【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及电子显微，特别是涉及一种透镜系统的对中方法。
技术介绍
1、以透射电子显微镜、扫描电子显微镜为代表的电子显微镜作为人类探索微观世界的重要工具，被广泛地应用于材料科学、生命科学、半导体工业以及地质、能源、医疗、制药等诸多领域，在人类科学研究和工业生产中发挥着巨大作用。
2、聚光镜是用来聚焦电子束的部件，可以将电子束亮度最大化，同时也可以改变电子束束斑的大小。物镜是用来放大透射电镜的电子像，也是决定透射电子显微镜的分辨率和成像质量的关键，同样的，电子束也是需要穿过物镜透镜中的孔。为了获得更好的成像质量，物镜的孔和聚光镜的孔必须要有很好的同轴度。
3、然而，由于聚光镜和物镜之间的距离较大，物镜到可观测端口的距离也较大，传统的光学显微镜测量同轴度的方法不可用。若采用机械探测的方式，如三次元测量仪来探测孔与孔之间的同轴度，则对探针的精度、机械臂的精度及设备的控制精度要求都非常的高，研究或购买这种设备的成本也会非常高。
技术实现思路
1、基于此，本专利技术旨在提供一种改进的透镜系统的对中方法，以高效、低成本地保证透射电子显微镜中各透镜元件的同轴度。
2、第一方面，本申请提供一种透镜系统的对中方法，包括：
3、依序设置光源组件、至少一个聚光透镜和成像元件；其中，所述聚光透镜的中心设置有供电子束穿过的孔；
4、向所述光源组件施加第一对中操作，使所述光源组件发出的光线穿过所述至少一个聚光透镜的孔，并在所述成像元件中形成第一期望
5、在所述至少一个聚光透镜和所述成像元件之间设置物镜；其中，所述物镜的中心设置有供电子束穿过的孔；
6、向所述物镜施加第二对中操作，使所述光源组件发出的光线穿过所述至少一个聚光透镜的孔以及所述物镜的孔，并在所述成像元件中形成第二期望图像。
7、上述透镜系统的对中方法，先通过向光源组件施加第一对中操作，以当光源组件发出的光线在成像元件中形成第一期望图像时，表示光源组件发出的光线的主轴与至少一个聚光透镜的孔对中，再通过向物镜施加第二对中操作，以当光源组件发出的光线在成像元件中形成第二期望图像时，表示物镜的孔与光源组件发出的光线的主轴对中，从而实现至少一个聚光透镜的孔与物镜的孔有效对中。上述对中方法既能满足透镜系统中远距离透镜元件的同轴需求，还可替代传统的机械探测对中方式，且操作简单，大大提升了对中效率，降低了透射电子显微镜中透镜元件的对中成本；除此之外，采用该方法的装置元件相较于传统的大型测量设备占用空间更小，便于移动和重复使用。
8、在其中一个实施例中，所述第一期望图像至少在第一方向和与所述第一方向垂直的第二方向上具有均匀的图案分布；所述第二期望图像至少在所述第一方向和所述第二方向上具有均匀的图案分布。
9、在其中一个实施例中，所述第一对中操作包括：调整所述光源组件中至少一个元件在所述第一方向上的位置，直至所述光源组件发出的光线在所述成像元件中形成的图像在所述第一方向上具有均匀的图案分布；调整所述光源组件中至少一个元件在所述第二方向上的位置，直至所述光源组件发出的光线在所述成像元件中形成的图像在所述第二方向上具有均匀的图案分布。
10、在其中一个实施例中，所述光源组件包括光源和反射镜，所述反射镜被配置为改变所述光源发出的光线的传播方向以使光线投射向所述透镜系统；其中，所述第一对中操作施加于所述反射镜。
11、在其中一个实施例中，在形成所述第一期望图像之后，还包括：向所述光源组件施加第一扰动操作，以使所述第一期望图像的中心发生可分辨的最小偏移；根据所述最小偏移确定所述光源组件发出的光线的主轴相对于所述至少一个聚光透镜的孔的第一对中误差；若所述第一对中误差满足预设的误差要求，则在所述至少一个聚光透镜和所述成像元件之间设置所述物镜；若所述第一对中误差不满足所述预设的误差要求，则继续向所述光源组件施加所述第一对中操作，直至所述第一对中误差满足所述预设的误差要求。
