CN106653538A - 一种扫描带电粒子显微镜系统及振动补偿方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种扫描带电粒子显微镜系统,包括:扫描带电粒子显微镜、传感装置、处理器和位移调节装置;其中,所述扫描带电粒子显微镜,用于产生带电粒子束,所述带电粒子束用于照射至待测样品;所述传感装置,与所述扫描带电粒子显微镜和所述待测样品连接,用于测量所述扫描带电粒子显微镜的镜筒的振动参数和所述样品的振动参数;所述处理器,用于对所述镜筒的振动参数和所述待测样品的振动参数进行处理,获得所述样品相对于所述镜筒的相对运动参数;并根据所述相对运动参数控制调节所述位移调节装置、所述扫描带电粒子显微镜的偏转器和所述扫描带电粒子显微镜的聚焦镜。本发明还公开了一种振动补偿方法。
Description
技术领域
本发明涉及光电信息技术领域,尤其涉及一种扫描带电粒子显微镜系统及振动补偿方法。
背景技术
扫描带电粒子显微镜是一种利用聚焦的带电粒子束对样品进行扫描成像的精密仪器;扫描带电粒子显微镜包括扫描电子显微镜和扫描离子显微镜,扫描带电粒子显微镜的粒子源发射的带电粒子束经过光学系统的汇聚、偏转和聚焦等作用在被测样品的表面形成一个粒子束斑,同时在扫描偏转器的控制下对所述样品进行扫描;粒子束对样品的扫描方式通常为逐行扫描,如首先偏转器控制粒子束在Y方向不偏转,控制粒子束进行X方向的扫描;再使用粒子探测器对粒子束与样品相互作用产生的背散射粒子、二次粒子等信号进行收集,并将这些信号转换成显微图像的X方向的像素;在完成第一次X方向的扫描后,沿着Y方向按照像素在X方向进行第二次扫描;依次类推,沿Y方向逐行扫描,最终完成对样品的二维扫描成像。
理想情况下,带电粒子显微镜的镜筒与被测样品之间不存在相对运动,在一个显微观察的扫描场中,样品上的粒子束扫描轨迹为沿着X方向的一条条理想的直线,粒子束在样品表面按照偏转器设置的方式依次扫描并获得信号;扫描场中被扫描的每一个采样点都是固定的,并且在扫描场中带电粒子束的聚焦点始终与样品表面在竖直方向上保持固定的距离;如此,在粒子束扫描过程中,粒子束作用在样品上的束斑大小固定不变,该扫描场中图像的分辨率是一致的。
但是,在实际应用中,被测样品通常固定在一个机械式的能够多维运动的样品平台上;此时,由于外界环境或仪器本身的振动使得样品平台与光学镜筒产生相对位移,即样品与带电粒子束产生相对位移;在样品台与光学镜筒不存在刚性连接时,样品与带电粒子束产生的相对位移更为明显。在水平X方向和Y方向上的相对位移使得粒子束斑在样品上的实际采样点与理论的采样点存在偏差,从而造成图像上的失真,如:图像上明显的扭曲和毛刺;在垂直Z方向上的相对位移使得粒子束的聚焦点与样品的距离发生变化,导致扫描成像时照射到样品上的束斑大小不断变化,影响图像的分辨率。
发明内容
有鉴于此,本发明实施例期望提供一种扫描带电粒子显微镜系统和振动补偿方法,在扫描带电粒子显微镜对样品进行观测时,能够实时监测由于带电粒子显微镜与样品的运动引起的相对振动,并实现对所述相对振动的补偿。
本发明实施例提供一种扫描带电粒子显微镜系统,所述系统包括:扫描带电粒子显微镜、传感装置、处理器和位移调节装置;其中,
所述扫描带电粒子显微镜,用于产生带电粒子束,所述带电粒子束用于照射至待测样品;
所述传感装置,与所述扫描带电粒子显微镜和所述待测样品连接,用于测量所述扫描带电粒子显微镜的镜筒的振动参数和所述样品的振动参数;
所述处理器,用于对所述镜筒的振动参数和所述待测样品的振动参数进行处理,获得所述样品相对于所述镜筒的相对运动参数;并根据所述相对运动参数控制调节所述位移调节装置、所述扫描带电粒子显微镜的偏转器和所述扫描带电粒子显微镜的聚焦镜。
上述方案中,所述传感装置包括第一加速度传感器和第二加速度传感器;其中,所述第一加速度传感器,与承载所述样品的载片固定刚性连接,用于测量所述样品的振动加速度;
