NL9100294A

NL9100294A - Geladen deeltjesbundelinrichting.

Info

Publication number: NL9100294A
Application number: NL9100294A
Authority: NL
Original assignee: Philips Nv
Priority date: 1991-02-20
Filing date: 1991-02-20
Publication date: 1992-09-16
Also published as: EP0500179A1; DE69210440T2; EP0500179B1; JP3281017B2; JPH04328232A; US5221844A; DE69210440D1

Description

Geladen deeltjesbundelinrichting.

De uitvinding heeft betrekking op een geladen deeltjesbundelinrichting voorzien van een bron voor uitzending van een geladen deeltjesbundel naar een voorwerpsvlak, langs een optische as gelegen deeltjesoptische elementen omvattende ten minste één lens voor vorming van een beeld van het voorwerpsvlak en een correctie-element voor correctie van sferische en/of chromatische aberratie in het beeld van de tenminste ene lens, welk correctie-element een multipoolelement omvat voor opwekking van een magnetische en/of elektrische potentiaalverdeling in een loodrecht op de optische as gelegen correctievlak.

Een dergelijke geladen deeltjesbundelinrichting is bekend uit het Amerikaanse octrooischrift US 4,414,474.

In dit octrooischrift is een correctie-element beschreven voor correctie van sferische aberratie in een elektronenmicroscoop. Sferische aberratie wordt veroorzaakt doordat elektronen die komend vanaf een punt op de optische as een elektronenoptische lens binnentreden, aan de rand van de lens sterker worden afgebogen dan in delen van de lens die meer nabij de optische as zijn gelegen. Een op de optische as gelegen punt wordt door de lens afgebeeld als een schijfje met een straal r die is gegeven door: r = MCs a3. Hierin is Cs de coëfficiënt voor sferische aberratie, M de dwarsvergroting en is α de hoek met de optische as van de straal tussen het punt op de optische as en de rand van de lens. De sferische aberratie kan worden verkleind door diafragmeren, hetgeen onvoordelig is daar dan informatie van het af te beelden object verloren gaat. Ook kan de coëfficiënt van sferische aberratie worden verminderd.

Een statisch elektrisch of magnetisch veld wordt in een ladingsvrije ruimte zonder ladingsstroomdichtheden beschreven door een potentiaalverdeling die voldoet aan de vergelijkingen van Laplace. In een systeem met cilindrische symmetrie kan deze potentiaalverdeling worden ontwikkeld in een reeks rond de optische as waarbij in de reeks slechts even machten van de afstand tot de optische as voorkomen. Door bepaling van de afgeleiden van de potentiaalverdeling worden de bij deze verdeling behorende elektrische of magnetische velden gevonden. Wanneer bij berekening van een baan van een geladen deeltje in deze elektrische of magnetische velden alleen de veldtermen in de reeksontwikkeling van het veld rond de optische as worden meegenomen waarin machten van de afstand tot de optische as ten hoogste 1 bedragen, wordt de eerste orde baan gevonden. Wanneer bij berekening van de baan van het geladen deeltje veldtermen met eerstvolgende machten van de afstand tot de optische as worden meegenomen die hoger zijn dan 1, wordt de derde orde baan gevonden die afwijkt van de eerste orde baan. Voor geladen deeltjes die vanaf een punt op de optische as komen, wordt de afwijking in het beeldvlak tussen de eerste orde baan en de derde orde baan sferische aberratie genoemd. De coëfficiënt van sferische aberratie kan voor magneetvelden worden uitgedrukt in een integraal langs de optische as tussen het voorwerpsvlak en het beeldvlak. Voor systemen met cilindrische symmetrie heeft Scherzer aangetoond dat deze integraal altijd negatief is. Sferische aberratie kan daarom niet met cilindersymmetrische, deeltjesoptische elementen worden gecorrigeerd. Met behulp van een correctie-element dat twee sextupolen omvat die rond een ronde lens zijn gegroepeerd wordt volgens de bekende wijze een derde orde effect op de elektronenbaan teweeg gebracht dat tegengesteld is aan de sferische aberratie die door het cilindersymmetrische, deeltjesoptische systeem is geïntroduceerd. Een dergelijk correctie-element heeft als nadeel dat de correctie plaatsvindt over een relatief lang deel van de optische as en dat het correctie-element in deze richting 10 cm lang is en relatief veel ruimte inneemt. Hierdoor is het correctie-element moeilijk in te passen in bestaande, deeltjesoptische apparaten. Positioneringseisen aan een dergelijk correctie-element zijn hoog en moeilijk realiseerbaar. Bovendien neemt met de afmeting van het correctie-element de storingsgevoeligheid voor elektromagnetische verstoringen toe daar de beeldinformatie ter plaatse van het correctie-element nog niet vergroot is. Het is een doel van de uitvinding te voorzien in een geladen deeltjesbundelinrichting van de bovengenoemde soort dat is voorzien van een correctie-element met relatief geringe afmetingen in de richting van de optische as.

