DE1615473A1

DE1615473A1 - Device for processing workpieces with a beam of charged particles

Info

Publication number: DE1615473A1
Application number: DE19671615473
Authority: DE
Inventors: Best Stanley Gordon
Original assignee: United Aircraft Corp
Current assignee: Raytheon Technologies Corp
Priority date: 1966-12-14
Filing date: 1967-12-09
Publication date: 1970-06-25
Also published as: FR1549697A; US3406273A; CH468077A

Description

Anmelder: United AircraftCorporation, USlApplicant: United Aircraft Corporation, USl

Vorrichtung zur Bearbeitung von Werkstücken mit einem Strahl geladener PartikelDevice for processing workpieces with a beam of charged particles

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Bearbeitung.von Werkstücken jnit einem¹Strahl geladener Partikel, bei der eine Sichtlinie zwischen der Auftreffsteile des Partikelstrahls und der Strahlkanone ausgeschlossen ist» Die Erfindung bezieht ι sich dabei auf eine Schutzvorrichtung für eine Elektronenkanone. Spezieller betrifft die Erfindung eine Vorrichtung zur magnetischen Ablenkung eines Elektronenstrahls" mit Hilfe einer Anordnung, die sich zwischen der strahlerzeugenden Quelle und dem Werkstück befindet, auf das der Elektronenstrahl gerichtet ist, ■._";".. ^; The invention relates to a device for Bearbeitung.von workpieces jnit ¹ a beam of charged particles is excluded in which a line of sight between the Auftreffsteile of the particle beam and the beam gun "The invention relates ι thereby to a protection device for an electron gun. More particularly, the invention relates to a device for magnetically deflecting an electron beam "by means of an arrangement which is located between the beam-generating source and the workpiece at which the electron beam is directed, ■ ._";"..^;

Da die an einem mit Hilfe eines Elektronenstrahls bearbeiteten Werkstück entstehenden Dämpfe sich fm wesentlichen geradlinig ausbreiten, erscheint es zweckmäßig^ den Elektronenstrahl mitBecause they worked on one with the help of an electron beam The vapors produced by the workpiece are essentially straight spread, it seems expedient ^ to use the electron beam

Hilfe eines Konstruktionselementes abzulenken, welches zwischen der Elektronenquelle und dem Werkstück angeordnet ist. Mit einer solchen Konstruktion läßt sich die Zerstörungswirkung der Dämpfe auf die Elektronenquelle vermindern, weil die Dämpfe bevorzugt auf dem Zwischengeschäften Bauelement niedergeschlagen werden und dadurch die Elektronenquelle nicht erreichen könnetivTo deflect the help of a construction element, which between the electron source and the workpiece is arranged. With such a construction, the destructive effect of the vapors on the electron source because the vapors are preferred to be put down on the intermediate business component and thereby not being able to reach the electron source

Die vorliegende Erfindung betrifft ein anpassungsfähiges, wenig kostspieliges magnetisches Ablenksystem zum Ausschließen des geraden Sichtweges zwischen einem Werkstück und einer Elektronenquelle. The present invention relates to an adaptable, little expensive magnetic deflection system to eliminate the straight line of sight between a workpiece and an electron source.

In der einfachsten Form bekannter Ablenkungssysteme zur Beseitigung der direkten Sichtlinie wird eine einzige Ablenkspule zur Krümmung des Elektronenstrahls unter einem speziellen Winkel ö verwendet. Um die Ablenkung des Strahls konstant zu halten, während sieh, die Strahlbeschleunigungsspannung ändert, wird hierbei eine komplizierte elektrische A^lenkungsschaltung erforderlich, damit der Strahl auf der gewünschten Auftreffstelle des Werkstückes festgehalten werden kann. Jede Welle oder Instabilität der die Ablenkung hervorrufenden Signalgröße oder der Beschleunigungsspannung bewirken sonst eine sehr unerwünschte Bewegung der Auftreffstelle des Elektronenstrahls. Sofern die Schaltung für die Ablenkungsspule nicht sehr schnell auf Änderungen der Strahlbeschleunigungsspannung ansprechen kann, wird der ' Elektronenstrahl in jedem Falle abgelenkt, wenn irgendwelche ; Übergangsbedingungen auftreten. Ein wesentlicher Nachteil dieser vorbekannten Si^hXkrümungsvorrichtungef sind die Kosten und; j die Komplikation; der erforderlichen elektronischen Regelschal- ι tungen. Us sind ferner verschiedene Vorrichtungen vorgeschlagen - In the simplest form of known deflection systems for eliminating the direct line of sight, a single deflection coil is used to bend the electron beam at a specific angle δ. In order to keep the deflection of the beam constant while the beam acceleration voltage changes, a complicated electrical steering circuit is required so that the beam can be held at the desired point of impact on the workpiece. Any wave or instability of the signal variable causing the deflection or of the acceleration voltage otherwise cause a very undesirable movement of the point of impact of the electron beam. Unless the circuit for the deflection coil can respond very quickly to changes in the beam acceleration voltage, the electron beam will be deflected in any case, if any; Transitional conditions occur. A major disadvantage of this previously known Si ^ hXkrümungsvorrichtungef are the costs and; j the complication; the necessary electronic control circuits. Various devices are also proposed -

