JP7123397B2 - 質量分析計または他の荷電粒子装置で用いる荷電二次粒子抽出システム - Google Patents
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Description
Vse=Vr+/-Vd
Vdは偏向を保持するよう適応する。試料電圧Vsaと等しい、侵入する一次イオンE1のエネルギー次第では、任意で阻止電位Vrによって減少される。それはセクタの半径に依存する。
次の電圧は例示的である。それぞれは分析の品質を最適化するために個々に調整されるべきである。両方の場合において、二次イオンエネルギーは球形セクタの近傍で試料電圧と比べて20%に減少する。これは 一次ビームに導入された収差を減少する代わりに、イオンを90°偏向させるよう要求される偏向電圧を減少する。抽出システムはまた、二次イオンのエネルギーは球体セクタの近傍では減少されないように使用される。この場合より大きい偏向電圧が球形セクタに印加されなければならない。
Claims (29)
- 荷電粒子線偏向システム(18;118;218)であり、
荷電粒子線偏向システム(18;118;218)は、
‐内部球体セクタ(42;142;242)と、
‐外部球体セクタ(44;144;244)と、
‐荷電粒子線(16;116;216)の入口(75)と、
‐偏向荷電粒子線(16;116;216)がシステム(18;118;218)を離れるための出口軸(24;124;224)がある出口通路(47)と、
‐前記内部球体セクタ(42;142;242)と前記外部球体セクタ(44;144;244)との間に形成されて入口(75)および出口通路(47)に連結された偏向ギャップ(46;146;246)と、
‐偏向ギャップ(46;146;246)に対向する出口開口部(56)がある出口壁電極であり、出口壁電位を備える前記出口壁電極(54;154;254)と、を備え、
前記内部球体セクタ(42;142;242)及び前記外部球体セクタ(44;144;244)は、所与の角度から偏向ギャップ(46;146;146)に侵入する荷電粒子線(16;116;216)を偏向するために偏向電位に対してバイアスがかかり、
前記システム(18;118;218)はさらに、
プレート状で出口貫通孔(66;166;266)を備える中間電極(64;164;264)であり、前記中間電極は、偏向ギャップ(46;146;246)と出口壁電極(54;154;254)との間に配置された中間電極と、
各々が、前記内部球体セクタ(42;142;242)及び前記外部球体セクタ(44;144;244)に対向する2つのサイドプレート(68;168)であり、前記サイドプレート(68;168)は出口軸(24;124;224)に直角である静電界を生成するためにバイアスがかかる2つのサイドプレートとを備え、
前記内部球体セクタ(42;142)及び前記外部球体セクタ(44;144)が内部に配置される格納部(38;138;238)を備えるシステムであり、前記格納部(38;138)に前記出口壁電極(54;154)が形成される、荷電粒子線偏向システム(18;118;218)。 - サイドプレート(68;168)は前記内部球体セクタ(42;142;242)及び前記外部球体セクタ(44;144;244)の平均電位と比較して同程度に高い電位にバイアスがかかる、請求項1に記載のシステム(18;118;218)。
- 前記内部球体セクタ(42;142)及び前記外部球体セクタ(44;144)の各々はサイドプレート(68;168)に対向する側面を示し、各側面は主にまたは完全に2つのうち1つのサイドプレート(68;168)によって覆われる請求項1または2に記載のシステム(18;118;218)。
- 前記内部球体セクタ(42;142;242)及び前記外部球体セクタ(44;144;244)は、偏向ギャップ(46;146;246)の荷電粒子線(16;116;216)のエネルギーを減少させるために、減電圧でバイアスがかかる請求項1~3のいずれか一項に記載のシステム(18;118;218)。
- 中間電極(64)は第1プレートであり、システムはさらに出口軸(24)の中央部にある貫通孔(74)がある第2プレート(72)を備え、前記第2プレート(72)は第1プレート(64)に対向する請求項1~4のいずれか一項に記載のシステム(18)。
- 格納部(38;138)は前記出口壁電位に対してバイアスがかけられる請求項1~5のいずれか一項に記載のシステム(18;118)。
- 中間電極(64)は中央部の出口貫通孔(66)に対応した円盤電極である請求項1~6のいずれか一項に記載のシステム(18;118)。
- 中間電極(164)は四辺形である請求項1~7のいずれか一項に記載のシステム(118)。
- 前記内部球体セクタ(42;142)及び前記外部球体セクタ(44;144)が内部に配置される格納部(38;138;238)を備え、
前記格納部(38;138)は、前記内部球体セクタ(42;142)及び前記外部球体セクタ(44;144)を囲み、接地電位でありおよび/または静電界の空間が前記内部球体セクタ(42;142)及び前記外部球体セクタ(44;144)を前記格納部から分離する請求項1~8のいずれか一項に記載のシステム(18;118)。 - 前記内部球体セクタ(42;142)及び前記外部球体セクタ(44;144)が内部に配置される格納部(38;138;238)を備え、
