DE953374C

DE953374C - Einrichtung zur Kompensation der Symmetriefehler von Elektronenlinsen

Info

Publication number: DE953374C
Application number: DEP44926A
Authority: DE
Inventors: Dipl-Ing Otto Rang
Original assignee: Carl Zeiss SMT GmbH
Current assignee: Carl Zeiss SMT GmbH
Priority date: 1949-06-04
Filing date: 1949-06-04
Publication date: 1956-11-08

Description

Das Patent 9-.z 518 betrifft eine Einrichtung zur Kompensation der Symmetriefehler von Elektronenlinsen. Zu diesem Zweck sind, zusätzliche Hilfselektroden und/oder -magnetpole vorgesehen" durch die vorzugsweise einstellbare nichtro.tation:ssymmetrische: Felder an einer Stelle des Strahlenganges außerhalb der Linse in. deren Nähe erzeugt werden.
Bei der Anwendung einer Einrichtung gemäß dem Hauptpatent auf ein: Elektronenmikroskop wirken sich. Schwankungen, der Betriebsspannung des Elektronenmikroskops bei voneinander unabhängigen Spannungsquellen. für den Betrieb des Mikroskops und den Betrieb der Einrichtung gemäß dem Hauptpatent ziemlich unangenehm aus. Dieser Nachteil wird gemäß der vorliegenden Erfindung dadurch vermieden, daß die Potentiale zum Erzeugen der nichtrotatienssymmetrischen Felder einer Spannungsquelle entnommen werden, deren. Spannung von: der Betriebsspannung des Elektronenmikroskops abgeleitet ist. Dadurch wird erreicht, da,ß die Spannung für den. Betrieb des Mikroskops und den Betrieb der Einrichtung zur Kompensation der Symmetriefelder von Elektronenlinsen voneinander abhängig sind, so daß bei Schwankungen der Betriebsspannung gleichzeitig die der Kompensationseinrichtung zugeführte Spannung in: gleicher Weise schwankt. Auf diese Weise wird die schädliche Wirkung von Schwankungen: der Betriebsspannung weitgehend unterdrückt.
Es ist besonders zweckmäßig, als Spannungsquelle zum Erzeugen. der n.ichtrotationssymmetrischen Felder der Kompensationseinrichtung ein vom Elektronenstrahl durchflossenes, vorzugsweise auf der geerdeten Seite dieses Stromkreises angebrachtes und mit mehreren Abgriffen versehenes Potentiometer vorzusehen.
Die Zeichnung zeigt in zum Teil schematischer Darstellung ein Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung.
Die Kathode i eines Elektronenmikroskops befindet sich im Innern des _Wehneltzylinders 2. Zum Strahlerzeugungssys.tem gehört ferner die Anode 3. Die zum Betrieb dieses Teiles dienenden, vorzugsweise regelbaren Spannungsquellen sind in der Figur nicht dargestellt.
Der Elektronenstrahl durchläuft in. dem aus der :Mittelelektrode ,4 und den Außenelektroden 5 gebildeten Objektiv das Objekt und erzeugt auf dem Auffangschirm 6 ein. Bild. Zur Beseitigung des astigmatischen. Fehlers dienen die Elektroden 7. 8, mit deren Hilfe nichtrotationssymmetrische Felder erzeugt werden können.. In der Regel ist es zweckmäßig, nicht nur ein Paar solcher Elektroden, sondern mehrere Paare vorzusehen und diese Paare an voneinander unabhängig regelbaren. Spannungen anzuschließen. In dem dargestellten ALUS, führungsbeispiel ist der einfacheren Darstellung wegen: ein einziges Paar solcher Elektroden wiedergegeben. Die Beltriebsspannung des Elektronenmikroskops wird von der Spannungsquelle 9 geliefert. Der durch ein Milliamperem-eter io meßbare Elektronenstrahlstrom fließt bei dem dargestellten Elel;troaienmilcroskop durch ein Potentiometer i i, das mit zwei Abgriffen i2 und 13 versehen ist, welche die Spannung für die Hilfselektroden: 7 und 8 in der jeweils gewünschten Größe liefern. Wenn die Betriebsspannung und damit der Elektronenstrom sinkt, nimmt in: gleichem Maß auch. der Spannungsabfall im Potentiometer i i ab-. Die Potentiale zum Erzeugen der nichtrotationssvmm.etrischen Felder sind daher dem Elektronen-Strom proportional. Da dieser Strom seinerseits der Betriebsspannung nahezu proportional ist, erfüllen die zur Kompensation des astigmatischen Fehlers erzeugten nichtrotationssymmetrischen Felder und die an der Linse auftretende Spannung diese Bedingung ebenfalls.
Ein weiterer Vorteil der vorliegenden Einrichtung besteht darin, daß die zur Konstanthaltung der Betriebsspannung des Elektronen. mikroskops vorgesehenen, in der Figur nicht dargestellten Einrichtungen zugleich für das Konstanthalten der zur Kompensation des astigmatischen Fehlers dienenden Hilfsspannungen ausgenutzt «erden.
Es ist besonders vorteilhaft, wie in. der Zeichnung schon dargestellt, das Potentiometer auf der geerdeten Seite des vom Elektroinenstrahlstrom durchflossenen Stromkreises anzubringen, damit die Regelung der Hilfsspannungen, ohne besondere Vorsichtsmaßnahmen durchgeführt werden kann. Die am Potentio@meter auftretende Spannung beträgt etwa 500 V bei einem Elektronenmikroskop, das mit einer Spannung von 5o kV betrieben. wird.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: i. Einrichtung zur Kompensation. der Symmetriefehler von Elektronenlinsen durch, zusätzliche Hilfselektroden. und/oder -maggnetpole nach Patent 9.42 518 in Anwendung auf ein Elektronenmikroskop, wobei durch. die genannten Hilfselektroden: vorzugsweise einstellbare nichtrotationssymmetrische Feldger an einer Stelle des Strahlenganges außerhalb einer Elektronenlinse, jedoch in deren Nähe erzeugt werden, dadurch gekennzeichnet, daß die Potentiale zum Erzeugen dieser Felder einer Spannungsquelle, deren Spannung von der Betriebsspannung des Elektronenmikroskops abgeleitet ist, entnommen werden..
2. Einrichtung nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß als Spannungsquelle zum Erzeugen der nichtrotationssymmetrischen Felder der Kompensationseinrichtung ein vom Elektronenstrahlstrom durchflossenes, vorzugsweise auf der geerdeten Seite dieses Stromkreises angebracht, und mit mehreren Abgriffen versehenes Potentiometer vorgesehen ist.