Hiertoe heeft een geladen deeltjesbundelinrichting volgens de uitvinding tot kenmerk, dat de geladen deeltjesbundelinrichting is voorzien van middelen (13), (17) voor draaiing van de potentiaalverdeling in het correctievlak voor instelling van een correctie-richting.

Door de correctie van aberraties in slechts die richtingen waarvan vooraf bekend is dat daarlangs beeldinformatie van interesse is gelegen, welke richtingen liggen in een loodrecht op de optische as staand correctievlak, kan met een correctie-element worden volstaan dat een relatief geringe afmeting in de richting van de optische as heeft (bijvoorbeeld 1 & 2 cm). Door draaiing van de potentiaalverdeling, bijvoorbeeld door selectieve bekrachtiging van polen van het multipoolelement of aanpassing van de relatieve sterkte van de polen, kunnen aberraties voor een aantal verschillende richtingen in het correctievlak opeenvolgend worden gecorrigeerd zodat een aantal gecorrigeerde beelden wordt verkregen waarvan de resolutie in de correctierichting is verhoogd.

Een uitvoeringsvorm van een geladen deeltjesbundelinrichting volgens de uitvinding heeft als kenmerk, dat de geladen deeltjesbundelinrichting is voorzien van middelen voor combinatie van beelden die opeenvolgend in verschillende correctierichtingen zijn gecorrigeerd.

Door de gecorrigeerde beelden in bijvoorbeeld een beeldgeheugen van een computer te combineren, wordt een gecorrigeerd totaalbeeld van een object verkregen.

Een uitvoeringsvorm van een geladen deeltjesbundelinrichting volgens de uitvinding heeft als kenmerk, dat het correctievlak nabij de lens, tussen de lens en een beeldvlak is gelegen.

Door het correctie-element worden de door de lens geïntroduceerde sferische en/of chromatische aberraties gecorrigeerd.

Een verdere uitvoeringsvorm van een geladen deeltjesbundelinrichting volgens de uitvinding heeft als kenmerk, dat de lens een objectieflens is.

Bij voorkeur bevindt het correctie-element zich in een transmissie elektronenmicroscoop achter de objectieflens op de plaats waar zich gewoonlijk de stigmator bevindt. De objectieflens veroorzaakt vanwege zijn relatief grote openingshoek, bijvoorbeeld 20 mrad, verhoudingsgewijs veel sferische aberratie. Door de kleine afmetingen van het correctie-element past dit in de ruimte die vrijkomt bij verwijdering van de achter de objectieflens geplaatste stigmator.

Een verdere uitvoeringsvorm van een geladen deeltjesbundelinrichting volgens de uitvinding heeft als kenmerk, dat ter correctie van sferische aberratie de potentiaalverdeling een octupoolverdeling omvat.

