Колонна электронного микроскопа Советский патент 1979 года по МПК H01J37/26 

(54) КОЛОННА ЭЛЕКТРОННОГО МИКРОСКОПА

Изобретение относится к электронно-оптическому приборостроению и может быть использовано при конструировании колонн электронных микроскопов.

Известны колонны электронных микроскопов, содержащие несколько линз, Например два конденсора, объектив- ную,промежуточную и две проекционные линзы. Каждая линза обеспечивает заданную функциональным н.азначением магнитодвижущею СМ.ЛУ , ;вследствие чего размеры и конструкции окон под обмотки во всех линзах различны и не согласованы, а .для питания kaждoй линзы применяется индивидуальный источник 1 .

Однако известное устройство имеет сложную конструкцию и недостаточно стабильно , что обусловлено применением источников питания с различной стабильностью.

Наиболее близким к изобретению техническим решением является колонна электронного микроскопа,содержащая магнитные линзы, каждая из которых -состоит из магнитопровода с размещенной в его окне секционированной обмоткой возбуждения. Обмотки возбуждения каждой линзы состоят из связанных между собой секций (модулей) и питаются от одинаковых стабилизаторов тока. В данном устройстве достигаются расширение диапазона регулировки обмотки линз и снижение нестабильности токов линз Г2.

Однако это известное устройство также сложное, что обусловлено раз0личием конструкций электронных линз и их несогласованностью, оно имеет недостаточно высокую стабильность, что обусловлено невысокой ста- бильностью источников питания мощ5ных магнитных линз.

Целью изобретения является повышение стабильности работы устройства и его упрощение.

Дая этого .обмотки возбуждения

0 магнитных линз выполнены из расположенных концентрично в один или несколько слоев кольцевых обмоток-модулей одинаковой высоты, толщина модуля и диаметр среднего витка кото5рых связаны соотношением а о| причем внутренний диаметр окна равен внутреннему диаметру одного из модулей, внешний диаметр окна равен внешнему диаметру того же или боль0

шего модуля, а высота окна равна сумме высот модулей и промежутка, между их верхними и нижними слоями.

Размеры всех линз и модулей взаимно увязываются таким образом, чтобы обмотку любой линзы можно было набрать из нескольких типовых модулей. Число набираемых модулей зависит от магнитодвижущей силы линзы и будет наибольшим для объективной линзы и наименьшим для длиннофокусного конденсора, а типоразмеры модулей зависят от диаметра керна и наружного диаметра линзы

На фиг.1 приведена схема конструции устройства; на фиг.2 - сечение слоя обмотки, набранного из модулей

Колонна электронного микроскопа (см.фиг.1) состоит из нескольких магнитных линз - первого короткофокусного конденсора 1,. . второго длинофокусного конденсора 2, объектиной линзы 3, промежуточной линзы 4, дифракционной линзы 5 и проекционно линзы 6.Каждая из вышеназванных лин включает в себя магнитопровод 7 с размещенными в его окне обмотками возбуждения, состоящими из модулей 8-10.

Обмотки возбуждения всех линз набраны, например, из модулей трех типоразмеров: модуль 8 - с толщиной а и диаметром среднего витка di/ модуль 9 - с толщиной а и диаметром среднего витка da/ модуль 10 - с толщиной QS и диаметром среднего витка с/з Модули в обмотках расположены концентрично в один или несколько слоев.

Модули разных типоразмеров, выполненные в соответствии с формулой о d const , обладают одинаковыми значениями мощности, сопротивления и потребляемого тока, не связаны между собой в устройстве и запитываются каждый от одинаковых источников питания.

Таким образом, упрощение устройства достигается за счет конструктивного согласования различных i магнитных линз путем набора их обмоток из типовых с возможностью простой их замены: в процессе эксплуатации и питания модулей отдельными одинаковыми источниками тока с пониженной мощностью. Повышение стабильности работы устройства достигается высокой стабильностью источников тока низкой мощности и снижением среднестатистической нестабильности системы модулей .

Описанное устройство обладает следующими дополнительными преимуществами.

Упрощенная и более точная регулировка тока возбуждения обмотки, так как в группе источников, питающих обмотку, достаточно иметь один

0 регулируемый источник, а остальные - нерегулируемые. Простота изменения оптических характеристик линз колонны электронного микроскопа путем отключения части модулей или

с переводом их из согласованного включения к встречному. Возможность быстрого обнаружения неисправного источника питания модуля любой линзы путем поочередного подключения их к промежуточной линзе и последующего

0 наблюдения на экране электронного

микроскопа каустики в режиме микродифракции .

Формула изобретения

Колонна электронного микроскопа, содержащая магнитные линзы, каждая из которых состоит из магнитопрово0 да с размещенной в его окне секционированной обмоткой возбуждения, отличающаяся тем, что, с целью повышения стабильности работы устройства и его упрощения,

5 обмотки возбуждения магнитных линз выполнены из расположенных концентрично в один или несколько слоев кольцевых обмоток-модулей одинаковой высоты, толщина модуля и диаметр среднего витка которых связаны соотношением const, причем внутренний диаметр окна равен внутреннему диаметру одного из модулей, внешний диаметр окна равен внешнему

е диаметру того же или большего модуля, а высота окна равна сумме высот модулей и промежутка между их верхними и нижними слоями.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

5 сер.физич.,т.ХХШ, 1959, № 4, с. 450-453.