[实用新型]一种电子源产生装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及电子显微镜领域，尤其涉及一种电子源产生装置。

背景技术

对微观物体进行探测的工具称为观测仪器，观测仪器经历了从简单的放大镜发展到科研级的共聚焦显微镜，观测仪器的发展是为了能够观测到越来越微观的物体，即不断提高显微镜的分辨率；但是，由于衍射效应的存在，光学显微镜的分辨率被限制在半个光波长量级，约200nm。

在20世纪60年代出现了电子显微镜，如扫描电子显微镜(Scanning Electron Microscope，SEM)、透射电子显微镜(Transmission Electron Microscope，TEM)、扫描透射电子显微镜(Scanning Transmission Electron Microscope，STEM)等；与光学显微镜相比，电子显微镜中的电子经过加速后具有比光子更高的能量，根据德布罗意的物质波理论，电子所具有的波长远小于光波长，因此，电子显微镜具有比光学显微镜更高的分辨率。

电子显微镜的分辨率大小取决于照射到被观测物体上的电子束斑的大小；因此，如何减小电子照射到物体上的束斑直径是提高电子显微镜分辨率一直研究的课题；通常情况下，决定电子会聚束斑直径大小的因素包括：源电子束尺寸、透镜像差和会聚镜光阑对电子束的衍射大小；然而，需要获得更高的分辨率时，电子与电子之间的库仑相互作用也变得尤为重要，电子与电子之间的库仑力能够使得束斑扩散；因此，电子与电子之间的库仑相互作用使得电子显微镜无法同时具有高通量和高分辨率。因此，如何实现电子显微镜兼具高通量和高分辨率成为亟需解决的问题。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型实施例期望提供一种电子源产生装置，能够实现应用所述电子源产生装置的电子显微镜同时具备高通量和高分辨率的特点。

本实用新型实施例的技术方案是这样实现的：

本实用新型实施例提供电子源产生装置，所述装置包括：电子枪、电极、光阑组和电磁透镜；其中，

所述电子枪，用于发射电子束；

所述电极，用于对所述电子束进行加速；

所述光阑组包括一个移动装置和多个不同孔径的光阑，通过调节所述移动装置控制加速后的电子束经过所述光阑组中的一个光阑；

所述电磁透镜，用于对经过所述光阑的电子束进行会聚，形成电子源。

上述方案中，所述电极包括吸取极和阳极。

上述方案中，所述移动装置包括：第一马达和第二马达；其中，

所述第一马达用于控制所述光阑在X方向移动，所述第二马达用于控制所述光阑在Y方向移动。

上述方案中，所述多个不同孔径光阑为至少一列多个不同孔径的光阑。

上述方案中，所述电磁透镜为电流激励的透镜，通过调节激励电流的大小改变所述电磁透镜的聚焦强度。

上述方案中，所述电磁透镜产生的会聚磁场覆盖所述电子枪及所述光阑组，且所述光阑组位于所述会聚磁场磁场分布的中心位置。

上述方案中，所述电子枪为热发射电子枪或场发射电子枪。

本实用新型实施例所提供的电子源产生装置，所述装置包括：电子枪、电极、光阑组和电磁透镜；其中，所述电子枪，用于发射电子束；所述电极，用于对所述电子束进行加速；所述光阑组包括一个移动装置和多个不同孔径的光阑，调节所述移动装置控制加速后的电子束经过所述光阑组的一个光阑；所述电磁透镜，用于对通过所述光阑的电子束进行会聚，形成电子源；如此，通过 调节所述移动装置控制加速后的电子束经过所述光阑组中多个不同孔径光阑中的一个光阑来调节所述电子束束斑的大小；所述电磁透镜产生的会聚磁场覆盖所述电子枪及所述光阑组，使得在电子枪产生电子束时就受到电磁透镜产生的会聚磁场的作用而进行会聚、应用该电子源产生装置的电子显微镜同时具备高通量和高分辨率的特点。

附图说明

图1为扫描电子显微镜的组成结构示意图；

图2为本实用新型实施例电子源产生装置的组成结构示意图；

图3a为本实用新型实施例光阑的一种组成结构示意图；

图3b为本实用新型实施例光阑的另一种组成结构示意图；

图4为本实用新型实施例移动装置对所述光阑进行移动控制的示意图；

图5为应用本实用新型实施例电子源产生装置的扫描电子显微镜的组成结构及电子束路径示意图；

图6为本实用新型实施电子束控制方法的处理流程示意图。

具体实施方式