Door de octupool wordt in twee onderling loodrechte richtingen een naar de optische as gerichte kracht op een geladen deeltje uitgeoefend die evenredig is met de derde macht van de afstand van het geladen deeltje tot de optische as. In twee andere onderling loodrechte richtingen is de door de octupool op een geladen deeltje uitgeoefende kracht van de optische as af gericht. Door de van de as af gerichte kracht krijgt de baan van de deeltjes die aan de lensrand de lens binnentreden en tengevolge van de sferische aberratie te sterk naar de optische as worden afgebogen, een hoekverandering die de te sterke afbuiging corrigeert.

Een octupool element is beschreven in de publicatie: B. Bastian, K. Spengler und D. Typke: "Ein elektrisch-magnetisches Oktupolelement zur spharischen und chromati-schen Korrektur von Elektronenlinsen"; Optik 33, Heft 6, 1971, Seiten 591-596. De in deze publicatie beschreven octupool omvat een ring waaraan een achttal in radiale richting gelegen poolschoenen zijn bevestigd, die elk door een spoel zijn omgeven. Een dergelijke octupool is slechts geschikt voor correctie van derde orde sferische aberratie in twee onderling loodrechte richtingen met ten opzichte van de optische as een vaste oriëntatie. Door een soortgelijke constructie waarbij bijvoorbeeld 16 poolschoenen zijn toegepast, kan door een selectieve bekrachtiging van de spoelen een groot aantal verschillend georiënteerde octupoolvelden worden verkregen. Hiertoe is bijvoorbeeld iedere spoel voorzien van een eigen gestuurde spanningsbron of stroombron. Door twee groepen van acht spoelen kunnen twee octupoolvelden worden opgewekt die onderling 22,5° ten opzichte van de optische as in oriëntatie verschillen. Door instelling van de verhouding van de bekrachtiging van de twee groepen spoelen, kunnen de twee octupoolvelden worden gecombineerd tot één octupoolveld met een gewenste oriëntatie.

Een verdere uitvoeringsvorm van een geladen deeltjesbundelinrichting volgens de uitvinding heeft als kenmerk, dat ter correctie van chromatische aberratie het multipool-element een gecombineerd magnetisch en een elektrostatisch multipoolelement omvat.

De brandpuntsafstand van een deeltjesoptische lens is afhankelijk van de energie van de geladen deeltjes. De banen van geladen deeltjes met verschillende energieën die door een deeltjesoptische lens worden gefocusseerd, tonen onderling een hoekafwijking die evenredig is met hun energieverschil en in de eerste orde evenredig met hun afstand tot de optische as. Een quadrupool oefent in het correctievlak op een geladen deeltje een kracht uit die ook evenredig is met de afstand tot de optische as. In één richting is de kracht naar de optische as gericht en in de andere richting van de optische as af. Door combinatie van een magnetische en een elektrische quadrupool waarvan de krachten voor deeltjes met een gemiddelde energie elkaar opheffen, wordt in de richting in het correctievlak waar de elektrostatische kracht van de optische as is afgericht en de magnetische kracht naar de optische as is gericht, een correctie verkregen voor chromatische aberraties. Dit wordt veroorzaakt door het feit dat voor snelle deeltjes de magnetische kracht groter is dan voor langzame deeltjes, zodat de totale kracht op de snelle deeltjes naar de optische as is gericht en de totale kracht op de langzame deeltjes van de optische as af is gericht. Door combinatie van de gecorrigeerde beelden wordt een in een aantal richtingen voor chromatische aberraties gecorrigeerd totaalbeeld verkregen. Een dergelijk correctie-element voor correctie van chromatische aberratie wordt bij voorkeur toegepast in combinatie met het correctie-element voor correctie van sferische aberratie.

