DE2623337A1 - Elektronenoptische magnetische zylinderlinse - Google Patents

Elektronenoptische magnetische zylinderlinse

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DE2623337A1 DE19762623337 DE2623337A DE2623337A1 DE 2623337 A1 DE2623337 A1 DE 2623337A1 DE 19762623337 DE19762623337 DE 19762623337 DE 2623337 A DE2623337 A DE 2623337A DE 2623337 A1 DE2623337 A1 DE 2623337A1
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Clauspeter Dipl Phys Moench
Wilhelm Dipl Phys Dr Scheffels
Karl Heinz Dipl Ph Steigerwald
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Description

  • ElektronenoPtische magnetische Z-flinderlinse
  • Die Erfindung betrifft eine elektronenoptische magnetische Zylinderlinse zur optischen Beeinflussung eines Ladungsträgerstrahlenbündels, insbesondere eines Elektronenstrahlenbündels, dessen quer zur Strahlrichtung geizommener Querschnitt in wesentlichen band- oder linienförmig ist, mit zwei im Querschnitt E-förmigen Polschuhkörpern, die mit einander zzlgelrandten freien Enden der die Polschuhe bildenden Schenkel nebeneinander mit einem Zwischenraum angeordnet sind, wobei der Zwischenraum zumindest einen Teil eines Dtlroatrittsspalts für das Strahlenbündel mit quer zu den Schenkeln verlaufender Strahlrichtung bildet und die beiden mittleren Polschuhs mit gleicher Polarität und die Paare der äußeren Polschuhe mit dazu entgegengesetzt gleicher Polarität magnetisiert oder mittels stromdurchflossener elektrischer Leiter in Spulenform nagnetisierbar sind.
  • Derartige magnetische Zylinderlinsen mit im Querschnitt E-förmigen Polschuhkörpern sind bekannt; man kann sie sich entstanden denken durch diametrales Aufschneiden und Strecken einer herkömmlichen Rundlinse mit ringfömigem, im Querschnitt E-förmigem Polschuhkörper.
  • Magnetische Zylinderlinsen finden vielfältige Verwendung zur Abbildung eines beispielsweise geraden Linien-Crossover in eilen dazu parallelen und geraden Linienfokus; beispielsweise findet man diese Art der Abbildung in Elektronenstrahl-Arbeitsmaschinen hoher Leistung, bei denen durch Aufteilung des band- oder linienförmigen Strahlquerschnitts mit Hilfe eines gekühlten Gitters eine Mehrzahl, insbesondere eine Reihe, von Einzelstrahlen mit fleck- oder etwa punktförmigem Querschnitt hergestellt wird.
  • Es leuchtet ein, daß rotationssymmetrische magnetische Linsen, wie sie zur magnetischen Beeinflussung, insbesondere Fokussierung, von Ladungsträgerstrahlen mit im wesentlichen kreisförmigem Querschnitt verwendet werden, erheblich weniger Probleme hinsichtlich der Einhaltung einer gewünschten Strahlgeometrie aufgeben als Linsenformen, bei denen eine Rotationssymmetrie nicht vorliegt, insbesondere also auch bei Zylinderlinsen der eingangs angegebenen Art.
  • Dabei ergeben sich Abbildungsfehler insbesondere durch Ungleichmäßigkeiten der magnetischen Induktion über den Querschnitt des Durchtrittsspalts, und besondere Schwierigkeiten ergeben sich naturgemäß an den Schmalseiten des Querschnitts des Durchtrittsspalts, also an den Spaltenden, weil dort Streuverluste auftreten und das Ende des Durchtrittsspalts eine starke Inhomogenitat bezüglich der magnetischen Leitfähigkeitsverhältnisse darstellt. Infolge dieser Schwierigkeiten ergeben sich insbesondere Verschiedenheiten der Brennweite der Linienabbildung zwischen der Mitte und den Enden des Durchtrittsspalt-Querschnitts, und meist beobachtet man auch Verbiegungen des Linienfokus in den Bereichen, die den Enden des Durchtrittsspalts entsprechen. Erschwert werden diese Probleme noch dadurch, daß diese und andere Abbildungsfehler auch über die in Strahlrichtung gemessene Länge des Durchtrittsspalts verschieden sind. Eine weitere Störmöglichkeit ist noch dadurch gegeben, daß die von den freien Endquerschnitten der Polschuhkörper ausgehenden Streufelder störend auf die außerhalb der Linse liegenden Teile des Ladungsträgerstrahls einwirken.