worden^üm den UaJnpffiiiß;düröh den Kathodenbereich zu vei^indern#< EietzK ist beispielsweise die ÜSA-Patentsetirift 2 944 172 als vergleichbarer Stand der Technik zu beachten.In order to modify the cathode area , for example, the ÜSA Patent No. 2 944 172 must be observed as a comparable state of the art.

Die vorliegende Brfin€img Beschreibt ein magn system» welches <lies direkte Sichtlinie zwischen Kathode und , Werkstück verJäei&et mad keine besonders aufwendigen Begelsehaltuögen benötigt« dieses »iag^etisehe Ibllenkunssys-teui ist dabei gegfntiber Scawankungen der BesGMeunigungsspanmmg imempfind-Hchi, Bas Kennzeichnende der Erfindung ist "darin zu; 3ehen, daß ■öin-magnetisohes Abienkelement derart -ausgebiXdet ist, daß der Partikelstrahl durch mindestens zwei luft spalte Mt entgegengesetzter fiiohtuhg der Hugaetiachsn;Feldstärke hiniufohtritts -waä ^flwM ©in.-Ssagi^bl^dkötück jQtgesefoea i#t_? welches die Stralilkanon« gegön iie an 'der tof traff stölle Iss -■ Partikel- ^; straüts er^mjgten Dämpfe.absöMat önd im aindgst$ns einen desThe present document describes a magn system "which" reads a direct line of sight between the cathode and the workpiece and does not require any particularly elaborate controls is "therein to; 3ehen that ■ ÖIN-magnetisohes Abienkelement is -ausgebiXdet such that the particle beam air by at least two column Mt opposite fiiohtuhg the Hugaetiachsn; field strength hiniufohtritts -waä ^f LWM © in.-Ssagi ^ bl ^ dkötück jQtgesefoea i # t _? which the Stralil canon "indulge in the tof traff stölle Eat - ■ Particle- ^;

JEt $9&&ma3.e äer Srf inäuiig Bollen. naelistslieöS in Betradatung von zwei Ausfl&rungsformön vollständiger dargestellt werden* In der einen Msfülirungsform &&w. Brfiüdtmg Mirol dia lirskt© Stohtlinie^-swiselitH-der Elektronen und dem MerkstücM iurcii die νJEt $ 9 && ma3.e äer Srf inäuiig Bollen. naelistslieöS can be presented more completely in consideration of two forms of embodiment * In one form of embodiment && w. Brfiüdtmg Mirol dia lirskt © Stohtlinie ^ -swiselitH- of the electrons and the MerkstücM iurcii the ν

