用于粒子束设备的高电压源装置制造方法及图纸

本发明专利技术提供了一种用于粒子束设备的高电压源装置。本发明专利技术涉及用于粒子束设备（11、12）的高电压源装置（100）和包含该类型的高电压源装置（100）的粒子束设备（11、12）。高电压源装置（100）具有用于输送高电压的至少一个高压电缆（101），并包括用于测量高电压的至少一个测量装置（105），其中测量装置（105）具有至少一个第一电容器（108），并且其中第一电容器由高压电缆（101）的至少一个第一部分（108）形成。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及用于粒子束设备的高电压源装置，以及包含该类型的高电压源装置的粒子束设备。
技术介绍
电子束设备，更具体地，扫描电子显微镜(SEM)或透射式电子显微镜(TEM)用于检测物体，以获得关于所述物体在特定条件下的特性和行为的知识。在SEM的情况下和在TEM的情况下，电子由束发生器产生。电子自束发生器发射，并形成电子束。电子因在束发生器和阳极之间的电势而被加速至一电势。为了这个目的，束发生器通常提供有负高电压。在SEM的情况下，所述电压例如为相对接地电势在-IkV至_30kV的范围内。在TEM的情况下，高电压例如为相对接地电势在-IOkV至-300kV的范围内。 为了在上述粒子束设备的情况下实现物体的高分辨率检测，期望通过高电压源装置获得不受制于大的波动的高电压。为了启动用于稳定高电压的相应措施，已知的是测量高电压的波动。以示例的方式，使用了具有电阻分压器或电容分压器的测量装置。电容分压器包括以高压电容器的形式的第一电容器和以测量电容器的形式的第二电容器。第一电容器被安置在外壳中，并以高电压屏蔽体包裹。然而，外壳和高电压屏蔽体具有大的重量，使得设置有电容分压器的测量装置非常重。以示例的方式，已知的设计用于200kV的测量装置的重量为几百千克。这样大的重量使已知的测量装置的处理和安装非常复杂。特别是，将测量装置运输至粒子束设备是费力的。因此，已知的测量装置的后续安装仅在相对高费用的情况下才是可能的。此外，在已知的测量装置中使用的高压电容器的生产是昂贵的。
技术实现思路
本专利技术基于这样的目标提供包括成本效益好且处理简单的用于测量高电压波动的测量装置的高电压源装置。根据本专利技术，该目标通过包括权利要求I的特征的高电压源装置实现。包括该类型的高电压源装置的粒子束设备由权利要求14的特征提供。根据本专利技术的高电压源装置的使用由权利要求13的特征描述。本专利技术的进一步的特征由以下的描述、权利要求和/或附图而变得明显易懂。本专利技术提供用于粒子束设备的高电压源装置。高电压源装置具有用于输送高电压的至少一条高压电缆。此外，高电压源装置设置有用于测量高电压的至少一个测量装置。测量装置具有至少一个第一电容器。第一电容器例如实施为高压电容器。此外，第一电容器通过高压电缆的至少一个第一部分形成。本专利技术基于对高电压源装置的高压电缆可用作电容器的意外洞察。作为电线，高压电缆本身具有特征变量，也就是单位长度的电容。该特征变量描述了高压电缆每单位长度的电容。如果对上述高压电缆的第一部分的长度有合适的选择，则第一电容器具有足够用于测量高电压的电容。由于第一电容器的制作简单，本专利技术首先具有测量装置的制造成本效益好的优点。其次，与现有技术相比，测量装置轻。因此，高电压源装置的运输和安装是简单的。而且，需要考虑的事项已经表明以该方式形成的第一电容器对要被测量的高电压仅具有小的影响，从而可以高精度地测量高电压。根据本专利技术的高电压源装置的一个实施例附加地或替代地将高压电缆设置为具有以下结构。高压电缆具有被至少一个第一绝缘体围绕的至少一个内部导体。第一绝缘体再被至少一个第一屏蔽体围绕。上面描述的高压电缆例如为具有导电外表面的高压电缆。第一屏蔽体在高压电缆的第一部分的至少一个第一区域和/或至少一个第二区域中被中断。此外，将高压电缆的第一部分设置为被第二屏蔽体围绕。第一屏蔽体和第二屏蔽体二者用于保护与根据本专利技术的高电压源装置一起工作的人。根据本专利技术的高电压源装置的另一实施例附加地或替代地将高压电缆的第一部 分设置为沿着高压电缆的纵轴延伸，而且具有第一纵向范围。此外，将第一区域设置为沿着高压电缆的纵轴延伸且具有第二纵向范围，其中第一区域的第二纵向范围比高压电缆的第一部分的第一纵向范围小。附加地或作为其替代，将第二区域设置为沿着高压电缆的纵轴延伸且具有第三纵向范围，其中第二区域的第三纵向范围比高压电缆的第一部分的第一纵向范围小。根据本专利技术的高电压源装置的再一个实施例附加地或替代地将内部导体设置为被至少一个第二绝缘体围绕。特别是，这在高压电缆具有至少两个内部导体时提供。第二绝缘体被至少一个第三屏蔽体围绕。该实施例例如涉及具有被另一绝缘体(即第一绝缘体)围绕的多个被绝缘和屏蔽的内部导体(即通过第二绝缘体和通过第三屏蔽体)的高压电缆，该另一绝缘体再被屏蔽(即通过第一屏蔽体)。进一步的实施例将两个或更多的内部导体中的每个设置为被第二绝缘体围绕，并且这些两个或更多的内部导体然后被共同的第三屏蔽体围绕。在根据本专利技术的高电压源装置的下一个实施例中，高电压源装置具有以下特征中的至少一个第一屏蔽体被至少一个第一护套围绕，或在高压电缆的第一部分中，第二屏蔽体被至少一个第二护套围绕。以示例的方式，第一护套和第二护套中的至少一个由橡胶和/或塑料形成。根据本专利技术的高电压源装置的再一个实施例附加地或替代地将第一屏蔽体设置为处于接地电势。然而，第一屏蔽体在高压电缆的第一部分中不是在接地电势。然而，将第二屏蔽体附加地或替代地设置为处于接地电势。然而，根据本专利技术的高电压源装置的又一个实施例附加地或替代地设置为高压电缆具有在10pF/m至1000pF/m的范围内的每单位长度的电容，或高压电缆具有在50pF/m至500pF/m的范围内的每单位长度的电容，或高压电缆具有在80pF/m至250pF/m的范围内的每单位长度的电容。清楚地指出本专利技术并非限制于上面提及的值。而是可选择每单位长度的电容的任何合适的值。根据本专利技术的高电压源装置的再一个实施例附加地或替代地将测量装置设置为具有至少一个电容分压器，其中电容分压器包括第一电容器和至少一个第二电容器。作为其替代，例如将测量装置设置为具有用于测量高电压的至少一个测量电阻。以示例的方式，测量电阻布置在电压测量装置中。因此，测量电阻可直接为电压测量装置的一部分。然而，根据本专利技术的高电压源装置的又一个实施例附加地或替代地将高压电缆设置为包括至少一个第二部分。第一部分布置为离开第二部分一距离。以示例的方式，将第二部分设置为实施为与第一部分相同。例如，这些示例实施例将多个第一电容器设置为形成于高压电缆上。在每一,清况中，第一部分和第二部分二者都形成第一电容器。本专利技术也涉及包括至少一个上述特征或包括至少两个上述特征的高电压源装置的用于测量高电压的波动和/或用于产生用来调节高电压源装置的测量信号的用途。此外，本专利技术涉及包括用于产生粒子束的至少一个束发生器、包括用于聚焦粒子束到至少一个物体上的至少一个物镜、且包括至少一个高电压源装置的粒子束设备，其中高电压源装置具有至少一个上述特征或至少两个上述特征。 根据本专利技术的粒子束设备的一个实施例附加地或替代地将高电压源装置设置为被设计为给具有高电压的电子源或电极(例如引出电极(extraction electrode)或阳极)供电。附加的或作为其替代，将高电压源装置设置为被设计为给粒子束设备的进一步的组件(例如校正器或分光仪的至少一个电极)供电。此外，粒子束设备例如实施为电子束装置或离子束装置。附图说明基于以附图方式的示例实施例，以下将更详细地说明本专利技术，在附图中图I示出了以透射式电子显微镜的形式的粒子束设备的示意图；图2示出了以扫描电子显微镜的形式的粒子束设备的示意图；图3示出了具有根据现有技术的测量装置的高电压源装置的本文档来自技高网...