  • Die vorliegende Erfindung geht von der Aufgabe aus, die beschriebenen Schwierigkeiten so weitgehend wie möglich zu vermeiden, also eine magnetische Zylinderlinse zu schaffen, die bei unverändert einfachem Aufbau eine gleichmäßigere Wirkung über den gesamten Linienstrahlquerschnitt hat, weniger Streufelder aufweist, geringere Abweichungen des Linienfokus von der Linearität hervorruft und mit einfachen Mitteln auf optimale Strahlgeometrie einstellbar ist.
  • Nach der Erfindung wird diese Aufgabe gelöst mit einer Zylinderlinse der eingangs angegebenen Art, die dadurch gekennzeichnet ist, daß magnetisch leitende Verbindungen, insbesondere in Form von Jochen aus magnetisch leitendem Material, zwischen jedem Paar von beiderseits des Durchtrittsspalts liegenden Endquerschnitten der Polschuhkörper wirksam sind, und daß die magnetisch leitenden Verbindungen nach ihrer Geometrie und/oder ihren magnetischen Leitwerten und/oder ihrer Magnetisierung durch zusätzliche stromdurchflossene elektrische Leiter im Sinne einer gewünschten Modifizierung, insbesondere Vergleichmäßigung, des Linsenfeldes an den Schmalseiten des Querschnitts des Durchtrittsspalts ausgebildet sind.
  • Nach der Erfindung werden somit die streuenden Endquerschnitte magnetisch leitend miteinander verbunden, wobei die magnetisch leitenden Verbindungen nicht einfach Kurzschlüsse sind, wie es bei üblichen Jochen der Fall ist, sondern unter Berucksichtigung der sie aufmagnetizierenden stromdurchflossenen Leiter im Hinblick auf die gewünschte Verbesserung der Strahl geometrie dimensioniert sind. Es leuchtet sein, daß diese Dimensionierung sowohl die Verteilung der stromdurchflossenen elektrischen Leiter als auch den magnetischen Leitwert betreffen kann, also beispielsweise durch entsprechende Wahl der Art des Verbindungsmaterials hinsichtlich seiner magnetischen Leitfähigkeit, durch #ö§8/uyt lt der Querschnitte der magnetischen Leitpfade und durch Einschaltung von Abschnitten aus Materialien geringer magnetischer Leitfähigkeit. An die Verwendung magnetisch leitender Verbindungen, insbesondere von Jochen, zwischen den E-Endquerschnitten dcr Polschuhkörper wurde bisher nicht gedacht, weil naturgemäß übliche Kurzschluß-Joche sehr unerwünschte Verzerrungen des Linsenfeldes hervorrufen und die oben beschriebenen Schwierigkeiten noch verstärken würden.
  • Es hat sich gezeigt, daß es bei den erfindungsgemäßen Zylinderlinsen nur weniger einfacher Versuche bedarf, um im Einzelfall jeweils diejenige Form und Geometrie der magnetisch leitenden Verbindung zu ermitteln, die eine gewünschte Verbesserung der Abbildungseigenschaften der Linse herbeiführen.
  • Eine besonders einfache Ausführungsform, bei der die magnetischen Verbindungen in Form von Jochen ausgeführt sind, ist dadurch gekennzeichnet, daß zwischen den an die Endquerschnitte der Polschuhkörper anschließenden Endflächen der Joche eine Ausnehmung angeordnet ist, die einen verbreiteren Endbereich des Durchtrittsspalts bildet. Mit dieser Ausführungsform ist es sehr leicht möglich, diejenige Größe der Ausnehmung zu bestimmen, bei der die urzschlußwirkung des Joches gerade so weit aufgehoben ist, daß sich eine noch günstige Kurzschlußwirkung für die Streufelder ergibt, jedoch das im Durchtrittsspalt vorliegende Linsenfeld sich mit großer Gleichförmigkeit bis in den Endbereich des Durchtrittsspalts fortsetzt.