Een verdere uitvoeringsvorm van een geladen deeltjesbundelinrichting volgens de uitvinding heeft als kenmerk, dat tussen de ten minste ene lens en het multipoolelement ten minste één verdere lens is geplaatst voor afbeelding van een beeldvlak van de tenminste ene lens in het correctievlak.

Door de verdere lens kan het coma-vrije vlak van de tenminste ene lens worden afgebeeld in het correctie-vlak van het correctie-element. Een zogenaamd 4-f stelsel kan hiertoe met voordeel worden toegepast, en is beschreven in: H. Rosé; "Outline of a spherically corrected semiaplanatic medium voltage transmission electron microscope", Optik 85, No. 1, 1990, pp. 19-24.

Een weer verdere uitvoeringsvorm van een geladen deeltjesbundelinrichting volgens de uitvinding heeft als kenmerk, dat de geladen deeltjesbundelinrichting is voorzien van een elektronenoptisch biprisma voor vorming van hologrammen.

Een deeltjesoptisch biprisma, bijvoorbeeld een Möllenstedt biprisma, splitst een geladen deeltjesbundel in een beelddragende bundel en een referentiebundel. In het beeldvlak interfereren beide bundels en wordt een hologram gevormd, dat uit een aantal parallelle, rechte, afwisselend lichte en donkere lijnen bestaat. In deze lijnen komen stappen voor die een maat zijn voor diktevariaties in het door de geladen deeltjesbundel doorstraalde preparaat. Door de correctierichting dwars op de lijnrichting in het hologram te kiezen, kan de resolutie in de richting van de stappen in de lijnen worden verhoogd, en kan nauwkeuriger een kwantitatieve maat diktevariaties worden afgeleid dan in het geval waarin geen correctie plaatsvindt.

Enkele uitvoeringsvormen van een geladen deeltjesbundelinrichting volgens de uitvinding zullen nader worden toegelicht aan de hand van bijgevoegde tekening. In de tekening toont:

Figuur 1 een schematische weergave van een geladen deeltjesbundelinrichting volgens de uitvinding,

Figuren 2a en 2b de baan van geladen deeltjes tengevolge van een voor sferische aberratie ongecorrigeerde, respectievelijk gecorrigeerde deeltjesoptische lens,

Figuur 3 de krachten op een geladen deeltje in het correctievlak tengevolge van een octupool,

Figuur 4 een multipoolelement,

Figuur 5 de baan van geladen deeltjes met verschillende energie tengevolge van een voor chromatische aberratie ongecorrigeerde deeltjesoptische lens,

Figuur 6 de krachten op een geladen deeltje in het correctievlak tengevolge van een quadrupool,

Figuur 7 een geladen deeltjesbundelinrichting voorzien van een deeltjesoptisch biprisma en

Figuur 8 een met behulp van het biprisma gevormd hologram.

Figuur 1 toont een geladen deeltjesbundelinrichting 1, in het bijzonder een elektronenmicroscoop, waarin een elektronenbron 3 elektronen uitzendt die langs een optische as 2 worden versneld en die via een in de figuur niet getoond condensorstelsel en een objectieflens 7 op een preparaat 9 worden gericht. Na doorstraling van het preparaat 9 worden de elektronen door middel van de objectieflens 7 en een in de figuur niet getoond lenzenstelsel dat een diffractielens, een tussenlens en een projectorstelsel kan omvatten, op een beeldvlak 11 afgebeeld. Door middel van een videocamera 14 wordt een afbeelding van het trefvlak gevormd die in gedigitaliseerde vorm in een computer 16 wordt opgeslagen. Een voedingseenheid 10 voert een hoogspanning toe aan de bron 3, die enkele honderden kV’s kan bedragen, en bekrachtigt de lens 7.

