[发明专利]用于粒子光学镜筒的镜筒内检测器

权利要求书

1.一种带电粒子镜筒，包括：

· 带电粒子源，用于产生带电粒子束（100），

· 样本载体（104），用于对样本（102）保持和定位，

· 物镜，用于将所述带电粒子束聚焦于所述样本上，所述物镜具有：

      ○ 第一（106）和第二（108）电极，用于生成聚焦静电场，所述第一电极定位于所述第二电极与所述样本载体之间，以及

      ○ 第一和第二极靴，用于生成聚焦磁场，所述第一极靴定位于所述第二极靴与所述样本载体之间，

      ○ 所述静电场和所述磁场示出重叠，

· 检测器，在所述第一电极的源侧，用于检测带电粒子，所述检测器示出对带电粒子敏感的表面，

其特征在于：

· 所述第二电极在所述第二极靴与所述样本载体之间示出与所述样本载体相向的电极表面，所述电极表面示出用于传送所述带电粒子束的钻孔（306），并且

· 所述敏感表面（110）形成所述电极表面的至少部分。

2.根据权利要求1所述的带电粒子镜筒，其中所述第二电极（108）的至少部分定位于第一与第二磁极靴之间，并且所述第一磁极靴与所述第一电极（106）重合。

3.根据任一前述权利要求所述的带电粒子镜筒，其中所述敏感表面为闪烁体，并且所述检测器还包括光子检测器（202，412）。

4.根据权利要求3所述的带电粒子镜筒，其中所述光子检测器（202，412）包括光电二极管、雪崩光电二极管（APD）、盖革模式APD、多像素光子检测器、CMOS器件、CCD器件或者PMT。

5.根据权利要求3或者权利要求4所述的带电粒子镜筒，其中所述检测器包括用于将所述闪烁体产生的所述光子引向所述光子检测器（202，412）的光导（204，404）。

6.根据权利要求3-5中的任一权利要求所述的带电粒子镜筒，其中所述检测器被配备成用关于所述样本（102）处于高电势的所述第二电极的面操作以吸引从所述样本发出的带电粒子，并且所述光子检测器（202，412）以地电势操作。

7.根据任一前述权利要求所述的带电粒子镜筒，其中所述带电粒子源为电子源而所述带电粒子束（100）为电子束。

8.根据任一前述权利要求所述的带电粒子镜筒，其中所述镜筒还包括在所述第二电极以内的无场区域中的又一带电粒子检测器。

9.一种带电粒子装置，包括根据任一前述权利要求所述的带电粒子镜筒。

10.根据权利要求8或者权利要求9所述的带电粒子装置，其中在所述闪烁体上撞击的所述带电粒子至少部分为由转换电极发射的电子，所述电子由在所述转换电极上撞击的正或者负离子和/或电子引起。

11.一种检测从样本出现的次级和/或反向散射电子的方法，所述方法包括：

· 在样本位置上提供样本（102），

· 提供产生带电粒子束（100）的带电粒子镜筒，所述镜筒配备有将所述带电粒子束聚焦于所述样本上的物镜，所述物镜具有用于生成聚焦静电场的在所述样本附近的第一电极（106）和从所述样本移开更多的第二电极（108），所述物镜具有用于生成磁聚焦场的在所述样本附近的第一极靴和从所述样本移开更多的第二极靴，所述静电聚焦场和所述磁聚焦场示出重叠，

· 在所述第一电极的与所述样本相反的一侧提供带电粒子检测器，

· 向所述带电粒子检测器加速从所述样本（102）发出的次级带电粒子，所述带电粒子检测器示出带电粒子敏感表面，

其特征在于：

· 第二电极在所述第二极靴与所述样本载体之间示出与所述样本载体相向的电极表面，所述电极表面示出用于传送所述带电粒子束的钻孔（306），并且

· 所述敏感表面（110）形成所述电极表面的至少部分。

12.根据权利要求11所述的方法，其中所述敏感表面（110）为闪烁体，并且所述方法还包括使用光子检测器（112）来检测由于带电粒子撞击在所述闪烁体上而由闪烁体发射的光子。

13.根据权利要求11或者12中的任一权利要求所述的方法，其中所述次级带电粒子为电子。