  • Ein gewünschter magnetischer Leitwert der Verbindung kann sehr einfach dadurch eingestellt werden, daß der Anschlußquerschnitt. des Jochs an den Polschuhkörper entsprechend dimensioniert wird. Da wie erläutert eine geringere magnetische Leitfähigkeit als bei einem einfachen Kurzschluß gewünscht wird, ergibt sich daraus für Verbindungen aus verhältnismäßig gut magnetisch leitendem Material die sehr einfache Bauweise, daß die Endflächen der Joche kleiner sind als die Endquerschnitte des Polschuhkörpers. Dadurch läßt sich auch sehr leicht die erwähnte Verbreiterung des Durchtrittsspalts in dessen Endbereich erzielen, indem man nämlich die Endflächen der Joche mit Abstand vom Durchtrittsspalt an den (größeren) Endquerschnitten des Polschuhkörpers anschließen läßt.
  • Die zur Herstellung der magnetisch leitenden Verbindungen dienenden Körper oder Joche können im einfachsten Fall einstückig mit den Polschuhkörpern ausgebildet sein. Diese Bauweise wird sich besonders dann empfehlen, wenn größere Serien ein und desselben Linsentyps zu fertigen sind und Veränderungen der Linseneigenschaften am Einzelexemplar nicht mehr erforderlich sind. Oft wird es jedoch aus Gründen des leichteren Zusammenbaus und um eine spätere Nachstellung zu erleichtern, zweckmäßiger sein, die Joche als getrennte Baukörper auszuführen. Auch eine Bauweise, bei der nur ein Teil des Joches einstückig an den zugehörigen Polschuhkörper anschließt, kann für den Zusammenbau vorteilhaft sein; dabei können beispielsweise die Polschuhkörper an ihren beiden Endquerschnitten jeweils eine Hälfte eines Joches tragen, so daß der Zusammenbau der erfindungsgemäßen Linse dann in ähnlicher Weise vor sich gehen kann wie bei bekannten Ausführungen, bei denen zwei getrennte Polschuhkörper zusammengebaut werden.
  • Um an der fertigen Linse noch korrigierende Veränderungen der magnetischen Eigenschaften in den Endbereichen des Durchtrittsspalts ausführen zu können, ohne daß die Linse wieder auseinandergenommen und die Form der magnetischen Verbindungen oder Joche geändert werden muß, ist es in weiterer Ausgestaltung der Erfindung zweckmäßig, daß in wenigstens einem Endbereich des Durchtrittsspalts eine von außerhalb der Linse einstellbare magnetische Spaltenden-Korrektureinrichtung zur Korrektur der Strahlgeometrie in dem Endbereich vorgesehen ist. Diese Spaltenden-Korrektureinrichtung besteht im einfachsten Fall aus einem Stift aus magnetisch leitendem Material, der mehr oder weniger weit in den Bereich des Durchtrittsspalts hinein verstellbar ist, beispielsweise mit Hilfe einer Klemmvorrichtung oder eines Einstellgewindes. Eine rein elektrische Einstellung ist leicht dadurch möglich, daß die Spaltenden-Korrektureinrichtung eine im Endbereich des Durchtrittsspalts stromdurchflossene wirksamd Korrekturspule aufweist, deren Wicklungsachse quer zur Strahlrichtung in der Längsrichtung des Spaltquerschnitts liegt. Durch Veränderung eines der Korrekturspule zugeführten elektrischen Stromes kann die Korrekturwirkung bequem eingestellt werden.
  • Um die Gleichmäßigkeit der Linsenbrennweite über den gesamten Querschnitt des Ladungsträgerstrahlenbündels weiterzu verbessern, ist es in weiterer Ausgestaltung der Erfindung zweckmäßig, daß in den Bereichen zwischen dem mittleren Polschuh und den äußeren Polschuhen wenigstens des einen von Polschuhkörpers eine./außerhalb der Linse einstellbare magnetische Brennweiten-Korrektureinrichtunc; zur örtlichen Korrektur, vorzugsweise Vergleichmäßigung, der entlang des Durchtrittsspalts örtlich wirksamen Linsenbrennweite vorgesehen ist. Diese Brennweiten-Korrektureinrichtung wird zweckmäßig in Form wenigstens einer Spule mit in Strahlrichtung liegender Wicklungsachse ausgeführt. Es versteht sich, daß man auch verstellbare Stifte aus magnetisch leitendem oder magnetischem Material zu ähnlichen Zweckeneinsetzen kann.
