Способ юстировки квадрупольного дублета
ОПИСЛНИЕ
ИЗОБРЕТЕНИЯ
It АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ
Союз Советским
Социалистическим
Республик
Р }М It+ з с присоединением заявки М—
Н 01 J 29/54
Государственный комитет
СССР ио делам изобретений н открытий (23) Приоритет )пуфликовеио 1 50283. Ьоллетень Ио 6 ЩУДК 621.3 85
° 832 (088.8) Дата опубликования описания 150283 (72) Автор изоьретени я
A.A. Зайцев Яь 19
«Я (71) Заявитель (54) СПОСОБ ЮСТИРОВКИ КВАДРУПОЛЬНОГО ДУБЛЕТА
Изобретение относится к электронной технике и может быть использовано для юстировки квадрупольного дублета магнитных или электростатических линз.
Известна Фокусировка пучка заряженных частиц двумя сооснымн четырехполюсныкн квадруполь ными линзами, плоскости симметрии которых поверну- 1О ты на 90 (1) .
При несовпадении оси пучка. заряженных частиц с осью квадрупольного дублета возникают абберации фокусировки, ухудшающие разреи ающув способность фокусирующей системы.
Наиболее близким техническим решением к изобретению является способ юстировки квадрупольного дублета, по которому осуществляют механическое 26 перемещение каждой линзы относительно оси пучка. При этом производят отдельную юстировку каждой линзы дублета, подавая в линзу переменный ток и добиваясь симметрии крестообразного изображения на экране. Затем обе линзы запитывают переменным током одновременно и производят совмещение двух иэображений (2) .
Недостатками данного способа всти-. ровки являются наличие механических устройств для перемещения каждой линзы, а также сложность и длительность процесса юстировки. Встировка может быть осуществлена только при небольшом смещении осей квадрупольных линз относительно осн пучка, так как пределы перемещения квадрупольных линз ограничены размерами оболочки прибора. Каждая линза дублета должна иметь пять степеней свободы для перемещения. Кроме того, этот способ крайне затрудняет встнровку квадрупольного дублета, если входящие в него линзы расположеиы в оболочке прибора.
Цель изобретения — упрощение вотировки квадрупольного дублета и повышение ее точности.
Укаэанная цель достигается тем,. что согласио способу встировки квадрупольного дублета путем поочередной: завитки двух квадрупольных линз переменные напряжением и контроля сижеетрии крестообразного изображения на экране при изменении взаимного положения осей пучка и линз дублета после подачи переменного напряжения на первую по ходу пучка квадрупольнув линзу первой по ходу пучка отклоняющей системой направляют ось пучка в центр этой линзы, затем после подачи напря9971ЗЗ жения на вторую линзу второй отклоняющей системой направляют ось пучка в центр второй линзы и повторяют указанные операции до момента, когда при переключении напряжения с одной .линзы на другую не происходит нарушения ,симметрии изображения.
На чертеже изображена последовательность положений пучка при юстиравке.
По ходу пучка размещены первая и. щ вторая отклоняющие системы 1 и 2, первая и вторая квадрупольные линзы 3 и
4. Траектории 5-10 пучка расположены между источником 11 электронов и экраном 12. Отклоняющие системы 1 и 2 подключены к источникам постоянного напряжения и могут отклонять пучок в двух взаимно перпендикулярных направлениях. На квадрупольные линзы 3 и 4 подается поочередно переменное напря- 20 жение. Юстировка производится по крестообразному изображению на экране 12.
Юстировка осуществляется следующим образом.
Подают переменное напряжение в пер вую линзу 3 и первой отклоняющей сис- 2 темой 1 добиваются симметрии изобра,жения на экране. При этом получают траектрию б, проходящую через центр первой линзы и несимметричную по отношению ко второй линзе. Затем напряжение с первой линзы снимают и подают во вторую линзу, а второй отклоняющей системой 2 направляют пучок в центр второй линзы 4 (траектория.7) .
Угол отклонения пучка первой отклоня- З5 ющей системы при этом соответствует значению, полученному нри юстировке. первой линзы. Траектория 7 в отличие. от траектории б не проходит через центр первого квадруполя, поэтому.при 40 включении в первый квадруполь переменного напряжения получают изображение с нарушенной симметрией.