De kleinste waarneembare afmeting van een detail van het preparaat 9, is ongeveer evenredig met de golflengte van de elektronen en is omgekeerd evenredig met de openingshoek, a, waaronder van het preparaat 9 afkomstige elektronen de objectieflens 7 binnentreden. Voor de waarneembaarheid van zo klein mogelijke details, bijvoorbeeld kleiner dan 0.5 A, zou de openingshoek a relatief groot, bijvoorbeeld 20 mrad moeten zijn. Door verhoging van de door de voedingseenheid 10 aan de bron 3 toegevoerde versnellingsspanning van de elektronen, kan de golflengte, die omgekeerd evenredig is met de wortel uit de versnellingsspanning, worden verkleind tot bijvoorbeeld 2.10'2 A, bij 300 kV. Sferische en chromatische aberratie van de objectieflens 7 beperken echter de resolutie. Door sferische aberratie wordt een in het voorwerpsvlak van de objectieflens 7, op de optische as 2 gelegen punt, in het beeldvlak afgebeeld als een schijije met een straal die evenredig is met de derde macht van de openingshoek a. Bij toenemende energie van de elektronen neemt de spreiding in de energieën toe en wordt een in het voorwerpsvlak van de objectieflens 7 op de optische as gelegen punt, afgebeeld als een schijfje waarvan de straal evenredig is met de relatieve spreiding in de elektronenenergie. Voor verkrijgen van een resolutie kleiner dan lA is daarom correctie van sferische en chromatische aberratie in een elektronenoptisch beeld noodzakelijk. Hiertoe is de elektronenmicroscoop voorzien van een correctie-element in de vorm van een enkelvoudige multipool 12. Door instelling van de bekrachtigingen van de polen van de multipool 12 door een voedingsbron 13, kan een magnetische en/of elektrische potentiaalverdeling in een correctievlak 15 worden opgewekt, waardoor sferische en/of chromatische aberraties in een in het correctievlak 15 gelegen correctierichting worden gecorrigeerd. De beelden die steeds in één richting voor chromatische aberratie zijn gecorrigeerd of steeds in twee richtingen voor sferische aberratie zijn gecorrigeerd, worden met de videocamera 14 omgezet in een elektrisch signaal dat in gedigitaliseerde vorm wordt opgeslagen in een beeldgeheugen van de computer 16. Door combinatie van de steeds in een richting gecorrigeerde beelden in de computer 16, kan een totaalbeeld worden verkregen dat in een groot aantal richtingen nagenoeg vrij is van chromatische en sferische aberraties. In plaats van de videocamera 14 en de computer 16, kunnen fotografische platen worden gebruikt voor registratie van de beelden in het beeldvlak 11. Door superpositie van een aantal fotografische platen, die ieder in verschillende richtingen zijn gecorrigeerd, bijvoorbeeld door gezamenlijke projectie van een aantal diapositieven van de fotografische platen, kan een gecorrigeerd totaalbeeld worden gevormd.

Bij toepassing van een aandrijving met voldoende mechanische stabiliteit kan de multipool 12 ook door bijvoorbeeld een piezomotor 17 rond de optische as 2 worden geroteerd.

Figuur 2a toont de banen van geladen deeltjes, afkomstig van een op de optische as 2 gelegen punt 18, die door de lens 7 worden afgebogen. In rotatiesymmetrische systemen geldt voor de hoek β waarmee een baan die op een afstand h van de optische as 2 de lens 19 binnentreedt: β = alh + a3h3 + a5h5 + .... Voor een perfecte lens zijn termen met machten groter dan 1 gelijk aan nul. Voor banen die komen van het punt 18 zijn de termen a3h3 en a5h5 de derde, respectievelijk de vijfde orde sferische aberratie.