  • Um die Abbildungseigenschaften der Linse hinsichtlich des geometrischen Verlaufs des mit ihr erzielbaren Linienfokus verändern und korrigieren zu können, insbesondere auch zur Begradigung des Linienfokus, kann in weiterer Ausgestaltung der Erfindung in den Bereichen zwischen dem inneren Polschuh und den äußeren Polschuhen wenigstens des einen Polschuhkörpers eine von außerhalb der Linse einstellbare magnetische Linien-Korrektureinrichtung zur Verbiegung, insbesondere Begradigung, des im Querschnitt im wesentlichen band- oder linienförmigen Strahlquerschnitts in der Linse vorgesehen sein. Eine baulich einfache und universell verwendbare Ausführungsform einer derartigen Linienkorrektureinrichtung enthält wenigstens eine Spule mit quer zum Strahl in der Längsrichtung des Durchtrittsspalts liegender Wicklungsachse.
  • Da es sich gezeigt hat, daß in manchen Fällen die an den Enden des Durchtrittsspalts erforderlichen Korrekturen über die in Strahlrichtung gemessene Länge des Durchtrittsspalts verschieden sind, kann es in weiterer Ausgestaltung der Erfindung zweckmäßig sein, daß die magnetische Leitfähigkeit der magnetisch leitenden Verbindungen für cie mittleren Polschuhe verschieden, insbesondere geringer, ist als für die äußeren Polschuhe.
  • Die Erfindung wird im folgenden anhand von Ausführungsbeispielen in Verbindung mit den Zeichnungen näher beschrieben, wobei alle sich vom Stand der Technik unterscheidenden Merkmale von erfindungswesentlicher Bedeutung sein können. Es zeigt: Fig. 1 eine perspektivische schematische Schnittdarstellung einer Hälfte einer erfindungsgemäßen Zylinderlinse, wobei der halbierende Schnitt quer durch beide Polschuhkörper gelegt ist, Fig. 2 eine perspektivische schematische Schnittdarstellung einer Hälfte einer anderen Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Zylinderlinse, wobei der halbierende Schnitt durch die Mittelebene der mittleren Polschuhe gelegt ist, Fig. 3 eine perspektivische Teil-Darstellung ähnlich wie Fig. 1 einer anderen Ausführungsform in etwas grö-Berem Maßstab, Fig. 4 in ähnlicher Teil-Darstellung wie Fig. 3 eine weitere mögliche Ausführungsform, Fig. 5 in schematischer perspektivischer Teil-Darstellung einige Teile einer aus mehreren einfach gestalteten Bauteilen zusammengesetzten erfindungsgemäßen Zylinderlinse, und Fig. 6 eine Draufsicht in Richtung des Pfeils VI der Fig. 5 auf die zusammengebaute Zylinderlinse, wobei die in Fig. 5 fehlenden Teile ergänzt sind.
  • Fig. 1 zeigt in perspektivischer geschnittener schematischer Darstellung eine Hälfte einer elektromagnetischen elektronenoptischen Zylinderlinse zur Beeinflussung eines Elektronenstrahlbündels 2, dessen Querschnitt 4 im wesentlichen band- oder linienförmig ist. Im folgenden wird in der allgemein üblichen Weise ein derartiges Strahlenbündel kurz als "Linienstrahl" bezeichnet. Die in Fig. 1 fehlende Linsenhälfte gleicht der dargestellten Linsenhälfte und schließt an den schraffierten Querschnitt an.
