CN106876235B - 质子显微镜、波谱仪、能谱仪、微纳加工平台 - Google Patents

质子显微镜、波谱仪、能谱仪、微纳加工平台 Download PDF

Info

Publication number
CN106876235B
CN106876235B CN201710122303.4A CN201710122303A CN106876235B CN 106876235 B CN106876235 B CN 106876235B CN 201710122303 A CN201710122303 A CN 201710122303A CN 106876235 B CN106876235 B CN 106876235B
Authority
CN
China
Prior art keywords
proton
sample
hydrogen
proton beam
electronics
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN201710122303.4A
Other languages
English (en)
Other versions
CN106876235A (zh
Inventor
顾士平
顾海涛
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Individual
Original Assignee
Individual
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Individual filed Critical Individual
Priority to CN201710122303.4A priority Critical patent/CN106876235B/zh
Priority to PCT/CN2017/000252 priority patent/WO2018152658A1/zh
Publication of CN106876235A publication Critical patent/CN106876235A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN106876235B publication Critical patent/CN106876235B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N23/00—Investigating or analysing materials by the use of wave or particle radiation, e.g. X-rays or neutrons, not covered by groups G01N3/00 – G01N17/00, G01N21/00 or G01N22/00
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J37/00—Discharge tubes with provision for introducing objects or material to be exposed to the discharge, e.g. for the purpose of examination or processing thereof
    • H01J37/26—Electron or ion microscopes; Electron or ion diffraction tubes
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J37/00—Discharge tubes with provision for introducing objects or material to be exposed to the discharge, e.g. for the purpose of examination or processing thereof
    • H01J37/26—Electron or ion microscopes; Electron or ion diffraction tubes
    • H01J37/28—Electron or ion microscopes; Electron or ion diffraction tubes with scanning beams
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J37/00—Discharge tubes with provision for introducing objects or material to be exposed to the discharge, e.g. for the purpose of examination or processing thereof
    • H01J37/26—Electron or ion microscopes; Electron or ion diffraction tubes
    • H01J37/295—Electron or ion diffraction tubes
    • H01J37/2955—Electron or ion diffraction tubes using scanning ray

Abstract

一种质子显微镜、波谱仪、能谱仪、微纳加工平台，能实现质子透射显微功能；质子扫描显微功能；质子能谱分析功能；质子衍射谱功能；质子对原子核冲击能谱分析功能：利用质子束对样品原子核轰击，使原子核发生穆斯堡尔谱线，测量穆斯堡尔谱线的波长，反射、透射质子的能量，分析原子核的成分、含量，同位素元素的成分、含量；质子定向与样品分子结合可在样品分子外延或分子内部添加氢原子：利用质子获得一个电子转变为氢原子，在样品分子外延或分子内部添加氢原子，生成新的物质；质子束对样品的微纳加工功能：质子的质量大，质子束聚焦系统控制下利用质子束持续轰击样品，对样品进行微纳加工；质子束光刻功能。

