Электроннооптическое устройство со скорректированной сферической аберрацией

Союз СоретскихСоциалистическихРеспублик РСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(51 01 1 29/5-ис нением заяв Государственный комитет.82. Бюллетень14 публиковано 15 по делам изобретений крыти убликов ия описания 25.04.8 ат) Авторыизобретен и П. Афанасьев нова . А,лше ". .": им. А. Ф. Иоффе 71) Заявител 54) Э,ЛЕКТРОННО-ОПТИЧЕСКОЕ УСТРОЙСТСО СКОРРЕКТИРОВАННОЙ СФЕРИЧЕСКОЙАБЕРРАЦИЕЙ ких устройств являетс о изображения . изой юстировки большог ов квадрупольных и ок ректоров.м к предлагаемом является электрон Недостатк невысокое к чрезвычайно количества эл тупольных ли Наиболее ническим решом та ачеств сложи ектрод нз кор близк ением у тех но-оп Изобретение относится к электронно-оптическим устройствам со скорректированной сферической аберрацией для фокусировки и огклонения пучков заряженных частиц и может применяться в различных,электронно-оптических приборах, например в электронно-лучевых трубках, спектрометрах, микроскопах.Известны устройства со скорректированной сферической аберрацией, состоящие из осесимметричных линз, корректоров сфе 1 О рической аберрации, содержащих квадрупольные и октупольные линзы, и отклоняющих элементов. Электроды таких устройств расположены симметрично относительно двух плоскостей симметрии перпендикулярных между собой и проходящих че рез оптическую ось устройства, совпадающую с осью пучка 11. 2тическое устройство, состоящее из так называемых скрещенных линз, корректоров и отклоняющих элементов, применяемое в электронно-лучевых трубках. В таком устройстве поверхности электродов, обращенные в сторону оптической оси устройства, совпадающей с осью пучка, расположены симметрично относительно двух плоскостей симметрии, проходящих через оптическую ось и перпендикулярных между собой. Это устройство состоит из 15 - 20 электродов с отверстиями, имеющими четное число плоскостей симметрии, проходящих через оптическую ось системы и скомплектованных в группы по 3 - 5 электродов, аналогичные по функциональным свойствам квадрупольной линзе со скорректированной сферической аберрацией и разнесенные вдоль оптической оси устройства. В целом фокусирующая часть устройства действует как квадруплет квадрупольных линз со скорректированной сферической аберрацией. Между группами электродов помещены два отклоняющих элемента в виде плоских конденсаторов, повернутых относительно друг друга на 90 для отклонения пучка в двух взаимно перпендикулярных направлениях 12.10 15 20 25 30 З 5 40 45 50 55 Однако это устройство обладает недостаточно хорошим качеством изображения изза весьма трудоемкой юстировки. Последнее обусловлено сложной конструкцией и наличием большого числа независимо изготавливаемых электродов, подлежащих сборке и юстировке.Цель изобретения - упрощение конструкции и юстировки,Указанная цель достигается тем, что в электронно-оптическом устройстве со скорректированной сферической аберрацией, содержащем линзу с расположенными в параллельных плоскостях электродами, поверхности которых, обращенные в сторону оптической оси устройства, совпадающей с осью пучка, расположены симметрично относительно двух плоскостей симметрии, перпендикулярных между сс 1 бой и "проходящих через оптическую ось устройства, электроды расположены в параллельных оптической оси плоскостях, каждая из которых содержит по крайней мере одну группу, включающую не менее трех электродов, разме 1 ценных в направлении, перпендикулярном оптической оси.Электроды устройства могут быть выполнены в виде проводящих пленок, нанесенных на непроводящие пластины, и иметь прямоугольную форму,На чертеже представлена схема устройства.Устройство содержит линзу, состоящую из двух непроводящих пластин 1, параллельных между собой и параллельных оптической оси устройства 2:, совпадающей с осью пучка, на которые нанесены электроды, сгруппированные в группы 2 - 9. Электроды каждой пары групп (2 - 3, 4 - 5, 6 - 7, 8 - 9) расположены симметрично относительно плоскостей ХО 7 и УОХ, Электроды соединены гальванически с источником фокусирующего напряжения и источниками отклоняющего напряжения.Устройство работает следующим образом.