  • Die Zylinderlinse enthält in bekannter Weise zwei im Querschnitt E-förmige Polschuhkörper 6 und 8, die sich mit den freien Enden ihrer Polschuhe oder Schenkel 10, 12, 14 bzw. 16, 18, 20 mit Abstand gegenüberliegen und dadurch einen Zwischenraum 22 bilden, durch den der Linienstrahl 2 hindurchtreten kann. Die magnetische Erregung der Linse erfolgt mit Hilfe zweier Wicklungen 24 und 26, die so geschaltet sind, daß sich die in Fig. 1 eingezeichneten Polaritäten (oder jeweils entgegengesetzte Polaritäten) ergeben. Dabei sind in jedem der Polschuhkörper 6 und 8 die äußeren Schenkel 10, 14 bzw. 16, 20 gleichnamig und entgegensetzt zum mittleren Schenkel 12 bzw. 18 gepolt, so daß sich beiderseits des Zwischen raumes 22 jeweils gleichnamige Polaritäten gegenüberliegen. Die Einrichtungen zur Speisung der Wicklungen 24 und 26 mit elektrischer Energie sind nicht dargestellt. Alle bisher beschriebenen Teile sind in der Technik bekannt.
  • An den Enden des Zwischenraumes 22 sind die Polschuhkörper 6 und 8 durch Joche magnetisch leitend miteinander verbunden; in Fig.1 ist nur das eine Joch 28 dargestellt.
  • Die Joche 28 haben in der Mitte eine Ausnehmung 30, die eine Verlängerung des Zwischenraumes 22 bildet und breiter ist als dieser Zwischenraum. Insgesamt ergibt sich somit ein aus dem Zwischenraum 22 und der Ausnehmung 30 gebildeter Durchtrittsspalt 32, der in seinem im Bereich des Joches 28 liegenden Endabschnitt verbreitert ist. Die in Fig. 1 dargestellte Anordnung, bei der die Joche 28 getrennte Baukörper bilden bietet den Vorteil, daß die Joche leicht an bereits vorhandene Zylinderlinsen angebaut werden können, und falls Veränderungen gewür,scht werden brauchen nur die Joche verändert zu werden.
  • Fig. 2 zeigt in einer perspektivischen geschnittenen scheriiatischen Darstellung eine Hälfte einer anderen Ausführungsform. Die Schnittebene liegt in Fig. 2 normal zur Strahlrichtung des Linienstrahls 202 in der Mittelebene der mittleren Polschuhe.
  • In Fig. 2 erkennt man zwei Polschuhkörper 206 und 208, von denen in der dargestellten Linsenhälfte die mittleren Polschuhe oder Schenkel 212 bzw.218 und je ein äußerer Schenkel oder Polschuh 214 bzw. 220 zu erkennen sind.
  • Zwischen den Polschuhen ist ein Zwischenraum 222 freigelassen, der einen Bestandteil des Durchtrittsspalts 232 für den Linienstrahl 202 bildet. Die Enden der Polschuhkörper sind durch Joche 228 und 229 miteinander verbunden.
  • Zur Vereinfachung der zeichnerischen Darstellung sind die Joche hier einstückig mit den Polschuhkörpern dargestellt.
  • Die Joche haben mittlere Ausnehmungen 230 und 231, die Erweiterungen des Durchtrittsspalts 232 in dessen Endbereichen darstellen. Zur Feineinstellung der durch die Joche dargestellten magnetisch leitenden Verbindung sind an den Endbereichen des Durchtrittsspalts 232 magnetische Spaltenden-Korrektureinrichtungen vorgesehen, die von außerhalb der Linse einstellbar sind und zur Korrektur der Strahlgeometrie in den Endbereichen des Durchtrittsspalts dienen. Tn Fig. 2 ist im oberen Endbereich des Durchtrittsspalts als Korrektureinrichtung ein Stift 234 aus Eisen oder anderem magnetisch gut leitendem Material dargestellt, der mittels eines Gewindes 236 mehr oder weniger tief in die Ausnehmung 230 hineinbewegt werden kann. In dem in Fig. 2 unteren Endbereich des Durchtrittsspalts 232 ist als Spaltenden-Korrektureinrichtung eine Korrekturspule 238 dargestellt, deren Wicklungsachse 240 quer zur Richtung des Strahls 202 in Richtung der größeren Querschnittsabmessung des Durchtrittsspalts 232 liegt.
