SU1557603A1 - Electrostatic deflecting system - Google Patents
Electrostatic deflecting system Download PDFInfo
- Publication number
- SU1557603A1 SU1557603A1 SU874317075A SU4317075A SU1557603A1 SU 1557603 A1 SU1557603 A1 SU 1557603A1 SU 874317075 A SU874317075 A SU 874317075A SU 4317075 A SU4317075 A SU 4317075A SU 1557603 A1 SU1557603 A1 SU 1557603A1
- Authority
- SU
- USSR - Soviet Union
- Prior art keywords
- electrodes
- antisymmetry
- plane
- opposite
- particles
- Prior art date
Links
Landscapes
- Measurement Of Radiation (AREA)
Abstract
Изобретение относитс к электронной оптике и может использоватьс при разработке приборов со сканированном пучка по поверхности в двух взаимноперпендикул рных направлени х. Цель изобретени - повышение чувствительности отклонени и расширение функциональных возможностей-достигаетс путем отклонени частиц по двум взаимно перпендикул рным направлени м. Отклон юща система содержит четное или нечетное число пар противолежащих электродов 1, 2, 3, 4, 5, 6, обладающих двум взаимноперпендикул рными плоскост ми антисимметрии, вдоль линии пересечени которых направлена продольна ось устройства, в направлении которой сдвигаютс отклон емые частицы. Противолежащие в каждой паре электроды подключены к источникам напр жени 7 и 8 противоположной пол рности, за счет чего обеспечиваетс отклонение частиц в вертикальной плоскости. Кроме того, на каждую пару электродов, противолежащих относительно вертикальной плоскости антисимметрии, подаютс дополнительные смещени потенциалов противоположного знака, обеспечивающих отклонение частиц в горизонтальной плоскости. Изобретение характеризуетс повышенной чувствительностью отклонени и малыми аберраци ми. 4 з.п. ф-лы, 3 ил.The invention relates to electron optics and can be used in the development of instruments with a scanned beam across the surface in two mutually perpendicular directions. The purpose of the invention is to increase the sensitivity of the deviation and expand the functionality — it is achieved by deflecting the particles in two mutually perpendicular directions. The deviating system contains an even or an odd number of pairs of opposite electrodes 1, 2, 3, 4, 5, 6 having two mutually perpendicular antisymmetry planes, along the intersection line of which the longitudinal axis of the device is directed, in the direction of which the deflected particles are shifted. The electrodes that are opposite in each pair are connected to voltage sources 7 and 8 of opposite polarity, thereby ensuring that particles are deflected in a vertical plane. In addition, for each pair of electrodes opposite to the vertical plane of antisymmetry, additional displacements of potentials of opposite sign are applied, which ensure the deflection of particles in the horizontal plane. The invention is characterized by increased deviation sensitivity and small aberrations. 4 hp f-ly, 3 ill.
Description
+ vs ;jarctg Lth(5+ vs; jarctg Lth (5
(1) ifr.(1) ifr.
ft- x , ,Ъ v п л; Ift-x,, b v p l; I
„....) tg(.r rj| i„....) tg (.r rj | i
где A;., 1, + la + ... 1, ;where A;., 1, + la + ... 1,;
;, + 1;. ;, + 1 ;.
Размеры 1 и d указаны на фиг, 1. Потенциалы и + ; Vij, симметричные относительно плоскостей XOZ и YOZ и антисимметричные относительно плоскостей YOZ и XOZ соответственно обеспечивают отклонение в горизонтальном и вертикальном направлени х. Коэффициенты при первой гармонике в разложении потенциала (1) в виде р да по степен м х, у , ответствен-Sizes 1 and d are shown in FIG. 1. Potentials and +; Vij, symmetrical with respect to the XOZ and YOZ planes and antisymmetric with respect to the YOZ and XOZ planes, respectively, provide deflection in the horizontal and vertical directions. The coefficients at the first harmonic in the decomposition of the potential (1) in the form of r yes in powers of m x, y, are responsible
ные за чувствительность отклонени , равны:The deviations for sensitivity are:
00
к - z: г,k - z: g
.v......v .....