Description

质子显微镜、波谱仪、能谱仪、微纳加工平台
一、技术领域
本发明涉及质子显微镜、波谱仪、能谱仪、微纳加工平台，特别涉及带等离子质子发生、电磁筛选的质子显微镜、波谱仪、能谱仪、微纳加工平台。
二、背景技术
现有光学显微镜，分辨率大约200nm；15KV加速电压的电子扫描显微镜，分辨率10nm；300KV加速电压带球差校正的透射电子显微镜，分辨率0.074nm；由于相对论效应再增加加速电压对透射电子显微镜分辨率增加有限；实际上由于其它因素的影响，分辨率更低。
三、发明内容
要解决的问题：用更低的加速电压，更小的体积实现质子透射显微功能；质子扫描显微功能；质子能谱分析功能；质子衍射谱功能；质子对原子核冲击能谱分析功能；质子定向与样品分子结合可在样品分子外延或分子内部添加氢原子；质子对样品的微纳加工功能；质子束光刻功能；实现多种功能集成于同一平台。
技术方案：
关键词：质子透射显微功能；质子扫描显微功能；质子能谱分析功能；质子衍射谱功能；质子对原子核冲击穆斯堡尔谱线及原子核能谱分析功能；穆斯堡尔谱线；质子可控与样品分子结合可在样品分子外延或分子内部添加一个氢原子或多个氢原子；质子束对样品的微纳加工功能；质子束光刻功能。
质子透射显微功能；质子扫描显微功能；质子能谱分析功能；质子衍射谱功能；质子对原子核冲击穆斯堡尔谱线及原子核能谱分析功能；质子可控与样品分子结合可在样品分子外延或分子内部添加一个氢原子或多个氢原子；质子束对样品的微纳加工功能；质子束光刻功能。
创新点：
1)本平台利用质子束完成的微纳加工；纳米、亚纳米光刻；样品定性、定量成分分析；同位素定性、定量分析；样品微观显微分析；样品可控添加氢原子进行样品改造的完整系统。
2)利用电子轰击氢气产生质子流，利用电场、磁场、电磁透镜控制质子束；质子实物粒子的质量比电子大，同样的运行速度下质子实物粒子的德意罗布波长更短，从而提高扫描质子显微镜、透射质子显微镜的分辨率，降低显微镜的加速电压，降低成本，减小显微镜的体积、同时降低显微镜的运营费用；
3)利用氢气产生质子流，利用电场、磁场控制质子束；实现质子的加速，质子速度筛选；
4)质子透射显微功能：质子透过样品利用电磁透镜的放大作用，实现样品透射显微分析；
5)质子扫描显微功能：利用质子束扫描样品表面实现质子扫描显微图像显示；
6)质子能谱分析功能：利用反射质子能谱分析，定量、定性对样品的成分进行测量和分析，利用质子流于轰击样品上的电子实现样品的成分分析；
7)质子衍射谱功能：利用质子束透过样品晶体，在显示屏或CCD上显示衍射图样，对晶体的结构进行分析；
8)质子对原子核冲击能谱分析功能：利用质子束对样品原子核轰击，使原子核发出穆斯堡尔谱线，测量穆斯堡尔谱线的波长，分析物质的成分与结构，分析同位素的定性、定量分析；反射、透射质子的能量，分析原子核的成分、含量，分析同位素元素的成分、含量；
9)质子可控与样品分子结合可在样品分子外延或分子内部添加一个氢原子或多个氢原子：利用质子获得一个电子转变为氢原子，在样品分子外延或分子内部添加氢原子，生成新的物质；生成新物质，同时对本完成加氢前后各种谱线的变化、显微结构的变化，分析添加的氢原子对物质的影响；
10)质子束对样品的微纳加工功能：质子的质量大，质子束在聚焦系统控制下，利用质子束持续轰击样品，对样品进行微纳加工；
11)质子束光刻功能：现在集成电路的加工线宽越来越小，质子束实物粒子的波长短，可用于集成电路的光刻，实现纳米级、亚纳米级的集成电路的光刻加工；
工作原理：根据德布罗意波粒二相性原理；
当质子运行的速度，v＜＜C(光速)时，即相对论效应忽略不计时，对于一般显微镜质子、可不用考虑相对论效应；
mv2/2＝eU
λ＝h/p＝h/(m0v)
(1)对于电子m电子＝9.1*10-31
λ电子＝h/(2em电子U)1/2＝1.225/U1/2(nm)，U为加速电压
(2)对于质子m质子＝1.67×10-27
λ质子＝h/(2em质子U)1/2＝0.0286/U1/2(nm)，U为加速电压
对于同样的波长质子显微镜的加速电压只需要电子显微镜1/43的加速电压就可以达到同样的效果；对于同样的加速电压，质子显微镜比电子显微镜的分辨率提高43倍；氢原子实即为质子，体积小，比氢原子的体积小得多，带有电荷，便于电场、磁场对质子进行控制，如质子束的聚集、电磁透镜对质子束的调制，实现对样品进行放大。
平台包括：氢气存储罐或氢气发生器(101)、质子发生器(102)、质子束加速部件(103)、质子筛选部件(115)、聚焦扫描部件(104)、光阑(105)、二次背射探测器(106)、样品杆(107)、电磁放大透镜1(108)、电磁放大透镜2(109)、球差校正部件(110)、成像板或CCD或能谱探测器(111)、质子回收部件(112)、图像处理部件或计算机(113)、真空系统(114)；
本优选实例仅画了电磁放大透镜1(108)、电磁放大透镜2(109)两级透镜；对质子进行放大可以是只有一级放大透镜，即只有电磁放大透镜1(108)；也可以多级放大透镜构成；
氢气存储罐或氢气发生器(101)提供氢气；氢气送给质子发生器(102)，质子发生器(102)将氢气通过辉光放电的高速电子撞击，形成质子；质子送到加速部件(103)对质子束进行加速；加速后的送给质子筛选部件(115)，质子筛选部件(115)通过电场、磁场筛选质子；加速、筛选后的质子流经过聚焦控制部件(104)，对质子流进行聚焦；加速、筛选、聚焦后的质子束通过光阑(105)；通过光阑(105)的质子束，透过样片杆上的样品；经过电磁放大透镜1(108)，将样品形成一个放大的实像；电磁放大透镜(108)的放大实像，经过电磁放大透镜2(109)再次放大，形成更大的实像；
经过球差校正部件(110)，对图像进行球差校正，形成更清晰的质子流图像；质子流图像在成像板或CCD或能谱探测器(111)成像；质子流图像经过成像板转换为可见光图像，图像成像板可采用无机晶体感应板，如，掺钛的碘化钠晶体感应板、掺钛的碘化铯晶体感应板、掺银的硫化锌晶体感应板，氧化镓钡晶体感应板、锗酸铋晶体感应板、碘化铯晶体感应板、氟化钡晶体感应板、掺铈锂玻璃晶体感应板；但不限于以上无机晶体感应板；有机晶体感应板：如，蒽晶体感应板、有机液体感应板、塑料感应板，但不限于以上有机晶体感应板；转换为可见光图像，由光学系统显示，光学图像经过CMOS图像传感器或CCD传感器转换为视频流，图像处理部件或计算机(113)供计算机存储，显示，数据处理；或质子流图像直接在CCD上成像，将图像视频流送到图像处理部件或计算机(113)供计算机进行存储、显示、数据处理；或质子流轰击能谱探测器(111)，利用能谱探测器测试质子的能量；
质子回收部件(112)将成像后的质子转换为氢气进行回收；
真空系统(114)对质子显微镜内部抽真空，保证质子在运行过程中受到影响最小，保证质子图像的清晰，同时减少气体对平台部件氧化；
二次背射探测器(106)探测从样品上反射过来的质子，从而构成质子扫描显微镜；
或二次背射探测器(106)探测质子从样品上撞击出来电子的能量，用于过程质子扫描显微镜；
或二次背射探测器(106)探测质子从样品上撞击出来电子的能量，用于对样品物质的定量、定性分析；
质子质量较大，利用质子束轰击样品，可将样品刻蚀，将样品按要求进行加工；
质子束波长短，利用质子束刻蚀光刻胶，实现纳米和亚纳米的集成电路光刻。
电磁放大透镜A1(201)、球差校正部件A1(202)、电磁放大透镜A2(203)、球差校正部件A2(204)、电磁放大透镜An(205)、球差校正部件An(206)；电磁放大透镜A1(201)由球差校正部件A1(202)校正，减少放大系统形成的球差失真；电磁放大透镜A2(203)由球差校正部件A2(204)校正，减少放大系统形成的球差失真；电磁放大透镜An(205)由球差校正部件An(206)校正，减少放大系统形成的球差失真。
利用氢气产生质子束，利用氢气在电子流的轰击下形成质子和电子，质子在电压作用下加速，生成质子流；
质子发生器(102)由310为质子发生器外壳；辉光电子产生极板1(305)、辉光电子产生极板2(307)；氢气输入口(306)；质子流输出口(308)组成；
氢气输入口(306)连接氢气存储罐或氢气发生器(101)；质子输出口(308)连接质子加速部件(103)；
氢气存储罐或氢气发生器(101)连接氢气输入口(306)，为质子发生器(310)提供氢气；
在辉光电子产生极板1(305)、辉光电子产生极板2(307)上加上高压、在辉光电子产生极板1(305)与辉光电子产生极板2(307)产生辉光放电，辉光放电的电子与306口输入的氢气碰撞，将氢气碰撞为质子和电子；质子在电场的作用下经过质子输出口(308)输出，进入质子加速部件(103)进行加速；
或质子发生器(102)可使用放射源产生质子束；
质子加速部件(103)由质子加速栅1(301)、质子加速栅2(302)、质子加速栅3(303)、质子加速栅n(304)组成；
质子加速栅1(301)，质子加速栅2(302)，质子加速栅3(303)、质子加速栅n(304)；加速栅1(301)与加速栅2(302)之间有dV的电势差(电压)；加速栅2(302)与加速栅3(303)之间有dV的电势差(电压)；加速栅3(303)与加速栅n(304)之间有了(n-3)dV的电势差(电压)；将质子加速；
本案例中质子发生器(310)与加速栅1(301)之间电压为dV；加速栅之间的加速电压均相同；
或质子发生器外壳(310)与加速栅1(301)之间电压、加速栅之间的电压，也可完全不相同；
或质子发生器外壳(310)与加速栅1(301)之间电压、加速栅之间的电压，也可部分相同，部分不同；
加速后的质子流由质子输出口(309)口射出；进入质子速度筛选，对质子进行筛选。
质子速度筛选：质子筛选部件由质子流输入接口(402)、外加磁场(401)、控制极板(404)、控制极板(405)、质子束输出接口(403)组成；质子筛选部件(115)连接质子流输入接口(402)；
质子流输入接口(402)连接质子加速部件(103)的质子输出口(309)；输入的质子流在外加磁场(401)作用下会向上运动；控制极板(404)上加正电压、控制极板(405)上加负电压，在电场的作用下，质子会向下运动；控制外加磁场(401)，控制极板(404)和控制极板(405)电场强度，一定速度的质子仍将直线运动，其它速度的质子不能穿过质子输出接口(403)，将由质子和电子复合为氢气由真空系统(114)抽走；从而将相同速度的质子从质子流中筛选出来；筛选的出来的质子通过质子输出接口(403)送到聚焦扫描部件(104)；控制外加磁场(401)大小、控制控制极板(404)和控制极板(405)电场强度大小，控制筛选质子的速度；不能平行射出质子，吸收电子转变为氢气，由真空系统吸走。
质子束汇聚：质子束1(501)、质子束2(502)、质子束n1(503)、聚焦扫描线圈(504)类似CRT的互相垂直的两组电子偏转扫描线圈、或加上电磁线圈组成的电磁透镜、质子束4(505)、质子束5(506)、质子束n2(507)、汇聚点(508)；
质子聚焦扫描线圈(504)由水平偏转线圈，垂直偏转线圈两组线圈组成，类似CRT的电子偏转扫描线圈；将平行的质子束汇聚于一点；且能控制质子束的扫描；