  • Die Korrekturspule 238 kann aus einer nichidargestellten Stromquelle mit einem einstellbaren elektrischen Strom erregt werden. In Fig. 2 ist die Korrekturspule 238 mit einem Kern 242 dargestellt, der einen Teil des Joches bildet. Ein solcher Kern ist jedoch vielfach nicht notwendig; statt dessen ist oft eine Spule ohne ferromagnetischen Kern vorzuziehen, weil damit die Korrekturwirkung über ein größeres Volumen des Endbereichs des Durchtrittsspalts gleichmäßiger ausgeübt werden kann.
  • Die geometrischen Formen, die Abmessungen und die Anschlußquerschnitte der als magnetische Verbindungen dienenden Joche werden aufgrund weniger Versuche so bestimmt, daß sich eine gewünschte Modifizierung, insbesondere Vergleichmäßigung, des Linsenfeldes in den Endbereichen des Durchtrittsspalts, das heißt an den Schmalseiten des Spaltquerschnit.ts, ergibt.
  • Fig. 3 zeigt in ähnlicher Darstellung wie Fig. 1 eine Ausführungsform, bei der zwischen dem mittleren Polschuh oder Schenkel 312 und den beiden äußeren Polschuhen 310 und 314 mehrere Spulen 342 mit in Strahlrichtung liegenden Wicklungsachsen 344 vorgesehen sind. Diese Spulen werden aus einer außerhalb der Linse befindlichen (nich *argestellten) einstellbaren Stromquelle erregt und dienen zur örtlichen Korrektur, insbesondere zur Vergleichmäßigung der entlang des Durchtrittsspalts örtlich wirksamen Linsenbrennweite . Somit bilden die Spulen 342 eine Brenweiten-Korrektureinrichtung. In Fig. 3 sind ähnlich wie in Fig. 1 die zur Erregung der Linse dienenden Wicklungen 324 und 326 angedeutet.
  • Fig. 4 zeigt in ähnlicher Teildarstellung wie Fig. 1 oder Fig. 3 eine andere Ausführungsform, bei der in einem Bereich zwischen dem inneren Polschuh 412 und dem äußeren Polschuh 414 eine Spule 446 mit quer zum Strahl in der Längsrichtung des Durchtrittsspalts liegender Wicklungsachse 448 vorgesehen ist. Diese Spule wird von einer außerhalb der Linse befindlichen (nichargestellten) einstellbaren Stromquelle erregt und bildet eine Linien-Korrektureinrichtung zur Verbiegung, insbesondere Begradigung, des band- oder inienförmigen Strahlquerschnitts, insbesondere in einem von der Linse erzeugten Linienfokus.
  • Fig. 5 zeigt in perspekivischer Darstellung einige Teile einer Zylinderlinse mit dem grundsätzlichen Aufbau nach Fig. 1. Auch die Blickrichtung ist etwa die gleiche wie in Fig. 1, doch ist der besseren Übersichtlichkeit halber nur ein Polschuhkörper 506 dargestellt. Dieser Polschuhkörper 506 hat wieder einen E-förmigen Querschnitt und bildet demgemäß drei Polschuhe oder Schenkel 510, 512 und 514, die durch einen Stegteil 550 miteinander verbunden sind.
  • In Fig. 5 sind Erregerwicklungen nicht dargestellt. An den in Fig. 5 rechts liegenden Endquerschnitt des Polschuhkörpers 506 schließt sich ein Joch 528 an, das eine magnetisch leitende Verbindung zu dem nicht dargestellten zweiten Polschuhkörper bildet. Das Joch 528 ist aus mehreren Teilen zusammengebaut, die im einfachsten Fall aus Eisen oder einem anderen Material mit ähnlich guter magnetischer Leitfähigkeit bestehen. Der Polschuhkörper 528 enthält eine Grundplatte 552, an der drei Plinkelstucke 554, 556 und 558 befestigt, beispie3.sweise angeschraubt sind. Jedes dieser Winkelstücke schließt an den in Fig. 5 rechten Endquerschnitt eines Polschuhes an.