На симметричные электроды каждой пары групп подаются одинаковые фокусирующие потенциалы от источника фокусирующего напряжения. Отклоняющие напряжения от йсточников отклоняющего напряжения подаются на электроды пары групп 4 - 5, и 6 - 7, причем от одного источника отклоняющее напряжение подается на крайние электроды пары секций 4 - 5 антисимметрично относительно плоскости ХОУ, а от другого - на середине электроды пары групп 6 - 7 антисимметрично относительно плоскости УОХ. Пучок заряженных частиц из источника последовательно подвергается действию осесимметричной, квадрупольной и октупольной составляющих поля электродов каждой пары групп, причем выбором потенциалов добиваются того, чтобы суммарное действие осесимметричной и квадрупольной составляющих поля всех секций было фокусирующим, а суммарное действие октупольных составляющих корректировало сферическую аберрацию устройства. Одновременно электроды пары групп 4 - 5 отклоняют пучок в направлении У, а электроды пары групп 6 - 7 - в направлении Х.Изготавливают и испытывают на электронно-оптической скамье макет устройства, состоящий из двух секций, Секции изготавливают из пластин фольгированного геттинакса размером 40 х 50 мм при помощи шаб. лона, обеспечивающего их идентичность. Электроды секций делают прямоугольными длиной 30 мм, причем средние электроды шириной 20 мм, а крайние - 5 мм; изолирующие зазоры между электродами изготавливают шириной 1,5 мм. Секции скрепляют болтами по углам пластин через отверстия в них, причем между пластинами вставляют калиброванные столбики длиной 20 мм, что обеспечивает параллельность пластин и совмещение плоскостей симметрии линзы. На электроды подается фокусирующее напряже. ние от двух независимых точек делителя напряжения.Работа устройства проверяется на пучке электронов с энергией 1,5 кэВ. Методом двух сеток измеряют фокусирующие свойства и сферическую аберрацию третьего порядка. Обработка результатов показывает, что линза действует как суперпозиция совмещенных квадрупольной и октупольной линз, длина которых 30 мм.Использование устройства по сравнению с известным представляет большую гибкость в достижении необходимых функциональных характеристик, позволяет упростить конструкцию устройства в целом, значительно облегчить юстировку и, как следствие, улучшить качество изображения. Устройство предполагает всего 7 юстировок двух цельноизготовленных непроводящих пластин с электродами (по одному параллельному переносу и двум поворотам на каждую пластину и установка в необходимое положение вдоль оптической оси).С ростом сложности функциональной задачи, стоящей перед устройством, и числа электродов, эффективность изготовления и юстировки предлагаемого- устройства увеличивается, поэтому при конструировании подобных устройств можно ставить задачи, котооые известными устройствами не могут быть решены из-за невозможности обеспечить необходимую точность юстировки.Формула изобретения1. Электронно-оптическое устройство со скорректированной сферической аберрацией, содержащее линзу с расположенными в параллельных плоскостях электродами, поверх920892 врюши Составит ов Тдхред А. Тираж 758 ВНИИПИ Государствен по делам , нзобрете 113035, Москва, Ж - 35,илиал ППП Патент, г. У. Синицкая КорректорПодписномитета СССРоткрытийая наб., д 4/5ул. Проектная ого ко ний и Раушск жго род ности которых, обращенные в сторону оптической оси устройства, совпадающей с осью пучка, расположены симметрично относительно двух плоскостей симметрии, перпендикулярных между собой и проходящих через оптическую ось устройства, отличающееся тем, что, с целью упрощения конструкции и юстировки, электроды расположены в параллельных оптической оси плоскостях, каж-дая из которых содержит по крайней мере одну группу, включающую не менее трех электродов, размещенных в направлении, перпендикулярном оптической оси. 2. Устройство ио и. 1, отличающеесятем, что электроды выполнены в виде проводящих пленок, нанесенных на непроводящие пластины.3. Устройство по ппи 2, отлачающее 5 с тем, что электролы выполнены прямоугол ьн ы ми.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Авторское свидетельство СССР6741 7, кл. Н 01 .). 29/56, 1977,2. Авторское свидетельство СССР516316, кл. Н О .) 29/56, 1975 (прототип).