-. ι ·■■ V- -v ^: -.- ■;■ V-: =.: — 4- -. ι · ■■ V- -v ^: -.- ■; ■ V-: = .: - 4-

BADORSGJNALBADORSGJNAL

Anwendung von drei Permanentmagneten ausgeschaltet, welche den Strahl aus seiner ursprünglichen Achsenlage um ein Dampfablenkstück herum auslenken und dann wieder in die ursprüngliche Originalachslage zurückführen. Das erste Magnetfeld erzeugt einen Ablenkungswinkel von b¹ , das zweite Magnetfeld krümmt den Strahl zur Achse zurück, mit einem Winkel von -2 θ ι und das dritte Magnetfeld krümmt den Strahl mit einem Winkel von θ ⁱⁿ ^ie Längsachse des Strahls. Zum besseren Verständnis der Erfindung und ihrer besonderen Vorteile'ist eine Zeichnung angeschlossen, wobei die gleichen Bezugsziffern in verschiedenen Figuren gleichartige Elemente-bezeichnen; darin zeigen:Use of three permanent magnets switched off, which deflect the beam from its original axis position around a steam deflector and then return it to the original axis position. The first magnetic field creates a deflection angle of b ¹ , the second magnetic field curves the beam back to the axis at an angle of -2 θ ι and the third magnetic field curves the beam at an angle of θ ^{in the} longitudinal axis of the beam. For a better understanding of the invention and its particular advantages, a drawing is attached, the same reference numbers denoting elements of the same type in different figures; show in it:

Fig. 1 eine Teilansicht einer ersten AusführungsformFig. 1 is a partial view of a first embodiment

der Erfindung,
Fig. 2 eine Ansicht des magnetischen Weges innerhalb derthe invention,
Fig. 2 is a view of the magnetic path within

magnetischen Ablenkungsvorrichtung nach dermagnetic deflection device according to the

ersten Ausführungsform Fig. 1, Fig. 3 eine Seitenansicht der Ausführungsform nachfirst embodiment Fig. 1, Fig. 3 is a side view of the embodiment according to

Fig. 1,
Fig· 4 eine zweite Ausführungsform der Erfindung.Fig. 1,
Fig. 4 shows a second embodiment of the invention.

Der Elektronenstrahl ist ein nützliches Werkzeug für die Bearbeitung von Materialien beispielsweise zum Schneiden, Bohren oder Schweißen von Metallen unter Vakuum. Derartige Elektronenstrahl apparate sind vorbekannt, und eine solche Ausführungsform, wie sie beispielsweise in Verbindung mit der Erfindung benutzt werden kann, ist in der USA-Patentschrift 2 987 610 beschrieben. Die Bearbeitung von Materialien unter Vakuum mit einem intensiven Elektronenstrahl ist gewöhnlich mit der Verdampfung der Materialien, die bearbeitet werden verbunden. Diese VerdampfungThe electron beam is a useful tool for editing of materials, for example for cutting, drilling or welding metals under vacuum. Such an electron beam apparatus are already known, and such an embodiment, how it can be used in connection with the invention is described in US Pat. No. 2,987,610. The processing of materials under vacuum with an intensive Electron beam is usually associated with the evaporation of the materials that are being processed. This evaporation

009020/0802 -"5 -009020/0802 - "5 -

kann die Zerstörung der Kathode herbeiführen, von der die Elektronen ausgesandt werden, nämlich dann,.wenn die.Dämpfe in der lage sind, den Kathodenbereichi zu erreichen. .can destroy the cathode from which the electrons are emitted, namely when the vapors in the are able to reach the cathode area. .

In Fig. 2 der Zeichnung ist zur Erzeugung eines Elektronenstrahls eine Kathode 10 gezeigt, in Verbindung mit- einer Steuerelektrode 12 und einer geerdeten Anode 14» die ein Beschleunigungsfeld für; die durch die Kathode; 10 erzeugtem Elektronen hervorruft. Ein Elektronenstrahl 16 wird■ fokus! ert und dann durch ein magnetisches Ablenkungselement 18 geführt. Das magnetische AbIenküngselement besteht in dieser Ausführung aus zwei entgegengesetzt Eiförmig gestalteten Jochteilen, welche drei luftspalte 20, 22 und 24 bilden. Das magnetische Feld wird hierbei durch Permanentmagnete hervorgerufen,* es ist jedoch selbstverständlich möglich, das magnetische Feld durch genaue Stromeinstellung In Spulen hervorzurufen,, welche auf den Eiförmigen Jochteilen angebracht sind. Die Jochteile sind in der Vorderansicht E-förmig;. sie besitzen jedoch In der dritten Dimension ein abgeknicktes Profil, wie es in der Seitenansicht der Fig. 5 erkennbar ist.In Fig. 2 of the drawing is for generating an electron beam a cathode 10 shown in connection with a control electrode 12 and a grounded anode 14 »which have an acceleration field for; those through the cathode; 10 generated electrons. A Electron beam 16 becomes ■ focus! ert and then by a magnetic one Deflection element 18 out. The magnetic deflection element consists in this version of two opposite egg-shaped designed yoke parts, which three air gaps 20, 22 and 24 form. The magnetic field is created by permanent magnets It is of course possible, however, to produce the magnetic field by precisely setting the current in coils which are attached to the egg-shaped yoke parts. The yoke parts are E-shaped in the front view. they own however in the third dimension a kinked profile like that can be seen in the side view of FIG.

