|
|
SMV-2023-58: Design of Electron Optical Elements
Radlička, Tomáš
The contractual research covered design of new genration of secondary electron detector for the multibeam scanning electron microscope. We also calculated the electron optical properties of NiCol column with hexapole corrector of spherical aberration.
|
|
|
Study of the electron optical systems with broken rotational symmetry
Horák, Michal ; Radlička, Tomáš (referee) ; Zlámal, Jakub (advisor)
This thesis deals with computing of the magnetic lens with a perturbed pole piece due to manufacturing imperfections. Two possible ways of calculation are discussed - the perturbation theory and 3D computing. Three methods for evaluating axial multipole field functions from 3D fields are introduced. Beam spots in the image plane and aberration coefficients are computed and results obtained by the application of perturbation theory are compared to results evaluated from 3D simulations. Consequently, a suitability of using the perturbation theory is discussed.
|
|
|
Parasitic aberrations of the hexapole corrector of spherical aberration - analysis and corrections
Sopoušek, Jan ; Lencová, Bohumila (referee) ; Radlička, Tomáš (advisor)
Jednou z možností korekce sférické vady v elektronové mikroskopii je hexapólový korektor. Ačkoliv samotný princip korekce je poměrně dobře v literatuře popsán, jen relativně málo je věnováno samotnému seřízení hexapólového korektoru, jež je stěžejní pro správnou funkčnost. Práce je věnována analytickému rozboru vad seřízení a jejich vlivu na rozlišení obrazu za použití metody eikonálu a aberačních integrálů. Je ukázáno, že nejdůležitější roli v parazitických aberací hrají výchylky a náklon hexapólů. V závěru je pak popsáno, jakým způsobem je třeba hexapólový korektor seřídit pro odstranění parazitických vad.
|
|
|
Aberration Corrector for an Exclusively Low-Voltage Electron Microscopy
Bačovský, Jaromír ; Radlička, Tomáš (referee) ; Vašina, Radovan (referee) ; Kolařík, Vladimír (advisor)
Současný vývoj v oblasti nízkovoltové elektronové mikrokospie vede ke zlepšování prostorového rozlišení cestou korekce elektronově-optických vad. V posledních letech se implementace korektorů u konvenčních elektronových mikroskopů (50-200 kV) stává standardem. Nicméně zabudování korektoru do malého stolního prozařovacího mikroskopu pracujícího s nízkým urychlovacím napětím je stále výzva. Velmi vhodným řešením korekce otvorové vady u takovýchto přístrojů se zdá být koncept hexapólového korektoru založeného na bázi permantních magnetů umožňující zachovat minimální rozměry stolního transmisního mikroskopu. Přednosti a potenciál Roseho hexapólového korektoru vzhledem k použití v nízkovoltových systémech jsou předmětem kritické analýzy obsažené v této práci, včetně zásadního příspěvku tohoto korektoru k celkové chromatické vadě přístroje. Chromatická vada zůstává, navzdory veškeré snaze o její minimalizaci, zcela zásadním aspektem při návrhu korektoru. Koncept představený v rámci této dizertační práce je určen především pro skenovací prozařovací transmisní mód z důvodu omezení nárůstu chromatické vady způsobeného průchodem elektronového svazku preparátem. V práci lze také nalézt podrobný popis navržených kompenzačních systémů korektoru určených k precisnímu seřízení optické soustavy.
|
|
|
Tolerances and Misalignment Aberrations for Electron Optical Elements and Systems
Sháněl, Ondřej ; Radlička, Tomáš (referee) ; Tiemeijer,, Peter Christiaan (referee) ; Zlámal, Jakub (advisor)
Nepřesnosti při výrobě a sestavení rotačně souměrné čočky a deflektrou a jejich přesného zařazení do elektronově optického systému se projeví jako dodatečné pole příslušné symetrie, které deformuje ideální zobrazení. Tato dodatečná pole dokážeme spočítat pomocí metody konečných prvků v programu EOD. Toleranční analýza spočívá ve stanovení požadavků na rozměry a sestavení jednotlivých prvků a jejich částí. Korekce vad seřízení pak spočívá v určení typu a polohy korekčních vychylovacích cívek a multipólů tak, aby se tyto dodatečné vady odstranily, nebo aby se minimalizoval jejich vliv. Cílem disertační práce je analýza projevů vad seřízení a chování neseřízených systémů prozařovacích elektronových mikroskopů.
