173743. lajstromszámú szabadalom • Kvadrupol elektrolencse és többcélú tizenkétpólusú elektronlencse
MAGYAR népköztársaság SZABADALMI LEÍRÁS SZOLGÁLATI TALÁLMÁNY 173743 Bejelentés napja: 1976. V. 24. Nemzetközi osztályozás: (KA-1461) H 01 J 3/14 Közzététel napja: 1979. I. 27 ORSZÁGOS TALÁLMÁNYI HIVATAL Megjelent: 1979. XI. 30. Feltaláló: Szabadalmas: Dr. Szilágyi Miklós mérnök-fizikus, Budapest Kandó Kálmán Villamosipari Műszaki Főiskola, Budapest Kvadrupol elektronlencse és többcélú tizenkétpólusú elektronlencse 2 A találmány a részecskegyorsítókban, tömegspektrométerekben, elektromikroszkópiában, elektroszondás és más elektrovákuumtechnikai berendezésekben használatos kvadrupol elektronlencsére, valamint a töltött részecskék (pl. ionok vagy 5 elektronok) fókuszálására, analízisére, vezérlésére, illetve a képhibák korrigálására szolgáló többcélú elektronlencsére vonatkozik. Mint ismeretes, a tetszőleges, de egymással azonos alakú és egymáshoz képest szimmetrikusan 10 elhelyezett elektródákból, illetve mágneses pólusokból álló kvadrupol elektronlencse potenciáleloszlását az r = 0 helyhez tartozó tengelypotenciálhoz képest, a lencse tengelyére merőleges síkban az r, a polárkoordinátákkal megadott 15 tetszés szerinti pontban a(r^) OO = 2 a2(2n*l) ns0 )2^2n*1>c0s2(2n+l)a r r = a2 (— ) cos2a+aé(—) cos6a + R R 20 + a10(—)10coslOa + a14(—),4cosl4a + R R 25 összefüggés írja le, ahol az elektromos potenciál, illetve mágneses skalárpotenciál, U0 az elektródák, illetve pólusok potenciáljának abszolút értéke (az egymással szemben elhelyezett egyik elektróda, 30 illetve póluspár +U0, a másik elektróda, illetve póluspár -U0 potenciálon van), R az elektródák, illetve pólusok által meghatározott henger alakú munkatér sugara, a Q2(2n +■1) együtthatók értékét pedig az elektródák, illetve pólusok alakja és elhelyezkedése szabja meg. Ismeretes, hogy az ideális kvadropollencse, amelynek potenciál eloszlásában csak a Q2 együttható van jelen, a többi zérus, négy végtelen kiterjedésű hiperbolikus metszetű elektródával, illetve mágneses pólussal lenne létrehozható, de az a gyakorlatban megvalósíthatatlan. Léteznek olyan megoldások, melyekben a hiperbolikus felületeket különböző bonyolult szerkezetű felületekkel igyekeznek megközelíteni, ezek előállítása azonban rendkívül bonyolult és költséges. A gyakorlatban eddig legjobban elterjedt egyszerű megoldás négy célszerűen hengeres elektródából, illetve pólusból áll, amelynek megfelelő kialakításával elérhető, hogy a lencse potenciáleloszlásában a Qe együttható nem szerepel, a magasabb harmonikus komponensek (Q10, Qm stb.) azonban nem küszöbölhetők ki. Ennek következtében a kialakuló villamos, illetve mágneses tér nem ideális kvadrupoltér, ami azt eredményezi, hogy a berendezések hatásfokának növelése érdekében általában hosszirányú méreteiket kell növelni, a fellépő torzulások csökkentésére pedig kiegészítő korrigáló rendszereket kell alkalmazni. 173743
