强流微束斑电子束系统的研究和设计计算

本文研究了强流微束斑电子束的形成问题。提出了一种采用新型磁透镜的电磁复合聚焦系统,这种新型电子束系统的轴上磁场在电子束束腰附近达到极大值,并且轴上磁场分布关于其极大值不对称。利用附加电极在磁场较强的区域构成具有拒斥电场的电透镜,以充分抑制空间电荷推斥力的散焦作用。利用描述电流密度分布演化的变态伏拉索夫方程,研究了强流微束斑电子束系统,数值分析研究了透镜激励和电子束初始条件对于电流密度分布演化的影响。发现侧极靴透镜和相应电极形成的电磁复合聚焦场对于强电流电子束具有优秀的聚焦效果,设计出了利用侧极靴磁透镜的新型电子光学系统,这种系统可以形成电流达到1.96mA、束斑半径仅为4.2μm的强电流微束斑电子束。