EP1559126B1

Energy filter image generator for electrically charged particles and the use thereof

Abstract

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EP1559126B1, drawing sheet 1
Sheet 1 of 26

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Expired 4 November 2023, 2.9 years ago.

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12 claims: 2 independent, 10 dependent

  1. 1
    Bildgebender Energiefilter für elektrisch geladene Teilchen, wie Elektronen und Ionen, mit mindestens zwei toroidalen hintereinander angeordneten Energieanalysatoren, wobei mindestens ein Energieanalysator in seiner Eintritts- und Austrittsebene jeweils eine Blende aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen der Austrittsebene (5) des ersten Energieanalyeators (30, 30', 30") und der Eintrittsebene (6) des zweiten Energieanatysators (40, 40', 40'') eine Transferlinseneinrichtung (20, 20') angeordnet ist, die eine negative laterale Vergrößerung V L und eine negative Winkelvergrößerung V W, eine Bilddrehung um den Winkel γ = β - 180° und einen teleskopischen Strahlengang aufweist, wobei ihre jeweiligen Ablenkwinkel φ gleichgroß sind und ihre energiedispersiven Ebenen (33, 43) um den Winkel β zueinander gedreht sind.
  2. 2
    Energiefilter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Transferlinseneinrichtung (20, 20') derart ausgelegt ist, dass sie in der energiedispersiven Ebene (33) das Zwischenbild ZB 1 (23) in der Austrittsebene (5) des ersten Energieanalysators (30, 30', 30") mit einer Linearvergrößerung von V L = ZB 2 ZB 1 0 und mit einer Winkelvergrößerung V w = α 2 α 1 0 mit V W ⁢ V L ⁢ E 2 E 1 = 1 verdreht um den Winkel γ auf die Eintrittsebene (6) des zweiten Energieanalysators (40, 40', 40")) als Zwischenbild ZB 2 (24) abbildet, wobei α 1 der Austrittswinkel der geladenen Teilchen aus der Austrittsebene (5) des ersten Energieanalysators (30, 30', 30"), α 2 der Eintrittswinkel in die Eintrittsebene (6) des zweiten Energieanalysators (40,40', 40"), E 1 die kinetische Energie der geladenen Teilchen in der Austrittsebene des ersten Energieanalysators (30, 30', 30") und E 2 die kinetische Energie der geladenen' Teilchen in der Eintrittsebene des zweiten Energieanalysators (40, 40', 40") bezeichnet und wobei die geladenen Teilchen in der Transferlinseneinrichtung (20, 20') einen teleskopischen Strahlengang durchlaufen.
  3. 3
    Energiefilter nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Energieanalysatoren (30, 30', 30", 40, 40', 40") und die Transferlinseneinrichtung (20) punktsymmetrisch um das Zentrum der Transferlinseneinrichtung angeordnet sind.
  4. 4
    Energiefilter nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Energieanalysatoren (30, 30', 30", 40, 40', 40") unterschiedliche Baugrößen aufweisen.
  5. 5
    Energiefilter nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Energieanalysatoren Kugelsektoren (30', 40'), Halbkugelanalysatoren (30, 40) oder Zylinderanalysatoren (30", 40") sind.
  6. 6
    Energiefilter nach Anspruch 5 dadurch gekennzeichnet, dass die energiedispersiven Ebenen (33, 43) der Halbkugelanalysatoren (30, 40) um den Winkel β = 180 ° um die Achse (200) der Transferlinseneinrichtung (20) gedreht angeordnet sind, so dass der Strahlengang eine S-förmige Gestalt aufweist.
  7. 7
    Energiefilter nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Transferlinseneinrichtung (20) mindestens eine elektrostatische Rohrlinse (21, 22) umfasst
  8. 8
    Energiefilter nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Transferlinseneinrichtung (20') mindestens eine Magnetlinse umfasst.
  9. 9
    Energiefilter nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Transferlinseneinrichtung (20) mindestens eine Multipollinse (121, 122) umfasst.
  10. 10
    Energiefilter nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Transferlinseneinrichtung (20) mindestens zwei Linsen (21, 21') und (22, 22') aufweist, und dass die Austrittsebene (5) des ersten Energieanalysators (30, 30', 30") im Brennpunkt der ersten Linse (21, 21') und die Eintrittsebene (6) des zweiten Energieanalysators (40, 40', 40") im Brennpunkt der zweiten Linse (22, 22') angeordnet ist, wobei der Abstand beider Linsen 2F beträgt und F die Brennweite der Linsen (21, 22, 21', 22') bezeichnet.
  11. 11
    Verwendung eines Energiefilters nach einem der Ansprüche 1 - 10 für Elektronenmikroskope.
  12. 12
    Verwendung eines Energiefilters nach einem der Ansprüche 1 -10 für zeitaufgelöste Messvorrichtungen.
Independent claims12