所述第二加速度传感器,与所述镜筒固定刚性连接,用于测量所述镜筒的振动加速度。
上述方案中,所述处理器,具体用于对所述样品的振动加速度和所述镜筒的振动加速度进行选频、滤波、差分和积分、处理,获得所述样品相对于所述镜筒的相对加速度、相对速度和相对位移信息。
上述方案中,所述处理器,具体用于根据所述样品相对于所述镜筒的相对加速度、相对速度和相对位移信息调节所述位移调节装置在水平方向的位移,实现振动引起的所述样品在水平方向的位移补偿;和/或调节所述扫描带电粒子显微镜的偏转器,实现振动引起的所述带电粒子束在水平方向的位移补偿。
上述方案中,所述处理器,具体用于根据所述样品相对于所述镜筒的相对加速度、相对速度和相对位移信息调节所述位移调节装置在垂直方向的位移,实现振动引起的所述样品在垂直方向的位移补偿;和/或调节所述扫描带电粒子显微镜的聚焦镜,实现振动引起的所述带电粒子束在垂直方向的位移补偿。
本发明实施例还提供一种振动补偿方法,所述方法应用于扫描带电粒子显微镜系统,所述系统包括:扫描带电粒子显微镜、传感装置及处理器,所述方法包括:
所述扫描带电粒子显微镜产生的带电粒子束照射至待测样品;
与所述扫描带电粒子显微镜和所述待测样品连接的所述传感装置测量所述扫描带电粒子显微镜的镜筒的振动参数和所述待测样品的振动参数;
所述处理器对所述镜筒的振动参数和所述样品的振动参数进行处理,得到处理结果;
所述处理器根据所述处理结果调节所述位移调节装置和所述扫描带电粒子显微镜对振动引起的位移进行补偿。
上述方案中,所述传感装置包括与所述镜筒固定刚性连接的第一加速度传感器和与承载所述样品的载片固定刚性连接的第二加速度传感器;
相应的,所述传感装置测量所述扫描带电粒子显微镜的镜筒的振动参数和所述待测样品的振动参数,包括:
所述第一加速度传感器测量所述样品的振动参数,所述第二加速度传感器测量所述镜筒的振动参数。
上述方案中,所述处理器对所述镜筒的振动参数和所述样品的振动参数进行处理,包括:
所述处理器对所述样品的振动加速度和所述镜筒的振动加速度进行选频、滤波、差分和积分处理,获得所述样品相对于所述镜筒的相对加速度、相对速度和相对位移信息。
上述方案中,所述处理器根据所述处理结果调节所述位移调节装置和所述扫描带电粒子显微镜进行振动补偿,包括:
所述处理器根据所述样品相对于所述镜筒的相对加速度、相对速度和相对位移信息调节所述位移调节装置在水平方向的位移,实现振动引起的所述样品在水平方向的位移补偿;和/或调节所述扫描带电粒子显微镜的偏转器,实现振动引起的所述带电粒子束在水平方向的位移补偿。
上述方案中,所述处理器根据所述处理结果调节所述位移调节装置和所述扫描带电粒子显微镜进行振动补偿,包括:
所述处理器根据所述样品相对于所述镜筒的相对加速度、相对速度和相对位移信息调节所述位移调节装置在垂直方向的位移,实现振动引起的所述样品在垂直方向的位移补偿;和/或调节所述扫描带电粒子显微镜的聚焦镜,实现振动引起的所述带电粒子束在垂直方向的位移补偿。
本发明实施例所述的扫描带电粒子显微镜系统及振动补偿方法,所述扫描带电粒子显微镜产生的带电粒子束照射至待测样品后,与所述扫描带电粒子显微镜和所述待测样品连接的所述传感装置测量所述扫描带电粒子显微镜的镜筒的振动参数和所述待测样品的振动参数;所述扫描带电粒子显微镜系统中的处理器对所述镜筒的振动参数和所述样品的振动参数进行处理,得到处理结果;并根据所述处理结果调节所述位移调节装置和所述扫描带电粒子显微镜对振动引起的位移进行补偿。如此,通过根据所述样品相对于所述镜筒的相对加速度、相对速度和相对位移信息调节位移调节装置在X方向和Y方向的位移,以及调节所述扫描带电粒子显微镜的偏转器,能够实现振动引起的水平方向的位移补偿;通过根据所述样品相对于所述镜筒的相对加速度、相对速度和相对位移信息调节位移调节装置在Z方向的位移,以及调节所述扫描带电粒子显微镜的聚焦镜,能够实现振动引起的垂直方向的位移补偿;如此,实时的抑制和补偿带电粒子束与样品在X方向、Y方向和Z方向上的相对振动,使得实际采样点更接近理想采样点,样品上的粒子束斑大小也更加稳定,获得的扫描图像也更加清晰。
