Магнитная линза электронного микроскопа Советский патент 1982 года по МПК H01J37/14 

(5) МАГНИТНАЯ ЛИНЗА ЭЛЕКТРОННОГО МИКРОСКОПА

Изобретение относится к электронно-оптическим устройствам и может .быть использовано в электронных микро . скопах. : Известна магнитная линза электронного микроскопа, содержащая магнитопровод, охватывающий катушку возбуждения, и компенсационные катушки, раз мещенные в приосевых каналах магнитопровода и осуществляющие коррекцию астигматизма, возникающего в линзе из-за несовершенства ее изготовления и неоднородности магнитного материала СП. Недостатком данной линзы является то, что в ней неполностью устранено нежелательное отклонение электронного пучка, вызванное указанным несовершенством линзы и приводящее К несовпа дению магнитного и вольтового центров линзы и тем самым к снижению разрешающей способности микроскопа. Наиболее близкой к предлагаемой является магнитная линза электронноГО микроскопа, содержащая магнитопровод, охватывающий катушку возбуждения и компенсационные катушки, установленные в вырезах отверстий магнитопровода и число кото| ых равно двум .2. . В данной магнитной линзе осуществлена коррекция нежелательного отклонения электронного пучка, вызванного несовершенством изготовления линзы и неоднородностью магнитного материала. Однако коррекция приосевого астигматизма в ней осуществлена неполностью, а наличие в магнитопроводе сквозных отверстий и выборок под компенсационные катушки приводит к созданию дополнительной ассиметрии магнитопровода и нарушению магнитной экранировки, способствующей проникновению в линзу внешних паразитных отклоняющих полей, что ведет к ухудшению разрешающей способности микроскопа и усложнению конструкции линзы, вследствие необходимости введения дополнительной экранировки .

Цель изобретения - упрощение конструкции линзы и повышение разрешающей способности микроскопа.

Указанная цель достигается тем, что в магнитной линзе электронного микроскопа, содержащей магнитопровод охватывающий катушку возбуждения, и компенсационные катушки, число которых кратно двум, компенсационные катушки расположены внутри окна магнитопровода.

На фиг. 1 показана линза,продольный разрез; на фиг, 2 - разрез А-А на фиг, 1. Магнитная линза электронного микро-|5 скопа содержит магнитопровод 1, охватывающий катушку .2 возбуждения, полюсные наконечники 3 И 4 магнитопровода, компенсационные катушки , н мотанные на немагнитных каркасах. Магнитная линза электронного микроскопа работает следующим образом. Возбуждение одной из пар компенсационных катушек, 5 и 6 или 7 и 8, расположенных между магнитопроводом 1 и катушкой 2 возбуждения по внутреннему ее диаметру производится таким образом, чтобы на концах катушек, входящих в пару, была магнитная полярность разного знака. Это достигается при последовательном соединении обмоток компенсационных катушек или последовательном соединени обмоток компенсационных катушек или использовании отдельных источников питания для каждой компенсационной катушки. Число компенсационных катушек должно быть кратно двум. Поля компенсационных катушек скла дываются с-основным полем магнитной линзы и в зазоре между башмаками верхнего и нижнего полюсных наконечников формируется результирующее поле, при котором устраняется нежелательное отклонение электронного пучка, вызванное их непараллельностью,, и, следовательно, обеспечивается повышение разрешающей способности микроскопа. Другой вариантвозбуждения компенсационных катушек такой, что на концах пары создается магнитная полярность одного знака, В таком случае система компенсационных катушек компенсирует приосевой астигматизм магнитной линзы, повьшая раз- 55

решающую способность микроскопа.

Таким образом, пары компенсационных катушек 5 и 6, 7 и 8, расположенные между магнитопроводом 1 и катушкой 2 возбуждения компенсируют любое нежелательное отклонение электронного пучка, если на концах компенсационных катушек, входящих в пару, магнитная полярность разного знака и компенсируют приосевой астигматизм линзы, если магнитная полярность одного знака. Вследствие отсутствия

сквозных отверстий и выборок в магнитопроводе, устраняется источник дополнительного астигматизма и возможность проникновения внешних паразитных магнитных полей, а следовательрых кратно двум, отличающаяс я тем, что, с целью упрощения конструкции линзы и повышения разрешано, также повышается разрешающая способноств микроскопа-, при этом упрощается конструкция магнитной электронной линзы за счет упрощения конструкции магнитопровода и исключения необходимости введения дополнительной экранировки. Расположение компенсационных катушек окна магнитопровода возможно также по торцам катушки возбуждения таким образом, что их оси перпендикулярны оси линзы. При создании различных электронно-оптических устройдтв выбирается один из вариантов магнитной линзы, более удобный в каждом отдельном случае по компоновке в сочетании с. другими элементами электронно-оптической системы. Таким образом, варианты конструкции предлагаемой магнитной линзы электронного микроскопа позволяют повысить разрешающую способность микроскопа при упрощении конструкции нитной линзы. Повышение разрешающей способности микроскопа позволяет существенно повысить качество и информативность исследований различнь х объектов в электронном, микроскопе и,Б частности, процент выхода снимков -Vt,следуемых объектов с гарантированным разрешением. Формула изобретения Магнитная линза электронного мик.роскопа, содержащая магнитопровод, охватывающий катушку возбуждения, и компенсационные катушки, число кото