i / И « i / and "
сМ V ,CM V,
fl,fl,
кto
5five
а but
,, ,,
(2)(2)
Коэффициенты при высших гармониках в разложении потенциала (1), определ ющие неоднородность отклон ющего пол , равны:The coefficients at higher harmonics in the potential decomposition (1), which determine the inhomogeneity of the deflecting field, are equal to:
Jx Jx
Коэффициенты К ss KT и т.д. записываютс аналогичным образом. С ростом номера гармоник величины коэффициентов уменьшаютс .Coefficients K ss KT, etc. recorded in the same way. As the number of harmonics increases, the magnitudes of the coefficients decrease.
Чувствительность отклонени в перпендикул рном пластинам направлении равна чувствительности плоского конденсатора при 1,4... и 1 и ПРИ боль- iThe sensitivity of the deviation in the direction perpendicular to the plates is equal to the sensitivity of the plane capacitor at 1.4 ... and 1 and for large i
шой ширине пластин. Так дл -- 3width of the plates. So for - 3
,а 0.9998; кзу 2,б5-Ю дл , a 0.9998; KZU 2, B5-Yu dl
-jj- 5 К,у 1,0000, К 1.14.105-jj- 5 K, at 1,0000, K 1.14.105
Таким образом, начина с -:- 3,Thus, starting with -: - 3,
аbut
составл юща пол Е и практически посто нна . Поэтому подача потенциалов +Vu на каждую пару противолежащих электродов обеспечивает высокую однородность пол в перпендикул рном электродам направлении,component field E and almost constant. Therefore, the supply of potentials + Vu to each pair of opposite electrodes ensures a high uniformity of the field in the direction perpendicular to the electrodes,
Рассмотрим отклонение в направлении , параллельном электродам. Дл простейшей конструкции и питани , т.е. дл случа двух пар электродов, имеем: V +V ц - Vj - на противолежащих электродах слева от вертикальной плоскости симметрии и V +V u + + V,( - справа, это означает, что Ј - 1. При этом 0,996; K3lf -0,413; Ksx 0,254. Введение дополнительных пар электродов с шириной,Consider the deviation in the direction parallel to the electrodes. For the simplest design and power, i.e. for the case of two pairs of electrodes, we have: V + V c - Vj - on the opposite electrodes to the left of the vertical symmetry plane and V + V u + + V, (- on the right, this means that Ј - 1. At the same time, 0.996; K3lf - 0.413; Ksx 0.254. The introduction of additional pairs of electrodes with a width of
измен ющейс в пределах 0,2 --- i 1,varying between 0.2 --- i 1,
позвол ет получить услови обращени в нуль коэффициентов при третьей, п той и т.д. гармониках в разложении потенциала. Так, при трех парах элек1 п п allows to obtain the conditions for vanishing coefficients at the third, fifth, etc. harmonics in the decomposition potential. So, with three pairs of elec
тродов с шириной -т- 0,57 и -j- - ааTrodes with a width of -t- 0.57 and -j- - aa
2,, либо при -Ј 0,56 и --г- аа 2 ,, either at -Ј 0.56 and -y-aa
4,44 (т.е. при 0,56± 0,01, 4.44 (i.e., at 0.56 ± 0.01,
а«but"
-т- 2,4 -4,4) имеем из формулы (3) Kjjt 0 при JT, 0, г 1. При четыJ to-t-2,4 -4,4) from formula (3) we have Kjjt 0 at JT, 0, g 1. At four
5five
0 ,0,
рех парах электродов с шириной rex pairs of electrodes with a width
dd
0,85 и -1- 2,15 имеем К,х - К5А 0.85 and -1- 2.15, we have K, x - K5A
5 0 при jf4 0,19 и fft- 1 и т,д. Таким образом, при увеличении количества пар электродов удаетс достичь пол любой требуемой однородQ ности.5 0 at jf4 0.19 and fft- 1 and t, d. Thus, with an increase in the number of pairs of electrodes, it is possible to reach the field of any desired uniformity.
