|
|
Generation and applications of pulsed beam in an electron microscope
Nekula, Zdeněk ; Kozák,, Martin (referee) ; Kolíbal, Miroslav (advisor)
Elektronové mikroskopy jsou celosvětově využívány jak v průmyslu, tak i v základním výzkumu. Tato diplomová práce popisuje, jak použít malé elektrostatické deflektory pro vysoké časové rozlišení v prozařovacích (TEM) i skenovacích (SEM) elektronových mikroskopech. Zde popsaná metoda pro transmisní mikroskopy je nové řešení využívající efekt "streak" kamery. Tento přístup vyniká svojí jednoduchostí, sub-pikosekundovým časovým rozlišením a flexiblilním časovým rozsahem. Dále ve skenovacích mikroskopech je využit malý elektrostatický deflektor pro tvorbu pulzního elektronového svazku. Tento pulzní svazek se používá pro časové rozlišení pomocí stroboskopického efektu. Pro skenovací mikroskopy tato diplomová práce ukazuje dvě nové metody jak měřit délku elektronových pulzů a taky dvě aplikace časově rozlišené detekce. Jsou to časově rozlišený potenciálový krontrast a časově rozlišené elektrické pole.
|
|
|
Parasitic Aberrations of Electrostatic Deflectors
Badin, Viktor ; Radlička, Tomáš (referee) ; Sháněl, Ondřej (referee) ; Lencová, Bohumila (advisor)
Tato disertační práce se zabývá parazitickými aberacemi elektrostatických multipólových optických prvků vznikajícími v důsledku nepřesného seřízení elektrod. Přesnost výroby a seřízení mechanických částí může mít významný vliv na rozlišení elektronových mikroskopů a litografických systémů. Nepřesnosti výroby, chyby justáže a všechna další narušení symetrie generují takzvaná parazitická pole, jejichž účinky na elektronový svazek se označují jako vady seřízení. Poruchy osově souměrných čoček se obvykle řeší pomocí Sturrockova principu. Posunutí nebo naklonění celých multipólových prvků lze analyzovat v globálně posunutém nebo nakloněném souřadnicovém systému. Tato práce se zabývá vadami seřízení jednotlivých elektrod, které nelze jednoduše popsat zmíněnými přístupy, a obvykle je potřeba je řešit ve 3D. Výpočty ve 3D jsou obecně pomalejší a mají vyšší výpočetní nároky než 2D nástroje standardně používané v softwaru pro částicovou optiku. Pro výpočet parazitických polí generovaných nesprávně seřízenými elektrodami byla v této práci vyvinuta 2D perturbační metoda, kompatibilní s metodou konečných prvků, založená na lokálním posunutí souřadného systému u perturbované elektrody. Byly studovány nepřesnosti vzniklé posuvem elektrody v každé ose cylindrického souřadného systému (podélné, radiální a azimutální). Dále byly ukázány možné aplikace odvozené obecné metody, např. elipticita a příčný posun celého deflektoru. Pro každý z těchto případů jsou výsledné parazitické osové potenciály vypočítané 2D metodou a porovnány s 3D řešením. Kromě srovnání parazitických osových potenciálů byl také ukázán vliv vad seřízení na stopu elektronového svazku procházející optickou soustavou elektronového litografu. Ověření 3D výpočtem bylo v dobré shodě s 2D metodou. Navržený způsob výpočtu parazitických polí ve 2D umožňuje porozumět vlivům různých výrobních a montážních tolerancí, charakterizovat tyto vlivy, navrhnout zařízení potřebná pro korekci vzniklých aberací a optimalizovat požadavky na mechanické tolerance. Vyvinutá metoda je použitelná na jakémkoli standardním PC a je o 1--2 řády rychlejší než řešení porušeného systému ve 3D.
|
guest ::