|
|
|
Coulomb Interactions in Electron Beams in the Vicinity of a Schottky and Cold Field Emission Sources
Liška, Ivo ; Kotačka, Libor (referee) ; Radlička, Tomáš (referee) ; Lencová, Bohumila (advisor)
Dizertační práce se zabývá problematikou výpočtu vlivu coulombovských interakcí částic na parametry emitovaného elektronového svazku v blízkosti Schottkyho a studené katody. Práce poskytuje základní předhled o problematice, popisuje vytvořené modely emisních zdrojů a metodu simulace Monte Carlo. Představuje novou metodu generování vstupních dat, která klade větší důraz na přesnou simulaci emisního procesu. Pozornost je zde věnována zejména vlivu interakcí na energiovou šířku, velikost virtuálního zdroje a jas katody v závislosti na velikosti poloměru hrotu a emisním proudu. Sledováním vývoje energiové šířky bylo zjištěno, že naprostá většina interakcí se odehrává v prostoru do několika mikrometrů od hrotu katody. Závislost spočtené celkové energiové šířky na úhlové intenzitě je ve shodě s dostupnými experimentálními daty. Spočtené energiové rozšíření vlivem coulombovských interakcí bylo srovnáno s hodnotami vypočtenými pomocí vzorců založených na analytických přiblíženích. Bylo zjištěno, že některé z nich přijatelně předpovídají trendy ale nemohou být použity pro kvantitativní odhad.
|
|
|
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.
|
|
| |
|
|
SMV-2021-43: Electron Optical Systems Design and Simulations
Radlička, Tomáš
The contractual research covered several feasibility studies in the field of electron-optical design and simulations. We studied several electron-optical systems, including calculating the electron-optical properties, optimizing the design, and possible integration into the primary beam column. The contractual research also covered development of software packages for the electron optical design and their integration to the Julia language environment.
|
|
|
Aberration Corrector for an Exclusively Low-Voltage Electron Microscopy
Bačovský, Jaromír ; Radlička, Tomáš (referee) ; Vašina, Radovan (referee) ; Kolařík, Vladimír (advisor)
Současný vývoj v oblasti nízkovoltové elektronové mikrokospie vede ke zlepšování prostorového rozlišení cestou korekce elektronově-optických vad. V posledních letech se implementace korektorů u konvenčních elektronových mikroskopů (50-200 kV) stává standardem. Nicméně zabudování korektoru do malého stolního prozařovacího mikroskopu pracujícího s nízkým urychlovacím napětím je stále výzva. Velmi vhodným řešením korekce otvorové vady u takovýchto přístrojů se zdá být koncept hexapólového korektoru založeného na bázi permantních magnetů umožňující zachovat minimální rozměry stolního transmisního mikroskopu. Přednosti a potenciál Roseho hexapólového korektoru vzhledem k použití v nízkovoltových systémech jsou předmětem kritické analýzy obsažené v této práci, včetně zásadního příspěvku tohoto korektoru k celkové chromatické vadě přístroje. Chromatická vada zůstává, navzdory veškeré snaze o její minimalizaci, zcela zásadním aspektem při návrhu korektoru. Koncept představený v rámci této dizertační práce je určen především pro skenovací prozařovací transmisní mód z důvodu omezení nárůstu chromatické vady způsobeného průchodem elektronového svazku preparátem. V práci lze také nalézt podrobný popis navržených kompenzačních systémů korektoru určených k precisnímu seřízení optické soustavy.
|
guest ::