Выход за указанные пределы ухудшает однородность пол , чувствительность отклонени . При ширине среднихGoing beyond these limits affects the uniformity of the floor, the sensitivity of the deviation. With medium width
электродов --- с 0,2 сильно увеличиваетс неоднородность пол . Так, при -- 0,16 и - 3,84 дл того,electrodes --- from 0.2 the heterogeneity of the field increases greatly. So, at - 0.16 and - 3.84 in order
чтобы К)с было равно нулю, надо иметь -0,91 и |°2 1 , при этом 0,80, остаточный коэффициент велик (К5 -0,35), а количество пар электродов - четыре вместо трех, как в за вленном режиме. При ширине сред5 них электродов --1 1 уменьшаетс in order for K) s to be zero, you must have -0.91 and | ° 2 1, with 0.80, the residual coefficient is large (K5 -0.35), and the number of pairs of electrodes is four instead of three, as in mode. When the width of the medium5 of these electrodes --1 1 decreases
чувствительность отклонени . Так, при --- 1,5 и --- 2,5 однород0 ность пол высока, К3 0, Ку 0,04, однако коэффициент К, - 0,32, т.е. чувствительность отклонени в два раза ниже, чем в предложенных режимах .deviation sensitivity. So, with --- 1.5 and --- 2.5, the uniformity of the floor is high, K3 0, Ku 0.04, but the coefficient K, - 0.32, i.e. deviation sensitivity is two times lower than in the proposed modes.
5 Режим питани , при котором | О, представл ет наибольший интерес, так как в этом случае обе пары средних электродов, близлежащих к вертикальной плоскости симметрии слева и спра0 ,ва от нее, имеют один и тот же потенциал ±Vu, т.е. могут быть выполнены как единое целое. Режим питани „ 1 вл етс рациональным, обеспечива подачу на крайние пары одинако5 аых потенциалов дл любого количест- ва пар электродов в виде суммы |(разности) основных задающих требуемое отклонение напр жений (±Vu VX). Выход за верхний предел5 Power mode, in which | O is of the greatest interest, since in this case both pairs of middle electrodes, adjacent to the vertical plane of symmetry to the left and right of it, have the same potential ± Vu, i.e. can be performed as a unit. The power supply mode „1 is rational, providing the supply to the extreme pairs of the same 5 potentials for any number of electrode pairs as a sum of | (difference) of the main stresses defining the required voltage deviation (± Vu VX). Overshoot
7171
( ) ухудшает чувствительность отклонени в параллельном направлении , так как дл достижени той же собственной чувствительности вместо 1 надо подавать } В. Выход за нижний предел ухудшает однородность пол (см. например, пример с 4 -0,91). Таким образом, при соблюдении указанных пределов изменени электрических и геометрических параметров достигаетс наилучший положительный эффект. При одинаковых эффективных длинах отклон ющих систем и одних и тех же ускор ющих напр жени х собственна чувствительность отклонени определ етс следующим образом:() degrades the sensitivity of the deviation in the parallel direction, since in order to achieve the same intrinsic sensitivity instead of 1, it is necessary to apply} B. Going below the lower limit worsens the uniformity of the field (see, for example, example 4 to 0.91). Thus, with the observance of the indicated limits of variation of electrical and geometrical parameters, the best positive effect is achieved. With the same effective lengths of the deflection systems and the same accelerating voltages, the intrinsic sensitivity of the deflection is determined as follows:
к Јikb (to Јikb (
0 Sdif l ;0 Sdif l;
ww
где 2d - рассто ние между противолежащими электродами;where 2d is the distance between the opposite electrodes;
L - длина системы вдоль продольной оси;L is the length of the system along the longitudinal axis;
tf - ускор ющее напр жение;tf is the accelerating voltage;
К , - коэффициент при основнойK - coefficient of the main
гармонике, определ емый формой и расположением электродов .harmonics determined by the shape and arrangement of the electrodes.
