電子レンズについて

- Oct 25, 2017-

電子レンズは、一定の焦点距離で平行電子を集束することによって、光学レンズのものを模倣するように作用するように設計されている。 電子レンズは、静電的または磁気的に動作することができる。 TEMのための電子レンズの大部分は、凸レンズを生成するために電磁コイルを使用する。 レンズのために生成されるフィールドは、放射状に対称でなければならず、これは、磁気レンズの放射状の対称性からの逸脱が、非点収差のような収差を引き起こし、球面収差および色収差を悪化させるからである。 電子レンズは、パーマロイなどの鉄、鉄 - コバルトまたはニッケルコバルト合金から製造される。 これらは、磁気飽和、ヒステリシスおよび透磁率のような磁気特性のために選択される。

構成要素には、ヨーク、磁気コイル、磁極、磁極片、および外部制御回路が含まれる。 ポールピースは、レンズを形成する磁場の境界条件を提供するので、非常に対称的な方法で製造しなければならない。 ポールピースの製造における不完全性は、磁場対称性にひどい歪みを誘発し、ひずみを誘発し、最終的にレンズの対物面を再現する能力を制限する。 ギャップ、磁極片の内径およびテーパの正確な寸法ならびにレンズの全体的な設計は、設計の熱的および電気的制約を考慮しながら、磁場の有限要素解析によって行われることが多い。

磁場を生成するコイルは、レンズヨーク内に配置される。 コイルは可変電流を含むことができるが、典型的には高電圧を利用するので、レンズ部品の短絡を防ぐためにかなりの絶縁が必要である。 コイル巻線の抵抗に失われたエネルギーによって生成された熱の抽出を保証するために、熱分配器が配置される。 巻線は、高い熱負荷の除去を容易にするために、冷却水供給を用いて水冷されてもよい。