通过改变水平线圈、垂直线圈中的电流大小及方向实现对电子束焦距的改变，即利用水平线圈、垂直线圈中的电流大小及方向调节质子焦距的长短；
或通过改变水平线圈、垂直线圈中的电流大小及方向，可实现质子束的聚焦，可调节焦距的长短，并能实现质子束聚焦点在平面上任意扫描；实现利用质子束根据要求持续轰击样品，将样品按照要求进行微加工，即实现质子束微加工功能；
质子束1(501)经过聚焦扫描线圈(504)将发生偏转，偏转为质子束4(505)；质子束2(502)经过聚焦扫描线圈(504)将发生偏转，偏转为质子束5(506)；质子束n1(503)经过聚焦扫描线圈(504)将发生偏转，偏转为质子束n2(506)；质子束4(505)、质子束5(506)、质子束n2(507)汇聚于汇聚点(508)；
通过改变水平线圈、垂直线圈中的电流大小及方向，可实现质子束的聚焦，可调节焦距的长短，并能实现质子束聚焦点在平面上任意扫描。
质子透射显微功能：质子透过样品利用电磁透镜的放大作用，实现样品的透射显微分析；
利用氢气存储罐或氢气发生器(101)的氢气，氢气输送给质子发生器(102)，质子发生器(102)将氢气存储罐或氢气发生器(101)送来的氢气转换为质子流；质子流送到质子加速部件(103)对质子束进行加速；加速后的质子束送给质子筛选部件(115)，将相同速度质子的输出给聚焦扫描部件(104)，其余质子与电子复合生成氢气，由真空系统吸走；聚焦扫描部件(104)将质子筛选部件(115)送来的质子束进行聚焦，聚焦扫描部件(104)将聚焦的焦点控制在样品上，聚焦后的质子束通过光阑(105)，未聚焦的质子与电子复合生成氢气由真空系统吸走；通过光阑(105)的质子束穿透样品杆(107)上的样品；透射的质子流，经过电磁放大透镜1(108)，电磁放大透镜2(109)，几级电磁透镜的放大，利用球差校正部件(110)对放大的图像显微校正，质子束在感应板或CCD或能谱探测器(111)上成像；在感应板观察质子的成像图像，或在胶片上成像，或通过CCD或其它相机成像，将图像在计算机或胶片上显示；或通过CCD将图像转换为数据信号，在计算机硬盘或计算机云储存系统中储存数据，并在计算机显示器上显示，也可打印成图像供分析使用。
质子扫描显微功能：利用质子束扫描设定的样品表面区域，实现质子扫描显微图像显示；
利用氢气存储罐或氢气发生器(101)的氢气，氢气输送给质子发生器(102)，质子发生器(102)将氢气存储罐或氢气发生器(101)送来的氢气转换为质子流；质子束送到质子加速部件(103)对质子束进行加速；加速后的质子送给质子筛选部件(115)，将相同速度质子的输出给聚焦扫描部件(104)，其余质子与电子复合生成氢气，由真空系统吸走；聚焦扫描部件(104)将质子筛选部件(115)送来的质子束进行聚焦，聚焦扫描部件(104)在控制系统的控制下，将聚焦的焦点控制在样品上，并在设定的区域内扫描，质子束轰击样品杆(107)上的样品，样品在质子束的轰击下，样片表面的原子的价电子、或原子内部的电子被质子束轰击出样品，被轰击出的电子、或被样品反射的质子被二次背射探测器(106)测量；由聚焦扫描部件(104)控制质子束的扫描样品，在扫描过程中，二次背射探测器(106)测量探测扫描质子束轰击的电子的能量数据、质子的能量数据；将电子的能量数据或反射质子的能量数据、聚焦的质子束焦点位置数据信息一一对应，输送给计算机，由计算机根据能量的大小，及扫描位置还原样品的扫描图像，显示样品的扫描图像，及样品元素的表面的分布。
质子能谱分析功能：利用反射质子能谱分析，定量、定性对样品的成分进行测量和分析，利用质子流于轰击样品上的电子实现样品的成分分析；
利用氢气存储罐或氢气发生器(101)的氢气，氢气输送给质子发生器(102)，质子发生器(102)将氢气存储罐或氢气发生器(101)送来的氢气转换为质子流；质子束送到质子加速部件(103)对质子束进行加速；加速后的质子送给质子筛选部件(115)，将相同速度质子的输出给聚焦扫描部件(104)，其余质子与电子复合生成氢气，由真空系统吸走；聚焦扫描部件(104)将质子筛选部件(115)送来的质子束进行聚焦，聚焦扫描部件(104)在控制系统的控制下，将聚焦的焦点控制在样品上，并在设定的区域内扫描，质子束轰击样品杆(107)上的样品，样品在质子束的轰击下，样片表面的原子的价电子、或原子内部的电子，被轰击出的电子被二次背射探测器(106)测量；质子轰击样品反射质子被二次背射探测器(106)测量；由聚焦扫描部件(104)控制质子束的扫描样品，将扫描过程中，二次背射探测器(106)探测样品外层价电子或内层的电子，根据二次背射探测器(106)测量电子的能量、或反射质子的能量，与扫描质子的位置信息一一对应，生成质子对样品表面的扫描图像；并根据激发的俄歇电子的能量，计算出样品元素的类型，含量；不断探测扫描质子束轰击的电子的能量，将二次背射探测器(106)测量的数据，以及聚焦的质子束的位置信息，输送给计算机；由计算机显示样品物质各种元素的表面分布图像；实现对样品物质元素定性、定量分析。
质子衍射谱功能：利用质子束透过样品晶体，在显示屏或CCD上显示衍射图样，对晶体的结构进行分析；
利用氢气存储罐或氢气发生器(101)的氢气，氢气输送给质子发生器(102)，质子发生器(102)将氢气存储罐或氢气发生器(101)送来的氢气转换为质子流；质子流送到质子加速部件(103)对质子束进行加速；加速后的质子束送给质子筛选部件(115)，将相同速度质子的输出给聚焦扫描部件(104)，其余质子与电子复合生成氢气，由真空系统吸走；聚焦扫描部件(104)将质子筛选部件(115)送来的质子束进行聚焦；聚焦扫描部件(104)将质子束聚焦于一点，焦点控制在样品上；或聚焦扫描部件(104)将质子束汇聚成一条线质子线聚焦样品上；或聚焦扫描部件(104)将质子束汇聚成其它图形的质子流聚焦样品上；透射的质子流经过样品的晶格透出，产生衍射斑点或衍射图样，衍射斑点或衍射图样在成像板或CCD成像，图像送供处理部件(113)或计算机存储、处理分析。
质子对原子核冲击能谱分析功能：利用质子束对样品原子核轰击，使原子核发出穆斯堡尔谱线，测量穆斯堡尔谱线的波长，分析物质的成分与结构，进行同位素的定性、定量分析；反射、透射质子的能量，分析原子核的成分、含量，分析同位素元素的成分、含量；
利用氢气存储罐或氢气发生器(101)的氢气，氢气输送给质子发生器(102)，质子发生器(102)将氢气存储罐或氢气发生器(101)送来的氢气转换为质子流；质子束送到质子加速部件(103)对质子束进行加速；加速后的质子送给质子筛选部件(115)，将相同速度质子的输出给聚焦扫描部件(104)，其余质子与电子复合生成氢气，由真空系统吸走；聚焦扫描部件(104)将质子筛选部件(115)送来的质子束进行聚焦，聚焦扫描部件(104)在控制系统的控制下，将聚焦的焦点控制在样品上，并在设定的区域内扫描，质子束轰击样品杆(107)上的样品，
样品在质子束的轰击下，样片表面的原子的价电子，或原子内层电子(俄歇电子)，被轰击出的电子被二次背射探测器(106)测量；利用二次背射探测器(106)测量反射质子的能量；同步利用成像板或CCD或能谱探测器(111)测量质子轰击样品的穆斯堡尔谱线波长；利用成像板或CCD或能谱探测器(111)的能谱探测器测量透射质子的能量；
轰击出的电子被二次背射探测器(106)测量值，或二次背射探测器(106)测量反射质子的能量值，或质子轰击样品的穆斯堡尔谱线波长，或成像板或CCD或能谱探测器(111)的能谱探测器测量透射质子的能量；前述的4个参数，或部分参数及对应的聚焦的焦点控制在样品上X轴、Y轴的坐标，一一对应输送给计算机；由图像处理部件或计算机(113)，计算出样品成分、含量，及样品表面的同元素成分、含量，显示样片表面的样品成分及分布、样品的同位素成分及分布，样品表面立体图，样品的晶体结构。
质子可控与样品分子结合可在样品分子外延或分子内部添加一个氢原子或多个氢原子：质子获得一个电子转变为氢原子，在样品分子外延或分子内部添加氢原子，生成新的物质；生成新物质，同时对加氢前后各种谱线的变化、显微结构的变化，分析添加的氢原子对物质的影响；
利用氢气存储罐或氢气发生器(101)的氢气，氢气输送给质子发生器(102)，质子发生器(102)将氢气存储罐或氢气发生器(101)送来的氢气转换为质子流；质子束送到质子加速部件(103)对质子束进行加速；加速后的质子送给质子筛选部件(115)，将相同速度质子的输出给聚焦扫描部件(104)，其余质子与电子复合生成氢气，由真空系统吸走；聚焦扫描部件(104)将质子筛选部件(115)送来的质子束进行聚焦，聚焦扫描部件(104)在控制系统的控制下，将聚焦的焦点控制在样品上，并在设定的区域内扫描，控制质子轰击样品杆(107)上的样品，样品在质子束的轰击下，在样品分子外部或分子内部添加氢原子：利用质子获得一个电子转变为氢原子，在样品分子外部或分子内部添加氢原子，生成新的物质，制成新的分子；同时对新分子和样品原分子进行的结构，发射谱、吸收谱发生变化用于物质的定性、定量分析。
质子束对样品的微纳加工功能：质子的质量大，质子束在聚焦系统控制下，利用质子束持续轰击样品，对样品进行微纳加工；
利用氢气存储罐或氢气发生器(101)的氢气，氢气输送给质子发生器(102)，质子发生器(102)将氢气存储罐或氢气发生器(101)送来的氢气转换为质子流；质子束送到质子加速部件(103)对质子束进行加速；加速后的质子送给质子筛选部件(115)，将相同速度质子的输出给聚焦扫描部件(104)，其余质子与电子复合生成氢气，由真空系统吸走；聚焦扫描部件(104)将质子筛选部件(115)送来的质子束进行聚焦，聚焦扫描部件(104)在控制系统的控制下，将聚焦的焦点控制在样品上，并在设定的区域内扫描，质子束轰击样品杆(107)上的样品，按加工要求控制质子束对样品的持续不断的轰击，轰击掉部分样品的原子，实现用质子束对样品进行微纳加工。
质子束光刻功能：现在集成电路的加工线宽越来越小，质子束实物粒子的波长短，可用于集成电路的光刻，实现纳米级、亚纳米级的集成电路的光刻加工；
利用氢气存储罐或氢气发生器(101)的氢气，氢气输送给质子发生器(102)，质子发生器(102)将氢气存储罐或氢气发生器(101)送来的氢气转换为质子流；质子束送到质子加速部件(103)对质子束进行加速；加速后的质子送给质子筛选部件(115)，将相同速度质子的输出给聚焦扫描部件(104)，其余质子与电子复合生成氢气，由真空系统吸走；聚焦扫描部件(104)将质子筛选部件(115)送来的质子束进行聚焦，聚焦扫描部件(104)在控制系统的控制下，将聚焦的焦点控制在样品上；使感光胶曝光，实现集成电路质子光刻功能；可用于集成电路的光刻，实现纳米级、亚纳米级的集成电路的光刻加工。
