JP2004079343A - Magnetic field type energy filter - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an easily manufacturable energy filter of S-type. <P>SOLUTION: The energy filter has the first to fourth magnetic field regions F1-F4 in such an arrangement that the distribution of the magnetic field and the locus of an electron beam are counter-symmetrical about the middle point M between the second F2 and third magnetic field regions F3, wherein the first M1 and third magnetic poles M3 to produce the first F1 and third magnetic field regions F3 have a common ampere turn C1 while the second M2 and fourth magnetic poles M4 to produce the second F2 and fourth magnetic field regions F4 have a common ampere turn C2. <P>COPYRIGHT: (C)2004,JPO

Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、複数の磁界領域を有し、所定のエネルギーを有する電子ビームを透過する磁界型エネルギーフィルタに関する。
【0002】
【従来の技術】
従来、電子顕微鏡と接続して、微小部分のエネルギー分析をする電子線エネルギー損失分光装置(EELS)が用いられている。現状では、EELSにおけるエネルギー分解能は、電子ビームのエネルギー幅で決められている。電界放射電子銃(FEG)を用いた場合、電子ビームのエネルギー幅は、0.3〜0.7eV程度である。このため、さらに高いエネルギー分解能を得たい場合、エネルギー幅を狭くするためのモノクロメータが用いられる。
【0003】
このモノクロメータとしては、従来はウィーンフィルタを用いたものが多かった。最近では静電型のオメガフィルタが提案されている。古くは、これらのモノクロメータは、エネルギー分散を大きく取るために、高電圧段に挿入して、電子ビームの電子を減速して用いられた。例えば、60kVの加速電圧を100V〜20V程度に減速して用いられていた。しかし、このような大きな減速比を用いることは、100kV以下の加速電圧では可能であっても200kVあるいはそれ以上の多段加速が必要な加速電圧で使用する装置では、装置の巨大化が不可避で、実用性が小さくなる欠点があり、用いられたことはなかった。
【0004】
そこで、電子を加速する前段へのモノクロメータの設置が提案されている。これは、電子銃の直後にモノクロメータを設定し、モノクロメータを透過した電子を加速するものである。
【0005】
いずれの場合においても、モノクロメータは高電圧下に設置しなければならず、このため、モノクロメータに供給する電流・電圧及びそれらの制御回路も、高電圧下に設置しなければならず、装置は高価で巨大なものになる。モノクロメータに使用するエネルギーフィルタのエネルギー分散が十分大きければ、これをアース電位上において使用することができ、モノクロメータは、その全体の構造が簡素化される。エネルギー分散が大きなフィルターとしては、マンドリンフィルタが知られている。マンドリンフィルタは、200kVにおいて6μm/eVというエネルギー分散を持ち、モノクロメータとして一応は使用可能なレベルである。例えば、電子銃内に静電オメガフィルタをモノクロメータとして設置し、マンドリンフィルタをエネルギーアナライザとして使用することができる。
【0006】
このようなマンドリンフィルタ又はオメガフィルタは、入射電子ビームの光軸と出射電子ビームの光軸が一直線上にあり、鏡筒の中間に挿入されるのでインコラム型のエネルギーフィルタと称される。
【0007】
同じくインコラム型のエネルギーフィルタとして、磁界領域によって電子ビームをS字状の軌道に偏向するS型エネルギーフィルタがある。S型エネルギーフィルタは、300kVにおいて6〜10μm/eVのエネルギー分散を有する。これは、マンドリンフィルタの倍程度のエネルギー分散である。
【0008】
図4は、S型エネルギーフィルタを説明する図である。
【0009】
S型エネルギーフィルタは、図示しない磁極によって生成された第1乃至第4の磁界領域F1〜F4を有している。第1乃至第4の磁界領域F1〜F4は、第2の磁界領域F2と第3の磁界領域F3の中間点Mに対して反対称に分布している。また、電子ビームの軌跡も、中間点Mに対し反対称である。
【0010】
加速電圧300kVで使用する場合の一例を示すと、第1及び第4の磁界領域F1,F4を生成する磁極に磁束を供給するヨークには、極性は逆であるがそれぞれ385ATのアンペアターンを用いる。また、第2の及び第3の磁界領域F2,F3を生成する磁極に磁束を供給するヨークには、極性は逆であるがそれぞれ134ATのアンペアターンを用いる。なお、磁極の間隙はすべて10mmとした。この構成では300kVにおいて10μm/eVのエネルギー分散が得られる。このような大きいエネルギー分散は、第1及び第4の磁場F1,F4の半径に対し、第2及び第3の磁場F2,F3の半径が大きいことにも由来している。