前記格納部(38;138)は、分析される試料(14)に対向するようにした下方面(48;148)を備え、下方面(48;148)は下方開口部(53)を備え、および/または前記格納部(38;138)は、少なくとも1つの上部開口部(52;152)を有する上方面(50;150)を備え、前記上部開口部(52;152)及び前記下方開口部(53)は同軸である請求項1~9のいずれか一項に記載のシステム(18;118)。 - 前記外部球体セクタ(44;144)は下部開口部(154)および上部開口部(52、152)と同軸に配置された少なくとも1つのチャネル(62)を備える請求項10に記載のシステム(18;118)。
- 前記外部球体セクタ(44;144)は複数の一次ビーム(12)を備える複数のチャネル(62)を備え、および/または、前記上方面(50;150)は、複数の一次ビーム(12)の上部開口部(52、152)を備える、請求項11に記載のシステム(18;118)。
- それぞれの出口貫通孔(66;166;174;266)の高さは実質的には偏向ギャップ(64;164;264)のラジアル高度RHと等しい請求項1~12のいずれか一項に記載のシステム(18;118;218)。
- それぞれの出口貫通孔(66;166;174;266)は円形であり、実質的には偏向ギャップ(64;164;264)のラジアル高度RHと等しい直径を備える請求項1~13のいずれか一項に記載のシステム(18;118;218)。
- 中間電極(64;164;264)の厚さは対応する出口貫通孔(66;166;266)の高さ以下である請求項1~14のいずれか一項に記載のシステム(18;118;218)。
- 偏向ギャップ(46;146;246)は60°~120°の角度で曲線を形成する請求項1~15のいずれか一項に記載のシステム(18;118;218)。
- 前記内部球体セクタ(42;142;242)セクタおよび/または前記外部球体セクタ(44;144;244)は凡そ10mmの中間半径であるシステムを備える請求項1~16のいずれか一項に記載のシステム(18;118;218)。
- 中間電極(64;164;264)は、前記荷電粒子線(16;116;216)が出口軸(24;124;224)に対してに平行になるよう偏向ギャップ(46;146)内で荷電粒子線(16;116;216)が偏向するために中間電位にバイアスがかかる請求項1~17のいずれか一項に記載のシステム(18;118;218)。
- 請求項1~18のいずれか一項に記載の荷電粒子線偏向システム(18;118;218)を備えることを特徴とする荷電粒子線装置(2)。
- 二次イオンを分析する質量分析装器である請求項19に記載の装置(2)。
- 出口軸(24;124;224)に沿って、かつ荷電粒子線偏向システム(18;118;218)から加速台、第1レンズ、デフレクタシステム、第2レンズ、またはそれらの組み合わせを備える請求項19または20に記載の装置(2)。
- 磁気セクタ(8)と検出システム(10)をさらに備える請求項19~21のいずれか1項に記載の装置(2)。
- 試料(14)から二次荷電粒子を生成する一次粒子源(6)を備える装置であり、前記一次粒子はイオンであり、二次荷電粒子はイオンである請求項19~22のいずれか一項に記載の装置(2)。
- 試料(14)から二次荷電粒子を生成する一次粒子源(6)を備え、前記一次粒子はイオンであり、二次荷電粒子は電子である請求項19~22のいずれか一項に記載の装置(2)。
- 試料(14)から二次荷電粒子を生成する一次粒子源(6)を備え、前記一次粒子は電子であり、二次荷電粒子は電子である請求項19~22のいずれか一項に記載の装置(2)。
- 試料(14)から二次荷電粒子を生成する一次粒子源を備え、前記一次粒子(6)は電子であり、二次荷電粒子はイオンである請求項19~22のいずれか一項に記載の装置(2)。
- 二次荷電粒子を形成する一次ビーム(12)源を備え、前記一次ビーム(12)は光子ビーム、X線ビームまたは高速中性粒子ビームである請求項19~22のいずれか一項に記載の装置(2)。
- 前記内部球体セクタ(42;142)及び前記外部球体セクタ(44;144)が内部に配置される格納部(38;138;238)、及び、前記格納部(38;138;238)より下の試料領域(36;136;236)をさらに備え、一次荷電粒子源(6)は格納部(38;138;238)より上にあり、装置は一次荷電粒子が格納部(38;138;238)を通って試料領域(36;136;236)に届けるように配置される請求項23~27のいずれか一項に記載の装置(2)。
- 請求項1~18のいずれか一項に記載の荷電粒子線偏向システム(18;118;218)を備えるガス注入システム。
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Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2003234081A (ja) | 2002-02-06 | 2003-08-22 | Nissin Electric Co Ltd | 静電加速管およびそれを備えるイオン注入装置 |