有益效果：利用电子轰击氢气产生质子流，利用电场、磁场、电磁透镜控制质子束；质子由于实物粒子的质量比电子大，同样的运行速度下实物粒子的德意罗布波长更短，从而提高扫描质子显微镜、透射质子显微镜的分辨率，降低显微镜的加速电压，从而降低成本，减小显微镜的体积、同时降低显微镜的运营费用；使用质子束扫描样品实现质子扫描显微图像显示；利用质子透过样品利用电磁透镜的放大作用，实现样品的透射显微分析功能；利用质子轰击样品，测量轰击出的电子能量，实现质子能谱分析，定量、定性对样品的成分；利用质子束轰击样品的原子核实现原子核的穆斯堡尔效应，用于测量样品原子成分、元素同位素的定性、定量分析；利用质子束进行样品的微纳加工；利用质子流与样品结合实现样品成分的定量和定性分析；本平台组成一个完整的微纳加工、样品成分分析、样品微观显微分析；质子束光刻功能；实现多种功能集成于同一平台。
四、附图说明
图1质子显微镜系统组成框图
图2质子显微镜的放大、球差校正原理框图
图3质子产生及加速原理示意图
图4质子速度筛选原理框图
图5质子束电磁透镜汇聚原理框图
五、具体实施方式
下面结合附图对本发明的实施方式进行详细描述：
优选实例1：
关键词：质子透射显微功能；质子扫描显微功能；质子能谱分析功能；质子衍射谱功能；质子对原子核冲击穆斯堡尔谱线及原子核能谱分析功能；穆斯堡尔谱线；质子可控与样品分子结合可在样品分子外延或分子内部添加一个氢原子或多个氢原子；质子束对样品的微纳加工功能；质子束光刻功能。
质子透射显微功能；质子扫描显微功能；质子能谱分析功能；质子衍射谱功能；质子对原子核冲击穆斯堡尔谱线及原子核能谱分析功能；质子可控与样品分子结合可在样品分子外延或分子内部添加一个氢原子或多个氢原子；质子束对样品的微纳加工功能；质子束光刻功能。
创新点：
1)本平台利用质子束完成的微纳加工；纳米、亚纳米光刻；样品定性、定量成分分析；同位素定性、定量分析；样品微观显微分析；样品可控添加氢原子进行样品改造的完整系统。
2)利用电子轰击氢气产生质子流，利用电场、磁场、电磁透镜控制质子束；质子实物粒子的质量比电子大，同样的运行速度下质子实物粒子的德意罗布波长更短，从而提高扫描质子显微镜、透射质子显微镜的分辨率，降低显微镜的加速电压，降低成本，减小显微镜的体积、同时降低显微镜的运营费用；
3)利用氢气产生质子流，利用电场、磁场控制质子束；实现质子的加速，质子速度筛选；
4)质子透射显微功能：质子透过样品利用电磁透镜的放大作用，实现样品透射显微分析；
5)质子扫描显微功能：利用质子束扫描样品表面实现质子扫描显微图像显示；
6)质子能谱分析功能：利用反射质子能谱分析，定量、定性对样品的成分进行测量和分析，利用质子流于轰击样品上的电子实现样品的成分分析；
7)质子衍射谱功能：利用质子束透过样品晶体，在显示屏或CCD上显示衍射图样，对晶体的结构进行分析；
8)质子对原子核冲击能谱分析功能：利用质子束对样品原子核轰击，使原子核发出穆斯堡尔谱线，测量穆斯堡尔谱线的波长，分析物质的成分与结构，分析同位素的定性、定量分析；反射、透射质子的能量，分析原子核的成分、含量，分析同位素元素的成分、含量；
9)质子可控与样品分子结合可在样品分子外延或分子内部添加一个氢原子或多个氢原子：利用质子获得一个电子转变为氢原子，在样品分子外延或分子内部添加氢原子，生成新的物质；生成新物质，同时对本完成加氢前后各种谱线的变化、显微结构的变化，分析添加的氢原子对物质的影响；
10)质子束对样品的微纳加工功能：质子的质量大，质子束在聚焦系统控制下，利用质子束持续轰击样品，对样品进行微纳加工；
11)质子束光刻功能：现在集成电路的加工线宽越来越小，质子束实物粒子的波长短，可用于集成电路的光刻，实现纳米级、亚纳米级的集成电路的光刻加工；
工作原理：根据德布罗意波粒二相性原理；
当质子运行的速度，v＜＜C(光速)时，即相对论效应忽略不计时，对于一般显微镜质子、可不用考虑相对论效应；
mv2/2＝eU
λ＝h/p＝h/(m0v)
(1)对于电子m电子＝9.1*10-31
λ电子＝h/(2em电子U)1/2＝1.225/U1/2(nm)，U为加速电压
(2)对于质子m质子＝1.67×10-27
λ质子＝h/(2em质子U)1/2＝0.0286/U1/2(nm)，U为加速电压
对于同样的波长质子显微镜的加速电压只需要电子显微镜1/43的加速电压就可以达到同样的效果；对于同样的加速电压，质子显微镜比电子显微镜的分辨率提高43倍；氢原子实即为质子，体积小，比氢原子的体积小得多，带有电荷，便于电场、磁场对质子进行控制，如质子束的聚集、电磁透镜对质子束的调制，实现对样品进行放大。
优选实例2：
系统构成：如图1所示，平台包括：氢气存储罐或氢气发生器(101)、质子发生器(102)、质子束加速部件(103)、质子筛选部件(115)、聚焦扫描部件(104)、光阑(105)、二次背射探测器(106)、样品杆(107)、电磁放大透镜1(108)、电磁放大透镜2(109)、球差校正部件(110)、成像板或CCD或能谱探测器(111)、质子回收部件(112)、图像处理部件或计算机(113)、真空系统(114)；
本优选实例仅画了电磁放大透镜1(108)、电磁放大透镜2(109)两级透镜；对质子进行放大可以是只有一级放大透镜，即只有电磁放大透镜1(108)；也可以有多级放大透镜构成；
氢气存储罐或氢气发生器(101)提供氢气；氢气送给质子发生器(102)，质子发生器(102)将氢气通过辉光放电的高速电子撞击，形成质子；质子送到加速部件(103)对质子束进行加速；加速后的送给质子筛选部件(115)，质子筛选部件(115)通过电场、磁场筛选质子；加速、筛选后的质子流经过聚焦控制部件(104)，对质子流进行聚焦；加速、筛选、聚焦后的质子束通过光阑(105)；通过光阑(105)的质子束，透过样片杆上的样品；经过电磁放大透镜1(108)，将样品形成一个放大的实像；电磁放大透镜1(108)的实像，经过电磁放大透镜2(109)再次放大，形成更大的实像；
经过球差校正部件(110)，对图像进行球差校正，形成更清晰的质子流图像；质子流图像在成像板或CCD或能谱探测器(111)成像；质子流图像经过成像板转换为可见光图像，图像成像板可采用无机晶体感应板，如，掺钛的碘化钠晶体感应板、掺钛的碘化铯晶体感应板、掺银的硫化锌晶体感应板，氧化镓钡晶体感应板、锗酸铋晶体感应板、碘化铯晶体感应板、氟化钡晶体感应板、掺铈锂玻璃晶体感应板；但不限于以上无机晶体感应板；有机晶体感应板：如，蒽晶体感应板、有机液体感应板、塑料感应板，但不限于以上有机晶体感应板；转换为可见光图像，由光学系统显示，光学图像经过CMOS图像传感器或CCD传感器转换为视频流，图像处理部件或计算机(113)供计算机存储，显示，数据处理；或质子流图像直接在CCD上成像，将图像视频流送到图像处理部件或计算机(113)供计算机进行存储、显示、数据处理；或质子流轰击能谱探测器(111)，利用能谱探测器测试质子的能量；
质子回收部件(112)将成像后的质子转换为氢气进行回收；
真空系统(114)对质子显微镜内部抽真空，保证质子在运行过程中受到影响最小，保证质子图像的清晰，同时减少气体对平台部件氧化；
二次背射探测器(106)探测从样品上反射过来的质子，从而构成质子扫描显微镜；
或二次背射探测器(106)探测质子从样品上撞击出来电子的能量，用于过程质子扫描显微镜；
或二次背射探测器(106)探测质子从样品上撞击出来电子的能量，用于对样品物质的定量、定性分析；
质子质量较大，利用质子束轰击样品，可将样品刻蚀，将样品按要求进行加工；
质子束波长短，利用质子束刻蚀光刻胶，实现纳米和亚纳米的集成电路光刻。
优选实例3：
如图2所示为质子显微镜的放大、球差校正原理框图；电磁放大透镜A1(201)、球差校正部件A1(202)、电磁放大透镜A2(203)、球差校正部件A2(204)、电磁放大透镜An(205)、球差校正部件An(206)；电磁放大透镜A1(201)由球差校正部件A1(202)校正，减少放大系统形成的球差失真；电磁放大透镜A2(203)由球差校正部件A2(204)校正，减少放大系统形成的球差失真；电磁放大透镜An(205)由球差校正部件An(206)校正，减少放大系统形成的球差失真。
优选实例4：
利用氢气产生质子束，利用氢气在电子流的轰击下形成质子和电子，质子在电压作用下加速，生成质子流；
如图3所示质子流产生及加速原理示意图，质子发生器(102)由310为质子发生器外壳；辉光电子产生极板1(305)、辉光电子产生极板2(307)；氢气输入口(306)；质子流输出口(308)组成；
氢气输入口(306)连接氢气存储罐或氢气发生器(101)；质子输出口(308)连接质子加速部件(103)；
氢气存储罐或氢气发生器(101)连接氢气输入口(306)，为质子发生器(310)提供氢气；
在辉光电子产生极板1(305)、辉光电子产生极板2(307)上加上高压、在辉光电子产生极板1(305)与辉光电子产生极板2(307)产生辉光放电，辉光放电的电子与306口输入的氢气碰撞，将氢气碰撞为质子和电子；质子在电场的作用下经过质子输出口(308)输出，进入质子加速部件(103)进行加速；
或质子发生器(102)可使用放射源产生质子束；
质子加速部件(103)由质子加速栅1(301)、质子加速栅2(302)、质子加速栅3(303)、质子加速栅n(304)组成；
质子加速栅1(301)，质子加速栅2(302)，质子加速栅3(303)、质子加速栅n(304)；加速栅1(301)与加速栅2(302)之间有dV的电势差(电压)；加速栅2(302)与加速栅3(303)之间有dV的电势差(电压)；加速栅3(303)与加速栅n(304)之间有了(n-3)dV的电势差(电压)；将质子加速；
本案例中质子发生器(310)与加速栅1(301)之间电压为dV；加速栅之间的加速电压均相同；
或质子发生器外壳(310)与加速栅1(301)之间电压、加速栅之间的电压，也可完全不相同；
或质子发生器外壳(310)与加速栅1(301)之间电压、加速栅之间的电压，也可部分相同，部分不同；
加速后的质子流由质子输出口(309)口射出；进入质子速度筛选，对质子进行筛选。
如图4所示，质子速度筛选：质子筛选部件由质子流输入接口(402)、外加磁场(401)、控制极板(404)、控制极板(405)、质子束输出接口(403)组成；质子筛选部件(115)连接质子流输入接口(402)；
质子流输入接口(402)连接质子加速部件(103)的质子输出口(309)；输入的质子流在外加磁场(401)作用下会向上运动；控制极板(404)上加正电压、控制极板(405)上加负电压，在电场的作用下，质子会向下运动；控制外加磁场(401)，控制极板(404)和控制极板(405)电场强度，一定速度的质子仍将直线运动，其它速度的质子不能穿过质子输出接口(403)，将由质子和电子复合为氢气由真空系统(114)抽走；从而将相同速度的质子从质子流中筛选出来；筛选的出来的质子通过质子输出接口(403)送到聚焦扫描部件(104)；控制外加磁场(401)大小、控制控制极板(404)和控制极板(405)电场强度大小，控制筛选质子的速度；不能平行射出质子，吸收电子转变为氢气，由真空系统吸走。
如图5所示，质子束汇聚：质子束1(501)、质子束2(502)、质子束n1(503)、聚焦扫描线圈(504)类似CRT的互相垂直的两组电子偏转扫描线圈、或加上电磁线圈组成的电磁透镜、质子束4(505)、质子束5(506)、质子束n2(507)、汇聚点(508)；
