Магнитная электронная линза Советский патент 1983 года по МПК H01J37/14 

(54) МАГНИТНАЯ ЭЛЕКТРОННАЯ ЛИНЗА

1

Изобретение относится к электроннооптическим устройствам и может быть использовано в электроннооптических системах электронных микроскопов и устройств для электронно-лучевой обработки.

Известна магнитная электронная линза, содержащая магнитопровод с размещенной в его окне секционированной системой возбуждения, состоящей из связанных между собой секций-модулей, питающихся от одинаковых стабилизаторов тока 1.

Однако данное устройство характеризуется недостаточной стабильностью работы линзы, обусловленной несогласованностью модулей линзы и трудностями изготовления секций с идентичными параметрами, при этом значительно усложняется конструкция линзы и ее питаюц1их устройств.

Наиболее близкой к предлагаемой по технической сущности является магнитная электронная линза, содержащая магнитопровод и систему возбуждения, выполненную из расположенных концентрично в один или несколько слоев кольцевых обмоток модулей одинаковой высоты. Система возбуждения набирается из нескольких типов

модулей, размеры которых взаимно увязываются друг с другом.

Известная магнитная линза имеет более простую конструкцию за счет конструктив5 ного согласования модулей, возможности их простой замены в процессе эксплуатации и снижение среднестатистической нестабильности модулей 2.

Однако стабильность работы и парамет10 ров известной магнитной линзы, особенно при использовании ее в прецизионных электроннооптических устройствах, например, в устройствах для электронолитографии, недостаточна. Это обусловлено трудностями изготовления с высокой точностью идентич5 ных модулей и необходимостью введения для компенсации искажений поля дополнительных обмоток, вносящих нестабильность в работу линзы.

20 Кроме того, конструкция линзы не обеспечивает достаточно плавной и точной регулировки магнитодвижущей силы, которая осуществляется дискретно, путем отключения части модулей и их переключения от согласованного включения к встречному.

Цель изобретения - повышение стабильности параметров лийзы при повышении точности регулирования.

Поставленная цель достигается тем, что в магнитной электронной линзе, содержашей магнитопроБод и систему возбуждения, размешенную в его окне, система возбуждения выполнена в виде расположенных соосно дисков из диэлектрического материала, на одной из торцовых поверхностей каждого из которых нанесен спиральный проводник.

Между дисками могут быть установлены прокладки из теплопроводящего материала.

На фиг. 1 показана линза в разрезе; на фиг. 2 - вид на торцовую поверхность одного из дисков.

Магнитная электронная линза содержит магнитопровод 1 с размещенной в его окне 2 системой 3 возбуждения с выводами 4. Система 3 возбуждения содержит набор дисков 5 из диэлектрического материала, например стеклотекстолита. На одном из торцовых поверхностей каждого из дисков 5 Нанесен, например, методом фотолитографии или методом напыления через маску, спиральный проводник 6. Выполнение проводника 6 указанными методами позволяет достичь высокой степени идентичности их параметров на каждом из дисков 5. Диски 5 системы 3 возбуждения соединяются последовательно так, чтобы обеспечивалось необходимое число ампер-витков. Если на одном диске 5 спираль проводника сходяЦ1,аяся, то на соседнем расходяш,аяся, но обязательно обе они правые или левые. Концы проводников 6 соединяются между собой на краях двух соседних дисков 5, для чего в дисках имеются сквозные отверстия. Крайние диски имеют выводы для подключения к источнику питания. Между дисками целесообразно устанавливать прокладки 7 из теплопроводящего материала для выравнивания температурного поля по сечению, системы возбуждения.

Магнитная электронная линза работает следующим образом.

При подаче напряжения на выводы 4 системы 3 возбуждения по спиральным проводникам б каждого из дисков 5 протекает ток, который возбуждает магнитный поток, протекающий по магНитопроводу 1. При этом магнитодвижущая сила линзы складывается из магнитодвижущих сил, возбуждаемых спиральными проводниками каждого из дисков 5. За счет обеспечения высокой степени идентичности параметров спиральных проводников, обусловленной технологией их изготовления, повышается стабильность работы линзы. Облегчается при этом и регулировка магнитодвижущей силы, так как данная конструкция позволяет осуществить плавную и точнкую регулировку магнитодвижущей силы путем переключения не только части дисков, но и части витков проводника на диске из согласованного включения во встречное.

Высокая степень идентичности параметров дисков, входящих в состав системы возбуждения магнитной линзы, обеспечивает также сохранение стабильности ее работы при замене вышедших из строя дисков новыми. При этом сокращаются затраты времени на повторную настройку линзы.

Для компенсации искажения поля магнитной линзы на каждый из дисков могут быть нанесены дополнительные (компенсирующие) витки, что позволяет исключить необходимость использования дополнительных компенсирующих катушек и тем самым упростить конструкцию магнитной электронной линзы.

Магнитная линза предлагаемой конструкции может быть широко использована в прецизионных электроннооптических приборах для исследования и обработки объектов, где она за счет повышения стабильности работы повышает качество обработки и информативность исследований.

Формула изобретения

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

№ 684648, кл. И 01 J 37/26, 1975 (прототип) .