным охватывающим электродами, на последний дополнительно подают .потенциал, образующий с потенциалами соседних элементов, расположенных вдоль заданной оси, разность того же знака, что и юстировочный потенциал внутренних электродов.