质子聚焦扫描线圈(504)由水平偏转线圈，垂直偏转线圈两组线圈组成，类似CRT的电子偏转扫描线圈；将平行的质子束汇聚于一点；且能控制质子束的扫描；
通过改变水平线圈、垂直线圈中的电流大小及方向实现对电子束焦距的改变，即利用水平线圈、垂直线圈中的电流大小及方向调节质子焦距的长短；
或通过改变水平线圈、垂直线圈中的电流大小及方向，可实现质子束的聚焦，可调节焦距的长短，并能实现质子束聚焦点在平面上任意扫描；实现利用质子束根据要求持续轰击样品，将样品按照要求进行微加工，即实现质子束微加工功能；
质子束1(501)经过聚焦扫描线圈(504)将发生偏转，偏转为质子束4(505)；质子束2(502)经过聚焦扫描线圈(504)将发生偏转，偏转为质子束5(506)；质子束n1(503)经过聚焦扫描线圈(504)将发生偏转，偏转为质子束n2(506)；质子束4(505)、质子束5(506)、质子束n2(507)汇聚于汇聚点(508)；
通过改变水平线圈、垂直线圈中的电流大小及方向，可实现质子束的聚焦，可调节焦距的长短，并能实现质子束聚焦点在平面上任意扫描。
优选实例5：
质子透射显微功能：质子透过样品利用电磁透镜的放大作用，实现样品的透射显微分析；
利用氢气存储罐或氢气发生器(101)的氢气，氢气输送给质子发生器(102)，质子发生器(102)将氢气存储罐或氢气发生器(101)送来的氢气转换为质子流；质子流送到质子加速部件(103)对质子束进行加速；加速后的质子束送给质子筛选部件(115)，将相同速度质子的输出给聚焦扫描部件(104)，其余质子与电子复合生成氢气，由真空系统吸走；聚焦扫描部件(104)将质子筛选部件(115)送来的质子束进行聚焦，聚焦扫描部件(104)将聚焦的焦点控制在样品上，聚焦后的质子束通过光阑(105)，未聚焦的质子与电子复合生成氢气由真空系统吸走；通过光阑(105)的质子束穿透样品杆(107)上的样品；透射的质子流，经过电磁放大透镜1(108)，电磁放大透镜2(109)，几级电磁透镜的放大，利用球差校正部件(110)对放大的图像显微校正，质子束在感应板或CCD或能谱探测器(111)上成像；在感应板观察质子的成像图像，或在胶片上成像，或通过CCD或其它相机成像，将图像在计算机或胶片上显示；或通过CCD将图像转换为数据信号，在计算机硬盘或计算机云储存系统中储存数据，并在计算机显示器上显示，也可打印成图像供分析使用。
优选实例6：质子扫描显微功能：利用质子束扫描设定的样品表面区域，实现质子扫描显微图像显示；
利用氢气存储罐或氢气发生器(101)的氢气，氢气输送给质子发生器(102)，质子发生器(102)将氢气存储罐或氢气发生器(101)送来的氢气转换为质子流；质子束送到质子加速部件(103)对质子束进行加速；加速后的质子送给质子筛选部件(115)，将相同速度质子的输出给聚焦扫描部件(104)，其余质子与电子复合生成氢气，由真空系统吸走；聚焦扫描部件(104)将质子筛选部件(115)送来的质子束进行聚焦，聚焦扫描部件(104)在控制系统的控制下，将聚焦的焦点控制在样品上，并在设定的区域内扫描，质子束轰击样品杆(107)上的样品，样品在质子束的轰击下，样片表面的原子的价电子、或原子内部的电子被质子束轰击出样品，被轰击出的电子、或被样品反射的质子被二次背射探测器(106)测量；由聚焦扫描部件(104)控制质子束的扫描样品，在扫描过程中，二次背射探测器(106)测量探测扫描质子束轰击的电子的能量数据、质子的能量数据；将电子的能量数据或反射质子的能量数据、聚焦的质子束焦点位置数据信息一一对应，输送给计算机，由计算机根据能量的大小，及扫描位置还原样品的扫描图像，显示样品的扫描图像，及样品元素的表面的分布。
优选实例7：质子能谱分析功能：利用反射质子能谱分析，定量、定性对样品的成分进行测量和分析，利用质子流于轰击样品上的电子实现样品的成分分析；
利用氢气存储罐或氢气发生器(101)的氢气，氢气输送给质子发生器(102)，质子发生器(102)将氢气存储罐或氢气发生器(101)送来的氢气转换为质子流；质子束送到质子加速部件(103)对质子束进行加速；加速后的质子送给质子筛选部件(115)，将相同速度质子的输出给聚焦扫描部件(104)，其余质子与电子复合生成氢气，由真空系统吸走；聚焦扫描部件(104)将质子筛选部件(115)送来的质子束进行聚焦，聚焦扫描部件(104)在控制系统的控制下，将聚焦的焦点控制在样品上，并在设定的区域内扫描，质子束轰击样品杆(107)上的样品，样品在质子束的轰击下，样片表面的原子的价电子、或原子内部的电子，被轰击出的电子被二次背射探测器(106)测量；质子轰击样品反射质子被二次背射探测器(106)测量；由聚焦扫描部件(104)控制质子束的扫描样品，将扫描过程中，二次背射探测器(106)探测样品外层价电子或内层的电子，根据二次背射探测器(106)测量电子的能量、或反射质子的能量，与扫描质子的位置信息一一对应，生成质子对样品表面的扫描图像；并根据激发的俄歇电子的能量，计算出样品元素的类型，含量；不断探测扫描质子束轰击的电子的能量，将二次背射探测器(106)测量的数据，以及聚焦的质子束的位置信息，输送给计算机；由计算机显示样品物质各种元素的表面分布图像；实现对样品物质元素定性、定量分析。
优选实例8：质子衍射谱功能：利用质子束透过样品晶体，在显示屏或CCD上显示衍射图样，对晶体的结构进行分析；
利用氢气存储罐或氢气发生器(101)的氢气，氢气输送给质子发生器(102)，质子发生器(102)将氢气存储罐或氢气发生器(101)送来的氢气转换为质子流；质子流送到质子加速部件(103)对质子束进行加速；加速后的质子束送给质子筛选部件(115)，将相同速度质子的输出给聚焦扫描部件(104)，其余质子与电子复合生成氢气，由真空系统吸走；聚焦扫描部件(104)将质子筛选部件(115)送来的质子束进行聚焦；聚焦扫描部件(104)将质子束聚焦于一点，焦点控制在样品上；或聚焦扫描部件(104)将质子束汇聚成一条线质子线聚焦样品上；或聚焦扫描部件(104)将质子束汇聚成其它图形的质子流聚焦样品上；透射的质子流经过样品的晶格透出，产生衍射斑点或衍射图样，衍射斑点或衍射图样在成像板或CCD成像，图像送供处理部件(113)或计算机存储、处理分析。
优选实例9：质子对原子核冲击能谱分析功能：利用质子束对样品原子核轰击，使原子核发出穆斯堡尔谱线，测量穆斯堡尔谱线的波长，分析物质的成分与结构，进行同位素的定性、定量分析；反射、透射质子的能量，分析原子核的成分、含量，分析同位素元素的成分、含量；
利用氢气存储罐或氢气发生器(101)的氢气，氢气输送给质子发生器(102)，质子发生器(102)将氢气存储罐或氢气发生器(101)送来的氢气转换为质子流；质子束送到质子加速部件(103)对质子束进行加速；加速后的质子送给质子筛选部件(115)，将相同速度质子的输出给聚焦扫描部件(104)，其余质子与电子复合生成氢气，由真空系统吸走；聚焦扫描部件(104)将质子筛选部件(115)送来的质子束进行聚焦，聚焦扫描部件(104)在控制系统的控制下，将聚焦的焦点控制在样品上，并在设定的区域内扫描，质子束轰击样品杆(107)上的样品，
样品在质子束的轰击下，样片表面的原子的价电子，或原子内层电子(俄歇电子)，被轰击出的电子被二次背射探测器(106)测量；利用二次背射探测器(106)测量反射质子的能量；同步利用成像板或CCD或能谱探测器(111)测量质子轰击样品的穆斯堡尔谱线波长；利用成像板或CCD或能谱探测器(111)的能谱探测器测量透射质子的能量；
轰击出的电子被二次背射探测器(106)测量值，或二次背射探测器(106)测量反射质子的能量值，或质子轰击样品的穆斯堡尔谱线波长，或成像板或CCD或能谱探测器(111)的能谱探测器测量透射质子的能量；前述的4个参数，或部分参数及对应的聚焦的焦点控制在样品上X轴、Y轴的坐标，一一对应输送给计算机；由图像处理部件或计算机(113)，计算出样品成分、含量，及样品表面的同元素成分、含量，显示样片表面的样品成分及分布、样品的同位素成分及分布，样品表面立体图，样品的晶体结构。
优选实例10：质子可控与样品分子结合可在样品分子外延或分子内部添加一个氢原子或多个氢原子：质子获得一个电子转变为氢原子，在样品分子外延或分子内部添加氢原子，生成新的物质；生成新物质，同时对加氢前后各种谱线的变化、显微结构的变化，分析添加的氢原子对物质的影响；
利用氢气存储罐或氢气发生器(101)的氢气，氢气输送给质子发生器(102)，质子发生器(102)将氢气存储罐或氢气发生器(101)送来的氢气转换为质子流；质子束送到质子加速部件(103)对质子束进行加速；加速后的质子送给质子筛选部件(115)，将相同速度质子的输出给聚焦扫描部件(104)，其余质子与电子复合生成氢气，由真空系统吸走；聚焦扫描部件(104)将质子筛选部件(115)送来的质子束进行聚焦，聚焦扫描部件(104)在控制系统的控制下，将聚焦的焦点控制在样品上，并在设定的区域内扫描，控制质子轰击样品杆(107)上的样品，样品在质子束的轰击下，在样品分子外部或分子内部添加氢原子：利用质子获得一个电子转变为氢原子，在样品分子外部或分子内部添加氢原子，生成新的物质，制成新的分子；同时对新分子和样品原分子进行的结构，发射谱、吸收谱发生变化用于物质的定性、定量分析。
优选实例11：质子束对样品的微纳加工功能：质子的质量大，质子束在聚焦系统控制下，利用质子束持续轰击样品，对样品进行微纳加工；
利用氢气存储罐或氢气发生器(101)的氢气，氢气输送给质子发生器(102)，质子发生器(102)将氢气存储罐或氢气发生器(101)送来的氢气转换为质子流；质子束送到质子加速部件(103)对质子束进行加速；加速后的质子送给质子筛选部件(115)，将相同速度质子的输出给聚焦扫描部件(104)，其余质子与电子复合生成氢气，由真空系统吸走；聚焦扫描部件(104)将质子筛选部件(115)送来的质子束进行聚焦，聚焦扫描部件(104)在控制系统的控制下，将聚焦的焦点控制在样品上，并在设定的区域内扫描，质子束轰击样品杆(107)上的样品，按加工要求控制质子束对样品的持续不断的轰击，轰击掉部分样品的原子，实现用质子束对样品进行微纳加工。
优选实例12：质子束光刻功能：现在集成电路的加工线宽越来越小，质子束实物粒子的波长短，可用于集成电路的光刻，实现纳米级、亚纳米级的集成电路的光刻加工；
利用氢气存储罐或氢气发生器(101)的氢气，氢气输送给质子发生器(102)，质子发生器(102)将氢气存储罐或氢气发生器(101)送来的氢气转换为质子流；质子束送到质子加速部件(103)对质子束进行加速；加速后的质子送给质子筛选部件(115)，将相同速度质子的输出给聚焦扫描部件(104)，其余质子与电子复合生成氢气，由真空系统吸走；聚焦扫描部件(104)将质子筛选部件(115)送来的质子束进行聚焦，聚焦扫描部件(104)在控制系统的控制下，将聚焦的焦点控制在样品上；使感光胶曝光，实现集成电路质子光刻功能；可用于集成电路的光刻，实现纳米级、亚纳米级的集成电路的光刻加工。
虽然结合附图对本发明的实施方式进行说明，但本领域普通技术人员可以在所附权利要求的范围内作出各种变形或修改，也可以本设计中的一部分。

