Электростатическое устройство для модуляции тока электронного пучка Советский патент 1982 года по МПК H01J29/52 

(S) ЭЛЕКТРОСТАТИЧЕСКОЕ УСТРОЙСТВО ДЛЯ МОДУЛЯЦИЙ Г(ЖА ЭЛЕКТРОННОГО

,. 1 , ,. V Изобретение относится к радиотехнике, а более конкретно к устройства для модуляции величины тока электрон ного пучка S электроннолучевых уст ройствах, и может быть использовано в электроннолучевых трубках электро ных микроскопах, установках электроннолучевой литографии и размерной обработки и других устройствах. Известны устройства, в которых модуляция тока, электронного пучка осуществляется путем изменения потенциала управляющего электрода относительно катода tn. Недостаток таких устройств состоит в том, что они громоздки и сложны в эксплуатации, так как требуют гальванической развязки цепей постоя ного напряжения на катоде и управляющем электроде и источника модулирующего сигнана. Указанные системы развязки обладают обычно недостаточной широкополосностью, в связи с чем ограничивают частотный диапазон модулирум1цего сигнала. Кроме Гтого, измене} 1ие потенциала управляющего электрода приводит к изменению диаметра и положения кроссовера в электронно-оптической; системе, в связи с чём происходит дефокусировка пучка в процессе модуляции. Известно электростатическое устройство для модуляции тока электронного пучка, содержащее вырезывающую диафрагму и три пары отклоняющих пластин для отклонения электронного пучка на край диафрагмы, а также коррекции положения и направления электронногопучка Три пары последовательно расположенных плоскопараллельных пластин имеют одинаковые зазоры между пластинами для всех трех пар. Вырезывающая дифрагма расположена между первой и второй парами, причем длина пластин второй пары вдвое больше длины пластин первой или третьей пары, а модулирующее напряжение на вторую пару пластин подается с противополож ным знаком по отношению к пластинам первой и третьей пар. Первая пара пдастин под действием приложенного к ним модулирующего напряжения отклоняет электронный пучок на край диафрагмы, где происходит обрезание части электронного потока, за счет чего модулируется величина тока в пучке. Вторая и третья пары пластин служат для коррекции положения и направления промодулированного электронного пучка 2. Недостаток известного устройства заключается в том, что из-за неоптимального расположения вырезывающей диафрагмы оно обладает низкой чувствительностью (малой крутизной модуля ции) при большой геометрической длине. Цель изобретения - повышение чувст вительности модуляции. Поставленная цель достигается тем что электростатическое устройство для модуляции тока электронного пуч ка электроннолучевого устройства, содержащее вырезывающую диафрагму и три пары отклоняющих пластин для отк лонения электронного пучка на край диаф рагмы, а также коррекции положения и направления электронного пучка, содержит дополнительную пару пластин, при этом все четыре пары последовательно расположенных плоскопараллель ных пластин имеют одинаковую длину и одинаковый зазор, а вырезывающая диафрагма расположена в зазоре между второй и третьей парами пластин по ходу пучка, при этом все пластины соединены с источником модулирующего напряжения, причем первая и чет вертая пары соединены в противофазе со второй и третьей. На чертеже изображена схема предлагаемого устройства. Модулирующее устройство содержит четыре пары отклоняющих пластин 1и вырезывающую диафрагму 5 пучка 6, расположенную между второй и третьей пластин 2 и 3. Другие элеменTjbi электроннолучевого прибора (ЭЛП) здесь не приведены. Устройство работает следующим образом. При пддаче модулирующего сигнала на отклоняющие пластины I- в каждой паре пластин модулирующего устройств между пластинами образуются электростатические поля, отклоняющие элект94 ронный пучок 6, причем поля в первой и четвертой парах пластин равны по величине и противоположны по знаку полям во второй и третьей парах. Вначале электронный пучок отклоняется полем первой пары пластин на некоторый угол, приобретая радиальную составляющую скорости по направлению к пластине с положительным потенциа|лом; поле второй пары пластин, нап;равленное в противоположном направлении, уменьшает радиальную составляющую скорости до нуля на выходе из второй пары пластин, где отклонение электронного пучка максимально. Попадая на вырезывающую диафрагму, расположенную в плоскости максимального отклонения, некоторая доля пучка, величина которой-зависит от величины линейного отклонения пучка от оси электронно-оптической системы, обрезается, т.е. происходит модуляция; оставшаяся часть пучка отклоняется полем третьей пары пластин по направлению к оси системы, а полем четвертой пары пластин промодулированный электронный пучок выводится на ось систе. В предлагаемом устройстве вырезывающая диафрагма расположена в плоскости максимального отклонения электронного пучка, чувствительность модуляции в нем максимальна и превышает в два раза чувствительность известного устройства (базового образПредлагаемое устройство найдет широкое применение в стробоскопической электронной микроскопии, импульсной электроннолучевой литографии и других отраслях электроннолучевой техники. . Формула изобретения Электростатическое устройство для модуляции тока электронного пучка электроннолучевого устройства, содержащее вырезывающую диафрагму и три пары отклоняющих пластин для отклонения электронного пучка на край диафрагмы, а также коррекции положения и направления э°лектронного пучка,о тличающееся тем, что, с целью повышения чувствительности модуляции, оно содержит дополнительную пару пластин, при этом все четыре пары последовательно расположенных плоскопараллельных пластин имеют одинаковую длину и одинаковый зазор, а вырезываю