Сравнение () с учетом величины -„-,Ј .аComparison () taking into account the value - „-, Ј .а
с известными отклон ющими системами при одинаковых габаритах показывает, что чувствительность отклонени новых систем при предлагаемых способах питани в 1,6-6,6 раз больше, т.е. достигаетс положительный эффект, при этом количество пар электродов в новых системах меньше.либо одинаково , а однородность пол выше (оста- точные коэффициенты в разложении потенциала ) по сравнению с известными.with known deflecting systems with the same dimensions, it shows that the sensitivity of deviation of new systems with the proposed feeding methods is 1.6-6.6 times greater, i.e. a positive effect is achieved, with the number of pairs of electrodes in the new systems being less or equally, and the homogeneity of the floor is higher (residual coefficients in the decomposition of the potential) compared with the known ones.
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU874317075A SU1557603A1 (en) | 1987-10-19 | 1987-10-19 | Electrostatic deflecting system |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU874317075A SU1557603A1 (en) | 1987-10-19 | 1987-10-19 | Electrostatic deflecting system |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
SU1557603A1 true SU1557603A1 (en) | 1990-04-15 |
Family
ID=21332010
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
SU874317075A SU1557603A1 (en) | 1987-10-19 | 1987-10-19 | Electrostatic deflecting system |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
SU (1) | SU1557603A1 (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU168791U1 (en) * | 2016-05-30 | 2017-02-21 | Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Белгородский государственный национальный исследовательский университет" (НИУ "БелГУ") | Dielectric electron beam deflector |
-
1987
- 1987-10-19 SU SU874317075A patent/SU1557603A1/en active
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
Страшкевич А.М, Электронна оптика электростатических полей, не обладающих осевой симметрией ФИЗМАТГИЗ, 1959, с.136-139 Авторское свидетельство СССР № 1365179, 1986. * |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU168791U1 (en) * | 2016-05-30 | 2017-02-21 | Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Белгородский государственный национальный исследовательский университет" (НИУ "БелГУ") | Dielectric electron beam deflector |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US3648046A (en) | Quadrupole gas analyzer comprising four flat plate electrodes | |
GB2137408A (en) | Scanning a beam of charged particles | |
US5004950A (en) | Plasma display panel arranged with auxiliary electrode | |
SU1557603A1 (en) | Electrostatic deflecting system | |
CN104823263B (en) | Apparatus for treating ion beam | |
Hägg et al. | New ion-optical devices utilizing oscillatory electric fields. II. Stability of ion motion in a two-dimensional hexapole field | |
US4360760A (en) | Electrostatic quadrupole array for focusing parallel beams of charged particles | |
JPH0673295B2 (en) | Electrostatic multipole lens for charged particle beam | |
Matsuda | High-resolution high-transmission mass spectrometer | |
CN1084925C (en) | Device for removing ion from electronic beam | |
Hutter | Electron Beam Deflection: Part II. Applications of the Small‐Angle Deflection Theory | |
JP3379128B2 (en) | Ion implanter | |
SU1365179A1 (en) | Electrostatic deflection system with aligned deflection centres and method of deflecting charged particle beam in this system | |
SU632262A1 (en) | Electronic optical device with abberation correction | |
JPH0765766A (en) | Electrostatic deflecting system | |
SU983819A1 (en) | Electrostatic deflection system with aberration correction | |
CN112098438B (en) | Second-order aberration compensation method of high-resolution large-scanning-field system | |
JP2856518B2 (en) | Ex-B type energy filter | |
Klabunde et al. | Beam Dynamics Simulation in a Four-Rod RFQ | |
SU696985A1 (en) | High-frequency accelerator of charged particles | |
JPH01239745A (en) | Scanning power source in ion implanter | |
JPS59143252A (en) | Electric field generating apparatus | |
JPS63272084A (en) | Piezoelectric transformer | |
JP2001023564A (en) | Exb device | |
Grisenti et al. | Three‐electrode electrostatic deflection plates for low‐energy charged beams |