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一种基于高重频微波加速的高能电子显微系统技术方案

技术编号:40788680 阅读:19 留言:0更新日期:2024-03-28 19:19
本发明专利技术公开了一种基于高重频微波加速的高能电子显微系统,该系统对应的方法包括:利用电子枪产生初始电子束;对初始电子束进行压缩或加速,得到第一电子束;对第一电子束中的电子进行能散降低或加速操作,得到第二电子束;对第二电子束电子的横向尺寸进行整形处理,得到第三电子束;利用探测器对第三电子束中经过待探测的样品后散射的电子进行成像。本发明专利技术可解决商用直流电镜能量低、传统高能直流电镜体积大、微波加速电子显微系统流强低、能散大的问题。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及电子显微镜系统,特别是涉及一种基于高重频微波加速的高能电子显微系统


技术介绍

1、电子显微镜是一种能够达到亚纳米水平空间分辨率的显微探测设备。其基本系统组成包括电子源、电子枪、磁透镜系统、样品以及探测模块。电子经过产生、加速、调制过程后在样品上和晶格发生散射,经过中间镜和投影镜后成像在探测屏上。不同原子类型、晶格结构、晶轴角度对应了不同成像结果。由于电子显微镜对材料结构的高度敏感性,在材料学和生物学等领域的研究中有着不可替代的作用。

2、电镜的理论空间分辨率由电子德布罗意波的波长决定。对于确定的相机,像素点的数量n和每个像素点的尺寸d不变;对于固定的样品和相机长度l,辐射源的德布罗意波长λ与相机的倒空间分辨率1/r成反比例关系。辐射源发出的辐射(例如电子束)能量提高,德布罗意波长λ会相应减小。因此,随着辐射源能量的提高,空间分辨率r相应地升高。

3、传统商用电子显微镜使用的电子源大部分为场致发射电子源,属于直流电子源。这种直流电子源的优势在于电子束品质高。由于直流电子显微镜能量较低,配合电子枪内的栅极帽和准直系统可使本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种基于高重频微波加速的高能电子显微系统,其特征在于,包括:

2.根据权利要求1所述的系统,其特征在于,还包括:激光模块,所述激光模块,包括驱动激光模块和泵浦激光模块,所述驱动激光模块和泵浦激光模块共用一个激光源,所述驱动激光模块包括倍频系统、压缩系统、展宽系统和脉冲堆积系统;

3.根据权利要求2所述的系统,其特征在于,所述同步定时模块,包括信号分布系统、低电平系统以及激光微波同步系统;

4.根据权利要求3所述的系统,其特征在于,当所述电子枪为高重频电子枪时所述功率源模块包含为微波系统,所述微波系统包括固态放大器、高压调制器和速调管;所述低电平系统...

【技术特征摘要】

1.一种基于高重频微波加速的高能电子显微系统,其特征在于,包括:

2.根据权利要求1所述的系统,其特征在于,还包括:激光模块,所述激光模块,包括驱动激光模块和泵浦激光模块,所述驱动激光模块和泵浦激光模块共用一个激光源,所述驱动激光模块包括倍频系统、压缩系统、展宽系统和脉冲堆积系统;

3.根据权利要求2所述的系统,其特征在于,所述同步定时模块,包括信号分布系统、低电平系统以及激光微波同步系统;

4.根据权利要求3所述的系统,其特征在于,当所述电子枪为高重频电子枪时所述功率源模块包含为微波系统,所述微波系统包括固态放大器、高压调制器和速调管;所述低电平系统输出低功率的种子微波,经固态放大器放大产生第一微波,将第一微波和调制器的高压同时馈入速调管中,经速调管输出兆第二微波,所述第二微波经波导、四端环流器、波导耦合器后馈入电子枪或加速管,形成谐振的加速电场以加速电子;

5.根据权利要求1所述的系统,其特征在于,所述电子束加速模块电子束加速模块,包括多段的加速管;所述加速管工作在高重频模式下;

6.根据权利要求1所述的系统,其特征在于,所述能量选择模块,包括二极铁组合和可...

【专利技术属性】
技术研发人员:李任恺杜应超王翼安施嘉儒李雪明邓智唐传祥黄文会陈怀璧王宏伟朱静
申请(专利权)人:清华大学
类型:发明
国别省市:

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