книги из ГПНТБ / Носков Д.А. Электронно-ионное оборудование технологического назначения

Из вабдицы видно, чко о помощью ал ктродов сравнительно

Рн0.3-2-8. Общк4 влд и конструкция aJiJKspoHHbfl пушки установку A.306.05J

I-подогреватель катодаs 2-кетодный элыярод; 3-катод5 <ианод; З-электромагиитиая ланая,

подогревный гек",ибор1 дным катсдоа. ^укреплен m наодяторе» внутра которого яроходяг ь^оды каходм и аакалр подигреватель. Анод виеев потенциал корпуса у-таеовки (заземлен) и

подсараютоз не г«льке ss yw - вэй 5£=ку^арАгки а ковдоо*» - ау^йа» но Ё !м jsre-isa $деазр.?ч*01гй прочное*»: увкоряяце*

r e jpriHea ^'iKa. Чз опыта эксплуатации гушак следует, чтй напряжение пробоя при одинаковых vcfloeHHX увеличиваегоя для следующего рчда материалов: графит, алюминий, издь, келезо, никель, молибден, вольфрам.

3-3. Электронные линзы

Для фокусировки пучков заряженных чрчтиц в технологи­

цип устройства линаы пойман на рис . 3 - 3 - 1 . Магнитное п о ­ ле сосредоточено * зазоре ма±нитопровоДа.

Одно*! из основных задач прл разработке электромагнит­ н о й линзы я п я е т с я спредале„ие профиля поверхности п л ю с - ных чаконе-ш-яв, обеспечивающих ыилиыальное значение ко­

другими элементами элект^о.;но-оптической сн^твгч, исклю­ чающих или с!-одящ*1х к минимуму ошибку юстировки, является одной и з п р и ч и н возникновения о с е в о г о астигмо-- тиэма.

-63 -

Зависимость нейду зазором линзы,

диаметром канала, аиперзитками ка­ тушки и оптической силой линзы с

достаточной д..я инженерных расчетов

2W - емпервитки катушки. Аналогичным образом получена формула для приближенного опре­ деления коэффициента сферической аберрации:

Конструктивное офсрылбние магнитных линз в значительной сте­ пени определяется наояачениеы устаьоыси. В тех случаях,когда не требуется ьолучать тонкий луч,линзы. распила~ают снаружи вакуумного патрубка, соединяющего пушку с рабочей камерой. В устройствах, преднаэьаченных для получения тонких пучков в большинстве случаев линаа консгрукт.".вно объединяется с элек­ тронной пушкой. 1<JK в сварочных установках линза крепится к

линз предусмотрено охлаждение деталей линз, нагреваемых пас­ ованными ьлектронами. Канаги для охдиадеь^.. изготавливаются

- 65 -

I

Рве.3-3-3. Электроиао-оптичеоьая система импульсной установки для сверления твердых материалов:

Z-ааолятор; 2-катодный узел; 3-анод;

% И 5-ЯИИВЫ

Для некоторых специализированных установок, например предназначенных для удаления вещества в небольших ибьемах (удаление пленки, ПОДГОНЕ» сопротивлений я т.д.),мо^ут пряменятьоя одиночные данаы, успеино применяемые в качестве . объективных и ироекцьрнных линз электронных микроскопов. Основным доетслнстлоМ льнз является независимость фокусного раостояния I T скорости ядектронов, что позволит значательно снизить требования к стабидьн стн источников ускоряющего напряжения. Одинлчная линза не требует автономного источнпка питания. Для е^ питания можно использовать ускоряющее напряжение (унипотенциалы^я линза) или часть этого напря­ жения. Все эхо :.озво1.)Т значительно упростить схему литания установки. Ремрчоважное саачегяе имеет простора конструкции Одиночной линзы, в С-даиннсгве случаев состоящей ка трех плоских днафрагс. Несмотря на наличие таких недостатков,"ак необходимость изменять геометрические размеры в случае на­ добности упра-лять п^ело-,ляющой силой линзы и недостаточно высокая надежность, обусловливая напылеыем на электрода 4t ;тиц обрабатчлвыогс материала и образование!, пленок в

- 68 -

жения. Для повышения устойчивости работы л.шзы и уменьше­ ния вероятности пробоев ыеждуэл'зктродных п.огзжутков . электроды ли.:зы тщательно обрабатываются и по. ируются. В некоторых конструкциях линз предусматривается экречирование электродов л«шзы от запилзния испаряющимися продукта­ ми и продуктами эрозии. В кячество экранов пелесообразно использовы'ь диафрагмы с отверстиями, соответствующими диаметру луча на выходе из линзы» что зяачательно умень­ шит 1.оличезт""0 поступающих н? электроды линзы продуктов ьроачи. \

Значительного увелтения устойчивости работы линзы можно достигнуть за счет уменьшения напряжения на среднем электроде линзы. Для упрощения схе"ы питания линзы в этом случае целесообразно запитывать линзу от делителя запрянепня, подкаченного к источнику ускоряющего напряжения.Дан­ ная регомзндация относится гяаввум ооразок л установим с чмцульсн-ы питанием, когда по-ери Ы041. JCTH на делителе не опасны. Для LiiCTt.j, работающих на постоянном напряжении, шгчнн^ линз целеоообраано осуществлять от автоночного лоточника.

3-3-3. Кзадрувдльвчо линзы

Рассмотренные электростатические и ыагн..тнче линзы можно считать продольными форсирующим!, системами, по­ скольку траектории части" в кочечг эы счете совпадают с напылением свловыу ЛИНИЙ '•ОЛЯ. В таких системах для фокусирэви пучков используется .аишь небольшая по сравне­ нию с продольной пп перечнаа сосивдяющая пол... В связи с этим такгз лииэг иногда называют спа^ыми линзами. Для фркусировкй и иных иучкив и электронов с высокими энер­ гиями бол^е эффективными являются системы с направлением силовых линя'1 поперек пучча. Поперечные системы ооладают новыми jneK ронно-огтическими сзоС;твами, в частности, при использовании лопере .Них полей UJHHO создать фокуси­

6'„ -

электростатическими. Они обычно создатсл четырьмя магнит­ ными катушками или четырьмя электродами, расположенными вокоуг оси. Прослвомложные полюса имеют одчиакояую поляр­

ность, а соседние-разную. Принцип расположения электродов или полюсов магнитив доказан на рис-З-3-I . Такие системы получили название квадрупольгж линз. По: э линз обладает двумя плоскостями симметрии и не имеет осевой составляющей

одна линза ф кусирует пучок только в одной алэслсоста., а%в

рнх повернуты на 90°. Расчет кьадрудольнах дииз.-вводятся к