JPH02114442A - Energy analyzing device - Google Patents

Energy analyzing device

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JPH02114442A
JPH02114442A JP63268723A JP26872388A JPH02114442A JP H02114442 A JPH02114442 A JP H02114442A JP 63268723 A JP63268723 A JP 63268723A JP 26872388 A JP26872388 A JP 26872388A JP H02114442 A JPH02114442 A JP H02114442A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
field distribution
mirror
mirrors
magnetic field
fringe
Prior art date
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Pending
Application number
JP63268723A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Katsushige Tsuno
勝重 津野
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Jeol Ltd
Original Assignee
Jeol Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Jeol Ltd filed Critical Jeol Ltd
Priority to JP63268723A priority Critical patent/JPH02114442A/en
Publication of JPH02114442A publication Critical patent/JPH02114442A/en
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Abstract

PURPOSE:To satisfy the Wien conditions even in a fringe field by connecting mirrors with each other through a mirror yoke, and providing an electric field distribution in the same form as the magnetic field distribution. CONSTITUTION:Mirrors 2 installed at the incident hole and emission hole of a Wien filter 1 are connected with each other by a mirror yoke 3. This forms a return circuit for the line of magnetic force absorbed by the mirror yoke 3 with no generation of magnetic field between oppositely situated mirrors, and mag. field distribution damps smoothly without producing any step to yield a mag. field distribution in the same form as the electric field distribution. Thereby the Wien condition can be met even in a fringe field, and a beam having a certain energy can proceed straightly.

Description

【発明の詳細な説明】 [産業上の利用分野] 本発明は、エネルギー分析装置に係り、特に、フリンジ
における電場分布の形状と磁場分布の形状を等しくした
エネルギー分析装置に関する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Industrial Application Field] The present invention relates to an energy analyzer, and more particularly to an energy analyzer in which the shape of the electric field distribution and the shape of the magnetic field distribution in a fringe are made equal.

[従来の技術] 互いに直交する電場と磁場を利用して、荷電粒子のエネ
ルギー分析を行うウィーンフィルタは、電場をEl  
磁場をBとしたとき、荷電粒子の速度VがB=E/v 
(ウィーン条件)を満足したとき直進するという優れた
性質を持つが、ビームを直進させる条件を達成すること
は多くの困難がある。
[Prior art] The Wien filter, which analyzes the energy of charged particles by using electric and magnetic fields that are orthogonal to each other, converts the electric field into El
When the magnetic field is B, the velocity V of the charged particle is B=E/v
Although it has the excellent property of traveling in a straight line when the (Wien condition) is satisfied, there are many difficulties in achieving the conditions for the beam to travel in a straight line.

その困難の原因の一つはフリンジ場である。つまり、ウ
ィーンフィルタ内部において上記の条件を満足させるこ
とは容易なのであるが、ウィーンフィルタの入射口と出
射口に存在するフリンジ領域においては、第3図に示す
ように電場分布10と磁場分布11が異なってしまう。
One of the causes of the difficulty is the fringe field. In other words, it is easy to satisfy the above conditions inside the Wien filter, but in the fringe regions existing at the entrance and exit of the Wien filter, the electric field distribution 10 and the magnetic field distribution 11 are different as shown in FIG. It will be different.

ところが、上記のウィーン条件から明らかなように、電
場Eと磁場Bとが同じ分布を示す場合に限りビームは直
進するから、第3図に示すように電場分布と磁場分布が
異なる場合には、ビームはウィーンフィルタに入射する
以前にその軌道を大きく曲げられてしまうことになる。
However, as is clear from the Wien condition above, the beam travels straight only when the electric field E and the magnetic field B have the same distribution, so if the electric field distribution and the magnetic field distribution are different as shown in Figure 3, The trajectory of the beam is significantly bent before it enters the Wien filter.

そこで、従来は、通常、ミラーまたはシャントと呼ばれ
る電極および磁極(以下、ミラーと記す)を配置してい
た。
Therefore, conventionally, electrodes and magnetic poles (hereinafter referred to as mirrors) called mirrors or shunts have been arranged.