De derde orde sferische aberratie is meestal dominant en heeft tot gevolg dat het punt 18 wordt afgebeeld als een schijfje in het beeldvlak 11 met een straal r die is gegeven door: r = Cs α3 M. Hierin is Cs de sferische aberratieconstante en M de dwarsvergroting. Door plaatsing van een correctie-element 12 achter de lens 7, zoals getoond in Figuur 2b, worden de banen van de deeltjes die de lens 7 op hoogte h binnentreden onder een hoek 7 van de optische as 2 afgebogen, welke hoek 7 evenredig is met h3. Bij een constante snelheid van de geladen deeltjes in de richting van de optische as, is de hoekverandering 7 evenredig met de door het correctie-element 12 op de deeltjes uitgeoefende kracht. Daar een magnetische octupool op geladen deeltjes een kracht uitoefent die evenredig is met h3, en dus ook met a3, is deze multipool geschikt voor correctie van sferische aberratie in een tweetal in het correctievlak 15 gelegen richtingen.

Figuur 3 toont schematisch de richting van de krachten die in het correctievlak 15, dat in deze figuur samenvalt met het vlak van tekening, door de magnetische octupool 12 op de geladen deeltjes worden uitgeoefend. De magnetische potentiaal fm heeft rondom de optische as 2 een gedaante: fm = f0 . h4 cos 4<p, waarin f0 een constante is, φ de hoek is van een punt in het correctievlak waarvan de positie is vastgelegd door de afstand tot de optische as en deze hoek. In twee onderling loodrechte richtingen in het correctievlak 15 is de kracht van de optische as 2 af gericht en in twee andere, eveneens onderling loodrechte, richtingen is de kracht naar de optische as toe gericht, zodat in deze laatstge- noemde richtingen een verslechtering van de sferische aberratie optreedt.

Figuur 4 toont een multipool element 12 met 16 poolschoenen 26 van magnetisch materiaal die aan een ring 23 zijn bevestigd. Tussen twee naburige poolschoenen is de ring 23 omgeven door een spoel, bijvoorbeeld spoel 27a of 27b, die elk bekrachtigd worden door een eigen stroombron, waarvan slechts de stroombronnen 29a en 29b in de figuur zijn getoond. Door selectieve bekrachtiging van de stroombronnen 29 kan steeds een octupoolveld met een gewenste oriëntatie worden verkregen, dat wordt gevormd door combinatie van twee octupoolvelden die onderling een hoek van 22,5° maken. Hierdoor kan correctie van sferische aberratie in twee rond de optische as 2 roteerbare richting plaatsvinden. Het is tevens mogelijk een aantal spoelen 27 in serie te schakelen en te verbinden met één stroombron 29, waarbij het aantal wikkelingen van de in serie geschakelde spoelen onderling zo verschilt, dat een juiste magnetische potentiaalverdeling wordt verkregen.