JP2012517083A (ja) | 2009-02-06 | 2012-07-26 | カメカ | 2重集束を有する磁気色消し質量分析計 |
JP2016503226A (ja) | 2013-01-11 | 2016-02-01 | ルクセンブルク インスティチュート オブ サイエンス アンド テクノロジー(エルアイエスティー) | 最適化された磁気分路を備えた質量分析器 |
JP2019505965A (ja) | 2016-02-19 | 2019-02-28 | ルクセンブルク インスティトゥート オブ サイエンス アンド テクノロジー(リスト) | 質量分析計または他の荷電粒子装置で用いる荷電二次粒子抽出システム |
Family Cites Families (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4818872A (en) * | 1987-05-11 | 1989-04-04 | Microbeam Inc. | Integrated charge neutralization and imaging system |
US5128543A (en) * | 1989-10-23 | 1992-07-07 | Charles Evans & Associates | Particle analyzer apparatus and method |
JPH04237941A (ja) * | 1991-01-18 | 1992-08-26 | Jeol Ltd | 電場セクタ用電極 |
GB9718012D0 (en) * | 1997-08-26 | 1997-10-29 | Vg Systems Ltd | A spectrometer and method of spectroscopy |
RU2305345C1 (ru) * | 2005-11-21 | 2007-08-27 | Федеральное государственное унитарное предприятие "НПО "ОРИОН" (ФГУП "НПО "ОРИОН") | Электромагнитный фильтр для разделения электронных пучков |
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Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2003234081A (ja) | 2002-02-06 | 2003-08-22 | Nissin Electric Co Ltd | 静電加速管およびそれを備えるイオン注入装置 |
JP2012517083A (ja) | 2009-02-06 | 2012-07-26 | カメカ | 2重集束を有する磁気色消し質量分析計 |
JP2016503226A (ja) | 2013-01-11 | 2016-02-01 | ルクセンブルク インスティチュート オブ サイエンス アンド テクノロジー(エルアイエスティー) | 最適化された磁気分路を備えた質量分析器 |
JP2019505965A (ja) | 2016-02-19 | 2019-02-28 | ルクセンブルク インスティトゥート オブ サイエンス アンド テクノロジー(リスト) | 質量分析計または他の荷電粒子装置で用いる荷電二次粒子抽出システム |
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
M.Kienle et al.,An off-axis multi-channel analyzer for secondary electrons,Nuclear Instruments & Methods in Physics Research Section A,Elsevier B.V.,2004年,519,325-330 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
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US20200058481A1 (en) | 2020-02-20 |
AU2017220663B2 (en) | 2022-03-17 |
AU2017220663A1 (en) | 2018-08-09 |
US10770278B2 (en) | 2020-09-08 |
WO2017140869A1 (en) | 2017-08-24 |
RU2018131292A3 (ja) | 2020-06-17 |
KR20180115306A (ko) | 2018-10-22 |
JP2019509585A (ja) | 2019-04-04 |
LU92981B1 (en) | 2017-09-08 |
EP3417473A1 (en) | 2018-12-26 |
CA3012287A1 (en) | 2017-08-24 |
RU2738186C2 (ru) | 2020-12-09 |
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