第4図(a)は電場に対するミラーの1例を示す図であ
り、ウィーンフィルタ120入射口および出射口の近傍
には、ウィーンフィルタ12の電場を形成する電極に対
向してアース電位となされた電極13が配置されている
。このことにより、電場は、第4図(b)に示すように
、フリンジ領域では急激に弱くなり、電場分布を急峻な
特性とすることができる。なお、図の2軸は光軸である
FIG. 4(a) is a diagram showing an example of a mirror for an electric field. Near the entrance and exit of the Wien filter 120, the electrodes that form the electric field of the Wien filter 12 are set at ground potential. Electrodes 13 are arranged. As a result, the electric field becomes suddenly weaker in the fringe region, as shown in FIG. 4(b), and the electric field distribution can be made to have a steep characteristic. Note that the two axes in the figure are optical axes.

磁場についても同様であって、第5図に示すように、磁
性体からなるミラー14を、ウィーンフィルタ12の磁
場を形成するポールピースに対向させて配置することに
より、フリンジ塩の磁場分布は第4図(b)に示すと同
様に急峻な特性とすることができる。
The same goes for the magnetic field, and as shown in FIG. 5, by arranging the mirror 14 made of a magnetic material so as to face the pole piece that forms the magnetic field of the Wien filter 12, the magnetic field distribution of the fringe salt becomes as follows. As shown in FIG. 4(b), similarly steep characteristics can be obtained.

以上のように、電場および磁場に対するミラーをフリン
ジ塩に配置することによって、フリンジ塩の幅をコント
ロールすることができると共に、電場分布および磁場分
布を同様な急峻な特性とすることができるので、所定の
エネルギーを有するビームを直進させることができるも
のである。
As described above, by arranging mirrors for electric and magnetic fields on the fringe salt, the width of the fringe salt can be controlled, and the electric and magnetic field distributions can be made to have similar steep characteristics. It is possible to make a beam with energy of

[発明が解決しようとする課題] しかしながら、従来のものにおいては、フリンジ塩の電
場分布については、ミラーを配置することで容易にコン
トロールすることができるのであるが、磁場分布につい
ては、ミラーを配置することによって、スムーズな減衰
を示さず、第6図の15で示すような段部を生じること
がある。
[Problems to be Solved by the Invention] However, in the conventional method, the electric field distribution of the fringe salt can be easily controlled by arranging mirrors, but the magnetic field distribution can be easily controlled by arranging mirrors. As a result, smooth damping may not be exhibited, and a stepped portion as shown at 15 in FIG. 6 may occur.

これは、ミラーによって磁力線が吸収され1.対向した
ミラー間に磁場が発生してしまうことによる。
This is because the lines of magnetic force are absorbed by the mirror and 1. This is because a magnetic field is generated between opposing mirrors.

従って、フリンジ塩の電場分布と磁場分布とが異なって
しまい、ウィーン条件を滴定できない領域が生じてしま
うことになる。
Therefore, the electric field distribution and magnetic field distribution of the fringe salt will differ, resulting in a region where the Wien condition cannot be titrated.

本発明は、上記の課題を解決するものであって、フリン
ジ塩の電場分布と磁場分布を同じ形状にできるエネルギ
ー分析装置を提供することを目的とするものである。
The present invention solves the above problems, and aims to provide an energy analyzer that can make the electric field distribution and magnetic field distribution of a fringe salt the same shape.

[課題を解決するための手段] 上記の目的を達成するために、本発明のエネルギー分析
装置は、エネルギー分析装置のフリンジ塩にミラーを配
置すると共に、ミラー相互間をミラーヨークで接続した
ことを特徴とする。
[Means for Solving the Problems] In order to achieve the above object, the energy analyzer of the present invention includes a configuration in which mirrors are arranged on the fringe salt of the energy analyzer and the mirrors are connected to each other by a mirror yoke. Features.

[作用] 本発明においては、フリンジ塩にミラーを配置して電場
および磁場の分布をコントロールするだけでなく、ミラ
ー相互間をミラーヨークで接続したので、磁場分布に不
所望の段部が生じることがない。従って、フリンジ塩に
おいてもウィーン条件を滴定させることができるもので
ある。
[Function] In the present invention, not only are mirrors arranged in the fringe salt to control the distribution of electric and magnetic fields, but also the mirrors are connected with mirror yokes, so that undesired steps are not generated in the magnetic field distribution. There is no. Therefore, it is possible to titrate the Vienna conditions even in fringe salts.