Figuur 5 toont de banen van geladen deeltjes met verschillende energieën die door de deeltjesoptische lens 7 worden afgebogen. Deeltjes met een energie die hoger is dan de gemiddelde energie EO worden onvoldoende afgebogen, terwijl deeltjes met een energie die lager is dan de gemiddelde energie te sterk worden afgebogen. Een op de optische as 2 gelegen punt 18 wordt afgebeeld als een schijfje met een straal r in het beeldvlak 11, welke straal is gegeven door: r = xh m CcaAE/EO. Hierin is ΔΕ de energiespreiding van de deeltjes rond de gemiddelde energie. De hoekafwijking δ tussen de banen van deeltjes met een gemiddelde energie EO en een energie die met ΔΕ daarvan afwijkt, is evenredig met a, en dus met de afstand van de optische as h. Een correctie-element voor correctie van chromatische aberratie oefent op deeltjes met gemiddelde energie EO geen kracht uit en buigt deeltjes met energieën die hoger of lager dan de gemiddelde energie zijn naar de optische as 2 toe, respectievelijk van de optische as 2 af, waarbij de mate van afbuiging evenredig is met de afstand tot de optische as h. Een quadrupoolelement heeft in het correctievlak 15 een potentiaalverdeling f die is gegeven door: f = föh2 cos 2φ. De richting van de door de quadrupool uitgeoefende krachten is schematisch weergegeven in Figuur 6. De door quadrupool op de geladen deeltjes uitgeoefende kracht is evenredig met de afstand tot de optische as, h, en is in één richting naar de optische as toe gericht en is in een tweede richting van de optische as af gericht, zoals door de pijlen in Figuur 6 is aangeduid. Door combinatie van een magnetische en een elektrische quadrupool waarvan de krachten tegengesteld zijn en elkaar voor een deeltje met gemiddelde energie EO opheffen, wordt een correctie-element verkregen waarmee chromatische aberratie in één richting kan worden gecorrigeerd waarbij in de andere richting de chromatische aberratie wordt verdubbeld. De in een magneetveld op een geladen deeltje werkende kracht is evenredig met de snelheid van het deeltje. Wanneer, zoals aangegeven in Figuur 5, de door de elektrostatische quadrupool uitgeoefende kracht, FE, van de optische as 2 af is gericht en de door de magnetische quadrupool uitgeoefende FB naar de optische as toe is gericht, is de som van de elektrostatische en magnetische kracht op snelle deeltjes naar de optische as gericht en is de som van de krachten op langzame deeltjes van de optische as 2 af gericht. De som van de krachten is evenredig met h. Door spanningsbronnen 30a-30d, zoals getoond in Figuur 4, wordt aan steeds vier polen van het multipoolelement een spanning toegevoerd. Iedere pool van het multipoolelement is verbonden met een spanningsbron die niet allen in de figuur zijn aangegeven. Tegelijkertijd worden de spoelen van deze vier polen bekrachtigd, zodat een gecombineerde elektrische en magnetische multipool wordt verkregen, die in één in het correctievlak gelegen correctie-richting de chromatische aberratie corrigeert en in één richting de chromatische aberratie verslechtert. Door selectieve activering van de stroombronnen 29 en de spanningsbronnen 30 van een multipoolelement zoals getoond in Figuur 4 kan de chromatische aberratie achtereenvolgens in elke gewenste richting worden gecorrigeerd.

Figuur 7 toont een elektronenmicroscoop voorzien van een Möllenstedt biprisma 40, dat een positief geladen draad 42 omvat die wordt geflankeerd door twee negatieve elektroden 43 en 44. De elektronenbundel wordt in het biprisma verdeeld in een beelddra-gend deel 46 en een referentiedeel 48, die in het beeldvlak 11 interfereren. Een gedaante van het gevormde hologram is gegeven in Figuur 8. Het hologram bestaat voor geheel vlakke preparaten 9 uit een aantal parallelle lichte en donkere banen. Waar een diktever-schil optreedt in het preparaat, verschuift de fase van de beelddragende bundel, hetgeen resulteert in een stap 50 in een lijn 52. Hierbij is de grootte van de stap een fractie van de lijnbreedte. Door draaiing van de potentiaalverdeling van het multipoolelement 12 rond de optische as 2, zodat correctie van chromatische en/of sferische aberratie in de richting loodrecht op de lijnrichting in het hologram is opgeheven, kan de hoogte van de stap 50 nauwkeuriger worden gemeten, zodat een nauwkeurige bepaling van de faseveranderingen door het preparaat kan plaatsvinden.

Claims

1. Geladen deeltjesbundelinrichting (1) voorzien van een bron (3) voor uitzending van een geladen deeltjesbundel naar een voorwerpsvlak (9), langs een optische as (2) gelegen deeltjesoptische elementen omvattende ten minste één lens (7) voor vorming van een beeld van het voorwerpsvlak (9) en een correctie-element (12) voor correctie van sferische en/of chromatische aberratie in het beeld van de tenminste ene lens, welk correctie-element een multipoolelement omvat voor opwekking van een magnetische en/of elektrische potentiaalverdeling in een loodrecht op de optische as gelegen correctievlak (15), met het kenmerk, dat de geladen deeltjesbundelinrichting is voorzien van middelen (13), (17) voor draaiing van de potentiaalverdeling in het correctievlak voor instelling van een correctie-richting.