Wie in Fig. 1 ersichtlich,_;bilden der Einlaßluftspalt 20, der Zwischenluftspalt 22.und der Auslaßluftspalt 24 zwischen den Jochstücken ohne weitere Maßnahmen einen freienDurchlaß für die Dämpfe, die von dem Werkstück unterhalb des magnetischen Ablenkelements 18 erzeugt werden» Deshalb Ist ein Dampfablenkstück 26 In der angegebenen Position angeordnet. Dieses Dampfablenkstück kann jede beliebige gewünschte Form annehmen, solange die Bedingung erfüllt ist, daß die Sichtlinie von der Kathode 10 zum Werk-_ stück 28 unterbrochen wird. Das-Dampfablenkstück 26 kann sich dabei teilweise in den Zwischenluftspalt 22 hinernerstrecken,As can be seen in Fig. 1 _; The inlet air gap 20, the intermediate air gap 22 and the outlet air gap 24 between the yoke pieces form a free passage for the vapors generated by the workpiece below the magnetic deflector 18 without further measures. Therefore, a steam deflector 26 is arranged in the specified position. This vapor deflector can take any desired shape as long as the condition is met that the line of sight from the cathode 10 to the workpiece 28 is interrupted. The steam deflector 26 can partially extend into the intermediate air gap 22,

0^9626/0002 -6-0 ^ 9626/0002 -6-

es muß dann aus solchem Material bestehen, welches den magnetischen Fluß innerhalb des Zwischenluftspaltes 22 nicht beeinträchtigt. Das Dampfablenkstück 26 kann außerdem zweckmäßig so gestaltet sein, um die Vakuumkammer wenigstens teilweise abzuschließen, innerhalb der das magnetische Ablenkelement 18 montiert ist. Wenn das Dampfablenkstück 26 in dieser Art gestaltet ist, bildet nur der Zwischenluftspalt 22 einen freien Durchlaßweg für den Elektronenstrahl 16, durch den der Elektronenstrahl 16 das Werkstück 28 erreichen kann. Durch die vorteilhafte Anordnung des Pumpsystems 11 für die Evakuierung der Vakuumkammer in der sich die Steuerelektrode 12 befindet, zwischen dem magnetischen Ablenkelement 18 und dem Werkstück 28 kann der Dampfanteil, welcher in den Kathodenbereich eintritt wesentlich vermindert werden. Es kann dabei wünschenswert sein, das Dampfablenkstück 26 wenigstens auf der dem Elektronenstrahl zugewandten Seite leitfähig auszubilden, so daß irgendwelche Streuelektronen^ die auf das Dampfablenkstück 26· auftreffen keine unerwünschte Aufladung erzeugen. Dadurch werden zusätzliche Ablenkungsfelder vermieden.it must then consist of such a material that the magnetic Flow within the intermediate air gap 22 is not impaired. The steam deflector 26 can also be appropriately designed to at least partially close off the vacuum chamber within which the magnetic deflector 18 is mounted is. When the vapor diverter 26 is designed in this manner is, only the intermediate air gap 22 forms a free passage for the electron beam 16 through which the electron beam 16 the workpiece 28 can reach. Due to the advantageous arrangement of the pumping system 11 for evacuating the vacuum chamber in the the control electrode 12 is located, between the magnetic deflection element 18 and the workpiece 28, the steam portion, which enters the cathode area can be significantly reduced. It may be desirable to have the steam deflector 26 conductive at least on the side facing the electron beam train so that any scattered electrons ^ the the vapor deflector 26 · no undesired charge impinge produce. This avoids additional fields of distraction.