[実施例] 以下、図面を参照しつつ実施例を説明する。[Example] Examples will be described below with reference to the drawings.

第1図は本発明に係るエネルギー分析装置の1実施例の
構成を示す図であり、同図(a)はエネルギー分析装置
のy軸に沿った断面図であり、同図(b)はウィーンフ
ィルタの斜視図を示す。図中、1はウィーンフィルタ、
2はミラー 3はミラーヨーク、4はウィーンフィルり
のポールピース、5はウィーンフィルタのヨークを示ス
FIG. 1 is a diagram showing the configuration of one embodiment of the energy analyzer according to the present invention, FIG. 1(a) is a cross-sectional view of the energy analyzer along the y-axis, and FIG. A perspective view of the filter is shown. In the figure, 1 is a Wien filter,
2 shows the mirror, 3 shows the mirror yoke, 4 shows the Wien filter pole piece, and 5 shows the Wien filter yoke.

第1図(b)に示すように、ウィーンフィルタ1のポー
ルピース4はy軸方向に対向して配置され、ヨーク5で
囲まれている。これにより、y軸方向に所望の磁場を形
成する。また、図示しないがヨーク5の内部には電極が
配置されており、X軸方向に所望の電場を形成する。な
お、同図においては励磁のためのコイルは省略している
As shown in FIG. 1(b), the pole pieces 4 of the Wien filter 1 are arranged to face each other in the y-axis direction and are surrounded by a yoke 5. This forms a desired magnetic field in the y-axis direction. Although not shown, electrodes are arranged inside the yoke 5 to form a desired electric field in the X-axis direction. Note that a coil for excitation is omitted in the figure.

当該ウィーンフィルタ1は、第1図(a)に示すように
ミラーヨーク3で囲繞されており、ウィーンフィルタ1
の入射口および出射口に相当する部分にはミラー2が形
成されている。
The Wien filter 1 is surrounded by a mirror yoke 3 as shown in FIG.
A mirror 2 is formed at a portion corresponding to the entrance and exit ports.

第1図(a)に示すようにウィーンフィルタ1の入射口
と出射口に配置されたミラー2を互いに接続するミラー
ヨーク3を設けると、当該ミラーヨーク3が吸収した磁
力線のリターン回路となるので、対向したミラー間に磁
場が発生することはなく、磁場分布は第2図に示すよう
に段部を生ずることなく滑らかに減衰するので、電場分
布と磁場分布は同じ形状の分布となり、フリンジ塩にお
いてもウィーン条件を滴定することができるものである
As shown in FIG. 1(a), if a mirror yoke 3 is provided that connects the mirrors 2 placed at the entrance and exit of the Wien filter 1, the mirror yoke 3 will serve as a return circuit for the absorbed lines of magnetic force. , no magnetic field is generated between the opposing mirrors, and the magnetic field distribution attenuates smoothly without creating a step as shown in Figure 2, so the electric field distribution and magnetic field distribution have the same shape, and the fringe salt It is also possible to titrate the Vienna conditions.

第1図においては、電場に対するミラーは図示していな
いが、ミラー2およびミラーヨーク3を金属で形成し、
アース電位にすれば、電場に対してはミラーとして作用
するので、電場および磁場に対するミラーを兼用させる
ことができるものである。また、ミラーヨーク3は第1
図(a)に示すようにウィーンフィルタ1の全体を取り
囲んでもよいし、ウィーンフィルタ1の入射口および出
射口の付近だけを囲むようにしてもよいものである。
Although the mirror for the electric field is not shown in FIG. 1, the mirror 2 and mirror yoke 3 are made of metal,
If it is set to earth potential, it acts as a mirror for the electric field, so it can serve as a mirror for both the electric and magnetic fields. Moreover, the mirror yoke 3 is the first
The entire Wien filter 1 may be surrounded as shown in FIG. 1(a), or only the vicinity of the entrance and exit ports of the Wien filter 1 may be surrounded.

