Двухкаскадный электростатический энергоанализатор Советский патент 1978 года по МПК H01J39/34 

Qi источ шка пучок части ь имеющий угловую расходимость 2 f 11св1адает в первый каскад анализатора, после прохождения которого отражается электростатическим зеркалом, проходат второй каскад анализатора и фокусируется m малое входное отверстие приемника 4. Иоино-сттическая схела ка кдого каскада анализатора такова, что в условиях )тловой фокусировки второго порядка кольцевая область я я ее находящаяся на даливдрической поверхности радиуса является в первом каскаде изображением источника 3 и одновременно кольцевым иошю-оптическим источником во втором каскаде. Назовем область а а в в прюмежуточным кольцевым фокусом (см. фиг. 2).

В первом каскаде из-за конечной величины и отрицательного знака кубической угловой аберрации проек1дая на ось симметрии траектории, таклоненной под углом UQ + , меньше, а наклоненной под углом «о - f, больше, чем проекция осевой траектории, наклоненной под углом UQ. Как видно из чертежа, зеркало помещено в область про межуточного кольцевого фокуса и, благодаря шециальной форме, приданной его электродам, отражает заряженные частицы таким образом, что наклон каждой траектории к оси симметрии анализатора изменяется ..с «о ± V на Оо Т р ( по отношению к осевой траектории пучка утлы «р наклона побочных траекторий меняют знак). Назовем это свойством инвертирования траекторий. Поэтому после отражения от зеркала во втором каскаде проекция каждой траектории на ось симметрии изза отрицательной кубической угловой аберрации (с точностью до малых величин ) удлинится шш сократится на столысо, на сколько по этой же причине она сократилась или удлинилась при прохождении первого каскада, и, таким образом, влияние кубической угловой аберрации в двухкаскадном анализаторе будет полностью скомпенсировано.

,

Можно показать, что для осуществления и}шертирования траекторий корректирующим зеркалом необходимо, чтобы линия отраже1шя зеркала - , близкая к образованной в сечении поверхности электрода (сетки) 6 аксиальной плоскостью, удо, z.

влетворяла в системе координат дифференциальному уравнению

d)i-

tgi. dz

Приближеьшым решением уравнения (1), учитьюающим в размытии фокуса цилиндрического анализатора лишь кубическую угловую аберрацию, является функция.,

ч 171

(2)

lAJ

где Agj - коэффициент кубической угловой .аберрации , которая по обе стороны от начала координат имеет симметричные и срав1штельно г ологие ветви.

Профилирование электродов корректирующего электронного зеркала в соответствии с функцией (2) достаточно для достижения поставленной задачи - компенсации кубической угловой аберрации в двухкаскадной системе цилиндрических анализаторов и светосилы анализатора при сохранении достатошю высокой разрешанвдей способности.

Формула изобретения

Двухкаскадный электростатический энергоанализатор с промежуточным фокусом, содержащий соосные наружные и внутренние цилиндрические электроды и приемник, отличающийся тем, что, с целью увеличения светосилы при сохранении высокой разрешакндей способности, в промежуточном фокусе установлено электростатическое зеркало, выполненное в виде соосных электродам анализатора металлического диоса и сеточного электрода, расположенного у боковой поверхности указанного диска.

Источнию информация, принятые во внимание при экспертизе.

1.Зашкварз В. В. Некоторые ионно-оптические характеристики электростатического энергоанализатора типа цилиндрического зеркала, ЖТФ, 1971, т. 41. вьш. 4, с. 829.

2.Заявка № 2341734/27, кл. Н 0115 39/34, от 02.04.76, по которой принято положительное реше ние о выдаче авторского свидетельства.

Фиг.1

.

риг.1