一种电子透镜及电子能量分析器制造技术

本发明专利技术公开了一种电子透镜及电子能量分析器，包括多级光学透镜，多级光学透镜沿同一光轴依次布置；其中，至少有一级光学透镜采用透明导电电子光学组件；由于电子光学组件对可见光具有高透过率，可以直接观察到电子光学系统内部检测机构、反射镜等提供的可见光信号，无需在电子透镜上进行开设观测孔，不会破坏了电子光学器件的结构，保证了结构完整性。保证了结构完整性。保证了结构完整性。

【技术实现步骤摘要】
一种电子透镜及电子能量分析器


[0001]本专利技术涉及电子光学设备领域，尤其涉及一种电子透镜及电子能量分析器。

技术介绍

[0002]现有技术中最常见的电子半球能量分析器的主要结构如图1所述，其中L0至LH组成电子透镜系统，Sp+和Sp
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组成半球分析器系统，这些均称为电子光学的组件。为了获得无磁和均匀电场，通常采用金属铝或钛制作这些电子光学组件结构。
[0003]但是采用金属铝或钛制作的电子光学组件存在如下问题：
[0004](1)电子光学部件采用的是金属结构，无法直接观测安装与电子光学系统内部状况，如安装在内部的电子荧光监测机构、样品反射机构等。
[0005](2)通常需要在半球顶部开有小孔用于前述观测(如上图)，但这种开孔直接破局了sp+半球结构的完成性，破坏了电子光学器件的结构；同时，开孔尺寸有限、开孔位置固定，可观测孔与样品距离很远，难以观测。