2. Geladen deeltjesbundelinrichting volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat de geladen deeltjesbundelinrichting is voorzien van middelen (14), (16) voor combinatie van beelden die opeenvolgend in verschillende correctierichtingen zijn gecorrigeerd.

3. Geladen deeltjesbundelinrichting volgens conclusie 1 of 2, met het kenmerk, dat het correctievlak (15) nabij de lens (7), tussen de lens en een beeldvlak (11) is gelegen.

4. Geladen deeltjesbundelinrichting volgens conclusie 1, 2 of 3, met het kenmerk, dat de lens (7) een objectieflens is.

5. Geladen deeltjesbundelinrichting volgens conclusie 1, 2, 3 of 4, met het kenmerk, dat ter correctie van sferische aberratie de potentiaalverdeling een octupoolverdeling omvat.

6. Geladen deeltjesbundelinrichting volgens conclusie 5, met het kenmerk, dat de middelen (13), (17) voor draaiing van de potentiaalverdeling een elektrische voedingsbron omvatten voor selectieve bekrachtiging van een octupoolveld met het multipoolelement.

7. Geladen deeltjesbundelinrichting volgens conclusie 1, 2, 3 of 4, met het kenmerk, dat ter correctie van chromatische aberratie het multipoolelement een gecombineerd magnetisch en een elektrostatisch multipoolelement omvat.

8. Geladen deeltjesbundelinrichting volgens conclusie 7, met het kenmerk, dat de middelen voor draaiing van de potentiaalverdeling een elektrische voedingsbron omvatten voor selectieve bekrachtiging van een quadrupoolveld met het magnetisch multipoolelement en een quadrupoolveld met het elektrostatisch multipoolelement.

9. Geladen deeltjesbundelinrichting volgens conclusie 8, met het kenmerk, dat de voedingsbron de multipoolelementen bekrachtigt op een wijze waarbij in het correctievlak de kracht die door het magnetisch quadrupoolveld wordt uitgeoefend op geladen deeltjes met een voorbepaalde energie, de kracht die door het elektrisch quadrupoolveld op de geladen deeltjes wordt uitgeoefend nagenoeg opheft.

10. Geladen deeltjesbundelinrichting voorzien van een correctie-element volgens conclusie 5 of 6 en een correctie-element volgens conclusie 7, 8 of 9.

11. Geladen deeltjesbundelinrichting volgens één der voorgaande conclusies, met het kenmerk, dat tussen de ten minste ene lens en het multipoolelement ten minste één verdere lens is geplaatst voor afbeelding van een beeldvlak van de tenminste ene lens in het correctievlak.

12. Geladen deeltjesbundelinrichting volgens conclusie 10, met het kenmerk, dat tussen de tenminste ene lens en het multipoolelement twee verdere lenzen zijn geplaatst met een brandpuntafstand f, waarbij een afstand tussen het voorwerpsvlak van de tenminste ene lens en het correctievlak 4f bedraagt, de afstand tussen de twee verdere lenzen 2f bedraagt en de afstand tussen het voorwerpsvlak van de tenminste ene lens, respectievelijk het correctievlak, en de daarbij meest nabij gelegen verdere lens, f bedraagt.

13. Geladen deeltjesbundelinrichting volgens één der voorgaande conclusies, met het kenmerk, dat de geladen deeltjesbundelinrichting is voorzien van een elektronenoptisch biprisma voor vorming van hologrammen.

14. Multipoolelement voorzien van middelen voor draaiing van de potentiaalverdeling van het multipoolelement, geschikt voor toepassing in een geladen deeltjesbundelinrichting volgens één der voorgaande conclusies.

15. Multipoolelement geschikt voor toepassing in een geladen deeltjesbundelinrichting volgens één der voorgaande conclusies.