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。     

衍射现象对高精度偏转器设计的影响

基于波动光学理论,计算了由衍射、球差和色差三者共同作用的电子束斑电流分布,得到了电子束斑的精确信息和电子束曝光机的轴上分辨率。针对某一个具体系统的不同电子束孔径角,以偏转器的位置和相互转角为变量进行了偏转系统的优化设计;综合考虑了电子光学系统的衍射、轴上像差和偏转像差三者与光阑孔径角的不同关系。得到了光柱体的最佳总体性能,保证了电子束曝光机的高分辨率和均匀性。     

细电子束像差与畸变参量非劣解中的最优解

以电子束偏转磁场的像差和畸变为目标,对参量进行非劣解中找出贴近理想的最优解。以SDS-3电子束曝光机的磁复合偏转系统为基础,分析了像差与电子束主轨迹的关系。并给出了磁聚焦和静电的偏转场相复合情况下竖轴的3级几何像差系数和1级色差系数公式。应用中表明,复合系统结构简单紧凑,像差小而可以不用动态校正。     

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.     

2004年24卷学科分类索引

33 文题 应用光学 基于菲涅耳波带板扫描全息术的光学层析成像 用像差逐项优化法装调离轴三反射镜光学系统 折/衍混合增强现实头盔显示器光学系统设计 彩色负片的颗粒性能研究一印片颗粒指数 共光路/共模块自适应光学数据融合方法 应用CCD的投影物镜调制传递函数测量系统 Tb3+,YAG单晶荧光层中掺杂Ga3+的荧光敏化作用 彩色负片印片颗粒指数的准确测定 光学综合孔径成像中的傅里叶相位研究 基于稳像理论的空间光学遥感像移补偿的分析与计算 激光自混合显微系统的设计及实验研究 电子束曝光机偏转系统及可动物镜分析 宽带飞秒脉冲双折射干…     

偏转磁场场参数的理论分析与计算

偏转磁场的场参数H₀,H₂,H₄常用来表示偏转系统的电子光学性质。本文从毕奥-沙伐定律出发,先得出单匝喇叭状鞍形线圈场参数的解析表达式,接着运用傅里叶谐波分析法求出当线匝具有某种分布时的场参数的解析表达式,从而建立谐波分量与场参数的直接关系,并得出一些有用的结果。可用于显象管、摄象管、雷达显示管、扫描电子显微镜、电子束曝光机等的偏转线圈设计。 关键词：     

光电子技术与器件 光偏转与器件

TN29 2005010469 光学相控矩光偏转器的驱动研究=Optieal phase array beam deflector drive study[刊,中]／龚向东(深圳大学工程技术学院．广东,深圳(518060)),李景镇…∥光子学报．- 2004,33(3)．-307-309 提出了一个用于16通道波导光学相控阵光偏转器的驱动系统,其中电压调节控制单元用一个现场可编程门阵列(FPGA)芯片实现。这个系统可使该OPABD的光束扫描速率达到580 kHz,远远高于基于微控制器的驱动系统所能达到的水平。图5参5(严寒)     

超快电子枪时间分辨率测量方法的理论研究

分析了处于扫描状态的超短脉冲电子束在超快电子枪中的传输特性；讨论并获得了一种特定配置的电子枪偏转电压对电子束偏转距离的影响并讨论了截获条件；分析了电子枪偏转电压对电子束到达荧光屏位置的偏转距离的影响,并得到了在扫描状态下电子束能够出现在直径30mm的荧光屏的有效范围内的条件.依据以上结论,分析了时间-空间转换测量法在测...     

细电子束Cockcroft–Walton加速器的研究

细电子束由加速器通过电子枪发射电子,经电子透镜及偏转射向目标靶.以SDS-3电子束曝光机为基础,完成了电子束Cockcroft-Walton加速器噪声抑制的最优状态实验.系统为加速器调整电路提供一个正比于输入电压的电流.补偿放大器是由一个主放大器和一个辅助放大器组成,辅助放大器消除了主放大器自身的失调漂移.文中介绍了复合调整式Cockcroft-Walton加速器的总体设计方案,给出了实现加速器高稳定度的关键技术措施.从加速器总输出中滤去噪声信号,获得稳定的输出电压,并使电子束曝光机刻蚀出的图形质量和线条分辨率都得到了提高     

加速器注入器中电子束束剖面直径变化过程的测量

介绍了变像管扫描相机对直线感应加速器注入器中的电子束束剖面直径的应用。获得了由注入器产生电子束 (电流 2～ 3kA)经 0 5mm厚石英玻璃产生的契伦柯夫辐射的扫描像。对拍摄到的扫描像进行了图像处理和数据分析 ,得到了电子束直径随时间变化的曲线图     

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：     

超短电子脉冲的时空转换测量方法理论研究

分析了超快电子枪处于扫描状态下电子束的传输特性,对飞秒量级的超短电子束脉冲通过偏转扫描系统时的偏转距离等物理量进行了数值计算。计算结果显示:为确保电子束能够顺利通过偏转扫描系统并最后轰击直径为30 mm的荧光屏,必须加一个700~1400 V的初始电压,以便抵消负斜坡扫描电压的作用;700~1400 V的初始电压和负斜坡扫描电压的共同作用,是扫描实验成功的一个前提。扫描实验成功的另一个前提是激发光电阴极的光路和控制扫描的电路之间的同步。讨论了前提一带给同步实验的巨大困难,并设计了一个可以在扫描实验中以较高效率调节光路延时的实验系统,该系统可解决脉宽测量实验中扫描斜坡电压信号和超快电子脉冲的同步难题。     

基于相对论修正的飞秒电子衍射系统

对工作于扫描状态下的飞秒电子衍射系统电子束偏转量的计算方法作了理论研究.讨论了超短电子脉冲宽度的测量方法,比较了相对论效应对电子束的偏转量及对电子束脉冲宽度的的影响,并做了相应的数值计算.计算结果显示,在忽略了电场的边缘效应等因素后,电子束轴向速度的相对论修正与否对偏转距离和电子束脉冲宽度的影响分别达到20 mm和65 fs.     

