一种多模式切换物镜以及其使用方法技术

技术编号:46571942 阅读:0 留言:0更新日期:2025-10-10 21:17
本发明专利技术公开了一种多模式切换物镜以及其使用方法,属于电子显微镜领域,线圈形成聚焦电子束所需要的磁场,内极靴底部与外极靴底部之间形成径向开口,径向开口朝下并且环绕电子通道,下极靴可拆卸地安装于内极靴和/或外极靴,下极靴未安装时,磁场通过径向开口泄露至样品使样品浸没在磁场中,处于浸没成像模式;下极靴安装时,下极靴遮挡径向开口,下极靴与内极靴之间形成轴向开口,将磁场约束在轴向开口之间,使得样品之间无漏磁,处于非浸没成像模式,只需轻松拆卸或安装下极靴,就能使物镜在浸没模式以及非浸没模式之间切换,无需更改其他硬件和电控系统,也没有损失两个模式之间的有效工作距离,非浸没模式也能实现高分辨率。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及电子显微镜领域,尤其是涉及一种多模式切换物镜以及多模式切换物镜的使用方法。


技术介绍

1、高分辨场发射扫描电子显微镜的分辨率主要取决于物镜的像差。从电子光学的角度来看,物镜的球差系数cs和色差系数cc均正相关于物镜的焦距,焦距越短,像差越小,分辨率越高。为了获得更短的工作距离,特别是提升低能成像分辨率,现在主流的设计是使用磁浸没物镜。但磁浸没物镜应用场景通常为高分辨,无法同时兼顾大视场、大景深、大束流和高能量成像时短工作距离的成像需求。同时磁浸没物镜无法观测磁性样品,限制了仪器应用场景。

2、为了解决磁浸没物镜无法观测磁性样品等问题,出现了三极靴双物镜结构的物镜,设置多个线圈以及至少三个极靴,通过不同线圈工作实现磁浸没模式以及非浸没模式之间的切换,低能高分辨成像时使用磁浸没模式,大视场、大束流分析模式、高能量成像时使用非漏磁模式。

3、但目前现有的三极靴双物镜结构在处于非浸没模式时,工作距离通常较远,很难获得高分辨,对于成像磁性样品时很难获得5nm以内的高分辨成像。同时这种设计需要重新设计物镜系统和电控系统,导致系统升本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种多模式切换物镜,包括内极靴、外极靴以及线圈,所述线圈位于所述内极靴以及所述外极靴之间以形成聚焦电子束所需要的磁场,所述内极靴内部形成电子通道,其特征在于:所述内极靴底部与所述外极靴底部之间形成径向开口,所述径向开口朝下并且所述径向开口环绕所述电子通道,所述多模式切换物镜还包括下极靴,所述下极靴可拆卸地安装于所述内极靴和/或所述外极靴,当所述下极靴未安装时,所述线圈产生的磁场通过所述径向开口泄露至样品使样品浸没在磁场中,此时多模式切换物镜处于浸没成像模式;当所述下极靴安装时,所述下极靴遮挡所述径向开口,所述下极靴与所述内极靴一起形成新的极靴,所述下极靴与所述内极靴之间形成轴向开口,...

【技术特征摘要】

1.一种多模式切换物镜,包括内极靴、外极靴以及线圈,所述线圈位于所述内极靴以及所述外极靴之间以形成聚焦电子束所需要的磁场,所述内极靴内部形成电子通道,其特征在于:所述内极靴底部与所述外极靴底部之间形成径向开口,所述径向开口朝下并且所述径向开口环绕所述电子通道,所述多模式切换物镜还包括下极靴,所述下极靴可拆卸地安装于所述内极靴和/或所述外极靴,当所述下极靴未安装时,所述线圈产生的磁场通过所述径向开口泄露至样品使样品浸没在磁场中,此时多模式切换物镜处于浸没成像模式;当所述下极靴安装时,所述下极靴遮挡所述径向开口,所述下极靴与所述内极靴一起形成新的极靴,所述下极靴与所述内极靴之间形成轴向开口,并将磁场约束在所述轴向开口之间,使得样品之间无漏磁,此时多模式切换物镜处于非浸没成像模式。

2.根据权利要求1所述的多模式切换物镜,其特征在于:所述下极靴设有通孔,所述下极靴安装于所述内极靴和/或所述外极靴时,所述通孔与所述电子通道同轴。

3.根据权利要求2所述的多模式切换物镜,其特征在于:所述通孔的直径小于或等于所述电子通道末端的直径。

4.根据权利要求2所述的多模式切换物镜,其特征在于:所述下极靴可拆卸地安装于所述外极靴。

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【专利技术属性】
技术研发人员:余雷李境吕晓航顾国刚尉东光
申请(专利权)人:屹东光学技术苏州有限公司
类型:发明
国别省市:

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