圆柱静电多极透镜的缝隙电位分布函数的拟合和分析方法技术

本发明专利技术公开了一种圆柱静电多极透镜的缝隙电位分布函数的拟合和分析方法，计算获得不同缝隙圆心角的圆柱静电多极透镜的三维空间电磁场分布；静电多极透镜计算场域中有限元网格节点的空间柱坐标值与对应的电位值形成自变量点集和因变量点集；通过二者点集的对应关系，对圆柱静电多极透镜内半径缝隙处的电位分布进行拟合，得到缝隙电位分布拟合函数；考虑不同边界条件的影响，对具有屏蔽圆筒或周边电极的圆柱静电多极透镜的缝隙电位分布拟合函数进行修正；根据缝隙电位分布拟合函数对圆柱面上的电位函数进行傅里叶分析得到不同阶次的场位谐波分量表达式；根据圆柱静电多极透镜的应用场景，分析不同阶次的场位谐波分量表达式获得最优的电极馈电方式。

【技术实现步骤摘要】
圆柱静电多极透镜的缝隙电位分布函数的拟合和分析方法
本专利技术涉及电子光学领域，特别是高分辨大扫描场域的电子光学成像系统中多极偏转透镜的缝隙电位分布的拟合和分析方法，具体涉及一种圆柱静电多极透镜的缝隙电位分布函数的拟合和分析方法。
技术介绍
目前随着电子束IC在线快速检测系统等电子光学精密仪器的发展，对电子光学系统分辨率的要求不断提高。为了达到超高分辨率的聚焦和偏转要求，解决实现更精细束斑和更大扫描范围的矛盾，系统一般由磁聚焦透镜和静电多极偏转透镜组成。在较大扫描场获得足够高的分辨率，往往采用数个圆柱静电多极偏转器对电子束进行偏转。为了在形成偏转场(即二极场)的同时不引入多余的多极场分量，带来像差使得系统的分辨率降低，需要对多极静电偏转器的馈电方式就行分析，从而得到“纯”的二极场。目前在带电粒子光学中，多极静电偏转器的场的计算往往采用傅立叶级数展开的方法，把多极系统的电磁场展开成多个空间谐波(即各个多极场)分量的叠加的形式。在展开时，不可避免要对缝隙处场在方位角方向的分布作某种近似的假定。一般地近似方法是假设电极间缝隙上的电位沿方位角θ本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.圆柱静电多极透镜的缝隙电位分布函数的拟合和分析方法，其特征在于，包括以下步骤：/n(1)基于有限元素法数值计算获得不同缝隙圆心角的圆柱静电多极透镜的三维空间电磁场分布；静电多极透镜计算场域中有限元网格节点的空间柱坐标值与计算获得的相应有限元网格节点处的电位值形成自变量点集和因变量点集；/n(2)通过上述自变量和因变量点集的对应关系，对圆柱静电多极透镜内半径缝隙处的电位分布进行拟合，得到缝隙电位分布拟合函数；/n(3)考虑不同边界条件的影响，对具有屏蔽圆筒或周边电极的圆柱静电多极透镜的缝隙电位分布拟合函数进行修正；/n(4)根据缝隙电位分布拟合函数对圆柱面上的电位函数进行傅里叶分析得到不同阶...

【技术特征摘要】
1.圆柱静电多极透镜的缝隙电位分布函数的拟合和分析方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)基于有限元素法数值计算获得不同缝隙圆心角的圆柱静电多极透镜的三维空间电磁场分布；静电多极透镜计算场域中有限元网格节点的空间柱坐标值与计算获得的相应有限元网格节点处的电位值形成自变量点集和因变量点集；
(2)通过上述自变量和因变量点集的对应关系，对圆柱静电多极透镜内半径缝隙处的电位分布进行拟合，得到缝隙电位分布拟合函数；
(3)考虑不同边界条件的影响，对具有屏蔽圆筒或周边电极的圆柱静电多极透镜的缝隙电位分布拟合函数进行修正；
(4)根据缝隙电位分布拟合函数对圆柱面上的电位函数进行傅里叶分析得到不同阶次的场位谐波分量表达式；
(5)根据圆柱静电多极透镜的应用场景，分析不同阶次的场位谐波分量表达式获得最优的电极馈电方式。


2.根据权利要求1所述的圆柱静电多极透镜的缝隙电位分布函数的拟合和分析方法，其特征在于，所述步骤(1)中采用有限元素法，在圆柱坐标系下数值计算获得缝隙圆心角度不同的圆柱静电多极透镜的三维空间电磁场分布，任一缝隙圆心角度的静电多极透镜计算场域中有限元网格节点的柱坐标值(r，θ)与其相应有限元网格节点处的电位值V(r，θ)形成自变量点集和因变量点集，其中r为空间任一点的离中心轴的距离、θ为空间任一点与中心轴的夹角。


3.根据权利要求1所述的圆柱静电多极透镜的缝隙电位分布函数的拟...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵静宜，彭翔宇，李帅，康永锋，
申请(专利权)人：西安交通大学，
类型：发明
国别省市：陕西;61