Claims (10)

1.质子显微镜、波谱仪、能谱仪、微纳加工平台，其特征是：
平台包括：氢气存储罐或氢气发生器(101)、质子发生器(102)、质子束加速部件(103)、质子筛选部件(115)、聚焦扫描部件(104)、光阑(105)、二次背射探测器(106)、样品杆(107)、电磁放大透镜1(108)、电磁放大透镜2(109)、球差校正部件(110)、成像板或CCD或能谱探测器(111)、质子回收部件(112)、图像处理部件或计算机(113)以及真空系统(114)；
对质子进行放大是只有一级放大透镜或多级放大透镜构成，其中只有一级放大透镜即为电磁放大透镜1(108)；
氢气存储罐或氢气发生器(101)提供氢气；氢气送给质子发生器(102)，质子发生器(102)将氢气通过辉光放电的高速电子撞击，形成质子；质子送到加速部件(103)对质子束进行加速；加速后的送给质子筛选部件(115)，质子筛选部件(115)通过电场和磁场筛选质子；加速和筛选后的质子流经过聚焦控制部件(104)，对质子流进行聚焦；经过加速、筛选和聚焦后的质子束通过光阑(105)；通过光阑(105)的质子束，透过样片杆上的样品；经过电磁放大透镜1(108)，将样品形成一个放大的实像；电磁放大透镜1(108)的放大实像，经过电磁放大透镜2(109)再次放大，形成更大的实像；
经过球差校正部件(110)，对图像进行球差校正，形成更清晰的质子流图像；质子流图像在成像板或CCD或能谱探测器(111)成像；质子流图像经过成像板转换为可见光图像，图像成像板采用掺钛的碘化钠晶体感应板、掺钛的碘化铯晶体感应板、掺银的硫化锌晶体感应板、氧化镓钡晶体感应板、锗酸铋晶体感应板、碘化铯晶体感应板、氟化钡晶体感应板、掺铈锂玻璃晶体感应板的无机晶体感应板；或者蒽晶体感应板、有机液体感应板、塑料感应板的有机晶体感应板；转换为可见光图像，由光学系统显示，光学图像经过CMOS图像传感器或CCD传感器转换为视频流，图像处理部件或计算机(113)供计算机存储、显示和数据处理；或质子流图像直接在CCD上成像，将图像视频流送到图像处理部件或计算机(113)供计算机进行存储、显示和数据处理；或质子流轰击能谱探测器(111)，利用能谱探测器测试质子的能量；
质子回收部件(112)将成像后的质子转换为氢气进行回收；
真空系统(114)对质子显微镜内部抽真空，保证质子在运行过程中受到影响最小，保证质子图像的清晰，同时减少气体对平台部件氧化；
二次背射探测器(106)探测从样品上反射过来的质子，从而构成质子扫描显微镜；
或二次背射探测器(106)探测质子从样品上撞击出来电子的能量，用于质子扫描显微镜；
或二次背射探测器(106)探测质子从样品上撞击出来电子的能量，用于对样品物质的定量和定性分析；
质子质量较大，利用质子束轰击样品，将样品刻蚀，将样品按要求进行加工；
质子束波长短，利用质子束刻蚀光刻胶，实现纳米和亚纳米的集成电路光刻；
本平台利用质子束完成的微纳加工；纳米或亚纳米光刻；样品定性和定量成分分析；同位素定性和定量分析；样品微观显微分析；样品可控添加氢原子进行样品改造的完整系统；
利用电子轰击氢气产生质子流，利用电场和磁场控制电子束方向；利用电磁透镜控制质子束汇聚；质子实物粒子的质量比电子大，同样的运行速度下质子实物粒子的德意罗布波长更短，从而提高扫描质子显微镜和透射质子显微镜的分辨率，降低显微镜的加速电压，降低成本，减小显微镜的体积，同时降低显微镜的运营费用；
利用氢气产生质子流，利用电场和磁场控制质子束；实现质子的加速，质子速度筛选；
质子透射显微功能：质子透过样品利用电磁透镜的放大作用，实现样品透射显微分析；
质子扫描显微功能：利用质子束扫描样品表面实现质子扫描显微图像显示；
质子能谱分析功能：利用反射质子能谱分析，定量和定性对样品的成分进行测量和分析，利用质子流于轰击样品上的电子实现样品的成分分析；
质子衍射谱功能：利用质子束透过样品晶体，在显示屏或CCD上显示衍射图样，对晶体的结构进行分析；
质子对原子核冲击能谱分析功能：利用质子束对样品原子核轰击，使原子核发出穆斯堡尔谱线，测量穆斯堡尔谱线的波长，分析物质的成分与结构，分析同位素的定性和定量分析；反射或透射质子的能量，分析原子核的成分和含量，分析同位素元素的成分和含量；
质子可控与样品分子结合在样品分子外延或分子内部添加一个氢原子或多个氢原子：利用质子获得一个电子转变为氢原子，在样品分子外延或分子内部添加氢原子，生成新的物质；同时对完成加氢前后各种谱线的变化或显微结构的变化，分析添加的氢原子对物质的影响；
质子束对样品的微纳加工功能：质子的质量大，质子束在聚焦系统控制下，利用质子束持续轰击样品，对样品进行微纳加工；
质子束光刻功能：现在集成电路的加工线宽越来越小，质子束实物粒子的波长短，用于集成电路的光刻，实现纳米级或亚纳米级的集成电路的光刻加工。
2.根据权利要求1所述的质子显微镜、波谱仪、能谱仪、微纳加工平台，其特征是：
质子显微镜、波谱仪、能谱仪、微纳加工平台包括：电磁放大透镜A1(201)、球差校正部件A1(202)、电磁放大透镜A2(203)、球差校正部件A2(204)、电磁放大透镜An(205)、球差校正部件An(206)；电磁放大透镜A1(201)由球差校正部件A1(202)校正，减少放大系统形成的球差失真；电磁放大透镜A2(203)由球差校正部件A2(204)校正，减少放大系统形成的球差失真；电磁放大透镜An(205)由球差校正部件An(206)校正，减少放大系统形成的球差失真；
利用氢气产生质子束，利用氢气在电子流的轰击下形成质子和电子，质子在电压作用下加速，生成质子流；
质子发生器(102)由质子发生器外壳(310)、辉光电子产生极板1(305)、辉光电子产生极板2(307)、氢气输入口(306)和质子流输出口(308)组成；
氢气输入口(306)连接氢气存储罐或氢气发生器(101)；质子输出口(308)连接质子加速部件(103)；
氢气存储罐或氢气发生器(101)连接氢气输入口(306)，为质子发生器(102)提供氢气；
在辉光电子产生极板1(305)和辉光电子产生极板2(307)上加上高压，在辉光电子产生极板1(305)与辉光电子产生极板2(307)产生辉光放电，辉光放电的电子与306口输入的氢气碰撞，将氢气碰撞为质子和电子；质子在电场的作用下经过质子输出口(308)输出，进入质子加速部件(103)进行加速；
或质子发生器(102)使用放射源产生质子束；
质子加速部件(103)由质子加速栅1(301)、质子加速栅2(302)、质子加速栅3(303)和质子加速栅n(304)组成；
质子加速栅1(301)，质子加速栅2(302)，质子加速栅3(303)、质子加速栅n(304)；加速栅1(301)与加速栅2(302)之间有dV的电势差(电压)；加速栅2(302)与加速栅3(303)之间有dV的电势差(电压)；加速栅3(303)与加速栅n(304)之间有了(n-3)dV的电势差(电压)；电场将质子加速；
质子发生器(102)与加速栅1(301)之间电压为dV；加速栅之间的加速电压均相同；
或质子发生器(102)与加速栅1(301)之间电压、加速栅之间的电压，完全不相同；
或质子发生器(102)与加速栅1(301)之间电压、加速栅之间的电压，也部分相同，部分不同；
加速后的质子流由质子输出口(309)口射出；进入质子速度筛选，对质子进行筛选；
质子速度筛选：质子筛选部件由质子流输入接口(402)、外加磁场(401)、控制极板(404)、控制极板(405)、质子束输出接口(403)组成；质子筛选部件(115)连接质子流输入接口(402)；
质子流输入接口(402)连接质子加速部件(103)的质子输出口(309)；输入的质子流在外加磁场(401)作用下会向上运动；控制极板(404)上加正电压并且在控制极板(405)上加负电压，在电场的作用下，质子会向下运动；控制外加磁场(401)，并且控制极板(404)和控制极板(405)电场强度，一定速度的质子仍将直线运动，其它速度的质子不能穿过质子输出接口(403)，将由质子和电子复合为氢气由真空系统(114)抽走；从而将相同速度的质子从质子流中筛选出来；筛选的出来的质子通过质子输出接口(403)送到聚焦扫描部件(104)；控制外加磁场(401)大小，控制控制极板(404)和控制极板(405)电场强度大小，控制筛选质子的速度；不能平行射出质子，吸收电子转变为氢气，由真空系统吸走；
质子束汇聚：质子束1(501)、质子束2(502)、质子束n1(503)、聚焦扫描线圈(504)、质子束4(505)、质子束5(506)、质子束n2(507)、汇聚点(508)；
质子聚焦扫描线圈(504)由水平偏转线圈，垂直偏转线圈两组线圈组成；将平行的质子束汇聚于一点；且能控制质子束的扫描；
通过改变水平线圈和垂直线圈中的电流大小及方向实现对电子束焦距的改变，即利用水平线圈和垂直线圈中的电流大小及方向调节质子焦距的长短；
或通过改变水平线圈和垂直线圈中的电流大小及方向，实现质子束的聚焦，调节焦距的长短，并能实现质子束聚焦点在平面上任意扫描；实现利用质子束根据要求持续轰击样品，将样品按照要求进行微加工，即实现质子束微加工功能；
质子束1(501)经过聚焦扫描线圈(504)将发生偏转，偏转为质子束4(505)；质子束2(502)经过聚焦扫描线圈(504)将发生偏转，偏转为质子束5(506)；质子束n1(503)经过聚焦扫描线圈(504)将发生偏转，偏转为质子束n2(506)；质子束4(505)、质子束5(506)、质子束n2(507)汇聚于汇聚点(508)；
通过改变水平线圈和垂直线圈中的电流大小及方向，实现质子束的聚焦，调节焦距的长短，并能实现质子束聚焦点在平面上任意扫描。
3.根据权利要求1所述的质子显微镜、波谱仪、能谱仪、微纳加工平台，其特征是：
质子透射显微功能：质子透过样品利用电磁透镜的放大作用，实现样品的透射显微分析；
