静电透镜与磁偏转器的复合系统的电子光学性质和象差理论

本文将文献[1]的方法和结果加以推广,研究了旋转对称静电透镜和磁偏转器的复合系统。给出了场和轨迹的普遍表达式,讨论了高斯光学性质,得出了这种系统普遍的三级象差和象差系数的公式。这两篇文章有助于较全面地研究各种电子束管和电子光学仪器的偏转象差。 关键词：     

电磁复合聚焦—偏转球面阴极透镜的相对论象差理论

本文应用变分原理研究了电磁复合聚焦-偏转球面阴极透镜的相对论象差理论。在考虑阴极面逸出电子具有一定的初能量和初角度分布,物场和象场弯曲以及阴极面上磁场和横向电场不为零的情况下,导出了任意理想象面上的一级近轴横向象差和包括色球差在内的全部三级几何横向象差,以及各种特殊类型象差系数的明显表达式。本文导出的象差公式不仅普遍适用于宽束和细束阴极透镜,而且普遍适用于相对论或非相对论,阴极和屏为球面或平面时的各种情况。本文以复数描写轨迹,用矩阵表示象差,形式简洁,适合于计算机计算。 关键词：     

阴极透镜象差的变分理论

本文运用变分原理研究了电磁复合聚焦阴极透镜的象差理论,导出了在任意象平面中象差系数的普遍公式。它们可以用Glaser导出的象差系数的线性组合来表示。这就表明了宽束与细束电子光学系统的象差都可以用统一的变分方法处理,并建立了两者之间的联系,本文采用矢量形式描写阴极透镜的近轴轨迹,并采用矩阵形式描写象差。本文所得的象差系数较之文献上已有结果形式更为简洁且适用于计算机计算。本文考虑了阴极面上磁场和横向电场不为零的情况,因而所得结果较为普遍。 关键词：     

宽束和细束电磁复合聚焦球面阴极透镜的象差理论

本文研究了对宽束和细束阴极透镜普遍适用的电磁复合聚焦球面阴极透镜的象差理论。在考虑物场和象场弯曲以及阴极面上磁场和横向电场不为零的情况下,导出了任意理想象面上的一级近轴横向象差和包括色象差在内的全部三级横向象差矩阵公式。所得的结果较为完整、普遍。本文详细讨论了宽束和细束阴极透镜的关系,并用轨迹法和变分法严格证明了:当考虑阴极面逸出电子具有一定的初能量和初角度分布,并采用准规范化电位表示的近轴轨迹方程来讨论系统的理想成象时,宽束和细束两类阴极透镜从象差理论以至导出的三级横向象差、象差系数表示式都可以统一起来。本文采用矢量描写轨迹,运用矩阵表示象差,形式简洁,象差系数积分收敛,适合于计算机计算。 关键词：     

多级聚焦-偏转复合系统的相对论象差理论

本文在文献[1]的基础上,导出了聚焦-偏转复合系统的相对论一级色差及另一形式的相对论三级几何象差公式,得出了各种象差系数的明显公式,应用上述理论,本文讨论了多级电-磁的偏转复合系统中象差的叠加问题。 关键词：     

高斯轨迹参量的线性变换对于电子光学象差的影响

本文从比较普遍的观点出发,采用矢量形式描写高斯轨迹,运用矩阵形式表示象差,从而讨论了普遍的高斯轨迹参量线性变换下的电子光学系统的三级象差和象差系数及其偏微商。由此得到了电子光学广义的Fraunhofer条件(即消除各向同性和各向异性彗差的条件),证明了在此条件下,象散和场曲取极值或稳定值。利用上述的普遍公式和结果,讨论了固定束和扫描束电子光学系统中光阑位置变化的影响,还讨论了阴极发射系统中磁浸没的影响。 关键词：     

复合的电子束扫描系统象差的动态校正

本文在文献[1]的基础上讨论了复合的电子束扫描系统象差的动态校正问题。讨论了采用不同的电磁多极场作为动态校正器的可能性。推导了圆形校正透镜、偏转校正场和四极、六极校正场引起的附加象差的公式。由此证明了由这种圆形校正透镜、偏转校正场和四极校正场等组成的动态校正系统在一定条件下可以消除复合的电子束扫描系统中大多数的三级偏转象差。 关键词：     

