Теневой способ определения коэффициентов аберрацией электроннооптической системы

 

О П И--C А- - Н:-4+=Е

ИЗОБРЕТЕНИЯ

Союз Советскик

Социалистических

Республик (>>) 608209

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено16,08,76 (2!) 2395003/18-25 с присоединением заявки PR— (23) Приоритет— (43) Опубликовано 250578 Бюллетень рй 19 (51) M. Кл.

Н 01 J 29/46

Гаордаратааииый иоиитат

Воаата Миииотроа СОВР аа ааааи итойратаиий и открытий (53) УДК 537 ° 533 ° 3 (088. 8) (45) Дата опубликования описания 260478 (72) авторы изобретения

Я.Г.Любчик, Т.Я.Фишкова, Е.В.Шпак и С,Я.Явор

pl) ЗаяВИтЕЛЬ Ордена Ленина физико-технический институт им. А.Ф.Иоффе (54) ТЕНЕВОЙ СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ КОЭФФИЦИЕНТОВ

АБЕРРАЦИЙ ЭЛЕКТРОННО-ОПТИЧЕСКОЙ СИСТЕМЫ

Изобретение относится к электронной оптике, в частности, к способам исследования фокусирующих свойств и качества фокусировки электронно-оп.тических систем (ЭОС) путем создания теневых изображений и может быть использовано для определения коэффициентов аберраций электронно-оптических систем.

Известны способы определения коэф- тО фициентов аберраций электронно-оптических линз и систем из них, по которым пучок электронов от пушки пропускают через систему и сетки на экран, а по размерам теней центральных 15 и периферийных ячеек сеток определяют коэффициент сферической аберрации "исследуемой ЭОС по соответствующим расчетным формулам (11.

Однако эти способы характеризуют- 2О ся значительными погрешностями.

Ближайшим по техническому решеиию к предлагаемому является теневой способ определения коэффициентов аберраций электронно-оптической системы 25 путем пропускания пучка электронов от точечного источника на люминесцентный экран последовательно через первую сетку, исследуемую систему и вторую сетку регистрации, преимущест- ЗО венно фотографированием теневых изображений сеток на экране и их последующей обработки (2).

Обработка включает измерение расстояний от центра изображения до выбранных точек, обычно узлов второй сетки, подсчет числа ячеек обеих сеток от центра до каждой выбранной точки и вычисление по полученным данным аберрационных параметров по определенным расчетным формулам.

Недостатком известного способа является невозможность исследования аберраций электронно-оптических систем, создающих параллельные пучки частиц.

Цель изобретения — расширение класса исследуемых систем.

Для этого по предлагаемому способу пучок после выхода из исследуемой системы пропускают через линзы с фокусным pBccTQRHHBM меньшим расстояния от линзы до экрана, и регистрируют иэображение сеток на экране при включенной и выключенной исследуемой системе.

Сьлаиасть изобретения поясняется иертежом.

Пучок электронов из точечного источника 1 проходит первую сетку 2, исб08209 следуемую систему 3, дополнительную линзу 4, вторую сетку 5 и попадает на люминесцентный экран б, где фиксируются теневые иэображения сеток

7 и 8..

Изображение точечного источника 9 расположено между линзой 4 и экраном б. Так как это изображение имеет аберрационное рассеяние из-за аберраций исследуемой системы и дополнительной линзы, теневые картины сеток на экране имеют разные размеры центральной и периферийных ячеек. Одна дополнительная линза при отключенной исследуемой системе образует картину с другими разностями размеров теней, определяемыми аберрациями самой линзы.

Регистрируя оба изображения, путем их обработки, можно вычислить коэффициент аберрации углового рассеяния исследуемой системы.

Хл — - Тх л

Формула изобретения

45 где и

2. зу с фокусным расстоянием, меньшим расстояния от линзы до экрана, и регистрируют изображение сеток на экране при включенной и выключенной исследуемой системе, Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:

1. Веревкина Л.В. Исследование электронно-оптических характеристик

30С Известия, ЛЭТИ, вып. 39, 1959, с. 257, 2. Любчик Я.Г., Мохнаткин А.В.„

Исследование коэффициента аберрации б0 электронно-оптических систем, Радиотехника и электроника, т.17, 9 10, 1972, с. 22-34.

К = Е. (< = «п, Как следует .из геометрических соображений, наклон P . .непараксиальной траектории пучка на выходе из совокупности включенной исследуемой ЭОС и дополнительной линзы связан с искомой угловой сферической аберрацией исследуемой системы и параметрами линзы следующим соотношением: где Т вЂ” коэффициенТ сферической аберрации линзы;

Хл- расстояние от точки выхода непараксиальной траектории из линзы до оптической оси, рав«ое хл = па (Ii — k)/ (k - h), число ячеек второй сетки между центром изображения и выбранной периферийной точкой; шаг второй сетки; расстояние от второй сетки до экрана; фокусное расстояние линзы; расстояние от главной плоскости линзы до экрана; расстояние от точки пересечения непараксиальной траектории с оптической осью до экрана, равное где Q — расстояние от центра изображения выбранной перифериинои точки на экране.

В результате расчет искомого коэффициента сферической аберрации углового рассеяния ЭОС может быть произведен по формуле =(„, ) —,{ x+ (t-<(> T(—,) (к-к) ) { ,1 где т и Ь вЂ” число ячеек и шаг первой сетки соответственно; Р— расстояние от точечного источника до первой сетки.

Величина Т может быть определена из теневой картины при отключенной исследуемой системе, а остальные величины, входящие в формулу для определения либо заданы, либо определяются из теневой картины с включенной исследуемой системой.

В случае неосесимметричной системы (например для квадрупольной стигматичной системы) данный способ с обработкой по указанной формуле ноз20 волит определить два из трех коэффициентов аберрации, полностью описывающих качество формирования пучка.

Расчет третьего коэффициента должен лроизводиться.по более сложным формулам.

Таким образом, предложенный теневой способ позволяет измерить коэффициенты аберраций электронно-оптических систем, формирующих параллельные и близкие к параллельным пучки частиц.

Теневой способ определения коэффициентов аберраций электронно-оптической системы путем пропускания пучка электронов от точечного источника на люминесцентный экран последовательно через первую сетку, исследуемую систему и вторую сетку, регистрации, преимущественно фотографированием, теневых изображений сеток на экране и их последующей обработки, отличающийся тем, что, с целью расширения класса исследуемых систем, пучок после выхода из исследуемой системы пропускают через лин608209

Составитель В.Обухов

Техредн. Андрейчук

Корректор Н.Тупица

Редактор Т.Иванова

Филиал ППП Патент !, r. Ужгород, ул. Проектная, 4

Заказ 2809/36 Тираж 960 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5