なお、以上の説明にいてはウィーンフィルタを例にとり
あげたが、本発明は荷電粒子ビームの解析装置用マグネ
ットに対して一般的に適用することができるものである
Although the Wien filter has been taken as an example in the above description, the present invention can be generally applied to magnets for charged particle beam analysis devices.

[発明の効果コ 以上の説明から明らかなように、本発明によれば、エネ
ルギー分析装置のフリンジ塩にミラーを配置すると共に
、ミラー相互をミラーヨークで接続したので、電場分布
と磁場分布を同じ形状の分布とすることができるので、
フリンジ塩においてもウィーン条件を満足させることが
できる。また、ミラーおよびミラーヨークを金属で形成
することにより、電場に対するミラーを兼用させること
もできる。
[Effects of the Invention] As is clear from the above explanation, according to the present invention, mirrors are arranged on the fringe salt of the energy analyzer, and the mirrors are connected to each other by a mirror yoke, so that the electric field distribution and the magnetic field distribution are the same. Since it can be a distribution of shapes,
Even fringe salts can satisfy the Vienna condition. Furthermore, by forming the mirror and mirror yoke with metal, they can also serve as a mirror for the electric field.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of drawings]

第1図は本発明に係るエネルギー分析装置の1実施例の
構成を示す図、第2図は本発明によるフリンジ塩の磁場
分布を示す図、第3図は従来のエネルギー分析装置にお
けるフリンジ塩の電場および磁場の分布を示す図、第4
図は従来の電場に対するミラーを示す図、第5図は従来
の磁場に対するミラーを示す図、第6図は従来の磁場に
対するミラーを配置した場合の磁場分布を示す図である
。 1・・・ウィーンフィルタ、2・・・ミラー 3・・・
ミラーヨーク、4・・・ウィーンフィルタのポールピー
ス、5・・・ウィーンフィルタのヨーク。 出  願  人 日本電子株式会社 代理人 弁理士 菅 井 英 雄(外5名)第1図 (a) 第2図 (b) 第 図 (a) (b) 第 図
Fig. 1 is a diagram showing the configuration of an embodiment of the energy analyzer according to the present invention, Fig. 2 is a diagram showing the magnetic field distribution of the fringe salt according to the present invention, and Fig. 3 is a diagram showing the magnetic field distribution of the fringe salt in the conventional energy analyzer. Diagram showing distribution of electric field and magnetic field, 4th
5 shows a conventional mirror for an electric field, FIG. 5 shows a conventional mirror for a magnetic field, and FIG. 6 shows a conventional magnetic field distribution when mirrors are arranged for a magnetic field. 1... Wien filter, 2... Mirror 3...
Mirror yoke, 4... Wien filter pole piece, 5... Wien filter yoke. Applicant JEOL Co., Ltd. Agent Patent attorney Hideo Sugai (5 others) Figure 1 (a) Figure 2 (b) Figure (a) (b) Figure

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] (1)エネルギー分析装置のフリンジ場にミラーを配置
すると共に、ミラー相互間をミラーヨークで接続したこ
とを特徴とするエネルギー分析装置。
(1) An energy analyzer characterized in that mirrors are arranged in the fringe field of the energy analyzer and the mirrors are connected to each other by a mirror yoke.
JP63268723A 1988-10-25 1988-10-25 Energy analyzing device Pending JPH02114442A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP63268723A JPH02114442A (en) 1988-10-25 1988-10-25 Energy analyzing device

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP63268723A JPH02114442A (en) 1988-10-25 1988-10-25 Energy analyzing device

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPH02114442A true JPH02114442A (en) 1990-04-26

Family

ID=17462451

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP63268723A Pending JPH02114442A (en) 1988-10-25 1988-10-25 Energy analyzing device

Country Status (1)

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JP (1) JPH02114442A (en)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO1999034401A1 (en) * 1997-12-24 1999-07-08 Technische Universiteit Delft Wien filter
JP2006278069A (en) * 2005-03-28 2006-10-12 Jeol Ltd Wien filter type energy analyzer and discharge electron microscope
JP2007501718A (en) * 2003-08-11 2007-02-01 ケンナメタル インコーポレイテッド Tool coupling

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