聚焦-偏转复合系统的相对论五级几何象差方程

本文以复数内积及形式导数为工具,并利用变分原理,导出了电-磁的聚焦-偏转重迭场复合系统的相对论五级几何象差方程。 关键词：     

普遍的电偏转三级象差系数及其与光栅图的关系

本文将电偏转三级象差的工作推广,使适合于入射处就有电场的情况,导出一个能在任意平面上求三级偏转象差的公式,对分离式电偏转系统及叠合式偏转系统(Deflection Yoke)均适用。并经过数学处理,使公式简洁,换算方便,还将象差系数积分公式中的轴上场E₀(z)的一、二级微商全部消除,以提高计算精度。为了和我们的前一工作相对应,符号的命名和计算格式也与文献[1]相同,最后还描述了顶点在屏上的圆锥形细束在偏转后产生的光栅畸变、场曲、象散、彗差等图形与这套系数的对应关系。这种关系也完全适合于磁偏转三级象差的情况。 关键词：     

电、磁的聚焦与偏转复合系统的相对论象差理论

复数域为实数域上的可除结合代数,本文在其中定义了内积,并以这个新的代数系统为工具,研究了电、磁的聚焦场与偏转场重迭时的复合系统,导出了该系统的相对论三级几何象差公式。 关键词：     

磁圆形透镜和磁六极透镜的复合系统的象差

近来磁六极透镜作为球差校正器引起了人们的注意。本文研究了磁圆形透镜和磁六极透镜的场分布叠加形成的复合系统的象差。我们在复数域中定义了内积,采用了复数的表象和微分算符,全面讨论了这种复合系统的高斯光学性质及二、三、四级象差,得出了各级象差所有的象差系数的公式。 关键词：     

电子束曝光机大物面强磁透镜的研究

以SDS-3电子束曝光机的聚焦透镜系统为基础,在0.005弧度半张角,3×10－5的高压纹波,50 mm的像距,30×30 mm扫描场的条件下,研究了电磁透镜成像的笛卡尔坐标系中的近轴轨迹方程,给出了相应的计算初值条件和实例.讨论了电子束曝光机聚焦透镜系统中的球差、彗差、像散、场曲和畸变等电子光学特性的确定以及系统像质评定的问题.     

电子束曝光机偏转系统及可动物镜分析

电子束大扫描场偏转系统设计中 ,像差的确定是一个必须解决的实际问题。以SDS 3电子束曝光机的磁复合偏转系统为基础 ,以双通道扫描原理进行扫描 ,分析了像差与电子束主轨迹的关系。给出了可动物镜的条件 ,并利用这一条件分析电子束最佳轨迹的结构和方法。并使用计算机辅助设计研究电子束曝光机聚焦偏转系统的结构。由该电子束曝光机试验结果表明 ,复合系统结构简单紧凑 ,像差小而可以不用动态校正。采用矢量描写电子轨迹 ,以积分式表示像差。以 0 .0 0 5rad半张角 ,5× 10 -5的高压纹波 ,5 0mm的像距 ,10mm× 10mm扫描场的边脚处 ,使动态校正前的总像差为 0 .0 3μm。     

The aberration theory of a combined electron focusing–deflection system with a rotating deflection field following the rotation of the electrons

A new type of combined magnetic focusing–electrostatic deflection systems whose orientation of deflection field is rotated synchronously with the beam electrons is proposed. This rotation deflection field can be formed by twistification of tube wall electrode (TWE) deflectors. Formulae are derived for the first-order optical properties, third-order geometrical aberrations and first-order chromatic aberrations of this system. A program was written in FORTRAN for numerical computation. An example is given; the computation results show that compared to the conventional systems, the proposed new system has lower deflection aberration coefficients.     

Design of a mirror aberration corrector and a beam separator for LEEM

A SPLEEM (spin polarized low energy electron microscope) has been designed with a numerical simulation of electrostatic and magnetic field distributions and electron ray trajectories. Highly (more than 90%) spin polarized electron source has been used. A Wien type spin manipulator and a magnetic lens type spin rotator are used to align spin direction. A magnetic field free objective lens is designed to observe magnetic domain structure of magnetic materials. High or low magnification mode can be selected by using a combined electrostatic and magnetic objective lens for a high spatial resolution and a wide imaging area observation. An electrostatic mirror aberration corrector is installed after the image forming objective lens. A double deflection 45° beam separator is used to bend the direction of electrons from the source to the objective lens and from the objective lens to the mirror aberration corrector.