【0011】
S型エネルギーフィルタでは、第1乃至第4の磁界領域F1〜F4を生成する第1乃至第4の磁極は、電子ビームの光軸に対して両側に配置され、しかもこれらの配置は中間点Mについて180度の回転対称となっている。したがって、オメガフィルタ等の従来のエネルギーフィルタが光軸の片側だけに磁極を有していたことと比べると、入口(入射窓)と出口(出射窓)との距離を長くすることなく、電子ビームの経路を長くすることができる。
【0012】
また、S型エネルギーフィルタにおいては、電子ビームの偏向角は、第1の磁界領域F1において略−110度、第2の磁界領域F2において略250度、第3の磁界領域F3において略−250度、第4の磁界領域F4において略110度であるので、偏向角の合計は略720度である。オメガフィルタにおける電子ビームの偏向角の合計は例えば500度であるので、これに比べると偏向角の合計は1.4倍に達している。
【0013】
さらに、S型エネルギーフィルタにおいては、エネルギーフィルタにおいて重要な対称性を崩すことなく、入射光軸と出射光軸をずらすことができる。すなわち、入射光軸と出射光軸を所定距離だけ離すことができる。このように入射光軸と出射光軸を離すことにより、電子顕微鏡の設計上の自由度が増すという利益がある。
【0014】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、従来、S型エネルギーフィルタは、実際に製造することは難しかった。S型エネルギーフィルタにおいて、第1乃至第4の磁界領域F1〜F4を実現するヨークやアンペアターン等の構成の製作が困難であった。すなわち、第1乃至第4の磁界領域F1〜F4は近接しているので、各磁界領域F1〜F4を生成する磁極に磁束を供給する各ヨークについてアンペアターンを巻くために必要な空間を確保することが困難であった。また、第1乃至第4の磁場F1〜F4は、交互に逆極性となるため、第1及び第4の磁場F1,F4、又は第2及び第3の磁場F2,F3に磁束を供給するヨークを共通にまとめることもできなかった。
【0015】
本発明は、前述の実情に鑑みて提案されるものであって、製造が容易なS型エネルギーフィルタを提供することを目的とする。
【0016】
【課題を解決するための手段】
前述の課題を解決するために、本発明に係る磁界型エネルギーフィルタは、4以上の偶数の磁界領域を有し、所定点に対して磁界の分布が反対称となるものであって、各磁界領域を生成する磁極の内、同極性の磁極については、共通のアンペアターンを用いる。
【0017】
好ましくは、前記同極性の磁極又はこれらの磁極に磁束を供給するヨークに、共通のアンペアターンを巻く。
【0018】
好ましくは、前記アンペアターンは、コイルを巻く回数とこのコイルに流す電流の積である。
【0019】
好ましくは、前記各磁極は、生成する磁界の強さに応じた間隙、すなわちギャップを有する。
【0020】
好ましくは、前記磁界領域は、前記間隙に生成され、前記電子ビームの軌道はこの中にある。
【0021】
好ましくは、第1乃至第4の磁界領域を有し、第2及び第3の磁界領域の中間点に対して、磁界の分布が反対称となるものであって、前記1及び第3の磁界領域をそれぞれ生成する第1及び第3の磁極と、前記第2及び第4の磁界領域をそれぞれ生成する第2及び第4の磁極とについては、それぞれ共通のアンペアターンを用いる。
【0022】
好ましくは、前記第1及び第3の磁極、前記第2及び第4の磁極、又はこれらの磁極に磁束を供給するヨークに、それぞれ共通のアンペアターンを巻く。
【0023】
好ましくは、前記第1及び第3の磁極と、前記第2及び第4の磁極とは、それぞれ異なった磁極の間隙を有する。
【0024】
好ましくは、電子ビームの光軸に対して、左右両側に電子ビームを偏向する磁極を有する。
【0025】
好ましくは、電子ビームの偏向角の絶対値の合計は、720度近傍である。
【0026】
好ましくは、電子ビームの軌道の接線が入射ビーム又は出射光軸に平行になる位置は4箇所ある。
【0027】
好ましくは、電子ビームの軌道の接線が入射ビーム又は出射光軸に直交する位置は4箇所ある。
【0028】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に係る磁界型エネルギーフィルタの実施の形態について、図面を参照して詳細に説明する。
【0029】
本実施の形態の磁界型エネルギーフィルタは、第1乃至第4の磁界領域を有し、第2及び第3の磁界領域の中間点に対して磁界領域及び電子ビームの軌跡が反対称となるS型フィルターである。
【0030】
また、本実施の形態のS型エネルギーフィルタは、入射電子ビームの光軸L1と出射電子ビームの光軸L2がずれた構成となっている。すなわち、これらの光軸L1,L2は、所定距離だけ離れている。
【0031】
図1は、本実施の形態のS型エネルギーフィルタの磁極の構成を示す断面図である。
【0032】
S型エネルギーフィルタは、第1の磁界領域F1を生成する磁極M1と、第2の磁界領域F2を生成する磁極M2〜M2と、第3の磁界領域F3を生成する磁極M3,M3,M3と、第4の磁界領域を生成する磁極M4と、を有している。
【0033】
光軸L1に沿ってS型エネルギーフィルタに入射した電子ビームは、磁極M1の生成する第1の磁界領域F1によって略−110度偏向され、さらに磁極M2,M2,M2の生成する第2の磁界領域F2によって略250度偏向される。中間点Mを通過した電子ビームは、磁極M3,M3,M3の生成する第3の磁界領域F3によって略−250度偏向され、さらに磁極M4の生成する第4の磁界領域F4によって110度偏向され、光軸L2に沿って出射される。
【0034】
図2は、本実施の形態のS型エネルギーフィルタの磁極に磁束を供給するヨーク及びヨークに巻かれたアンペアターンの構成を示す断面図である。
【0035】
本実施の形態のS型エネルギーフィルタは、第1の磁界領域F1を生成する磁極M1に磁束を供給する第1のヨークY1と、第2の磁界領域F2を生成する磁極M2,M2,M2に磁束を供給する第2のヨークY2と、第3の磁界領域を生成する磁極M3,M3,M3に磁束を供給する第3のヨークY3と、第4の磁界領域F4を生成する磁極M4に磁束を供給する第4のヨークY4と、を有している。
【0036】
また、本実施の形態のS型エネルギーフィルタは、第1のヨークY1及び第3のヨークに共通に巻かれたアンペアターンC1と、第2のヨークY2及び第4のヨークY4に共通に巻かれたアンペアターンC2とを有している。
【0037】
このように、本実施の形態においては、同極性のヨークである第1及び第3のヨークY1,Y3、第2及び第4のヨークY2,Y4において、それぞれアンペアターンC1,C2を共通に巻くことにより、構成の簡易化を図っている。
【0038】
これによって、各ヨークY1〜Y4にそれぞれアンペアターンを巻く場合と比較すると、アンペアターンを巻く空間が節約される。したがって、本実施の形態によると、アンペアターンを巻く空間に余裕ができるので製造が容易になる。
【0039】
図3は、本実施の形態のS型フィルタにおける磁極の間隙を示す断面図である。この断面図は、図1に示した磁極の配置において、切断線Lに沿って縦に切断したものである。
【0040】
図には、第1の磁界領域F1を生成する磁極M1、第2の磁界領域F2を生成する磁極F2、第3の磁界領域F3を生成する磁極M3,M3のそれぞれ一部が示されている。なお、実際には、各磁極の干渉を防ぐため、各磁界領域F1〜F3は、図示しないシールドによってそれぞれ遮蔽されている。
【0041】
ここで、第1の磁界領域F1を生成する磁極M1の間隙d1=6mmと、第3の磁界領域F3を生成する磁極M3の間隙d3=14mmとは、それぞれ異なっている。磁極間の距離は、電子ビームが通過する位置で測定した。
【0042】
このように、本実施の形態では、共通にアンペアターンを巻いた第1及び第3のヨークY1,Y3からそれぞれ磁束を供給される磁極M1及びM3において、磁極の間隙を適宜に設定することにより、第1及び第3の磁界領域F1,F3の強さをそれぞれ所望の強さに設定している。アンペアターンC2を共通に巻いた第2及び第4のヨークY2,Y4によって磁束を供給される第2及び第4の磁界領域F2,F4についても同様である。
【0043】
磁極の間隙は、例えば所望の磁界領域の強さが大きくなるほど小さくなるように設定する。ただし、磁界領域の強さは、間隙の大きさのみならず、磁極の形状にも依存する。
【0044】
なお、本発明は、上述の実施の形態に限られず、本発明の範囲を逸脱しない限りにおいて種々の形態で実現することができる。例えば、上述の実施の形態においては、第1乃至第4の4個の磁界領域を有するS型エネルギーフィルタを示したが、本発明はこれに限られず、例えば6個、8個など、4以上の偶数の磁界領域を有するS型エネルギーフィルタに適用することができる。
【0045】
【発明の効果】
上述のように、本発明によると、製造が容易なS型エネルギーフィルタを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】S型エネルギーフィルタの磁極の配置を示す図である。
【図2】S型エネルギーフィルタのヨーク及びコイルの配置を示す図である。
【図3】磁極の間隙を説明する図である。
【図4】S型フィルタの概略的な構成を示すブロック図である。
【符号の説明】
F1〜F4 第1乃至第4の磁界領域
L1 電子ビームの入射光軸
L2 電子ビームの出射光軸
M 中間点
M1,M2〜M2,M3〜M3,M4 磁極
Y1〜Y4 第1乃至第4のヨーク
[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a magnetic field type energy filter having a plurality of magnetic field regions and transmitting an electron beam having a predetermined energy.
[0002]
[Prior art]
2. Description of the Related Art Conventionally, an electron beam energy loss spectrometer (EELS) that connects to an electron microscope and performs energy analysis of a minute portion has been used. At present, the energy resolution in EELS is determined by the energy width of the electron beam. When a field emission electron gun (FEG) is used, the energy width of the electron beam is about 0.3 to 0.7 eV. Therefore, when it is desired to obtain higher energy resolution, a monochromator for narrowing the energy width is used.
[0003]
Conventionally, many monochromators use a Wien filter. Recently, an electrostatic omega filter has been proposed. In the old days, these monochromators were inserted into a high voltage stage to reduce the energy of the electron beam in order to increase the energy dispersion. For example, an acceleration voltage of 60 kV has been used after being decelerated to about 100 V to 20 V. However, it is possible to use such a large reduction ratio at an acceleration voltage of 100 kV or less, but in an apparatus used at an acceleration voltage that requires multi-stage acceleration of 200 kV or more, it is inevitable that the apparatus be enlarged. It has the disadvantage of reduced practicality and has never been used.
[0004]
Therefore, it has been proposed to install a monochromator before the electron is accelerated. In this technique, a monochromator is set immediately after an electron gun, and electrons transmitted through the monochromator are accelerated.
[0005]
In any case, the monochromator must be installed under high voltage, and therefore, the current and voltage supplied to the monochromator and their control circuits must be installed under high voltage. Can be expensive and huge. If the energy dispersion of the energy filter used in the monochromator is sufficiently large, it can be used above ground potential, and the overall structure of the monochromator is simplified. A mandolin filter is known as a filter having a large energy dispersion. The mandolin filter has an energy dispersion of 6 μm / eV at 200 kV, and is at a level usable as a monochromator for the time being. For example, an electrostatic omega filter can be installed as a monochromator in an electron gun, and a mandolin filter can be used as an energy analyzer.
[0006]
Such a mandolin filter or an omega filter is called an in-column type energy filter because the optical axis of the incident electron beam and the optical axis of the emitted electron beam are in a straight line and are inserted in the middle of the lens barrel.
[0007]
Similarly, as an in-column energy filter, there is an S-type energy filter that deflects an electron beam into an S-shaped orbit by a magnetic field region. The S-type energy filter has an energy dispersion of 6 to 10 μm / eV at 300 kV. This is about twice the energy dispersion of the mandolin filter.
[0008]
FIG. 4 is a diagram illustrating an S-type energy filter.
[0009]
The S-type energy filter has first to fourth magnetic field regions F1 to F4 generated by magnetic poles (not shown). The first to fourth magnetic field regions F1 to F4 are distributed antisymmetrically with respect to an intermediate point M between the second magnetic field region F2 and the third magnetic field region F3. The trajectory of the electron beam is also antisymmetric with respect to the intermediate point M.
[0010]
As an example in the case of using at an acceleration voltage of 300 kV, a yoke for supplying magnetic flux to the magnetic poles for generating the first and fourth magnetic field regions F1 and F4 uses an ampere turn of 385 AT, although the polarity is reversed, respectively. . The yoke that supplies magnetic flux to the magnetic poles that generate the second and third magnetic field regions F2 and F3 uses an ampere-turn of 134 AT each having the opposite polarity. The gaps between the magnetic poles were all 10 mm. With this configuration, an energy dispersion of 10 μm / eV can be obtained at 300 kV. Such a large energy dispersion is also derived from the fact that the radii of the second and third magnetic fields F2 and F3 are larger than the radii of the first and fourth magnetic fields F1 and F4.
[0011]
In the S-type energy filter, the first to fourth magnetic poles for generating the first to fourth magnetic field regions F1 to F4 are arranged on both sides with respect to the optical axis of the electron beam. Are 180 degrees rotationally symmetric. Therefore, compared to a conventional energy filter such as an omega filter having a magnetic pole on only one side of the optical axis, the electron beam can be formed without increasing the distance between the entrance (incident window) and the exit (exit window). Path can be lengthened.
[0012]
In the S-type energy filter, the deflection angle of the electron beam is approximately -110 degrees in the first magnetic field region F1, approximately 250 degrees in the second magnetic field region F2, and approximately -250 degrees in the third magnetic field region F3. , In the fourth magnetic field region F4, the total deflection angle is approximately 720 degrees. Since the total deflection angle of the electron beam in the Omega filter is, for example, 500 degrees, the total deflection angle reaches 1.4 times as compared with this.
[0013]
Further, in the S-type energy filter, the incident optical axis and the output optical axis can be shifted without breaking important symmetry in the energy filter. That is, the input optical axis and the output optical axis can be separated by a predetermined distance. By separating the input optical axis and the output optical axis in this manner, there is an advantage that the degree of freedom in designing the electron microscope is increased.
[0014]
[Problems to be solved by the invention]
By the way, conventionally, it was difficult to actually manufacture an S-type energy filter. In the S-type energy filter, it is difficult to manufacture a configuration such as a yoke and an ampere-turn that realizes the first to fourth magnetic field regions F1 to F4. That is, since the first to fourth magnetic field regions F1 to F4 are close to each other, a space necessary for winding an ampere turn is secured for each yoke that supplies magnetic flux to the magnetic poles that generate the magnetic field regions F1 to F4. It was difficult. Further, since the first to fourth magnetic fields F1 to F4 are alternately opposite in polarity, a yoke that supplies a magnetic flux to the first and fourth magnetic fields F1 and F4 or the second and third magnetic fields F2 and F3. Could not be put together.
[0015]
The present invention has been proposed in view of the above situation, and has as its object to provide an S-type energy filter that is easy to manufacture.
[0016]
[Means for Solving the Problems]
In order to solve the above-described problem, a magnetic field type energy filter according to the present invention has an even numbered magnetic field region of 4 or more, and a magnetic field distribution is antisymmetric with respect to a predetermined point. A common ampere turn is used for magnetic poles of the same polarity among the magnetic poles that generate the region.
[0017]
Preferably, a common ampere-turn is wound around the magnetic poles of the same polarity or the yoke supplying magnetic flux to these magnetic poles.
[0018]
Preferably, the ampere-turn is the product of the number of turns of the coil and the current flowing through the coil.
[0019]
Preferably, each of the magnetic poles has a gap corresponding to the strength of the magnetic field to be generated, that is, a gap.
[0020]
Preferably, the magnetic field region is created in the gap and the trajectory of the electron beam is therein.
[0021]
Preferably, the first and third magnetic field regions have first to fourth magnetic field regions, and the distribution of the magnetic field is antisymmetric with respect to the midpoint between the second and third magnetic field regions. A common ampere turn is used for each of the first and third magnetic poles that generate a region, respectively, and the second and fourth magnetic poles that generate the second and fourth magnetic field regions, respectively.
[0022]
Preferably, a common ampere turn is wound around the first and third magnetic poles, the second and fourth magnetic poles, or the yoke that supplies magnetic flux to these magnetic poles.
[0023]
Preferably, the first and third magnetic poles and the second and fourth magnetic poles have different magnetic pole gaps.
[0024]
Preferably, a magnetic pole for deflecting the electron beam is provided on both left and right sides with respect to the optical axis of the electron beam.
[0025]
Preferably, the sum of the absolute values of the deflection angles of the electron beam is around 720 degrees.
[0026]
Preferably, there are four positions where the tangent of the trajectory of the electron beam is parallel to the incident beam or the output optical axis.
[0027]
Preferably, there are four positions where the tangent of the trajectory of the electron beam is orthogonal to the incident beam or the exit optical axis.
[0028]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of a magnetic field type energy filter according to the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
[0029]
The magnetic field type energy filter of the present embodiment has first to fourth magnetic field regions, and the magnetic field region and the trajectory of the electron beam are antisymmetric with respect to the midpoint between the second and third magnetic field regions. It is a type filter.
[0030]
Further, the S-type energy filter of the present embodiment has a configuration in which the optical axis L1 of the incident electron beam and the optical axis L2 of the emitted electron beam are shifted. That is, these optical axes L1 and L2 are separated by a predetermined distance.
[0031]
FIG. 1 is a sectional view showing the configuration of the magnetic pole of the S-type energy filter according to the present embodiment.
[0032]
S-type energy filter includes a pole M1 for generating a first magnetic field region F1, a pole M2 1 -M2 3 for generating a second magnetic field region F2, pole M3 1 for generating a third magnetic field region F3, M3 and 2, M3 3, has a magnetic pole M4 to generate a fourth magnetic field region.
[0033]
Electron beam incident on S-type energy filter along the optical axis L1 is deflected -110 degrees substantially by the first magnetic field region F1 to generate the magnetic poles M1, a further generation of the magnetic pole M2 1, M2 2, M2 3 Deflected approximately 250 degrees by the second magnetic field region F2. Electron beam passing through the middle point M is deflected substantially -250 degrees by the magnetic poles M3 1, M3 2, M3 3 third magnetic field region F3 to generate the further the fourth magnetic field region F4 generated by the magnetic poles M4 110 And is emitted along the optical axis L2.
[0034]
FIG. 2 is a cross-sectional view showing the configuration of the yoke for supplying magnetic flux to the magnetic poles of the S-type energy filter according to the present embodiment and the ampere-turn wound on the yoke.
[0035]
The S-type energy filter according to the present embodiment includes a first yoke Y1 that supplies a magnetic flux to a magnetic pole M1 that generates a first magnetic field region F1, and magnetic poles M2 1 , M2 2 , that generate a second magnetic field region F2. a second yoke Y2 supplying magnetic flux to the M2 3, the third yoke Y3 supplying magnetic flux to the magnetic pole M3 1, M3 2, M3 3 for generating a third magnetic field region, the fourth magnetic field region F4 And a fourth yoke Y4 for supplying a magnetic flux to the magnetic pole M4 to be generated.
[0036]
The S-type energy filter of the present embodiment has an ampere-turn C1 commonly wound around the first yoke Y1 and the third yoke, and an ampere turn C1 commonly wound around the second yoke Y4 and the fourth yoke Y4. Ampere turn C2.
[0037]
As described above, in the present embodiment, the first and third yokes Y1 and Y3, and the second and fourth yokes Y2 and Y4, which are yokes of the same polarity, respectively wind the ampere turns C1 and C2 in common. This simplifies the configuration.
[0038]
As a result, the space for winding the ampere turns is saved as compared with the case where the ampere turns are wound around the yokes Y1 to Y4. Therefore, according to the present embodiment, the space for winding the ampere-turn can be provided with a margin, thereby facilitating the manufacture.
[0039]
FIG. 3 is a cross-sectional view illustrating the gap between the magnetic poles in the S-type filter according to the present embodiment. This cross-sectional view is obtained by vertically cutting along the cutting line L in the arrangement of the magnetic poles shown in FIG.
[0040]
The figure poles M1 to generate a first magnetic field region F1, pole F2 1 for generating a second magnetic field region F2, pole M3 1 for generating a third magnetic field region F3, M3 2 of part respectively shown Have been. Actually, in order to prevent interference between the magnetic poles, the magnetic field regions F1 to F3 are shielded by shields (not shown).
[0041]
Here, a gap d1 = 6 mm poles M1 for generating a first magnetic field region F1, and the third gap d3 = 14 mm pole M3 2 for generating a magnetic field region F3, are different. The distance between the magnetic poles was measured at the position where the electron beam passes.
[0042]
Thus, in this embodiment, the magnetic pole M1 and M3 2 is supplied to magnetic flux from the first and third yokes Y1, Y3 wound with ampere turns in common, by setting the gap between the magnetic poles properly Thus, the strengths of the first and third magnetic field regions F1 and F3 are respectively set to desired strengths. The same applies to the second and fourth magnetic field regions F2 and F4 to which the magnetic flux is supplied by the second and fourth yokes Y2 and Y4 around which the ampere turn C2 is wound in common.
[0043]
The gap between the magnetic poles is set to be smaller, for example, as the strength of the desired magnetic field region increases. However, the strength of the magnetic field region depends not only on the size of the gap but also on the shape of the magnetic pole.
[0044]
It should be noted that the present invention is not limited to the above-described embodiment, and can be realized in various forms without departing from the scope of the present invention. For example, in the above-described embodiment, the S-type energy filter having the first to fourth four magnetic field regions has been described. However, the present invention is not limited to this. Can be applied to an S-type energy filter having an even number of magnetic field regions.
[0045]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, an S-type energy filter that is easy to manufacture can be provided.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a diagram showing an arrangement of magnetic poles of an S-type energy filter.
FIG. 2 is a diagram showing an arrangement of a yoke and a coil of an S-type energy filter.
FIG. 3 is a diagram illustrating a gap between magnetic poles.
FIG. 4 is a block diagram illustrating a schematic configuration of an S-type filter.
[Explanation of symbols]
F1~F4 first to fourth magnetic field region L1 electron beam incident optical axis L2 electron beam emission optical axis M midpoints M1, M2 1 ~M2 3, M3 1 ~M3 3, M4 pole Y1~Y4 first to The fourth yoke

Claims (4)

4以上の偶数の磁界領域を有し、所定点に対して磁界の分布が反対称となる磁界型エネルギーフィルタにおいて、
各磁界領域を生成する磁極の内、同極性の磁極については、共通のアンペアターンを用いること
を特徴とする磁界型エネルギーフィルタ。
In a magnetic field type energy filter having four or more even magnetic field regions, and the distribution of the magnetic field is antisymmetric with respect to a predetermined point,
A magnetic field type energy filter characterized in that a common ampere turn is used for magnetic poles of the same polarity among magnetic poles generating each magnetic field region.
前記各磁極は、生成する磁界の強さに応じた間隙を有することを特徴とする請求項1記載の磁界型エネルギーフィルタ。2. The magnetic field type energy filter according to claim 1, wherein each of the magnetic poles has a gap corresponding to a strength of a generated magnetic field. 第1乃至第4の磁界領域を有し、第2及び第3の磁界領域の中間点に対して、磁界の分布が反対称となる磁界型エネルギーフィルタにおいて、
前記1及び第3の磁界領域をそれぞれ生成する第1及び第3の磁極と、前記第2及び第4の磁界領域をそれぞれ生成する第2及び第4の磁極とについては、それぞれ共通のアンペアターンを用いること
を特徴とする請求項1記載の磁界型エネルギーフィルタ。
A magnetic field type energy filter having first to fourth magnetic field regions, wherein the magnetic field distribution is antisymmetric with respect to the midpoint between the second and third magnetic field regions.
The first and third magnetic poles that generate the first and third magnetic field regions, and the second and fourth magnetic poles that generate the second and fourth magnetic field regions, respectively, have a common ampere turn. 2. The magnetic field type energy filter according to claim 1, wherein:
前記第1及び第3の磁極と、前記第2及び第4の磁極とは、それぞれ異なった磁極の間隙を有することを特徴とする請求項3記載の磁界型エネルギーフィルタ。4. The magnetic field type energy filter according to claim 3, wherein the first and third magnetic poles and the second and fourth magnetic poles have different magnetic pole gaps.
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