附图说明
图1为本发明实施例一扫描带电粒子显微镜系统的组成结构示意图;
图2为本发明实施例影响扫描带电粒子显微镜成像质量的原理示意图;
图3为本发明实施例二振动补偿方法的处理流程示意图。
具体实施方式
以下根据说明书附图以及实施例对本发明做进一步的阐述。
实施例一
本发明实施例一提供一种扫描带电粒子显微镜系统的组成结构图,如图1所示,所述扫描带电粒子显微镜系统包括:扫描带电粒子显微镜100、传感装置108、处理器111和位移调节装置109;其中,
所述扫描带电粒子显微镜100,用于通过所述扫描带电粒子显微镜中的带电粒子发射源101产生带电粒子束102,所述带电粒子束102用于照射至待测样品105;
所述传感装置108,与所述扫描带电粒子显微镜100和所述待测样品105连接,用于测量所述扫描带电粒子显微镜105的镜筒103的振动参数和所述样品105的振动参数;
所述处理器111,用于对所述镜筒103的振动参数和所述待测样品105的振动参数进行处理,获得所述样品105相对于所述镜筒103的相对运动参数;并根据所述相对运动参数控制调节所述位移调节装置、所述扫描带电粒子显微镜100的偏转器110和所述扫描带电粒子显微镜100的聚焦镜104。
在一实施例中,所述传感装置108包括:第一加速度传感器108a和第二加速度传感器108b;其中,所述第一加速度传感器108a与承载所述样品105的载片106固定刚性连接,所述第一加速度传感器108a用于快速、实时测量所述样品的振动加速度;所述第二加速度传感器108b与所述镜筒103固定刚性连接,用于快速、实时测量所述镜筒的振动加速度,即测量所述粒子束的振动加速度;
其中,所述振动加速度包括X方向的水平振动加速度、Y方向的水平振动加速度和Z方向的垂直振动加速度;
这里,所述第一加速度传感器108a与所述载片106固定刚性连接,能够减小所述第一加速度传感器108a与所述载片106之间的相互位移;同理,所述第二加速度传感器108b与所述镜筒103固定刚性连接,能够减小所述第二加速度传感器108b与所述镜筒103之间的相互位移。
在一实施例中,所述第一加速度传感器108a和所述第二加速度传感器108b均为三维加速度传感器,所述第一加速度传感器108a和所述第二加速度传感器108b的类型可以使压电式加速度传感器、压阻式传感器、电容式传感器和伺服式传感器中的任意一种或任意两种的组合;同时,为了进一步实时、快速地测量所述镜筒103和所述样品105的加速度,可根据实际操作环境选择具有不同频率响应特性的加速度传感器。
在一实施例中,所述处理器111,具体用于对所述第一加速度传感器108a测量获得的样品105的振动加速度和所述第二加速度传感器108b测量获得的镜筒103的振动加速度进行数据处理分析;具体地,所述第一加速度传感器108a测量获得的样品在X、Y、Z三个方向的加速度分别为ax1,ay1和az1,所述第二加速度传感器108b测量获得的镜筒在X、Y、Z三个方向的加速度分别为ax2,ay2和az2;所述处理器111对样品的加速度和镜筒的加速度进行处理的示意图,如图2所示,所述第一加速度传感器108a和所述第二加速度108b测量获得的加速度信号为电压信号,所述电压信号首先通过滤波分析模块201进行选频滤波,再利用差分电路202对滤波后的信号进行差分,得到X、Y和Z三个方向上的相对加速度信息,所述相对加速度信息经过第一积分电路203进行积分处理得到样品与镜筒在X、Y和Z三个方向上的相对速度信息,所述相对速度信息经过第二积分电路204进行积分处理得到样品与镜筒在X、Y和Z三个方向上的相对位移信息。
