Система магнитных линз Советский патент 1982 года по МПК H01J3/24 

(54) СИСТЕМА МАГНИТНЫХ ЛИНЗ

I

Изобретение относится к электронной технике и может быть использовано в электронных микроскопах и других электроннозондовых устройствах.

Известны электронные микроскопы, в которых используются электромагнитные линзы 1.

Однако с ростом энергии электронов, в частности в сверхвысоковольтных электронных микроскопах, значительно возрастают мощности и соответственно габариты устройств электромагнитных линз, а также существенно усложняется их конструкция. К недостаткам электромагнитных линз относятся повышенные требования, предъявляемые к стабильности тока подмагничивания линз, и значительные усложнения систем управления с ростом мощности.

Известны также электронные магнитные линзы на постоянных магнитах, состоящие из кольца постоянного магнита или набора стержневых магнитов, двух полюсных наконечников немагнитной дистанционной втулки, корпусных деталей, внутренней ферромагнитной экранирующей втулки и щунтирующего устройства управления магнитным потоком в рабочем зазоре линзы. С этой целью

в полости корпусных деталей установлен подвижный магнитозамыкающий элемент, который изменяет направление магнитных потоков и тем самым обеспечивает регулирование магнитного поля в рабочем зазоре линзы 2.

Однако наличие подвижного магнитозамыкающего контакта оказывает влияние на геометрию распределения магнитного поля линзы, приводящее к снижению точности регулирования.

Цель изобретения - повышение точнос10ти регулирования электроннооптическнх характеристик линзы.

Указанная цель достигается тем, что в системе магнитных линз, включающей по крайней мере два источника магнитного поля в виде постоянных магнитов кольцевой формы, магнитопровод, содержащий внешний цилиндрический корпус, не менее двух пар полюсных наконечников, каждые два из которых, принадлежащих разным линзам, связаны между собой ферромагнитной

20 втулкой, устройство управления магнитным потоком в рабочих зазорах линз, постоянные магниты намагничены в радиальном направлении и установлены в зазоре между корпусом и взаимосвязаны полюсными наконечниками таким образом, что расстояние между их обращенными друг к другу торцовыми поверхностями не превышает длины ферромагнитной втулки. При этом устройство управления магнитным потоком может быть выполнено в виде механизма осевого перемещения постоянных магнитов в противоположных направлениях.

На чертеже показана конструктивная схема двухлинзовой системы.

Система магнитных линз включает внещний цилиндрический корпус 1, внутри которого размещены радиально намагниченные постоянные магниты 2 первой линзы, образованной полюсными наконечниками 3 и 4, и постоянные магниты 5 второй линзы, образованной полюсными наконечниками 6 и 7.

Наконечники 4 и 6 связаны между собой ферромагнитной экранирующей втулкой 8. Механизм 9 перемещения постоянных магнитов может быть выполнен в виде поворотного цилиндра 10, с внутренней резьбовой частью которого взаимодействуют диски II, зафиксированные от проворота и выполненные из немагнитного материала. К дискам 11 прикреплены постоянные магниты 2 и 5.

Регулирование магнитного поля в зазорах линзы осуществляется путем вращения цилиндра 10 механизмом 9. При этом обеспечивается осевое перемещение дисков 11 вместе с постоянными магнитами 2 и 5 в противоположных направлениях и частичный вывод их из замкнутой магнитной цепи, что приводит к ослаблению действующих магнитных сил в рабочем зазоре без изменения пути замыкания магнитного потока. В случае выполнения дисков 11 из ферромагнитного материала они могут быть использованы самостоятельно, как подвижные щунтирующие элементы. Применение радиально намагниченных постоянных магнитов позволяет разделить рабочую зону линзы и зону действия механизма регулирования магнитных потоков, располагая последний за пределами рабочей зоны.

В результате достигается повышение стабильности конфигурации магнитного поля в рабочем зазоре линз и, следовательно, повыщение точности регулирования и управления их электронно-оптическими характеристиками.

Формула изобретения

внещний цилиндрический корпус, не менее двух пар полюсных наконечников, каждые два из которых, принадлежащих разным линзам, связаны между собой ферромагнитной втулкой, и устройство управления магнитным потоком в рабочих зазорах линз, отличающаяся тем, что, с целью повышения точности регулирования электроннооптических характеристик линз, постоянные магниты намагничены в радиальном направлении и установлены в зазоре между корпусом и взаимосвязанными полюсными наконечниками

таким образом, что расстояние между их обращенными друг к другу торцовыми поверхностями не превышает длины ферромагнитной втулки.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

/