利用氢气存储罐或氢气发生器(101)的氢气，氢气输送给质子发生器(102)，质子发生器(102)将氢气存储罐或氢气发生器(101)送来的氢气转换为质子流；质子流送到质子加速部件(103)对质子束进行加速；加速后的质子束送给质子筛选部件(115)，将相同速度质子的输出给聚焦扫描部件(104)，其余质子与电子复合生成氢气，由真空系统吸走；聚焦扫描部件(104)将质子筛选部件(115)送来的质子束进行聚焦，聚焦扫描部件(104)将聚焦的焦点控制在样品上，聚焦后的质子束通过光阑(105)，未聚焦的质子与电子复合生成氢气由真空系统吸走；通过光阑(105)的质子束穿透样品杆(107)上的样品；透射的质子流，经过电磁放大透镜1(108)，电磁放大透镜2(109)，几级电磁透镜的放大，利用球差校正部件(110)对放大的图像显微校正，质子束在感应板或CCD或能谱探测器(111)上成像；在感应板观察质子的成像图像，或在胶片上成像，或通过CCD或其它相机成像，将图像在计算机或胶片上显示；或通过CCD将图像转换为数据信号，在计算机硬盘或计算机云储存系统中储存数据，并在计算机显示器上显示，打印成图像供分析使用。
4.根据权利要求1所述的质子显微镜、波谱仪、能谱仪、微纳加工平台，其特征是：
质子扫描显微功能：利用质子束扫描设定的样品表面区域，实现质子扫描显微图像显示；
利用氢气存储罐或氢气发生器(101)的氢气，氢气输送给质子发生器(102)，质子发生器(102)将氢气存储罐或氢气发生器(101)送来的氢气转换为质子流；质子束送到质子加速部件(103)对质子束进行加速；加速后的质子送给质子筛选部件(115)，将相同速度质子的输出给聚焦扫描部件(104)，其余质子与电子复合生成氢气，由真空系统吸走；聚焦扫描部件(104)将质子筛选部件(115)送来的质子束进行聚焦，聚焦扫描部件(104)在控制系统的控制下，将聚焦的焦点控制在样品上，并在设定的区域内扫描，质子束轰击样品杆(107)上的样品，样品在质子束的轰击下，样片表面的原子的价电子或原子内部的电子被质子束轰击出样品，被轰击出的电子或被样品反射的质子被二次背射探测器(106)测量；由聚焦扫描部件(104)控制质子束的扫描样品，在扫描过程中，二次背射探测器(106)测量探测扫描质子束轰击的电子的能量数据和质子的能量数据；将电子的能量数据或反射质子的能量数据和聚焦的质子束焦点位置数据信息一一对应，输送给计算机，由计算机根据能量的大小，及扫描位置还原样品的扫描图像，显示样品的扫描图像，及样品元素的表面的分布。
5.根据权利要求1所述的质子显微镜、波谱仪、能谱仪、微纳加工平台，其特征是：
质子能谱分析功能：利用反射质子能谱分析，定量和定性对样品的成分进行测量和分析，利用质子流于轰击样品上的电子实现样品的成分分析；
利用氢气存储罐或氢气发生器(101)的氢气，氢气输送给质子发生器(102)，质子发生器(102)将氢气存储罐或氢气发生器(101)送来的氢气转换为质子流；质子束送到质子加速部件(103)对质子束进行加速；加速后的质子送给质子筛选部件(115)，将相同速度质子的输出给聚焦扫描部件(104)，其余质子与电子复合生成氢气，由真空系统吸走；聚焦扫描部件(104)将质子筛选部件(115)送来的质子束进行聚焦，聚焦扫描部件(104)在控制系统的控制下，将聚焦的焦点控制在样品上，并在设定的区域内扫描，质子束轰击样品杆(107)上的样品，样品在质子束的轰击下，样片表面的原子的价电子或原子内部的电子，被轰击出的电子被二次背射探测器(106)测量；质子轰击样品反射质子被二次背射探测器(106)测量；由聚焦扫描部件(104)控制质子束的扫描样品，将扫描过程中，二次背射探测器(106)探测样品外层价电子或内层的电子，根据二次背射探测器(106)测量电子的能量或反射质子的能量，与扫描质子的位置信息一一对应，生成质子对样品表面的扫描图像；并根据激发的俄歇电子的能量，计算出样品元素的类型和含量；不断探测扫描质子束轰击的电子的能量，将二次背射探测器(106)测量的数据，以及聚焦的质子束的位置信息，输送给计算机；由计算机显示样品物质各种元素的表面分布图像；实现对样品物质元素定性和定量分析。
6.根据权利要求1所述的质子显微镜、波谱仪、能谱仪、微纳加工平台，其特征是：
质子衍射谱功能：利用质子束透过样品晶体，在显示屏或CCD上显示衍射图样，对晶体的结构进行分析；
利用氢气存储罐或氢气发生器(101)的氢气，氢气输送给质子发生器(102)，质子发生器(102)将氢气存储罐或氢气发生器(101)送来的氢气转换为质子流；质子流送到质子加速部件(103)对质子束进行加速；加速后的质子束送给质子筛选部件(115)，将相同速度质子的输出给聚焦扫描部件(104)，其余质子与电子复合生成氢气，由真空系统吸走；聚焦扫描部件(104)将质子筛选部件(115)送来的质子束进行聚焦；聚焦扫描部件(104)将质子束聚焦于一点，焦点控制在样品上；或聚焦扫描部件(104)将质子束汇聚成一条线质子线聚焦样品上；或聚焦扫描部件(104)将质子束汇聚成其它图形的质子流聚焦样品上；透射的质子流经过样品的晶格透出，产生衍射斑点或衍射图样，衍射斑点或衍射图样在成像板或CCD成像，图像送供图像处理部件或计算机(113)存储和处理分析。
7.根据权利要求1所述的质子显微镜、波谱仪、能谱仪、微纳加工平台，其特征是：
质子对原子核冲击能谱分析功能：利用质子束对样品原子核轰击，使原子核发出穆斯堡尔谱线，测量穆斯堡尔谱线的波长，分析物质的成分与结构，进行同位素的定性和定量分析；反射和透射质子的能量，分析原子核的成分和含量，分析同位素元素的成分和含量；
利用氢气存储罐或氢气发生器(101)的氢气，氢气输送给质子发生器(102)，质子发生器(102)将氢气存储罐或氢气发生器(101)送来的氢气转换为质子流；质子束送到质子加速部件(103)对质子束进行加速；加速后的质子送给质子筛选部件(115)，将相同速度质子的输出给聚焦扫描部件(104)，其余质子与电子复合生成氢气，由真空系统吸走；聚焦扫描部件(104)将质子筛选部件(115)送来的质子束进行聚焦，聚焦扫描部件(104)在控制系统的控制下，将聚焦的焦点控制在样品上，并在设定的区域内扫描，质子束轰击样品杆(107)上的样品；
样品在质子束的轰击下，样片表面的原子的价电子，或原子内层电子，被轰击出的电子被二次背射探测器(106)测量；利用二次背射探测器(106)测量反射质子的能量；同步利用成像板或CCD或能谱探测器(111)测量质子轰击样品的穆斯堡尔谱线波长；利用成像板或CCD或能谱探测器(111)的能谱探测器测量透射质子的能量；
轰击出的电子被二次背射探测器(106)测量值，或二次背射探测器(106)测量反射质子的能量值，或质子轰击样品的穆斯堡尔谱线波长，或成像板或CCD或能谱探测器(111)的能谱探测器测量透射质子的能量；前述的4个参数，或部分参数及对应的聚焦的焦点控制在样品上X轴和Y轴的坐标，一一对应输送给计算机；由图像处理部件或计算机(113)，计算出样品成分和含量，及样品表面的同元素成分和含量，显示样片表面的样品成分及分布和样品的同位素成分及分布，样品表面立体图，样品的晶体结构。
8.根据权利要求1所述的质子显微镜、波谱仪、能谱仪、微纳加工平台，其特征是：
质子定向与样品特定的分子结合在样品分子外延或分子内部添加一个氢原子或多个氢原子：质子获得一个电子转变为氢原子，在样品分子上添加氢原子，生成新的物质；质子显微镜、波谱仪、能谱仪、微纳加工平台对加氢前后各种谱线的变化和显微结构的变化，分析生成新的物质中添加的氢原子对物质的影响；
利用氢气存储罐或氢气发生器(101)的氢气，氢气输送给质子发生器(102)，质子发生器(102)将氢气存储罐或氢气发生器(101)送来的氢气转换为质子流；质子束送到质子加速部件(103)对质子束进行加速；加速后的质子送给质子筛选部件(115)，将相同速度质子的输出给聚焦扫描部件(104)，其余质子与电子复合生成氢气，由真空系统吸走；聚焦扫描部件(104)将质子筛选部件(115)送来的质子束进行聚焦，聚焦扫描部件(104)在控制系统的控制下，将聚焦的焦点控制在样品上，并在设定的区域内扫描，控制质子轰击样品杆(107)上的样品，样品在质子束的轰击下，在样品分子外部或分子内部添加氢原子：利用质子获得一个电子转变为氢原子，在样品分子外部或分子内部添加氢原子，生成新的物质，制成新的分子；同时对新样品进行的结构，发射谱和吸收谱进行测定。
9.根据权利要求1所述的质子显微镜、波谱仪、能谱仪、微纳加工平台，其特征是：
质子束对样品的微纳加工功能：质子的质量大，质子束在聚焦系统控制下，利用质子束持续轰击样品，对样品进行微纳加工；
利用氢气存储罐或氢气发生器(101)的氢气，氢气输送给质子发生器(102)，质子发生器(102)将氢气存储罐或氢气发生器(101)送来的氢气转换为质子流；质子束送到质子加速部件(103)对质子束进行加速；加速后的质子送给质子筛选部件(115)，将相同速度质子的输出给聚焦扫描部件(104)，其余质子与电子复合生成氢气，由真空系统吸走；聚焦扫描部件(104)将质子筛选部件(115)送来的质子束进行聚焦，聚焦扫描部件(104)在控制系统的控制下，将聚焦的焦点控制在样品上，并在设定的区域内扫描，质子束轰击样品杆(107)上的样品，按加工要求控制质子束对样品的持续不断的轰击，轰击掉部分样品的原子，实现用质子束对样品进行微纳加工。
10.根据权利要求1所述的质子显微镜、波谱仪、能谱仪、微纳加工平台，其特征是：
质子束光刻功能：现在集成电路的加工线宽越来越小，质子束实物粒子的波长短，用于集成电路的光刻，实现纳米级或亚纳米级的集成电路的光刻加工；
利用氢气存储罐或氢气发生器(101)的氢气，氢气输送给质子发生器(102)，质子发生器(102)将氢气存储罐或氢气发生器(101)送来的氢气转换为质子流；质子束送到质子加速部件(103)对质子束进行加速；加速后的质子送给质子筛选部件(115)，将相同速度质子的输出给聚焦扫描部件(104)，其余质子与电子复合生成氢气，由真空系统吸走；聚焦扫描部件(104)将质子筛选部件(115)送来的质子束进行聚焦，聚焦扫描部件(104)在控制系统的控制下，将聚焦的焦点控制在样品上；使感光胶曝光，实现集成电路质子光刻功能；用于集成电路的光刻，实现纳米级或亚纳米级的集成电路的光刻加工。
CN201710122303.4A 2017-02-21 2017-02-21 质子显微镜、波谱仪、能谱仪、微纳加工平台 Active CN106876235B (zh)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201710122303.4A CN106876235B (zh) 2017-02-21 2017-02-21 质子显微镜、波谱仪、能谱仪、微纳加工平台
PCT/CN2017/000252 WO2018152658A1 (zh) 2017-02-21 2017-03-24 质子显微镜、波谱仪、能谱仪、微纳加工平台