【技术保护点】
用于粒子束设备（11、12）的高电压源装置（100），包括：用于输送高电压的至少一条高压电缆（101），并且包括用于测量高电压的至少一个测量装置（105），其中所述测量装置（105）具有至少一个第一电容器（108、132），其中所述第一电容器由所述高压电缆（101）的至少一个第一部分（108）形成。

【技术特征摘要】
2011.06.16 DE 102011077635.41.用于粒子束设备(11、12)的高电压源装置(100)，包括 用于输送高电压的至少一条高压电缆(101)，并且包括 用于测量高电压的至少一个测量装置(105)，其中所述测量装置(105)具有至少一个第一电容器(108、132)， 其中所述第一电容器由所述高压电缆(101)的至少一个第一部分(108)形成。2.根据权利要求I所述的高电压源装置(100)，其中 所述高压电缆(101)具有至少一个内部导体(109)， 所述内部导体(109)被至少一个第一绝缘体(I 10)围绕， 所述第一绝缘体(110)被至少一个第一屏蔽体(111)围绕， 所述第一屏蔽体(111)在所述高压电缆(101)的所述第一部分(108)的至少一个第一区域(112)和/或至少一个第二区域(113)中被中断，并且其中 所述高压电缆(101)的所述第一部分(108)被至少一个第二屏蔽体(119)围绕。3.根据权利要求2所述的高电压源装置(100)，其中所述高压电缆(101)的所述第一部分(108)沿着所述高压电缆(101)的纵轴(116)延伸，并且具有第一纵向范围，以及其中 所述第一区域(112)沿着所述高压电缆(101)的所述纵轴(116)延伸且具有第二纵向范围，其中所述第一区域(112)的所述第二纵向范围比所述高压电缆(101)的所述第一部分(108)的所述第一纵向范围小，和/或其中 所述第二区域(113)沿着所述高压电缆(101)的所述纵轴(116)延伸且具有第三纵向范围，其中所述第二区域(113)的所述第三纵向范围比所述高压电缆(101)的所述第一部分(108)的所述第一纵向范围小。4.根据权利要求2或3所述的高电压源装置(100)，其中 所述内部导体(109)被至少一个第二绝缘体(124)围绕，并且其中 所述第二绝缘体(124)被至少一个第三屏蔽体(125)围绕。5.根据权利要求2至4中任一项所述的高电压源装置(100)，其中所述高电压源装置(100)具有以下特征中的至少一个 所述第一屏蔽体(111)被至少一个第一护套(118)围绕，或 在所述高压电缆(101)的所述第...

【专利技术属性】
技术研发人员：J福伯，M休杰尔曼，
申请(专利权)人：卡尔蔡司显微镜有限责任公司，
类型：发明
国别省市：