  • Der Zusammenhalt kann mittels durchgehender Schrauben oder auch auf andere Weise, insbesondere mittels (nicht dargestellter) Klemnvorrichtungen unter Zuhilfenahme von (ebenfalls nicht dargestellten) Positionier-Hilfsmitteln bewirkt werden. Die Endflächen der Winkelstücke, die mit den Endquerschnitten der Polschuhe in Kontakt stehen, sind flächenmäßig kleiner als diese und beginnen mit Abstand von den freien Enden der Polschuhe, so daß sich wie bei den Ausführungsformen nach Fign. 1 und 2 eine Ausnehmung 530 bildet, die einen verbreiteSen Endbereich des Durchtrittsspalts darstellt. Das Winkelstück 556, das an den mittleren Polschuh 512 anschließt, hat eine Ausnehmung 560, die in Richtung der Polschuhe weiter erstreckt ist als die Ausnehmungen 530 und 531 für die Polschuhe 510 bzw. 514. Man erhält so eine andere Dimensionierung des für die mittleren Polschuhe verwendeten Teils der magnetisch leitenden Verbindung, und zwar hier eine Verbindung mit geringerem magnetischem Leitwert als bei den für die äußeren Polschuhe vorgesehenen Winkelstücken 554 und 558. Man kann auch die Winkelstücke aus verschiedenen Materialien ausführen und dadurch gewünschte verschiedene magnetische Leitwerte erzielen.
  • An die Winkelstücke 554, 556 und 558 schließen sich gleich große weitere Winkelstücke nach rechts an, von denen in Fig. 1 nur das untere zweite Winkelstück 562 dargestellt ist.
  • Fig. 6 zeigt eine schematische Draufsicht auf den in Fig. 5 nur teilweise dargestellten Aufbau in Richtung des Seils VI der Fig. 5. Es werden die gleichen Bezugszeichen wie in Fig. 5 verwendet, so daß insoweit besondere Erläuterungen für Fig. 6 nicht erforderlich sind. Zusätzlich erkennt man in Fig. 6 noch das an das Winkelstück 558 anschließende obere zweite Winkelstück 564, den zweiten Polschuhkörper 508, das zweite Joch 529 sowie Befestigungsschrauben 566.
  • Andere Ausführungsformen sind möglich, ohne den Rahmen der Erfindung zu verlassen. Insbesondere ist es ohne weiteres möglich, auch dauermagnetische Zylinderlinsen der angegebenen Art herzustellen, wobei dauermagnetisches Material in den Polschuhkörpern oder für die Polschuhkörper zu verwenden ist.

Claims (14)

  1. Ansprüche 2 Elektronenoptische magnetische Zylinderlinse zur optischen Beeinflussung eines Ladungsträgerstrahlenbündels, insbesondere eines Elektronenstrahlbfindels, dessen quer zur Strahlrichtung genommener Querschnitt im wesentlichen band-oder linienförmig ist, mit zwei im Querschnitt E-förmigen Polschuhkörpern, die mit einander zugewandten freien Enden der Polschuhe bildenden Schenkel mit einem Zwischenraum angeordnet sind, wobei der Zwischenraum zumindest einen Teil eines Durchtrittsspalts für das Strahlenbündel mit quer zu den Schenkeln verlaufender Strahlrichtung bildet und die beiden mittleren Polschuhe mit gleicher Polarität und die Paare der äußeren Polschuhe mit dazu entgegengesetzt gleicher Polarität magnetisiert oder mittels stromdurchflossener elektrischer Leiter in Form von Spulen magnetisierbar sind, dadurch gekennzeichnet, daß magnetisch leitende Verbindungen, insbesondere in Form von Jochen (R8; 528, 529) aus magnetisch leitendem Material, zwischen jedem Paar von beiderseits des Durchtrittsspalts (32) liegenden Endquerschnitten der Polschuhkörper (6, 8 206, 208t 506, 508) wirksam sind, und daß die magnetisch leitenden Verbindungen nach ihrer Geometrie undtoder ihren magnetischen Leitwerten und/oder ihrer Magnetisierung durch zusätzliche stromdurchflossene Leiter im Sinne einer gewünschten Modifizierung, insbesondere Vergleichmäßigung, des Linsenfeldes mindestens an den Schmalseiten des Querschnitts des Durchtrittsspalts ausgebildet sind.
