Линзы мультипольные

В гл. 10 рассмотрены мультипольные линзы. Они являются основными оптическими элементами ускорительной техники, а также находят применение в системах коррекции аберраций н в отклоняющих элементах различных зондовых приборов. [c.10]

Целью конструирования являлось определение геометрических параметров, соответствующих заданным коэффициентам мультипольного разложения. Так как все линзы окружены замкнутыми металлическими камерами, границы цепи не влияли на измерения и была достигнута высокая точность. Линзы были успешно применены для уменьшения размеров пятна и увеличения эффективности отклонения в катодных трубках, для улучшения разрешения электронных спектрометров и масс-спектрометров, а также для компенсации аберраций в электронных зондах. [c.140]

ЮЛ. Поля мультипольных линз [c.557]

Видно, что в этом случае распределение потенциала содержит только осесимметричные и квадрупольные члены. Это означает, что компоненты высших гармоник не оказывают влияния на свойства мультипольных линз первого порядка. [c.558]

Рассматривая геометрические аберрации третьего порядка как малые возмущения параксиальных траекторий, замечаем,, что аберрационные члены будут зависеть от различных факторов. Члены, обусловленные наклоном траектории, присутствуют всегда и растут с возбуждением линзы. Дополнительные-члены возникают из-за контурных полей, мультипольных компонент и изменений осевого электростатического потенциала. Мультипольные аберрации можно разделить на те же классы,, что и аберрации осесимметричных линз. Однако число коэффициентов аберрации больше вследствие более сложной природы распределений полей. Определение этих коэффициентов аберрации различно в разных публикациях в зависимости от предположений, принимаемых в конкретных ситуациях [37, 362]. К примеру, астигматизм первого порядка квадрупольных систем можно применить в ускорителях частиц, что в свою очередь требует отдельного рассмотрения для стигматических астигматических систем в первом случае определение подобно тому, которое используют для круглых линз, а во втором отклонение оценивается из линейности изображения. Чтобы в общем обеспечить единое представление электронно-ионных оптических свойств мультипольных линз, [363], можно применить метод характеристических функций (разд. 5.1). [c.575]

Введем хроматическую аберрацию мультипольных линз аналогично тому, как для осесимметричных линз (см. разд. 5.3). Как и прежде, коэффициенты хроматической аберрации могут быть выведены с помощью метода характеристических функций. Однако здесь мы воспользуемся гораздо более простым подходом. [c.577]

Из этого раздела следует важный вывод комбинация электростатической и магнитной квадрупольных линз или система таких линз может быть сделана ахроматической в некотором интервале энергий. Это еще одна причина, позволяющая верить, что безаберрационные оптические колонны на базе мультипольных линз действительно возможны. [c.578]

Рассмотрим комбинацию электростатических и магнитных мультипольных линз дефлекторов [377]. Для этого используем метод характеристических функций, представленный в разд. 5.1. [c.588]

В этой короткой главе было дано введение в системы отклонения пучка. Вначале было рассмотрено сканирующее отклонение. Были выведены выражения как для электростатических, так и для магнитных отклоняющих полей. Было показано, что стигматическая фокусировка поддерживается при малых отклонениях. Была выведена теория аберраций для комбинированных электростатических и магнитных мультипольных линз и дефлекторов. Заключают главу краткий обзор электростатических и магнитных призм и предложение исследовать необычные виды симметрий. [c.598]

Существует бесконечное разнообразие различных сочетаний типов симметрий. Соотношения (3.19) и (3.27) включают все возможные случаи. Например, электронная или ионная оптическая колонна, используемая для микротехнологии ИС, может состоять из электростатических и (или) магнитных аксиальносимметричных и мультипольных линз, дефлекторов, бланкирую-щей системы, масс-анализатора и т. п. Кроме того, необходимо принять во внимание возможные отклонения от симметрии, вызванные разъюстировкой и дефектами сборки. Таким образом, если мы хотим рассмотреть всю колонну в целом или только совокупность аксиально-симметричных линз и двух взаимно перпендикулярных отклоняющих полей, необходимо начать с полученных общих выражений. Ниже будет видно, как наличие различных типов симметрии приводит к существенному упрощению этих соотношений. [c.69]

