Устройство для коррекции аберраций

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСНИХРЕСПУБЛИК 1 У 29/56 ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИК АВТОРСКОМУ СВИДЕП:ЛИТВУ во СССР77элект-е лин 2043 етельс /56, 1 р. Дву рубчат12,Я КОРРЕКЦИИ в виде, полированныхдов, обраще ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ(54)(57) УСТРОЙСТВО Д АБЕРРАЦИИ, выполненно крайней мере, двух из цилиндрических электрУ ных друг к другу, края каждого изкоторых имеют равномерно чередующиеся выступы и вырезы, причем выступыодного электрода размещены в вырезахдругого, о т л и ч а ю щ е е с ятем,что, с целью повышения точностикоррекции аберрациЯ при уменьшенииискажений, число выступов на каждомиз электродов равно и + 1, где и2, 3, , при этом отношение длинывыступов и вырезов к диаметру электродов не менее 0,1, а отношение углового размера вырезов к угловому размеру выступов на каждом из электродов составляет 1/8 - 8.Изобретение относится к электроннооптическим устройствам для коррекцииаберраций при фокусировке и отклонении пучков заряженных частиц и можетбыть использовано в различных электронно-оптических приборак. 5Известно"устройство для коррекцииаберраций И- го порядка, выполненноев виде плоского электрода с отверстием, имеющим и +1 плоскостей симметрии.Корректором аберраций 2-го порядка 1 Оявляется электрод с отверстием, имеющим три плоскости симметрии; 3-гопорядка - электрод.с отверстием, имеющим четыре плоскости симметрии, например крестообразной формы ) 11.Однако при высокой эффективностикоррекции недостатком устройстваявляется его невысокая светосила,связанная с конструктивными особен"ностямиОтношение минимального размера отверстия в электроде к наружному размеру (например диаметру) неможет быть больше 0,5.:.Наиболее близким к предлагаемомуявляется устройство, выполненное ввиде астигматичной трубчатой лиНзы,иэ, по крайней мере, двух изолированных цилиндрических электродов, обращенных друг к другу, края которыхимеют два выступа и два выреза каждый, причем выступы одного электродавходят в вырезы другого. Астигматичная трубчатая Линза светосильна, ееполе содержит квадрупольную, осесимметричную и октупольную составляющие.Октупольная составляющая поля оказывает влияние на сферическую аберрацию линзы, делая ее отрицательной.Поэтому эта линза может являтьсякорректором аберраций 3-го порядка,в частности, сферической аберрации 402 .Недостатками известного устройстваявляются невозможность коррекцииаберраций других порядков,. кромеЗ-го,а также низкая точность коррекции из-за нарушения условий фокусировки пучка при коррекции аберраций3-го порядка в результате действияосесимметричной и особенно квадрупОльнОЙ сОставляющей, наибОлее силь 50ной по своей природе,Цель изобретения-повышение точности коррекции аберраций при уменьшении искажений.Указанная цель достигается тем,что в устройстве для коррекции аберраций, выполненном, по крайней мере,в виде двух изолированных цилиндрических электродов, обращенных друг кдругу, края каждого из которых имеют равномерно чередующиеся выступы 60и вырезы, причем выступы одногоэлектрода входят в вырезы другого,число выступов на каждом из упомянутыхэлектродов равно й+1, где =2, 3,4 ,. при этом Отношение длины выс-, 65 тупов и вырезов к диаметру электродов не менее 0,1,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-го и 3-го порядков, последовательно расположены устройство 2 коррекции аберраций 2-Го порядка и устройство 3 коррекцииаберраций 3-го порядка, цилиндрические электроды которых повернуты вокРУг Оситакф что одна из плОС- костей симметрии, проходящая через вырез первых по ходу пучка цилиндрических электродов устройства 2, совпадает с направлением коррекции аберрациинапример, 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-го и 3-го порядков. Затем пучок электронов проходит электростатическое поле устройства 2, При этом силы электрического поля в нем действуют на пучок электронов пропорционально квадрату его расстояния от о."и, а силы поля устройства 3 " пропорционально третьей степени расстояния.В результате такого взаимодействия пучка электронов аберрации 2-го и 3"го 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 3- го порядха число выступов в электродах равно 4. В этом случае поле устройства содержит осесимметричную и октупольную составляющие, последняя из которых и корректирует аберрации гретьего 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 абер.Редактор С,Лисина Техред С.дегеэа Корректор А.Тяско Заказ 7941/57 Тираж 703ПодписноеВЯИИПИ Государственного комитета СССРпо делам изобретений и открытий113035, Москва, ЖРаушская наЬ., д.4/5 филиал ППППатентф, г. Ужгород, ул. Проектная,4 рации регулируют, изменяя разность потенциалов между упомянутыми элек-, тродами, а изменением полярности . источника питания меняют направление коррекции аберрации.с5При 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; 15 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 а 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.