Fig. 3 zeigt in einer Seitenansicht des magnetischen Bauelementes 18 die Anordnung, in der das Dampfablenkstück 26 die Sichtlinie zwischen der Elektronenstrahlquelle und dem Werkstück unterbricht. Es sind drei verschiedene Wege 30, 32 und 34 erkennbar, die der Elektronenstrahl zur Umwegführung um das Dampfablenkstück 26 nehmen kann. Diese .drei· Wege schließen in der Zeichnung die . verschiedenen Krümmüngswinkel des Elektronenstrahls ein, die siqh als Ergebnis von Veränderungen der Beschleunigungsspannung ergeben können. Der Ablenkungswinkel Q , der durch ein magnetisches Feld verursacht wird, ist proportional zur Besohleunigungsspannug gemäß der Formel:3 shows, in a side view of the magnetic component 18, the arrangement in which the vapor deflector 26 interrupts the line of sight between the electron beam source and the workpiece. Three different paths 30, 32 and 34 can be seen which the electron beam can take to detour around the vapor deflector 26. These three ways close in the drawing. different angles of curvature of the electron beam, which siqh may result from changes in the accelerating voltage. The deflection angle Q caused by a magnetic field is proportional to the acceleration voltage according to the formula:

θ-θ-

(UIOS) 1
00.9*26/0602 ~⁷~ (UIOS) 1
00.9 * 26/0602 ~ ⁷ ~

1615A731615A73

Dabei ist K eine Konstante entsprechend der Feldstärke und Größe des Permanentmagneten, V bedeutet das Strahlpotential in Volt. Der Bereich des .Strahlpotentials, in dem die Ablenkvorrichtung verwendet werden kann, ist begrenzt in den Bereich, in dem t innerhalb des Einflußbereichs der Luftspalte bleibt. Wenn das Strahlpotential nicht innerhalb eines vorgegebenen Bereiches bleibt, kann der Zwischenluftspalt vom Elektronenstrahl verfehlt werden, und es können dadurch schwerwiegende Beschädigungen in der Vorrichtung auftreten. Die drei Polflächen müssen in der Weise angepaßt werden, so daß ausgehend von dem Punkt an dem der Elektronenstrahl in das Ablenkelement 18 eintritt, dieser Strahl im Eintrittslüftspalt 20 um+0 Grad abgelenkt wird und um -2 Q Grad im Zwischenluf tspalt 22 sowie wieder um +Q Grad im Austrittsluftspalt 24· Die Gesamtstrahlabweichung ist Null, und der Vorteil dieser Vorrichtung besteht darin, daß sie innerhalb gegebener Bereiche von Änderungen im Strahlpotential unabhängig bleibt. Dadurch wird der in Fig. 3 mit dem höchsten Strahlpotential dargestellte Elektronenstrahl längs eines Weges abgelenkt, der mit der Positionsziffer 30 angegeben ist. Bei einem dazwischen liegenden Strahlpotential folgt der Elektronenstrahl dem Weg 32,und mit dem niedersten Strahlpotential wird der Elektronenstrahl längs des Weges 34 abgelenkt.K is a constant corresponding to the field strength and size of the permanent magnet, V means the beam potential in volts. The range of .Strahlpotentials in which the deflection device can be used is limited to the range in which t remains within the area of influence of the air gaps. If the beam potential does not remain within a predetermined range, the intermediate air gap can be missed by the electron beam and serious damage can occur in the device as a result. The three pole faces must be adjusted in such a way so that, starting at which the electron beam enters from the point in the deflector 18, the beam is deflected 0 degrees Eintrittslüftspalt 20 by + and around -2 Q degrees tspalt in Zwischenluf 22 and again to + Q degrees in exit air gap 24 · The total beam deviation is zero and the advantage of this device is that it remains independent of changes in beam potential within given ranges. As a result, the electron beam shown in FIG. 3 with the highest beam potential is deflected along a path indicated by position number 30. With a beam potential in between, the electron beam follows the path 32, and with the lowest beam potential the electron beam is deflected along the path 34.

Der.Hußverlauf in dem fflagnetisciien Ablenkelement 18 ist in Fig. 2 dargestellt· Damit in Eintritts- und Austrittsluftspalt 20 und 24 die gleichen Winkelabl^nkungen auftreten* ist der Fluß in diesen Luftspalten 20, 24 gleichgerichtet, während der Fluß im Zwischenluftepalt 22 in umgekehrter Richtung Imit annähernd doppelter Größe erzeugt wird, wodurch eine umgekehrte Ablenkung auftritt.The course of the huss in the magnetic deflecting element 18 is shown in Fig. 2 thus shown in the inlet and outlet air gap 20 and 24 the same angular deflections occur * is the flow in these air gaps 20, 24 rectified, while the flow in the Intermediate air gap 22 in the opposite direction Imit approximately double size is created, creating a reverse deflection occurs.