在一实施例中,所述处理器111的功能可由终端或服务器实现。
在一实施例中,所述处理器111根据获取的相对加速度、相对速度和相对位移信息调节所述位移调节装置109在水平方向的位移,实现振动引起的所述样品在水平方向的位移补偿;和/或调节所述扫描带电粒子显微镜100的偏转器110,实现振动引起的所述带电粒子束在水平方向的位移补偿;所述处理器111根据获取的相对加速度、相对速度和相对位移信息调节所述位移调节装置109在垂直方向的位移,实现振动引起的所述样品在垂直方向的位移补偿;和/或调节所述扫描带电粒子显微镜100的聚焦镜104,实现振动引起的所述带电粒子束在垂直方向的位移补偿;所述水平方向是指水平X方向和水平Y方向,所述垂直方向是指Z方向;
这里,所述位移调节装置109的功能可由一压电平台实现,所述位移调节装置109与所述载片106固定刚性连接;通常,所述扫描带电粒子显微镜100还包括一位移台107,用于固定载片106;通过调节所述位移台107的移动来调节样品105的观测位置,使得扫描带电粒子显微镜100中的带电粒子束102能够对样品的观测点进行扫描成像;此时,所述位移调节装置109还与所述位移台107固定连接;如此,能够减小所述位移调节装置109与所述载片106之间的位移,以及减小所述位移调节装置109与所述位移台107之间的位移。
在一实施例中,对振动引起的所述带电粒子束在水平方向的位移进行补偿时,可通过单独调节所述位移调节装置109在水平方向的位移实现,也可通过单独调节所述扫描带电粒子显微镜100的偏转器110实现,也可通过两者的组合实现;具体地,在通过调节所述位移调节装置109在水平方向的位移和调节所述扫描带电粒子显微镜100的偏转器110实现振动引起的所述带电粒子束在水平方向的位移补偿时,可先通过调节位移调节装置109在水平方向的位移进行粗略的位移补偿,再通过调节偏转器110实现高精度的位移补偿;其中,所述水平方向是指水平X方向和水平Y方向。
在一实施例中,所述位移调节装置109为压电平台时,通过调节压电平台X方向和Y方向的控制电路来进行水平方向位移补偿,通过调节压电平台Z方向的控制电路来进行垂直方向位移补偿;所述压电平台的优选定位精度为几百纳米,响应时间为毫秒量级;压电平台的更优选定位精度为几十纳米,响应时间为百微秒量级;压电平台的最优选定位精度为几纳米或亚纳米,响应时间为几十或几微秒。
在一实施例中,所述偏转器110可以包括一组或多组电偏转式粒子束偏转器,也可以包括一组或多组磁偏转式粒子束偏转器。
在一实施例中,所述聚焦镜104可以是电聚焦镜或磁聚焦镜,具体地,通过调节所述聚焦镜的控制电路来调节粒子束102的焦点在Z方向上的位移。
在实际应用中,所述扫描带电粒子显微镜产生的粒子束在对样品进行扫描时,粒子束与样品的振动会引起扫描图像的失真;影响扫描带电粒子显微镜成像质量的原因有两种,第一种是样品与带电粒子束在X方向和Y方向均存在相对振动,第二种是样品与带电粒子束的聚焦点在Z方向上存在相对振动;其中,样品与带电粒子束在X方向和Y方向上的相对振动会导致带电粒子束在样品上的实际采样点和理想的采样点存在偏差,造成扫描图像失真,所述实际采样点即为带电粒子束斑在样品上的实际位置;样品与带电粒子束在Z方向上的相对振动会导致带电粒子束的聚焦位置相对样品的上下移动,也就是带电粒子束的束斑最小处相对样品的上下移动,从而引起照射到样品上的束斑大小不稳定,最终导致扫描图像模糊。
本发明实施例中,通过根据所述样品相对于所述镜筒的相对加速度、相对速度和相对位移信息调节位移调节装置在X方向和Y方向的位移,以及调节所述扫描带电粒子显微镜的偏转器,能够实现振动引起的水平方向的位移补偿;通过根据所述样品相对于所述镜筒的相对加速度、相对速度和相对位移信息调节位移调节装置在Z方向的位移,以及调节所述扫描带电粒子显微镜的聚焦镜,能够实现振动引起的垂直方向的位移补偿;如此,实时的抑制和补偿带电粒子束与样品在X方向、Y方向和Z方向上的相对振动,使得实际采样点更接近理想采样点,样品上的粒子束斑大小更加稳定,获得的扫描图像更加清晰。