Далее операции юстировки повторяют. Юстируя первой отклоняющей системой первую линзу, получают траекторию
8. Угол отклонения пучка второй системой при этом соответствует значению, полученному в Результате предыдущей операции. Затем, юстируя вторую линзу, получают траекторию 9.
Таким образом, в результате проведения операций юстировки ось пучка приближается к траектории 10 — такому положению, когда первая отклоняющая система направляет ось пучка в . точку, в которой центр отклонения второй отклоняющей системы совпадает с осью квадрупольного дублета, а вторая отклоняющая система выводит пучок 60 на ось квадрупольного дублета. Юстировку можно считать законченной, когда при переключении переменного напряжения из одной линзы на другую симметрия иэображения не нарушается. По 65 окончании юстировки фиксируют напряжения, поданные в ходе последней операции на отклоняющие системы. Процесс юстировки квадрупольного дублета занимает не более пяти минут.
Для качественной юстировки требуется, чтобы оси линз совпадали, а их . плоскости симметрии были строго ортогональны. Это условие выполняют, закрепляя линзы в общем кожухе, точно фиксирующем их взаимное положение.
Квадрупольный дублет может быть уъюстирован только тогда, когда первой Go ходу пучка-отклоняющей системой юстируют первую линзу, а второй по ходу пучка отклоняющей системой юстируют вторую линзу. В противном случае происходит удаление траектории пучка от оси дублета.
В качестве примера воплощения способа можно привеСти режим юстировки квадрупольного дублета, состоящего из двух магнитных квадрупольных линз, которая производится при помощи двух магнитных отклоняющих систем. Для получения крестообразного изображения на экране на первую по ходу пучка линзу подается переменное напряжение величиной 8,5 В, на вторую - 10,5 В.
В ходе юстировки постоянное напряжение на отклоняющих системах меняется в пределах. + ЗВ. Энергия электронного пучка 20 кВ. Для съюстированного дублета общий ток,.потребляемый двумя отклоняющими системами, равен 0,1А.
Величина постоянного. напряжения, поданного на линзы для фокусировки электронного пучка на экране, 108 и 12В для первой и второй линз соответственно. Общий ток, потребляемый дублетом, 0,07А Размер сфокусированного пучка
50 ° 500мкм. Операция юстировки длится 2,5 мин.
Таким образом, использование способа позволяет исключить механические устройства, служащие для закрепления квадрупольных линз и.их точного перемещения по пяти степеням свободы, сократить время.юстировки, снизить требования к точности совмещения осей квадрупольного дублета и пучка, которое необходимо выполнить перед юстировкой, а также повысить точность юстировки, так как исключается влияние. люфтов в механических приспособлениях для перемещения линз.
Применение предлагаемого способа юстировки дает возможность использовать квадрупольный дублет в качестве фокусирующей системы в приборах с высоким разрешением, например в проекционных лазерных кинескопах °
Формула изобретения
Способ юстировки квадрупольного дублета путем поочередной запятки
° аеевиаа
° àâþ íà ввеаввав
° >Ваааао аае|юева
° ВИЗАВИ
ВИИЙИМЮ!
seasssaa, 997133
Составитель В. Гаврюшин
Техред A. Бабинец Корректор М. Демчик .
Редактор М. Дылын
Заказ 946/72
Тираж 701 Подписное
ВИИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий
113035, Москва., Ж-35, Раушская наб., д. 4/5
Филиал ППП Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 двух квадрупольных линз переменньи напряжением и контроля симметрии крестообразного изображения на экране при изменении. взаимного положения осей пучка и линз дублета, о т л и— . ч а ю шийся тем, что, с целью упрощения юстировки и повышения ее точности, после подачи .переменного напряжения на первую по ходу пучка линзу первой по ходу пучка отклоняющей системой направляют ось пучка в 10 центр этой линзы, затем после подачи, напряжения на вторую линзу второй от-. клоняющей системой направляют ось пучка в центр второй линзы и повторяют указанные операции до момента, когда при переключении напряжения. с одной линзы на другую не происходит нарушения симметрии иэображения.
Источники информации, принятые во внимание при экспертизе
1. Авторское свидетельство СССР
9 .131417, кл. Н Ol Х 29/5В, 1959 °
2. Бонштедт Б.З., Маркович И.Г.
Фокусировка и отклонение пучков в электронно-лучевых приборах. М., Советское радио, 1967, с, 115 (прототип).