  2. 2. Zylinderlinse nach Anspruch 1, bei der die magnetisch leitenden Verbindungen als Joche ausgeführt sind, dadurch gekennzeichnet, daß das Joch (28) zwischen den an die Endquerschnitte der Polschuhe (10, 12, 14, 16, anschließenden Endflächen 18, 20)/eine Ausnehmung (30) aufweist, die einen verbreiterten Endbereich des Durchtrittsspalts (32) bildet.
  3. 3. Zylinderlinse nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Endflächen der Joche (28) kleiner sind als die Endquerschnitte des Polschuhkörpers (6, 8).
  4. 4. Zylinderlinse nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Endflächen der Joche (28) mit Abstand von den freien Enden der Polschuhe an den Endquerschnitten des Polschuhkorpers (6, 8) anliegen.
  5. 5. Zylinderlinse nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Joche sich zumindest zum Teil einstückig an die Polschuhkörper (206, 208) anschließen (Fig. 2).
  6. 6. Zylinderlinse nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß in wenigstens einem Endbereich des Durchtrittsspalts eine von außerhalb der Linse einstellbare magnetische Spaltenden-Korrektureinrichtung zur Korrektur der Strahlgeometrie in dem Endbereich vorgesehen ist.
  7. 7. Zylinderlinse nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Spaltenden-Korrektureinrichtung einen mehr oder weniger weit in den Endbereich des Durchtrittsspalts hinein verstellbaren Stift (234) aus magnetisch leitendem Material aufweist.
  8. 8. Zylinderlinse nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Spaltenden-Korrektureinrichtung eine in dem Endbereich des Durchtrittsspalts wirksame Korrekturspule (238) aufweist, deren Wicklungsachse (240) quer zur Strahlrichtung (202) jn der Längsrichtung des Spaltquerschnitts liegt.
  9. 9. Zylinderlinse nach einem der vorllergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß in den Bereichen zwischen dem mittleren Polschuh (312) und den äußoren Polschuhen (310, 314) wenigstens des einen Polschuhkörpers eine von außerhalb der Linse einstellbare magnetische Brennweiten-Korrektureinrichtung zur örtlichen Korrektur, vorzugsweise Vergleichmäßigung, der entlang des Durchtrittsspalts örtlich wirksamen Linsenbrennweite vorgesehen ist.
  10. 10. Zylinderlinse nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Brennweiten-Korrektureinrichtung wenigstens eine Spule (342) mit in Strahlrichtung liegender Wicklungsachse (344) aufweist.
  11. 11. Zylinderlinse nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß in den Bereichen zwischen dem inneren Polschuh (412) und den äußeren Polschuhen (414) wenigstens des einen Polschuhkörpers eine von außerhalb der Linse einstellbare magnetische Linien-Korrektureinrichtung zur Verbiegung, insbesondere Begradigung, des im Querschnitt im wesentlichen band-oder linienförmigen Strahlquerschnitts in der Linse vorgesehen ist.
  12. 12. Zylinderlinse nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Linien-Korrektureinrichtung wenigstens eine Spule (446) mit quer zum Strahl in der Längsrichtung des Querschnitts des Durchtrittsspalts liegender Wicklungsachse (448) aufweist.
  13. 13. Zylinderlinse nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die magnetisch leitenden Verbindungen für die mittleren Polschuhe (512) anders dimensioniert sind als für die äußeren Polschuhe (510, 514) (Fig. 5).
  14. 14. Zylinderlinse nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß der magnetische Leitwert der magnetisch leitenden Verbindungen für die mittleren Polschuhe (512) geringer ist als für die äußeren Polschuhe (510, 514).
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0028585A1 (de) * 1979-11-01 1981-05-13 Jenoptik Jena G.m.b.H. Verfahren und Vorrichtung zur Korpuskularbestrahlung
US4731537A (en) * 1985-06-13 1988-03-15 Sony Corporation Electron beam gun
WO1998009313A1 (de) * 1996-08-26 1998-03-05 Rainer Spehr Elektronenoptische linsenanordnung mit spaltförmigem öffnungsquerschnitt

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