实施例二
基于本发明实施例的上述扫描带电粒子显微镜系统,本发明实施例二提供一种振动补偿方法,所述振动补偿方法应用于本发明实施例一所述的扫描带电粒子显微镜系统,所述扫描带电粒子显微镜系统的组成结构示意图,如图2所示,包括:扫描带电粒子显微镜100、传感装置108、处理器111和位移调节装置109;其中,所述扫描带电粒子显微镜100中的带电粒子发射源101产生带电粒子束102,所述带电粒子束102用于照射至待测样品105;所述传感装置108与所述扫描带电粒子显微镜100和所述待测样品105连接;所述振动补偿方法的处理流程,如图3所示,包括以下步骤:
步骤101,所述扫描带电粒子显微镜产生的带电粒子束照射至待测样品;
具体地,所述扫描带电粒子显微镜中的带电粒子发射源101产生的带电粒子束照射至待测样品表面。
步骤102,传感装置测量所述扫描带电粒子显微镜的镜筒的振动参数和所述待测样品的振动参数;
具体地,所述传感装置108包括:第一加速度传感器108a和第二加速度传感器108b;其中,所述第一加速度传感器108a与承载所述样品105的载片106固定刚性连接,所述第一加速度传感器108a用于快速、实时测量所述样品的振动加速度;所述第二加速度传感器108b与所述镜筒103固定刚性连接,用于快速、实时测量所述镜筒的振动加速度,即测量所述粒子束的振动加速度。
本实施例中,所述振动参数即为振动加速度,所述振动加速度包括X方向的水平振动加速度、Y方向的水平振动加速度和Z方向的垂直振动加速度;
这里,所述第一加速度传感器108a与所述载片106固定刚性连接,能够减小所述第一加速度传感器108a与所述载片106之间的相互位移;同理,所述第二加速度传感器108b与所述镜筒103固定刚性连接,能够减小所述第二加速度传感器108b与所述镜筒103之间的相互位移。
在一优选实施方式中,所述第一加速度传感器108a和所述第二加速度传感器108b均为三维加速度传感器,所述第一加速度传感器108a和所述第二加速度传感器108b的类型可以使压电式加速度传感器、压阻式传感器、电容式传感器和伺服式传感器中的任意一种或任意两种的组合;同时,为了进一步实时、快速地测量所述镜筒103和所述样品105的加速度,可根据实际操作环境选择具有不同频率响应特性的加速度传感器。
步骤103,对所述镜筒的振动参数和所述样品的振动参数进行处理,得到处理结果;
这里,所述扫描带电粒子显微镜系统中的处理器对所述第一加速度传感器108a测量获得的样品105的振动加速度和所述第二加速度传感器108b测量获得的镜筒103的振动加速度进行选频、滤波、差分和积分等处理,得到所述样品105相对于所述镜筒103的相对加速度、相对速度和相对位移信息;
具体地,所述第一加速度传感器108a测量获得的样品在X、Y、Z三个方向的加速度分别为ax1,ay1和az1,所述第二加速度传感器108b测量获得的镜筒在X、Y、Z三个方向的加速度分别为ax2,ay2和az2;所述处理器111对样品的加速度和镜筒的加速度进行处理的示意图,如图2所示,所述第一加速度传感器108a和所述第二加速度108b测量获得的加速度信号为电压信号,所述电压信号首先通过滤波分析模块201进行选频滤波,再利用差分电路202对滤波后的信号进行差分,得到X、Y和Z三个方向上的相对加速度信息,所述相对加速度信息经过第一积分电路203进行积分处理得到样品与镜筒在X、Y和Z三个方向上的相对速度信息,所述相对速度信息经过第二积分电路204进行积分处理得到样品与镜筒在X、Y和Z三个方向上的相对位移信息。
这里,所述处理器111的功能可由终端或服务器实现。