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201710122303.4A CN106876235B (zh) 2017-02-21 2017-02-21 质子显微镜、波谱仪、能谱仪、微纳加工平台

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN106876235A CN106876235A (zh) 2017-06-20
CN106876235B true CN106876235B (zh) 2019-01-01

Family

ID=59169563

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201710122303.4A Active CN106876235B (zh) 2017-02-21 2017-02-21 质子显微镜、波谱仪、能谱仪、微纳加工平台

Country Status (2)

Country Link
CN (1) CN106876235B (zh)
WO (1) WO2018152658A1 (zh)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2722620C1 (ru) * 2019-09-16 2020-06-02 Российская Федерация, от имени которой выступает Государственная корпорация по атомной энергии "Росатом" (Госкорпорация "Росатом") Способ получения и обработки изображений, сформированных с помощью протонного излучения

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102001615A (zh) * 2010-09-02 2011-04-06 浙江大学 一种高聚物纳流控芯片的制备方法
CN102119585A (zh) * 2008-05-22 2011-07-06 弗拉迪米尔·叶戈罗维奇·巴拉金 带电粒子癌症疗法患者定位的方法和装置
CN105911681A (zh) * 2016-06-28 2016-08-31 顾士平 高分辨率X射线、γ射线、电子射线显微镜

Family Cites Families (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH11250850A (ja) * 1998-03-02 1999-09-17 Hitachi Ltd 走査電子顕微鏡及び顕微方法並びに対話型入力装置
US20080017805A1 (en) * 2004-01-09 2008-01-24 Hiroyuki Takahashi Particle Detection Device And Particle Detection Method
US20070002336A1 (en) * 2005-06-30 2007-01-04 Asml Netherlands B.V. Metrology apparatus, lithographic apparatus, process apparatus, metrology method and device manufacturing method
CN100456136C (zh) * 2005-12-02 2009-01-28 上海微电子装备有限公司 一种步进扫描投影光刻机多总线时序同步控制方法
EP2166557A1 (en) * 2008-09-22 2010-03-24 FEI Company Method for correcting distortions in a particle-optical apparatus
JP5712074B2 (ja) * 2011-07-20 2015-05-07 株式会社日立ハイテクノロジーズ 走査透過電子顕微鏡
JP5743950B2 (ja) * 2012-04-27 2015-07-01 株式会社日立ハイテクノロジーズ 走査電子顕微鏡
EP2738786A1 (en) * 2012-11-29 2014-06-04 Fei Company Method of performing tomographic imaging of a sample in a charged-particle microscope
EP2827357A1 (en) * 2013-07-18 2015-01-21 Fei Company Magnetic lens for focusing a beam of charged particles

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102119585A (zh) * 2008-05-22 2011-07-06 弗拉迪米尔·叶戈罗维奇·巴拉金 带电粒子癌症疗法患者定位的方法和装置
CN102001615A (zh) * 2010-09-02 2011-04-06 浙江大学 一种高聚物纳流控芯片的制备方法
CN105911681A (zh) * 2016-06-28 2016-08-31 顾士平 高分辨率X射线、γ射线、电子射线显微镜

Also Published As

Publication number Publication date
CN106876235A (zh) 2017-06-20
WO2018152658A1 (zh) 2018-08-30

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US7598497B2 (en) Charged particle beam scanning method and charged particle beam apparatus
US7039157B2 (en) X-ray microscope apparatus
US8183526B1 (en) Mirror monochromator for charged particle beam apparatus
JPH11148905A (ja) 電子ビーム検査方法及びその装置
US8334508B1 (en) Mirror energy filter for electron beam apparatus
US2257774A (en) Electronic-optical device
JP6666627B2 (ja) 荷電粒子線装置、及び荷電粒子線装置の調整方法
JP6620170B2 (ja) 荷電粒子線装置およびその光軸調整方法
US20190311880A1 (en) Electron energy loss spectroscopy with adjustable energy resolution
KR20110123679A (ko) 분산 보상을 갖는 전자 빔 디바이스, 및 이의 동작 방법
JP2018088393A (ja) 飛行時間型荷電粒子分光学
KR100443761B1 (ko) 하전 입자 장치
JP3979945B2 (ja) 電子分光系を有した電子線装置
JP2001035434A (ja) エネルギ分解及び角度分解電子分光用の結像装置、その方法及び分光器
CN106876235B (zh) 质子显微镜、波谱仪、能谱仪、微纳加工平台
JP2019035744A (ja) 透過型荷電粒子顕微鏡における回折パターン検出
US11024483B2 (en) Transmission charged particle microscope with adjustable beam energy spread
US7388198B2 (en) Electron microscope
US9595417B2 (en) High resolution charged particle beam device and method of operating the same
US20160013012A1 (en) Charged Particle Beam System
CN113471044A (zh) 具有电子能量损失光谱检测器的透射带电粒子显微镜
JP3943832B2 (ja) 基板検査装置およびその制御方法
JP7396954B2 (ja) 荷電粒子線装置
JP4048925B2 (ja) 電子顕微鏡
JP3707129B2 (ja) 投影型荷電粒子ビーム装置およびその方法

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant