JP5694558B2 - X線源での電子ビームの整列および合焦 - Google Patents
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Description
・1つの合焦手段設定に対して、相互作用領域の一定距離下流に配置され、かつ導電性スクリーンにより境界を定められたセンサエリアの中および/または外に出射電子ビームを偏向させることにより、出射電子ビームの相対的位置を決定することと、
・少なくとも1つの他の合焦手段設定および同一整列手段設定に対して、相対的ビーム位置を決定するステップを繰り返すことと、
・合焦手段設定の変化に対する相対的ビーム位置の感度を決定することにより、整列手段設定を評価することと、
の各ステップを実現させるように適合される。
S1,2=‖(x(2),y(2))−(x(1),y(1))‖2/(f2−f1)
として計算されてもよく、ここで‖・‖2は上記で出現するl2ノルムである。すべてのデータポイントが考慮されるので、質量中心を相対的ビーム位置の尺度として使用することが有利であり、この結果、堅牢性および精度が高められる。より多くの合焦能力設定に対するデータが利用可能である場合、総合感度が平均としてたとえば以下で計算されてもよい。
5.上記の例1、2、または3における特有の1次元または2次元のポイントの処理に類似して、異なる合焦手段設定に対して収集されたデータの中で、1つまたは複数の境界ポイントが追跡されてもよい。
・1つの合焦手段設定に対して、相互作用領域の一定距離下流に配置され、かつ導電性スクリーンにより境界を定められたセンサエリアの中および/または外に出射電子ビームを偏向させることにより、出射電子ビームの相対的位置を決定することと、
・少なくとも1つの他の合焦手段設定および同一整列手段設定に対して相対的ビーム位置を決定するステップを繰り返すことと、
・合焦手段設定の変化に対する相対的ビーム位置の感度を決定することにより、整列手段設定を評価することと、
の各ステップを含んでもよい。
・センサエリアに到達する有害な液飛びまたは堆積する蒸気の発生、および
・必要に応じて、相互作用領域内でまたはこの領域に近接して対象物を操作するための十分な余地。
出射電子ビームを偏向させるように動作可能なデフレクタ(28)と、
X線源の相互作用領域(30)内で出射電子ビームの焦点を合わせるための合焦手段(22)と、
をさらに備え、
方法は、
1つの合焦手段設定に対して、相互作用領域の一定距離(D)下流に配置されセンサエリア(52)の中および/または外に出射電子ビームを偏向させることにより、出射電子ビームの相対的位置を決定することと、
少なくとも1つの他の合焦手段設定および同一整列手段設定に対して相対的ビーム位置を決定するステップを繰り返すことと、
合焦手段設定の変化に対する相対的ビーム位置の感度を決定することにより、整列手段設定を評価することと、
の各ステップを備える方法。
項目1の方法。
項目1または2の方法。
項目1から3のいずれか一項の方法。
項目4の方法。
項目1〜5のいずれか一項の方法。
複数の整列手段設定を規定することと、
項目1〜6のいずれか一項の方法により、複数の整列手段設定の各々を評価することと、
前記複数の整列手段設定の複数の感度に基づき、最小感度をもたらす適切な整列手段設定を決定することと、
の各ステップを備える方法。
項目7の方法を実現させ、前記適切な整列手段設定を適用することと、
電子標的がセンサエリアを電子ビームから部分的に覆い隠すように、電子標的を使用可能にすることにより、少なくとも1つの合焦手段設定に対して、相互作用領域内の出射電子ビームの幅を決定し、電子標的とセンサエリアの覆い隠されていない部分との間で電子ビームを偏向させることと、
を備え、好ましくは、電子標的は液体ジェットである方法。
電子ビームの幅を決定するステップは、電子標的の通常の方向にある電子ビームを偏向させることを含む、
項目8の方法。
入射電子ビームの方向を調節するための整列手段(26)と、
出射電子ビームを偏向させるように動作可能なデフレクタ(28)と、
X線源の相互作用領域(30)内で出射電子ビームの焦点を合わせるための合焦手段(22)と、
相互作用領域の一定距離(D)下流に配置されたセンサエリア(52)と、
整列手段、合焦手段、およびセンサエリアに通信可能に結合されたコントローラ(40)とを備え、前記コントローラは、
1つの合焦手段設定に対して、デフレクタにセンサエリアの中および/または外に出射電子ビームを偏向させることにより、出射電子ビームの相対的位置を決定し、
少なくとも1つの他の合焦手段設定および同一整列手段設定に対して相対的ビーム位置を前記決定することを繰り返し、
合焦手段設定の変化に対する相対的ビーム位置の感度を決定することにより整列手段設定を評価する
ように動作可能な電子光学システム。
項目11の電子光学システム。
項目12の電子光学システム。
項目12または13の電子光学システム。
項目12または14のいずれか一項の電子光学システム。
項目15の電子光学システム。
スクリーンは光学軸上に中心点を決定された開口(56)を有する、
項目12〜16のいずれか一項の電子光学システム。
項目11〜16のいずれか一項の電子光学システムと、
相互作用領域を通過する液体ジェットを作り出すためのノズル(32)と、
を備え、コントローラは、ジェットがセンサエリアを電子ビームから部分的に覆い隠すように前記ジェットをノズルに作り出させるように、および液体ジェットとセンサエリアの覆い隠されていない部分との間でデフレクタに電子ビームを偏向させるようにさらに動作可能なX線源。
以下に、本願出願時の特許請求の範囲に記載された発明を付記する。
[1]相互作用領域(30)内の電子標的を作り出すように動作可能な電子衝突X線源(10)内の出射電子ビーム(I 2 )を供給するように適合された電子光学における方法であって、
前記システムは、
入射電子ビーム(I 1 )の方向を調節するための整列手段(26)と、
前記出射電子ビーム(I 2 )を偏向させるように動作可能なデフレクタ(28)と、
前記相互作用領域(30)内で前記出射電子ビームの焦点を合わせるための合焦手段(22)とを備え、前記デフレクタおよび前記合焦手段は、前記電子光学システムの光学軸を規定し、
前記方法は、
複数の合焦手段設定および整列手段設定に対して、前記相互作用領域の一定距離(D)下流に配置され、かつ前記システムの前記光学軸に対して既知の位置を有するセンサエリア(52)の中および/または外に前記出射電子ビームを偏向させることにより、前記出射電子ビームの相対的位置を決定することと、
このように決定された前記複数の相対的位置に基づき、前記相対的位置が合焦手段設定の変化に対して最小感度を有する適切な整列手段設定を決定することと、
前記適切な整列手段設定に基づき整列手段設定を適用することと、
前記電子標的が使用可能であり、かつ前記センサエリアを前記電子ビームの偏向範囲から部分的に覆い隠すことを保証することにより、およびさらに、前記電子標的と前記センサエリアの覆い隠されていない部分との間で前記電子ビームを偏向させることにより、前記出射電子ビームの向きを決定することと、
少なくとも1つの合焦手段設定に対して、前記電子標的が使用可能であり、かつ前記センサエリアを前記電子ビームから部分的に覆い隠すことを保証することにより、およびさらに、前記電子標的の通常の方向において、前記電子標的と前記センサエリアの覆い隠されていない部分との間で前記電子ビームを偏向させることにより、前記相互作用領域内の前記出射電子ビームの幅を決定することと、
の各ステップを備える方法。
[2]前記適切な整列手段設定は、前記光学軸に対する前記電子ビームの前記オフセットに対する条件に従って決定される、前記[1]に記載の方法。
[3]前記複数の合焦手段設定および整列手段設定に対して前記相対的位置を決定する前記ステップは、
1つの合焦手段設定に対して、前記センサエリア(52)の中および/または外に前記出射電子ビームを偏向させることにより、前記出射電子ビームの相対的位置を決定することと、
少なくとも1つの他の合焦手段設定および前記同一整列手段設定に対して相対的ビーム位置を決定する前記ステップを繰り返すことと、
の前記複数の整列手段設定の各々に対して実現される各サブステップを供える、前記[1]〜[2]のいずれか一つに記載の方法。
[4]前記相互作用領域内の所望の電子ビーム幅を受け取ることと、
前記所望の電子ビーム幅を達成することを目的に、前記相互作用領域内の前記出射電子ビームの前記幅を決定する前記ステップ、およびこれに応答して、前記合焦手段設定を調節するステップを交互に繰り返すことと、
の各ステップをさらに備える、前記[1]〜[3]のいずれか一つに記載の方法。
[5]前記幅を低減することを目的に、前記相互作用領域内の前記出射電子ビームの前記幅を決定する前記ステップ、およびこれに応答して、前記合焦手段設定を調節する前記ステップを交互に繰り返すことにより、前記相互作用領域内の前記出射電子ビームの前記幅を最小にするステップをさらに供える、前記[1]〜[4]のいずれか一つに記載の方法。
[6]前記相互作用領域内の前記出射電子ビームの前記幅を決定する前記ステップ、および前記合焦手段設定を調節する前記ステップを交互に繰り返す前記ステップは、前記合焦手段設定および/または前記偏向手段設定を非単調に調節することを含む、前記[4]または[5]に記載の方法。
[7]交互に行う前記ステップは、前記合焦手段設定または前記偏向手段設定である量の、複数の値のシーケンスに従って前記電子光学システムを動作させることを含み、前記量の増分の符号と前記シーケンスでの前記量の前記値との間に低いまたはゼロの統計的相関関係が存在する、前記[6]に記載の方法。
[8]前記出射電子ビームの前記相対的位置を決定する前記ステップは、境界を定められたセンサエリアを使用することを含む、前記[1]〜[7]のいずれか一つに記載の方法。
[9]前記センサエリア(52)は、一定電位に維持された導電性スクリーン(54)により境界を定められる、前記[8]に記載の方法。
[10]前記スクリーンは前記センサエリアの近傍にある、前記[9]に記載の方法。
[11]前記センサエリアは、前記センサから絶縁された壁(12)から外に突き出る本体上に提供される、前記[8]に記載の方法。
[12]前記センサエリアは、電荷に敏感な表面(64)内の凹所(66)として提供される、前記[8]に記載の方法。
[13]前記電子標的は液体ジェット(J)である、前記[1]〜[12]のいずれか一つに記載の方法。
[14]前記[1]〜[13]のいずれか一つに記載の方法を実行するための複数のコンピュータ実行可能命令を格納するデータ記憶媒体。
[15]入射電子ビーム(I 1 )を受け取り、かつ出射電子ビーム(I 2 )を供給するように適合された、相互作用領域(30)内で電子標的を作り出すように動作可能な電子衝突X線源(10)内の電子光学システムであって、
前記入射電子ビームの方向を調節するための整列手段(26)と、
前記出射電子ビームを偏向させるように動作可能なデフレクタ(28)と、
前記相互作用領域内で前記出射電子ビームの焦点を合わせるための合焦手段(22)であって、前記デフレクタおよび前記合焦手段は、前記電子光学システムの光学軸を規定する合焦手段(22)と、
前記相互作用領域の一定距離(D)下流に配置され、かつ前記システムの前記光学軸に対して既知の位置を有するセンサエリア(52)と、
前記整列手段、前記合焦手段、および前記センサエリアに通信可能に結合され、かつ前記X線源内で前記電子標的を制御するように動作可能なコントローラ(40)と、
を備え、前記電子標的は、使用可能であるとき、前記センサエリアを前記電子ビームの偏向範囲から部分的に覆い隠し、
前記コントローラは、
複数の合焦手段設定および整列手段設定に対して、前記相互作用領域の一定距離(D)下流に配置され、かつ前記システムの前記光学軸に対して既知の位置を有するセンサエリア(52)の中および/または外に前記出射電子ビームを偏向させることにより、前記出射電子ビームの相対的位置を決定することと、
このように決定された前記複数の相対的位置に基づき、前記相対的位置が合焦手段設定の変化に対して最小感度を有する適切な整列手段設定を決定することと、
前記適切な整列手段設定に基づき整列手段設定を適用することと、
前記電子標的が使用可能であることを保証することにより、および前記電子標的と前記センサエリアの覆い隠されていない部分との間で前記電子ビームを偏向させることにより、前記出射電子ビームの向きを決定することと、
少なくとも1つの合焦手段設定に対して、前記電子標的が使用可能であることを保証することにより、および前記電子標的の通常の方向において、前記電子標的と前記センサエリアの覆い隠されていない部分との間で前記電子ビームを偏向させることにより、前記相互作用領域内の前記出射電子ビームの幅を決定することと、
の各ステップのシーケンスを実現するように動作可能な電子光学システム。
[16]前記コントローラは、複数のステップの前記シーケンスの実行中に、前記合焦手段設定および/または前記偏向手段設定を非単調に調節するように適合される、前記[15]に記載の電子光学システム。
[17]前記コントローラは、前記合焦手段設定または前記偏向手段設定である量の、複数の値のシーケンスに従って前記電子光学システムを動作させるように適合され、前記量の増分の符号と前記シーケンスでの前記量の前記値との間に低いまたはゼロの統計的相関関係が存在する、前記[16]に記載の方法。
[18]前記センサエリアは境界を定められる、前記[17]に記載の電子光学システム。
[19]前記センサエリアの境界を定める導電性スクリーン(54)をさらに備える、前記[18]に記載の電子光学システム。
[20]前記スクリーンは一定電位に維持される、前記[19]に記載の電子光学システム。
[21]前記スクリーンは前記センサエリアの近傍にある、前記[19]または[20]に記載の電子光学システム。
[22]前記センサエリアが提供される突出部を有する壁(12)をさらに備え、前記センサエリアは、前記壁から電気的に絶縁される、前記[18]に記載の電子光学システム。
[23]電荷に敏感な表面(64)内に提供され、かつ前記センサエリアを形成する凹所(66)をさらに備える、前記[18]に記載の電子光学システム。
[24]X線源であって、
前記[15]〜[23]のいずれか一つに記載の電子光学システムと、
前記相互作用領域を通過し、かつ電子標的の役割を果たす液体ジェットを作り出すためのノズル(32)であって、前記コントローラにより制御可能なノズル(32)と、
を備えるX線源。
Claims (24)
- 相互作用領域(30)内で電子標的を作り出すように動作可能な電子衝突X線源(10)内で出射電子ビーム(I2)を供給するように適合された電子光学システムにおける方法であって、
前記電子光学システムは、
入射電子ビーム(I1)の方向を調節するための整列手段(26)と、
前記出射電子ビーム(I2)を偏向させるように動作可能な偏向手段(28)と、
前記相互作用領域(30)内で前記出射電子ビームの焦点を合わせるための合焦手段(22)と、
を備え、
前記偏向手段および前記合焦手段は、前記電子光学システムの光学軸を規定し、
前記方法は、
前記相互作用領域の一定距離(D)下流に配置され、かつ前記電子光学システムの前記光学軸に対して既知の位置を有するセンサエリア(52)にわたって前記出射電子ビームを偏向させることにより、複数の合焦手段設定および整列手段設定に対して、前記出射電子ビームの相対的位置を決定するステップと、
このように決定された複数の相対的位置に基づき、前記相対的位置が合焦手段設定の変化に対して最小感度を有する適切な整列手段設定を決定するステップと、
前記適切な整列手段設定に基づき整列手段設定を適用するステップと、
前記電子標的が使用可能にされていることと、前記電子標的が前記センサエリアを前記出射電子ビームの偏向範囲から部分的に覆い隠すこととを保証することにより、およびさらに、前記電子標的と前記センサエリアの覆い隠されていない部分との間で前記出射電子ビームを偏向させることにより、前記出射電子ビームの向きを決定するステップと、
前記電子標的が使用可能にされていることと、前記電子標的が前記センサエリアを前記出射電子ビームから部分的に覆い隠すこととを保証することにより、およびさらに、前記電子標的の通常の方向において、前記電子標的と前記センサエリアの覆い隠されていない部分との間で前記出射電子ビームを偏向させることにより、少なくとも1つの合焦手段設定に対して、前記相互作用領域内の前記出射電子ビームの幅を決定するステップと、
を備える、方法。 - 前記適切な整列手段設定は、前記光学軸に対する前記入射電子ビームのオフセットに対する条件に従って決定される、請求項1に記載の方法。
- 複数の合焦手段設定および整列手段設定に対して、相対的位置を決定するステップは、
複数の整列手段設定のうちの各整列手段設定に対して、
前記センサエリア(52)にわたって前記出射電子ビームを偏向させることにより、1つの合焦手段設定に対して、前記出射電子ビームの相対的位置を決定するサブステップと、
少なくとも1つの他の合焦手段設定および前記整列手段設定に対して、前記出射電子ビームの相対的位置を決定するステップを繰り返すサブステップと、
を行うことを備える、請求項1〜2のいずれか一項に記載の方法。 - 前記相互作用領域内の所望の電子ビーム幅を受け取るステップと、
前記所望の電子ビーム幅を達成することを目的に、前記相互作用領域内の前記出射電子ビームの幅を決定するステップと、これに応答して、前記合焦手段設定を調節するステップと、を交互に繰り返すステップと、
をさらに備える、請求項1〜3のいずれか一項に記載の方法。 - 前記幅を低減することを目的に、前記相互作用領域内の前記出射電子ビームの幅を決定するステップと、これに応答して、前記合焦手段設定を調節するステップと、を交互に繰り返すことにより、前記相互作用領域内の前記出射電子ビームの幅を最小にするステップをさらに備える、請求項1〜4のいずれか一項に記載の方法。
- 前記相互作用領域内の前記出射電子ビームの幅を決定するステップと、前記合焦手段設定を調節するステップと、を交互に繰り返すステップは、
前記合焦手段設定および/または偏向手段設定を非単調に調節すること、
を含む、請求項4または5に記載の方法。 - 交互に繰り返すステップは、値のシーケンスに従って前記電子光学システムを動作させること、を含み、
各値は、合焦手段設定または偏向手段設定のいずれかの設定値を表し、
前記設定値の正の増分または負の増分によって、各値に到達し、
前記設定値の増分の符号と、前記増分によって到達する前記値との間において、統計的相関関係は低い、または統計的相関関係は無い、請求項6に記載の方法。 - 前記出射電子ビームの相対的位置を決定するステップは、境界を定められたセンサエリアを使用することを含む、請求項1〜7のいずれか一項に記載の方法。
- 前記センサエリア(52)は、一定電位に維持された導電性スクリーン(54)により境界を定められる、請求項8に記載の方法。
- 前記導電性スクリーンは前記センサエリアに近接している、請求項9に記載の方法。
- 前記センサエリアは、前記センサエリアから電気的に絶縁されたハウジング(12)の内壁から内側に突き出ており、
前記センサエリアは、前記電気的絶縁によって境界を定められる、請求項8に記載の方法。 - 前記センサエリアは、電流計に接続された導電性表面(64)内の凹所(66)として提供される、請求項8に記載の方法。
- 前記電子標的は液体ジェット(J)である、請求項1〜12のいずれか一項に記載の方法。
- 請求項1〜13のいずれか一項に記載の方法を実行するための複数のコンピュータ実行可能命令を格納するデータ記憶媒体。
- 電子衝突X線源(10)が相互作用領域(30)内で電子標的を作り出すように動作可能である、電子光学システムであって、
前記電子光学システムは、入射電子ビーム(I 1 )を受け取り、かつ出射電子ビーム(I 2 )を供給するように適合されており、
前記電子光学システムは、
前記入射電子ビームの方向を調節するための整列手段(26)と、
前記出射電子ビームを偏向させるように動作可能な偏向手段(28)と、
前記相互作用領域内で前記出射電子ビームの焦点を合わせるための合焦手段(22)と、ここで、前記偏向手段および前記合焦手段は、前記電子光学システムの光学軸を規定する、
前記相互作用領域の一定距離(D)下流に配置され、かつ前記電子光学システムの前記光学軸に対して既知の位置を有するセンサエリア(52)と、
前記整列手段、前記合焦手段、および前記センサエリアに通信可能に結合され、かつ前記電子衝突X線源内で前記電子標的を制御するように動作可能なコントローラ(40)と、
を備え、
前記電子標的は、使用可能にされているとき、前記センサエリアを前記出射電子ビームの偏向範囲から部分的に覆い隠し、
前記コントローラは、
前記相互作用領域の一定距離(D)下流に配置され、かつ前記電子光学システムの前記光学軸に対して既知の位置を有するセンサエリア(52)にわたって前記出射電子ビームを偏向させることにより、複数の合焦手段設定および整列手段設定に対して、前記出射電子ビームの相対的位置を決定するステップと、
このように決定された複数の相対的位置に基づき、前記相対的位置が合焦手段設定の変化に対して最小感度を有する適切な整列手段設定を決定するステップと、
前記適切な整列手段設定に基づき整列手段設定を適用するステップと、
前記電子標的が使用可能にされていることを保証することにより、および前記電子標的と前記センサエリアの覆い隠されていない部分との間で前記出射電子ビームを偏向させることにより、前記出射電子ビームの向きを決定するステップと、
前記電子標的が使用可能にされていることを保証することにより、および前記電子標的の通常の方向において、前記電子標的と前記センサエリアの覆い隠されていない部分との間で前記出射電子ビームを偏向させることにより、少なくとも1つの合焦手段設定に対して、前記相互作用領域内の前記出射電子ビームの幅を決定するステップと、
から成るステップのシーケンスを行うように動作可能である、電子光学システム。 - 前記コントローラは、前記ステップから成るシーケンスの実行中に、前記合焦手段設定および/または偏向手段設定を非単調に調節するように適合される、請求項15に記載の電子光学システム。
- 前記コントローラは、値のシーケンスに従って前記電子光学システムを動作させるように適合され、
各値は、合焦手段設定または偏向手段設定のいずれかの設定値を表し、
前記設定値の正の増分または負の増分によって、各値に到達し、
前記設定値の増分の符号と、前記増分によって到達する前記値との間において、統計的相関関係は低い、または統計的相関関係は無い、請求項16に記載の光学システム。 - 前記センサエリアは境界を定められる、請求項17に記載の電子光学システム。
- 前記センサエリアの境界を定める導電性スクリーン(54)をさらに備える、請求項18に記載の電子光学システム。
- 前記導電性スクリーンは一定電位に維持される、請求項19に記載の電子光学システム。
- 前記導電性スクリーンは前記センサエリアに近接している、請求項19または20に記載の電子光学システム。
- 前記センサエリアは、前記センサエリアから電気的に絶縁されたハウジング(12)の内壁から内側に突き出ており、
前記センサエリアは、前記電気的絶縁によって境界を定められる、請求項18に記載の電子光学システム。 - 電流計に接続された導電性表面(64)内に提供され、かつ前記センサエリアを形成する凹所(66)をさらに備える、請求項18に記載の電子光学システム。
- 請求項15〜23のいずれか一項に記載の電子光学システムと、
前記相互作用領域を通過し、かつ電子標的の役割を果たす液体ジェットを作り出すためのノズル(32)であって、前記コントローラにより制御可能なノズル(32)と、
を備える、X線源。
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