Мы широко использовали обычные многоэлементные планарные резисторные цепи при конструировании мультипольных линз [100, 103—107]. Цепь содержала более 6500 резисторов и обеспечивала вполне достаточную точность. Поперечные сечения некоторых сконструированных таким образом мультипо-лей показаны на рис. 38, а—38, г конструкции представляли собой [c.139]

Эта аберрация может быть исправлена специальным приспособлением — сгагжаторолг. Как правило, это мультипольная линза, которая вносит такой же тип асимметрии (с противоположным знаком), как и исходный источник аксиального астигматизма. Варьируя возбуждения различных компонент поля мультиполя, можно компенсировать механические недостатки аксиально-симметричной системы. [c.337]

Мультипольные линзы открывают совершенно новую область фокусировки заряженных частиц. Более подробно они будут рассмотрены в гл. 10. Здесь достаточно сказать, что они имеют большее число функций, характеризующих поле, чем аксиально-симметричные линзы (см. уравнение (3.52)), а следовательно, и больше возможностей для устранения аберраций. Это один из многообещающих путей как для коррекции [147] аксиальносимметричных линз, так и для создания систем, состоящих только из мультипольных линз, в дальнейшем будет показано, что при помощи системы квадруполей можно получать стигматические изображения для любой пары сопряженных точек вдоль оптической оси, поэтому она может полностью заменить аксиально-симметричные фокусирующие элементы. Так как мультиполи используются также для отклонения пучка, они реально могут вытеснить оптические колонны со всеми входящими в них элементами. [c.337]

Другим приложением мультиполей является коррекция аберраций. Мы видели в разд. 5.6.4, что аберрации осесимметричных линз могут компенсироваться мультипольными полями. Мультипольные стигматоры широко используются для коррекции осевого астигматизма. [c.556]

Множество книг и монографий [22, 27, 29, 30, 35, 37, 62, 357, 358] посвящено мультипольным линзам (в основном квадрупо-лям). Ограниченный объем позволяет представить здесь только лх основные особенности. [c.557]

В разд. 5.6.4 мы обсудили один из наиболее многообещающих способов компенсации аберраций осесимметричными линзами, а именно коррекцию мультипольными элементами. Поскольку в уравнении (3.82) первые квадрупольные, октуполь-ные и додекапольные члены появляются в связи с членами второй, четвертой и шестой степеней поперечных координат, ясно, что эти компоненты изначально ответственны за члены первого, третьего и пятого порядков в уравнении траектории. Другими -словами, идеальный квадруполь приводит к астигматической фокусировке, идеальный октуполь ответствен за аберрации третьего порядка, а идеальный додекаполь —за аберрации пятого порядка. В случае реальных элементов появляются компоненты более высоких гармоник и ситуация усложняется. Естественно, даже идеальный квадруполь имеет аберрации, но приведенная выше классификация обеспечивает приемлемый учет основных видов различных мультипольных компонент. [c.576]

В этой главе дан обзор наиболее важных свойств мультипольных линз. Поля мультипольных линз уже рассматривались в гл. 3. Здесь анализируются поля стандартных квадрупольных конфигураций, поскольку на их основе проводится соответствующее рассмотрение квадруполей, октуполей и додекаполей. Далее были выведены уравнения параксиальных лучей (10.7) и (10.8) и проведено обсуждение формирования изображения квадрупольными линзами. Обычно квадруполи формируют линейное изображение точечного объекта, но квадрупольные системы способны к формированию стигматического изображения. Применение матриц преобразований делает возможным краткое обсуждение квадрупольных дуплетов, триплетов и мультиплетов, включая понятие эмиттанса пучка. Наконец, были рассмотрены аберрации мультипольных линз. Геометрические аберрации осесимметричных квадрупольных линз могут быть компенсированы мультипольными элементами. Так как комбинированные квадрупольные линзы могут быть сделаны ахроматическими, можно построить безаберрационные оптические колонны, состоящие только из мультипольных элементов. [c.579]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...