Электростатическая система отклонения со скорректированной аберрацией Советский патент 1982 года по МПК H01J29/74 

(54) ЭЛЕКТРОСТАТИЧЕСКАЯ СИСТЕМА ОТКЛОНЕНИЯ СО СКОРРЕКТИРОВАННОЙ АБЕРРАЦИЕЙ Изобретение относится к эле1стронной оптике в частности к электроннолучевым приборам, и может применяться в качеств ве электростатической системы отклонения пучка заряженных частиц в тех случаях, когда требуется отклонение на большой угол при малых искажениях формы электронного пятна и растра. Известна электростатическая система отклонения, пластины которой расположикы на внутренней поверхности цилиндра или конуса и выполнены в виде ряда -пс лес, параллельных образующим. Ширина полос подобрана таким образом, чтобы обе печить максимальную однородность поляМ Недостатками такой системы являются жесткость конструкции и отсутствие воа можности электрической регулировки, что ве позволя ет влиять на аберрации сист&мы отклонения. Кроме того, чувствительность такой системы меньше чувствительности системы из двух плоских пластин. , Известно, что аберрации отклоняюошх систем могут быть сксфректированы с помощью секступопя (шестиполюсной линзы), напряженность поля которого пропорциональна второй степени координат, т.е. имеет тот же порядок, что и старший аберрационный член отклоняхущего поля. Наиболее бгахзким техническим реш нием к изобретению является электростатическая система отклонения со скорректированной аберраои&й, содержащая дае основные отклоняюгиив пл ютииы в дополнительные электроды, размешешоле симметрично относительно средней шюо кости системы в перпендвкулярнрй ей плоскости, проходящей через ось свсте мы. Отклоняющая и корректируКшая (секотулольнеш) составляюшне электростатичес кого поля этого устройства регулируются независикр электрическим путем, причем отклоняющая составляющая обеспечивает

,необходимое отклонение, а секступольная коррекцию возникающих аберраций С 2 .

Недостатком известной cHcreivtbi отклонения является сложность изготовления устройства в целом иэ-за существенного отличия формы основных и дополнительных электродов.

Кроме того, для соблюдения необходимой при работе симметрии требуется тщательная юстировка основных и внешних электродов друг относительно друга.

Целью изобретения является упрощени конструкции при сохранении заданного уровня аберраций.

Указанная цель достигается тем, что в электростатической системе отклонения со скорректированной аберрацией, содержащей две основные отклоняющие пластшЕЫ и дополнительные электроды, размещенные симметрично относительной средней плоскости системы и перпендикулярной ей плоскости, проходящей -через ось системы, упомянутые электроды выполнены в виде по крайней мере двух пар дополнительных пластин, которые размещены симметрично по обе стороны от основных пластин, причем поперечные сечения пластин в каждой из пар находят с я на одной прямой с соответствующими сечениями пластин других пар.

На чертеже представлена предлагаема система, поперечное сечение. ,

Электростатическая система отклонения содержит основные пластины 1 и 2, дополнительные пластины 3-6. Пластины 1-6 соединены гальванически с источником напряжений.

Электроды могут быть вьшолнены из проводящих пленок, нанесенных на непроводящие пластины. При этом электроды отклоняющей системы расположены на тех же поверхностях, что и основные пластины. .Это дополнительно упрощает конструкцию и юстиров1су. Действитель но, отклоняющая система может быть выполнена, например, в ввде двух непроводящих пластин, на которые нанесены основные и дополнительные пластины печатным или фотолитографическим спосо бом. С обеих сторон каждой основной пластины расположено по крайней мере по одной дополнительной пластине. При этом форма пластин в направлении продольной оси не существенна, однако должна быть соблюдена симметрия относительно средней плоскости системы.

Устройство работает следующим образом.

На основные пластины 1,:2 и дополнительные пластины 3-6 подаются потенциалы, пучок заряженных частиц подвергается действию отклоняющей и секотупольной составляющих поля, причем выбором величины потенциалов на основных и дополнительных пластинах добиваются того, чтобы пучок отклонялся на нужный угол, .а действие секступольной составляющей корректировало аберрацию отклонения. Предлагаемая конструкция позволяет добиться того. Действительно, распределение электростатического потенциала в поперечном сечении системы отклонения можно представить в виде

2V. ле

LMyggg)

2сЗ

- iti

где отклоняющая составляющая поля; к 3 - корректирующая; сЗ - расстояние между противолежащими пластинами; Е - щирина основных плacтинJ ,„ - щирона дополнительных пластин.

Видно, что К2 являются линейными комбинациями потенциалов на основных и дополнительных электродах с различными коэффициентами. Выбором V -, и VQ можно добиться нужных для заданного отклонения и коррекции аберра-ции значений К и К .j .

Использование предлагаемого устройства по сравнению с известным позволяе упростить конструкцию устройства и облегчить юстировку. Уменыиение трудоемн кости юстировки предлагаемого устройства по сравнению с известным достигает 65%.

Предлагаемое устройство предполагает лищь 7 юстировок двух цельноиаготовленных пластин с нанесенными на них электродами: по одному параллельному переносу и двум поворотам на каждую пластину и установку в необходимое положение вдоль продольной оси.

Таким образом, предлагаемая система отклонения может вьшопнять более сложные функциональные задачи, поскольку может быть обеспечена необходимая для этого точность изготовления, формула изобретения

Электростатическая система отклон&ния со скорректированной аберрацией, содержащая две основные отклоняющие пластины и дополнительные электроды, размещенные симметрично относительно средней плоскости системы и перпендику лярной ей плоскости, проходящей через ось системы, отличающаяся тем, что, с целью упрощения конструкции, при сохранении заданного уровня

аберраций, дополнительные электроды выполнены в виде по крайней мере двух пар дополнительных пластин, которые размещены симметрично по обе стороны

OTvocHOBHbix пластин, причем поперечные сечения плв.стин в каждой из пар находят ся на одной прямой с соответствующими сечени51ми пластиндругих пар.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1.Авторское свидетельство СССР № 143479, кл. Н 01 J 29/74, 1961.

2.Авторское свидетельство СССР ,№ 41О487, кл. Н O1J 29/74, 1971

(прототип).