基于相对论修正的飞秒电子衍射系统

对工作于扫描状态下的飞秒电子衍射系统电子束偏转量的计算方法作了理论研究.讨论了超短电子脉冲宽度的测量方法,比较了相对论效应对电子束的偏转量及对电子束脉冲宽度的的影响,并做了相应的数值计算.计算结果显示,在忽略了电场的边缘效应等因素后,电子束轴向速度的相对论修正与否对偏转距离和电子束脉冲宽度的影响分别达到20 mm和65 fs.     

行波偏转器前置短磁聚焦条纹变像管理论设计与实验研究

条纹变像管因其超高时间分辨特性而成为实现皮秒至飞秒量级时间分辨的重要测量仪器.本文设计了一种同时兼顾高时空分辨的行波偏转器前置短磁聚焦条纹变像管.该管型通过减小电子渡越时间以抑制空间电荷效应、采用偏转器前置以及行波偏转方式提高偏转灵敏度,实现整管时空分辨率的大幅提升.利用CST微波工作室有限元法数值计算条纹变像管行波偏转器的通频带宽、偏转灵敏度,结果表明:本设计中的行波偏转器因其较高的通频带宽特性实现了偏转器上的电磁波相速度在很宽频率范围内与电子轴向群速度匹配,产生更有效偏转.利用CST粒子工作室模拟追踪光电子的运行轨迹,通过最佳像面上的时间调制传递函数和空间调制传递函数,计算得到其理论时间分辨率可达220 fs,空间分辨率高于100 lp/mm.同时根据像差定义给出追踪实际电子轨迹的像差计算方法,实现对变像管成像质量评价.最后利用紫外灯对其进行静态测试,获得静态空间分辨率优于35 lp/mm的结果.     

飞秒扫描相机的研究

本文介绍一种新近研制成功的飞秒扫描相机。它采用的飞秒扫描变像管理论极限时间分辨率为200飞秒,采用行波偏转器,偏转灵敏度为8.5cm/kV。为了提高阴极附近的场强,采用脉冲工作状态,从而使阴极场强提高到10kV/mm。为了改善背景,本管型的光电阴极在带闸板阀的转移系统中制成,采用冷压铟封技术密封。所采用的MCP像     

北京FEL电子束时间分辨能谱仪设计

从Wiggler出来的电子束,经过180°偏转后进人能谱和时间谱诊断系统。180°偏转段设计成既可等时又可消色散传输,等时传输是为满足对电子束微脉冲时间谱诊断,消色散是为满足电子束宏脉冲时间分辨能谱诊断。宏脉冲时间分辨能谱诊断系统由四台匹配透镜、双缝仪、扫描偏转线圈、90°对称双聚焦分析磁铁、位于焦平面的荧光靶、带有象增强器的视频摄象系统和在线计算机图象处理系统组成,其能量分辨好于1000,时间分辨好于60ns。     

皮秒同步扫描相机系统的研究

皮秒同步扫描相机系统主要包括皮秒同步扫描变像管、同步扫描线路和CPM激光器。皮秒同步扫描变像管在保证时间分辨率和空间分辨率的同时,着重对偏转系统进行了改进。不仅要使其偏转灵敏度大幅度提高,而且要设法减小其极间电容、引线电感和趋虑效应,从而提高了其品质因数,使其对扫描线路的功率要求大幅度减小。所研制的     

偏转角测量中对称法的应用

测量偏转角的一类实验包括光束或电子束的偏转、检流计指针或光点的偏转、扭秤的偏转等普通物理和近代物理实验．这些实验中，当被测量符号相反时指示装置如能反向偏转，就可以运用对称偏转法(简称对称法)测量．     

高时间分辨率条纹变像管的动态特性研究

针对高时空分辨的设计要求,分析影响条纹相机中条纹变像管的物理时间弥散、技术时间弥散和扫描电路触发晃动的因素,优化设计了行波偏转前置磁透镜聚焦的条纹变像管系统.利用CST仿真软件研究了行波偏转器内部的时变电磁场分布,计算了行波偏转器内电磁波的传播速度.结果表明,行波偏转器的指长为8mm、指宽为1mm、指间距为0.24mm、管脚长为2.5mm、板厚为1mm及总长度为17.12mm时,实现了电子团的飞行速度与扫描电脉冲沿行波偏转器的传输速度的匹配.采用电子追迹法和瑞利判据分析了条纹变像管的动态时间和空间特性,得到单次扫描动态时间分辨率为200fs、同步扫描时间分辨率为208fs、动态空间分辨率优于20lp/mm.