V :■/ ■·■"..V : ■ / ■ · ■ "..

Fig· 4 zeigt den Elektronenstrahl 16, der in ein rohrförmiges Dampfablenkstück 40 eintritt. Das rohrförmige Dampfablenkstüok besteht aus solchem Werksto'ff, daß es vom magnetischen Feld «ines Permanentmagneten 42 durchdrungen wird, und ist in einem Luftspalt "44 dieses Permanentmagneten 42 angeordnet· Das vom Permanentmagneten 42 erzeugte magnetische Feld veranlaßt eine Ablenkung des Elektronenstrahls 16 gegen einen in dem rohrförmigen Dampfablenkstück 40 angebrachten Schlitz 46. Dadurch tritt der Elektronenstrahl 16 durch den Schlitz 46, und gelangt in das magnetisehe Feld, welches von einem weiteren Permanentmagneten 48 erzeugt wird. Der weitere Permanentmagnet 48 besitzt einen werkstücksei tigen Luftspalt 50, durch den der Elektronenstrahl 16 hindurchtritt, nachdem er aus dem Schlitz 46 ausgetreten ist. Das rohrförmige Dampfablenkstuck 40 erstreckt sich ferner durch den Luftspalt 50 in den Bereich unterhalb des weiteren Prmanentmagneten 48, und ist an seinem, dem Werkstück 28 zugewandten Ende abgeschlossen· Aus Fig. 4 ist zu entnehmen, daß, wenn die magnetischen Felder der Permanentmagnete 42 und 48 in entgegengesetzten Richtungen orientiert sind, um eine Ablenkung des Elektronenstrahls 16 in entgegengesetzter Richtung herbeizuführen, der Elektronenstrahl nach dem Werkstück längs einer Achse wandert, welche zu der ursprünglichen Achse parallel liegt. Er ist gegenüber dieser um * einen gegebenen Abstand versetzt, der von der Feldstärke in den Permanentmagneten und ihrer Größe abhängt. Es ist selbstverständlich möglich, die Permanentmagneten 42 und 48 durch Elektromagneten zu ersetzen, bei denen ein Gleichstrom durch eine Spulenwicklung fließt, die um- einen Magnetkern gewunden ist.4 shows the electron beam 16 entering a tubular vapor deflector 40. The tubular vapor deflector is made of such a material that it is penetrated by the magnetic field "ines permanent magnet 42, and is arranged in an air gap" 44 of this permanent magnet 42. The magnetic field generated by the permanent magnet 42 causes a deflection of the electron beam 16 against an in The slot 46 attached to the tubular vapor deflector 40. As a result, the electron beam 16 passes through the slot 46 and enters the magnetic field which is generated by a further permanent magnet 48. The further permanent magnet 48 has an air gap 50 on the workpiece side through which the electron beam 16 after it has emerged from the slot 46. The tubular vapor deflector 40 also extends through the air gap 50 into the area below the further primary magnet 48, and is closed at its end facing the workpiece 28 that when the magnetic fields of the Permanent magnets 42 and 48 are oriented in opposite directions in order to cause a deflection of the electron beam 16 in the opposite direction, the electron beam traveling after the workpiece along an axis which is parallel to the original axis. It is offset from this by * a given distance, which depends on the field strength in the permanent magnets and their size. It is of course possible to replace the permanent magnets 42 and 48 with electromagnets in which a direct current flows through a coil winding which is wound around a magnetic core.

