스티그마토르

Stigmator

스티그메이터는 전자빔에 약한 전기 또는 자석 4극장을 부과하여 빔의 난시를 감소시키는 전자현미경의 성분이다.

배경

4개의 전선에 의해 생성된 4중극장.스티그메이터의 원리는 각 와이어를 통과하는 전류를 조절하여 빔의 모양을 바꾸는 것이다.

1940년대와 1960년대[1] 사이의 초기 전자현미경의 경우 난시는 주요 성능 제한 요인 중 하나였다.[2]이러한 난시의 근원은 잘못 정렬된 목표, 특히 수정하기 어려웠던 렌즈의 균일하지 않은 자기장, 완벽하게 원형적이지 않은 렌즈와 목표 구멍의 오염을 포함한다.[3][4][5]따라서 해결책의 개선을 위해서는 난시를 바로잡아야 했다.[6]전자현미경에 상업적으로 사용된 최초의 스티그마이터는 1960년대 초에 설치되었다.[1]

오명 보정은 빔에 수직인 전기장 또는 자기장을 사용하여 수행된다.[7]stigmator 영역의 크기와 방위각을 조정함으로써 비대칭 아스티그마테이션이 보상될 수 있다.[5]스티그메이터는 보통 사소한 교정만 필요하듯이 교정하는 전자파 렌즈에 비해 약한 장을 생성한다.[8]


극의 수

지름은 4극장을 형성하므로 적어도 4극으로 구성되어야 하지만 헥사폴,[9] 문어, 12극 스티그마토르 역시 사용되는데, 문어 지문이 가장 흔하다.[10][11]문어(또는 극의 고순도) 낙지자는 4극장을 생성하기도 하지만, 추가로 극을 사용하여 부과된 필드를 낙지 타원의 방향에 맞추어 정렬한다.[3]

종류들

자성 스티그레이터

자석 스티그레이터는 보의 원통형 성분을 교정할 수 있는 약한 원통형 렌즈다.그것은 자기장을 유도하는 금속 막대로 구성될 수 있으며, 그것은 빔 중심 쪽으로 긴 축으로 삽입된다.봉을 수축하거나 연장함으로써 난시를 보상할 수 있다.[12]

전자파

전자파 스티그마이터는 렌즈와 통합되어 렌즈의 자기장을 직접 변형시키는 스티그마이터다.이것들은 최초로 사용된 성호화기의 유형이었다.[9][12]

자동 스티그메이터

대부분의 경우 난시는 현미경 조작자에 의해 조정되는 일정한 지름장(stigmator)을 이용하여 교정할 수 있다.난시의 주요 원인인 렌즈에 의해 생성되는 균일하지 않은 자기장은 보통 TEM 세션 동안 눈에 띄게 변하지 않는다.최근의 발전은 컴퓨터 제어 스티그마이터로, 이상적인 스티그마이터 설정을 찾기 위해 보통 이미지의 푸리에 변환을 사용한다.난시 이미지의 푸리에 변환은 보통 타원형으로 되어 있다.[13]오명을 쓴 이미지의 경우 둥글고, 이 속성은 알고리즘에 의해 난시 일탈을 줄이는 데 사용될 수 있다.[4]

다중 스테이터 시스템

보통 1개의 스티그메이터로 충분하지만 TEM에는 보통 3개의 스티그메이터가 있다. 하나는 소스 빔의 오명을 씌우는 것이고, 다른 하나는 실제 공간 이미지를 낙인찍는 것이고, 다른 하나는 회절 패턴을 낙인찍는 것이다.이것들은 일반적으로 콘덴서, 목적어, 중간(또는 회절) 스티그레이터라고 불린다.[14]선형 왜곡을[15] 줄이기 위해 3개의 표본 후 스티그마이터를 사용할 것을 제안한다.

참고 항목

참조

  1. ^ a b Jon Orloff (24 October 2008). Handbook of Charged Particle Optics, Second Edition. CRC Press. p. 130. ISBN 978-1-4200-4555-0.
  2. ^ Peter W. Hawkes (6 November 2013). The Beginnings of Electron Microscopy. Elsevier Science. ISBN 978-1-4832-8465-1.
  3. ^ a b Jon Orloff (24 October 2008). Handbook of Charged Particle Optics, Second Edition. CRC Press. p. 292. ISBN 978-1-4200-4555-0.
  4. ^ a b 바텐, C. F. (2000년)스캔 전자현미경의 자동소독 및 난시 교정(캠브리지 대학 공학과 박사논문).
  5. ^ a b Elizabeth M. Slayter; Henry S. Slayter (30 October 1992). Light and Electron Microscopy. Cambridge University Press. p. 240. ISBN 978-0-521-33948-3.
  6. ^ Hillier, James; Ramberg, E. G. (1947). "The Magnetic Electron Microscope Objective: Contour Phenomena and the Attainment of High Resolving Power". Journal of Applied Physics. 18 (1): 48. doi:10.1063/1.1697554. ISSN 0021-8979.
  7. ^ Anjam Khursheed (2011). Scanning Electron Microscope Optics and Spectrometers. World Scientific. ISBN 978-981-283-667-0.
  8. ^ Peter W. Hawkes; E. Kasper (24 April 1996). Principles of Electron Optics: Basic Geometrical Optics. Academic Press. pp. 517–. ISBN 978-0-08-096241-2.
  9. ^ a b Riecke, W.D. (11 November 2013). Magnetic Electron Lenses. Springer Science & Business Media. p. 269. ISBN 978-3-642-81516-4.
  10. ^ P. Rai-Choudhury (January 1997). Handbook of Microlithography, Micromachining, and Microfabrication: Microlithography. IET. p. 154. ISBN 978-0-85296-906-9.
  11. ^ Peter W. Hawkes (6 November 2013). The Beginnings of Electron Microscopy. Elsevier Science. p. 369. ISBN 978-1-4832-8465-1.
  12. ^ a b Saul Wischnitzer (22 October 2013). Introduction to Electron Microscopy. Elsevier Science. pp. 91–92. ISBN 978-1-4831-4869-4.
  13. ^ Rudnaya, M.E.; Van den Broek, W.; Doornbos, R.M.P.; Mattheij, R.M.M.; Maubach, J.M.L. (2011). "Defocus and twofold astigmatism correction in HAADF-STEM". Ultramicroscopy. 111 (8): 1043–1054. doi:10.1016/j.ultramic.2011.01.034. ISSN 0304-3991. PMID 21740867.
  14. ^ B.G. Yacobi; L.L. Kazmerski; D.B. Holt (29 June 2013). Microanalysis of Solids. Springer Science & Business Media. p. 81. ISBN 978-1-4899-1492-7.
  15. ^ Bischoff, M, Henstra, A, Luecken, U. & Tiemeijer, P. C. (2013)미국 특허 8,569,693호.워싱턴 DC: 미국 특허청