12、在其中一个实施例中，所述第二对中操作包括：调整所述物镜在所述第一方向上的位置，直至所述光源组件发出的光线在所述成像元件中形成的图像在所述第一方向上具有均匀的图案分布；调整所述物镜在所述第二方向上的位置，直至所述光源组件发出的光线在所述成像元件中形成的图像在所述第二方向上具有均匀的图案分布。
13、在其中一个实施例中，在形成所述第二期望图像之后，还包括：向所述物镜施加第二扰动操作，以使所述第二期望图像的中心发生可分辨的最小偏移；根据所述最小偏移确定所述物镜的孔相对于所述光源组件发出的光线的主轴的第二对中误差；若所述第二对中误差满足预设的误差要求，则确认所述透镜系统完成对中；若所述第二对中误差不满足所述预设的误差要求，则继续向所述物镜施加所述第二对中操作，直至所述第二对中误差满足所述预设的误差要求。
14、在其中一个实施例中，所述预设的误差要求为对中误差小于或等于45um。
15、在其中一个实施例中，至少将所述光源组件中被施加第一对中操作的元件、所述至少一个聚光透镜、所述物镜以及所述成像元件设置在减震平台上。
16、在其中一个实施例中，若所述至少一个聚光透镜的孔的孔径和所述物镜的孔的孔径不同，则在所述至少一个聚光透镜的孔和/或所述物镜的孔中设置带有孔的调整元件，其中，所述调整元件的孔的孔径被配置为补偿所述至少一个聚光透镜的孔和所述物镜的孔的孔径差异。
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1.一种透镜系统的对中方法，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的对中方法，其特征在于，
3.根据权利要求2所述的对中方法，其特征在于，所述第一对中操作包括：
4.根据权利要求3所述的对中方法，其特征在于，
5.根据权利要求1所述的对中方法，其特征在于，在形成所述第一期望图像之后，还包括：
6.根据权利要求2所述的对中方法，其特征在于，所述第二对中操作包括：
7.根据权利要求1所述的对中方法，其特征在于，在形成所述第二期望图像之后，还包括：
8.根据权利要求5或7所述的对中方法，其特征在于，所述预设的误差要求为对中误差小于或等于45um。
9.根据权利要求1～7中任一项所述的对中方法，其特征在于，至少将所述光源组件中被施加第一对中操作的元件、所述至少一个聚光透镜、所述物镜以及所述成像元件设置在减震平台上。
10.根据权利要求1～7中任一项所述的对中方法，其特征在于，若所述至少一个聚光透镜的孔的孔径和所述物镜的孔的孔径不同，则在所述至少一个聚光透镜的孔和/或所述物镜的孔
...【技术特征摘要】
1.一种透镜系统的对中方法，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的对中方法，其特征在于，
3.根据权利要求2所述的对中方法，其特征在于，所述第一对中操作包括：
4.根据权利要求3所述的对中方法，其特征在于，
5.根据权利要求1所述的对中方法，其特征在于，在形成所述第一期望图像之后，还包括：
6.根据权利要求2所述的对中方法，其特征在于，所述第二对中操作包括：
7.根据权利要求1所述的对中方法，其特征在于，在形成所述第二期望图像之后，还包括：
8.根据权利要求5...
【专利技术属性】
技术研发人员：柯银环，董鹤鹏，齐万坤，刘翔宇，梁晶，唐爱权，
申请(专利权)人：苏州博众仪器科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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