步骤104,根据所述处理结果调节所述位移调节装置和所述扫描带电粒子显微镜对振动引起的位移进行补偿;
具体地,所述处理器根据获取的相对加速度、相对速度和相对位移信息调节所述位移调节装置109在水平方向的位移,实现振动引起的所述样品在水平方向的位移补偿;和/或调节所述扫描带电粒子显微镜100的偏转器110,实现振动引起的所述带电粒子束在水平方向的位移补偿;所述处理器根据获取的相对加速度、相对速度和相对位移信息调节所述位移调节装置109在垂直方向的位移,实现振动引起的所述样品在垂直方向的位移补偿;和/或调节所述扫描带电粒子显微镜100的聚焦镜104,实现振动引起的所述带电粒子束在垂直方向的位移补偿;
其中,所述水平方向是指水平X方向和水平Y方向,所述垂直方向是指Z方向;
这里,所述位移调节装置109的功能可由一压电平台实现,所述位移调节装置109与所述载片106固定刚性连接;通常,所述扫描带电粒子显微镜100还包括一位移台107,用于固定载片106;通过调节所述位移台107的移动来调节样品105的观测位置,使得扫描带电粒子显微镜100中的带电粒子束102能够对样品的观测点进行扫描成像;此时,所述位移调节装置109还与所述位移台107固定连接;如此,能够减小所述位移调节装置109与所述载片106之间的位移,以及减小所述位移调节装置109与所述位移台107之间的位移。
在一实施例中,对振动引起的所述带电粒子束在水平方向的位移进行补偿时,可通过单独调节所述位移调节装置109在水平方向的位移实现,也可通过单独调节所述扫描带电粒子显微镜100的偏转器110实现,也可通过两者的组合实现;具体地,在通过调节所述位移调节装置109在水平方向的位移和调节所述扫描带电粒子显微镜100的偏转器110实现振动引起的所述带电粒子束在水平方向的位移补偿时,可先通过调节位移调节装置109在水平方向的位移进行粗略的位移补偿,再通过调节偏转器110实现高精度的位移补偿;其中,所述水平方向是指水平X方向和水平Y方向。
本发明实施例中,所述位移调节装置为压电平台时,通过调节压电平台X方向和Y方向的控制电路来进行水平方向位移补偿,通过调节压电平台Z方向的控制电路来进行垂直方向位移补偿;所述压电平台的优选定位精度为几百纳米,响应时间为毫秒量级;压电平台的更优选定位精度为几十纳米,响应时间为百微秒量级;压电平台的最优选定位精度为几纳米或亚纳米,响应时间为几十或几微秒。
本发明实施例所述偏转器可以包括一组或多组电偏转式粒子束偏转器,也可以包括一组或多组磁偏转式粒子束偏转器;所述聚焦镜可以是电聚焦镜或磁聚焦镜,具体地,通过调节所述聚焦镜的控制电路来调节粒子束的焦点在Z方向上的位移。
本发明实施例中,通过根据所述样品相对于所述镜筒的相对加速度、相对速度和相对位移信息调节位移调节装置在X方向和Y方向的位移,以及调节所述扫描带电粒子显微镜的偏转器,能够实现振动引起的水平方向的位移补偿;通过根据所述样品相对于所述镜筒的相对加速度、相对速度和相对位移信息调节位移调节装置在Z方向的位移,以及调节所述扫描带电粒子显微镜的聚焦镜,能够实现振动引起的垂直方向的位移补偿;如此,实时的抑制和补偿带电粒子束与样品在X方向、Y方向和Z方向上的相对振动,使得实际采样点更接近理想采样点,样品上的粒子束斑大小更加稳定,获得的扫描图像更加清晰。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已,并非用于限定本发明的保护范围。
Claims (10)
1.一种扫描带电粒子显微镜系统,其特征在于,所述系统包括:扫描带电粒子显微镜、传感装置、处理器和位移调节装置;其中,
所述扫描带电粒子显微镜,用于产生带电粒子束,所述带电粒子束用于照射至待测样品;
所述传感装置,与所述扫描带电粒子显微镜和所述待测样品连接,用于测量所述扫描带电粒子显微镜的镜筒的振动参数和所述样品的振动参数;