Es ist ersichtlich, daß die Ausführungsform der Fig. 4 ebenfalls eine direkte Sichtlinie der vom Werkstück entstehenden Dämpfe nach dem Bereich der Kathode 10 verhindert. Der Schlitz 46 besitztIt can be seen that the embodiment of FIG. 4 also a direct line of sight of the fumes generated by the workpiece after the area of the cathode 10 prevented. The slot 46 has

Ö 0 SS M / 0 6 0 2 _BÄD Ö 0 SS M / 0 6 0 2 _BÄD

eine hinreichende länge, so daß Iblenkungswinkeldifferenzen eingeschlossen sind, welcihe durch Veränderungen ist Besohleunigungspotential des llektronenstrahles entstehen können, ^;:A sufficient length so that deflection angle differences are included, which can arise through changes in the acceleration potential of the electron beam ^; :

009Μ 8/08009 Μ 8/08

Claims

Expectations:

1. Device for processing workpieces with a beam charged particle with a line of sight between the point of impact of the particle beam and the beam cannon is excluded, characterized in that the existence. magnetic deflection element (18) is designed such that the particle beam (16) through at least two air gaps (20,22,24; 44,50) with opposite direction to the magnetic Field strength passes, and that a vapor deflector (26,40) is provided, which the jet cannon (10) against the vapors generated at the point of impact of the particle beam shields and protrudes into at least one air gap of the magnetic deflection element (18).

2. Device according to claim 1, characterized in that the magnetic deflection element (18) has two yoke pieces which are E-shaped in the front view and angled in the plane perpendicular to the plane of the front view in the same direction, which three air gaps (20,22,24 ) form that the magnetic field strength in the inlet air gap (20) is set in the same direction as the magnetic field strength in the outlet air gap (24), that the magnetic field strength in the intermediate air gap (22) is in the opposite direction, and that the deflection in the inlet and outlet air gap (20 , 24) is always + G, while the deflection in the intermediate air gap (22) is -2 Q. . ·

3. Device according to claim 2, characterized

- 2 009026/0602 ^BAD

ζ e i ο h ü e t that a strip-shaped steam deflection ' piece (£ 6) protrudes into the intermediate air gap (22)

• '■ *

4 * Device according to claim 3 »marked thereby i c hn e t, that the strip-shaped steam deflector (26) at least on the one facing the jet gun, in the surface protruding into the intermediate air gap (22) electrically designed to be conductive and connected to a fixed potential point

5 * Device according to claim 1, d u r c h g e k en η ζ E i c h η e t that a tubular steam deflector (40) through two air gaps one above the other (44 * 50) with oppositely directed magnetic field strength passes through, and that the tubular Dampfabenkstüek (40) has a slot (46) in the area of the gap (50) lying on the side of the workpiece (26) that the particle beam enters the magnetic field of the air gap (50) *

6 »Device according to claim 5 * characterized by g e k e η η ζ e i without t that the tubular steam deflector (40) Has hollow cylindrical shape. . ".. · ■■

7 »Device according to claim 5 1, η η - ζ e ic hn et that the tubular steam deflector (40) consists of non-ferromagnetic material.

'if-'if-

8 »Device according to claim 2, d ad u r c h ge k e η η draws, that the evacuation means (11) for evacuation the vacuum chamber, in which parts of the jet cannon,

das magnetische Ablenkelement (18) und das Werkstück (28) befinden,, eine Ansaugöffnung zwischen dem Austrittsluftspalt (24) und dem Werkstück (28) aufweist.the magnetic deflector (18) and the workpiece (28) are located, a suction opening between the outlet air gap (24) and the workpiece (28).

9. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Dicke der E-förmigen Jochstücke in Verbindung mit den magnetischen Feldstärken so bemessen ist, daß der Partikelstrahl im zulässigen Änderungsbereich der Beschleunigungsspannung noch innerhalb der Luftspalte (20,22,24) verläuft. , 9. The device according to claim 1, characterized in that the thickness of the E-shaped yoke pieces in connection with the magnetic field strengths is dimensioned so that the particle beam in the permissible range of change of the acceleration voltage still extends within the air gaps (20,22,24). ,

. ♦ ■ -

10· Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Schlitz (46) des rohrförmigen Dampfablenkstücks (40) eine solche Länge aufweist, daß der Partikelstrahl im zulässigen Änderungsbereich der Beschleunigungsspannung aus dem rohrförmigen Dampfablenkstück (40) in den Werkstückseitigen Luftspalt (50) eintritt.10 · Device according to claim 5, characterized in that the slot (46) of the tubular Steam deflector (40) has such a length that the particle beam in the permissible range of change of the acceleration voltage from the tubular steam deflector (40) enters the workpiece-side air gap (50).

009826/0602009826/0602

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