Трехэлектродные иммерсионные линзы

На приведенных ниже рисунках даны кардинальные элементы симметричных двухцилиндровых линз в пространстве объектов и изображений как функции отношения напряжений изображение— объект (1/г—и о) Ух—иа). Все величины выражены в единицах радиуса цилиндров Кривые соответствуют бесконечно тонким электродам. Были выбраны три значения зазоров 8/Я = 0,2, 1 и 2. Если зазор меньше 0,2Я, то результат остается практически неизменным относительное различие результатов для вычислений с нулевым зазором и вычислений при 81Д = 0,2 ни при каких обстоятельствах не превышает 3%-С другой стороны, если зазор превышает диаметр цилиндров, все более важную роль начинает играть проникновение внешних полей, наводимых другими электродами через стенки вакуумной камеры. Этот нежелательный эффект может контролироваться дополнительным экранирующим электродом [212], но тогда будет иметь место трехэлектродная иммерсионная линза. [c.398]

Трехэлектродные иммерсионные линзы [c.447]

По определению линза, имеющая на обоих концах разные значения постоянных потенциалов, является иммерсионной. В этом определении число электродов не оговорено. Мы рассмотрели простейшие иммерсионные линзы с двумя электродами в разд. 7.3. Теперь займемся более сложным случаем классом трехэлектродных иммерсионных линз. [c.447]

Конечно, как и в двухэлектродном случае, трехэлектродные иммерсионные линзы также могут быть геометрически симметричными или асимметричными. Соответственно в этом смысле можно различать симметричные и асимметричные линзы. [c.447]

Теперь исследуем свойства некоторых симметричных трехэлектродных иммерсионных линз. [c.448]

Удачное использование как геометрической, так и электрической асимметрий, естественно, приводит к идее использовать их одновременно. Таким способом достигается наибольшее усложнение трехэлектродных фокусирующих структур асимметричные иммерсионные линзы. Такие линзы характеризуются весьма большим числом параметров. Напомним, что полное исследование их свойств возможно только на основе распределений потенциалов. Параметры, выведенные в начале разд. 7.4, должны адекватно описывать свойства этих линз. [c.455]

Причина, по которой мы решили прервать последовательность иммерсионных линз, рассмотрев между ними однопотенциальные линзы, проста. Трехэлектродные однопотенциальные линзы являются простейшим из возможных специальным случаем семейства трехэлектродных иммерсионных линз единственное различие между ними состоит в том, равны или не равны потенциалы в пространстве объектов и изображений. Так, например, линзы, показанные на рис. 99 и 100, становятся иммерсионными, если положить Vi Vs. Однопотенциальные линзы всегда электрически симметричны, иммерсионные линзы — никогда. В конце последнего раздела мы ввели понятие асимметричных однопотенциальных линз. Можно рассматривать трехэлектродную иммерсионную линзу как следующую ступень усложнения, где вводится другая асимметрия путем подачи на крайние электроды линзы разных напряжений. Кроме того, это дает еще одну степень свободы в варьировании свойств линзы. [c.447]

В частности, становится возможным зафиксировать положение объекта и напряжение с его стороны и менять выходную энергию частиц, в то время как положение изображения остается постоянным. Вследствие этого свойства трехэлектродные иммерсионные линзы иногда называют изофокусирующими [44]. Отметим, что этот термин первоначально относился к линзам, у которых можно было произвольно изменять увеличение изображения. Изофокусирующий эффект достигается использованием одного отношения напряжений для контроля оптической силы линзы, в то время как другое отношение напряжений используется для изменения энергии на выходе. Если напряжение на первом электроде фиксировано, то напряжение на втором электроде становится функцией напряжения на третьем. Эта функция зависит от требуемых положений объекта и изображения (см. разд. 7.5.1.1). [c.448]

Другим преимуществом трехэлектродной иммерсионной линзы является большая гибкость. Как мы теперь знаем, она может работать как изофокусирующая линза, если менять потенциал среднего электрода так, чтобы положения объекта и изображения оставались неизменными, в то время как отношение потенциалов изображения и объекта меняется. Как правило, существуют два значения Уг для каждого Уз одно обычно выше, а другое ниже, чем напряжения на двух других электродах. Такая кривая изофокусирующей линзы (Уз—i/o)/(У1— —Uq) в зависимости от (У2—Uq)/ V,—i/o) для фиксированной пары положений объекта и изображения имеет форму замкнутой петли [44]. Если линза работает при более высоком потенциале Уг, то изменению отношения потенциалов изображения и объекта в широком интервале соответствуют всего лишь незна- [c.454]

На основе этих едва ли достаточных данных об асимметричных трехэлектродных иммерсионных линзах мы уже можем сделать вывод, что они обещают хорошие перспективы в дополнение к их гибкости, когда работают как изофокусирующие линзы. В гл. 9 мы увидим, что такие линзы с очень малыми аберрациями действительно могут быть сконструированы. [c.456]

Эта глава дает полный обзор свойств основных электростатических линз. Мы начали с фундаментальных соотношений и затем перешли к простым моделям линз. Ограниченные электростатические линзы были разделены на следующие четыре основные группы двухэлектродные иммерсионные, однопотенциальные, трехэлектродные иммерсионные и многоэлектродные. В каждой группе были проанализированы различные конкретные конфигурации линз, которые затем сравнивались друг с другом. Сравнение некоторых представителей каждой группы дано в разд. 7.7. Последний раздел был посвящен линзам, погруженным в поле, включая краткий обзор электронных и ионных источников. [c.473]

Анализ уравнения (9.52) показывает, что распределение потенциала имеет по крайней мере одну, максимум две точки перегиба. В случае одной точки перегиба имеем двухэлектродную линзу, две точки перегиба соответствуют трехэлектродной линзе. В каждом интервале может быть максимум одна точка перегиба, но ее положение внутри интервала может быть выбрано произвольно. Если одна точка перегиба расположена точно посредине распределения, мы имеем дело со специальным случаем симметричной кубической полиномиальной линзы. Если имеются две точки и они расположены симметрично относительно средней плоскости распределения, то это соответствует симметричной однопотенциальной линзе. В остальных случаях мы имеем широкий диапазон асимметричных иммерсионных или однопотенциальных линз. [c.543]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...