所述处理器,用于对所述镜筒的振动参数和所述待测样品的振动参数进行处理,获得所述样品相对于所述镜筒的相对运动参数;并根据所述相对运动参数控制调节所述位移调节装置、所述扫描带电粒子显微镜的偏转器和所述扫描带电粒子显微镜的聚焦镜。
2.根据权利要求1所述的系统,其特征在于,所述传感装置包括第一加速度传感器和第二加速度传感器;其中,
所述第一加速度传感器,与承载所述样品的载片固定刚性连接,用于测量所述样品的振动加速度;
所述第二加速度传感器,与所述镜筒固定刚性连接,用于测量所述镜筒的振动加速度。
3.根据权利要求2所述的系统,其特征在于,所述处理器,具体用于对所述样品的振动加速度和所述镜筒的振动加速度进行选频、滤波、差分和积分处理,获得所述样品相对于所述镜筒的相对加速度、相对速度和相对位移信息。
4.根据权利要求1至3任一项所述的系统,其特征在于,所述处理器,具体用于根据所述样品相对于所述镜筒的相对加速度、相对速度和相对位移信息调节所述位移调节装置在水平方向的位移,实现振动引起的所述样品在水平方向的位移补偿;和/或调节所述扫描带电粒子显微镜的偏转器,实现振动引起的所述带电粒子束在水平方向的位移补偿。
5.根据权利要求1至3任一项所述的系统,其特征在于,所述处理器,具体用于根据所述样品相对于所述镜筒的相对加速度、相对速度和相对位移信息调节所述位移调节装置在垂直方向的位移,实现振动引起的所述样品在垂直方向的位移补偿;和/或调节所述扫描带电粒子显微镜的聚焦镜,实现振动引起的所述带电粒子束在垂直方向的位移补偿。
6.一种振动补偿方法,所述方法应用于扫描带电粒子显微镜系统,其特征在于,所述系统包括:扫描带电粒子显微镜、传感装置及处理器,所述方法包括:
所述扫描带电粒子显微镜产生的带电粒子束照射至待测样品;
与所述扫描带电粒子显微镜和所述待测样品连接的所述传感装置测量所述扫描带电粒子显微镜的镜筒的振动参数和所述待测样品的振动参数;
所述处理器对所述镜筒的振动参数和所述样品的振动参数进行处理,得到处理结果;
所述处理器根据所述处理结果调节所述位移调节装置和所述扫描带电粒子显微镜对振动引起的位移进行补偿。
7.根据权利要求6所述的方法,其特征在于,所述传感装置包括与所述镜筒固定刚性连接的第一加速度传感器和与承载所述样品的载片固定刚性连接的第二加速度传感器;
相应的,所述传感装置测量所述扫描带电粒子显微镜的镜筒的振动参数和所述待测样品的振动参数,包括:
所述第一加速度传感器测量所述样品的振动参数,所述第二加速度传感器测量所述镜筒的振动参数。
8.根据权利要求7所述的方法,其特征在于,所述处理器对所述镜筒的振动参数和所述样品的振动参数进行处理,包括:
所述处理器对所述样品的振动加速度和所述镜筒的振动加速度进行选频、滤波、差分和积分处理,获得所述样品相对于所述镜筒的相对加速度、相对速度和相对位移信息。
9.根据权利要求6至8任一项所述的方法,其特征在于,所述处理器根据所述处理结果调节所述位移调节装置和所述扫描带电粒子显微镜进行振动补偿,包括:
所述处理器根据所述样品相对于所述镜筒的相对加速度、相对速度和相对位移信息调节所述位移调节装置在水平方向的位移,实现振动引起的所述样品在水平方向的位移补偿;和/或调节所述扫描带电粒子显微镜的偏转器,实现振动引起的所述带电粒子束在水平方向的位移补偿。
10.根据权利要求6至8任一项所述的方法,其特征在于,所述处理器根据所述处理结果调节所述位移调节装置和所述扫描带电粒子显微镜进行振动补偿,包括:
所述处理器根据所述样品相对于所述镜筒的相对加速度、相对速度和相对位移信息调节所述位移调节装置在垂直方向的位移,实现振动引起的所述样品在垂直方向的位移补偿;和/或调节所述扫描带电粒子显微镜的聚焦镜,实现振动引起的所述带电粒子束在垂直方向的位移补偿。
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