技术实现思路

[0006]为了解决现有技术中存在的不足，本申请提出了一种电子透镜及电子能量分析器，在不需要电子透镜结构进行开孔等处理下，能够实现电子光学系统的可视化以及光路可逆，保证系统结构的完整性。
[0007]本专利技术所采用的技术方案如下：
[0008]一种电子透镜，包括多级光学透镜，多级光学透镜沿同一光轴依次布置；至少有一级光学透镜采用透明导电电子光学组件。
[0009]进一步，所述透明导电电子光学组件选用既具有导电性又具有透明性的材料制成。
[0010]进一步，所述透明导电电子光学组件由透明非导体材料和透明导体材料组合制成，透明非导体材料作为透明电子光学组件，所述透明电子光学组件为筒状；在所述透明电子光学组件的所有表面镀有透明导体材料。
[0011]进一步，所述透明电子光学组件选用石英玻璃、K9玻璃、MgF2、蓝宝石或金刚石。
[0012]进一步，所述透明导体材料选用氧化铟锡ITO、石墨烯、金属纳米线、碳纳米管、导电聚合物、银、铜或铝薄膜。
[0013]进一步，所述光学透镜内设置反射镜，改变进入光学透镜的光线的传播路径。
[0014]进一步，所述反射镜的表面采用导电材料。
[0015]一种电子能量分析器，包括上述电子透镜和半球能量分析器，所述半球能量分析器的入口端与电子透镜位于同一光轴上，所述电子透镜和半球能量分析器之间设置狭缝。
[0016]一种电子能量分析器，包括上述电子透镜和DLD探测器。
[0017]本专利技术的有益效果：
[0018](1)本申请所设计的电子透镜中将某一级或多级光学透镜采用透明导电电子光学
组件，电子光学组件对可见光具有高透过率，可以直接观察到电子光学系统内部检测机构、反射镜等提供的可见光信号。与现有技术相比，本申请无需在电子透镜上进行开设观测孔，不会破坏了电子光学器件的结构，保证了结构完整性。
[0019](2)由于光学透镜采用透明导电电子光学组件，可以通过合理选择材质，入射光可穿过电子光学组件，然后照射到样品，而不一定必须避开电子光学组件；从而提供了入射方式的多样性。
附图说明
[0020]图1是现有电子能量分析器的结构示意图；
[0021]图2是本申请电子透镜系统结构示意图；
[0022]图3是本申请装有反射镜的电子能量分析器结构示意图；
[0023]图4是本申请电子能量分析器结构示意图；
[0024]图5是光学透镜结构示意图。
[0025]图中，1、透明电子光学组件，2、透明导电电子光学组件，3、电子透镜系统，3a、第一级光学透镜，3b、第二级光学透镜，3c、第三级光学透镜，3d、第四级光学透镜，3e、第五级光学透镜，3f、第六级光学透镜，3g、狭缝，3i、外半球，3h、内半球，4、焦点，5、透镜轴，6、反射镜，7a、出射光，7b、反射光。
具体实施方式
[0026]为了使本专利技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本专利技术进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用于解释本专利技术，并不用于限定本专利技术。
[0027]实施例1
[0028]如图2所示的一种电子透镜，包括多级光学透镜，多级光学透镜沿同一光轴依次布置。在本实施例中，电子透镜由6级光学透镜构成，且6级光学透镜共轴布置，自左向右依次为第一级光学透镜3a、第二级光学透镜3b、第三级光学透镜3c、第四级光学透镜3d、第五级光学透镜3e和第六级光学透镜3f。电子光学组件3a至3i相互间的组装方式，与传统电子光学组装方式一致，通过绝缘件和紧固件相互连接，满足相互件的绝缘性和空间结构关系。
[0029]在本申请所设计的电子透镜中，至少有一级光学透镜为透明导电电子光学组件2，透明导电电子光学组件2既具有导电性又具有透明性，故可以直接观察到电子光学系统内部。在本实施例中仅以第三级光学透镜3c采用透明导电电子光学组件2，其余光学透镜采用传统的非透明的金属型电子光学组件为例进行说明，
[0030]在本申请所设计的电子透镜中，可以根据实际需要观察的部位选择将对应位置处的光学透镜采用透明导电电子光学组件2；也可以将6级光学透镜全部采用透明导电电子光学组件2。
[0031]在本实施例中，第一级光学透镜3a、第二级光学透镜3b、第三级光学透镜3c、第四级光学透镜3d、第五级光学透镜3e和第六级光学透镜3f采用圆柱形结构，便于电子光学计算和电子控制。
[0032]在本实施例中，透明导电电子光学组件2可以直接选用既具有导电性又具有透明
性的材料制成，例如氧化铟锡ITO、石墨烯、金属纳米线、碳纳米管、导电聚合物PEDOT、银、铜或铝薄膜等。
[0033]实施例2
[0034]在实施例1的基础上，透明导电电子光学组件2还可以采用由透明非导体材料和透明导体材料组合制成。如图5所示，采用透明非导体材料作为透明电子光学组件1，透明电子光学组件1为筒状；在透明电子光学组件1的所有表面镀有透明导体材料。这样将透明非导体材料作为内层材料，在其外部镀上透明导体材料，相较于直接采用透明导体材料制备，该镀膜方法制备的透明导电电子光学组件2成本更低，且由于其外部的镀膜材料是透明导电材料，故透明导电电子光学组件2的表层是导电的，在对透明导电电子光学组件2加载电压时，和金属材质制作的电子光学组件功能相同。
[0035]在本实施例中，透明非导体材料可以选石英玻璃、K9玻璃、MgF2、蓝宝石或金刚石，透明导体材料可以选如氧化铟锡ITO、石墨烯、金属纳米线、碳纳米管、导电聚合物PEDOT、银、铜或铝薄膜等。
[0036]实施例3
[0037]在实施例1或实施例2的基础上，在透明导电电子光学组件2内部安装了反射镜6，利用反射镜6改变进入电子透镜内光线的传播路径。结合附图2，第三级光学透镜3c采用透明导电电子光学组件2，在第三级光学透镜3c内装有第三级光学透镜3c；电子能量分析器的焦点4位于第一级光学透镜3a之前本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种电子透镜，其特征在于，包括多级光学透镜，多级光学透镜沿同一光轴依次布置；至少有一级光学透镜采用透明导电电子光学组件(2)。2.根据权利要求1所述的一种电子透镜，其特征在于，所述透明导电电子光学组件(2)选用透明导体材料制成。3.根据权利要求1所述的一种电子透镜，其特征在于，所述透明导电电子光学组件(2)由透明非导体材料和透明导体材料组合制成，透明非导体材料作为透明电子光学组件(1)，所述透明电子光学组件(1)为筒状；在所述透明电子光学组件(1)的所有表面镀有透明导体材料。4.根据权利要求3所述的一种电子透镜，其特征在于，所述透明电子光学组件(1)选用石英玻璃、K9玻璃、MgF2、蓝宝石或金刚石。5.根据权利...

【专利技术属性】
技术研发人员：汪晓平，王振中，
申请(专利权)人：长三角先进材料研究院，
类型：发明
国别省市：