[实用新型]一种带电粒子束系统及光电联合探测系统

说明书

技术领域

本实用新型涉及光电信息技术领域，尤其涉及一种带电粒子束系统及光电联合探测系统。

背景技术

对物体进行探测的传统光学系统具有操作简单、方便的特点；尤其对于普通的光学显微镜，不仅样品的制备简单，而且不需要高真空等严格的探测条件。随着光学技术的发展，除了普通的光学显微镜之外，还发展了多种光学系统，如荧光显微镜、共聚焦显微镜、双(多)光子显微镜、拉曼光谱仪、研究非线性光学性质的超快脉冲激光器、及其他应用泵浦探测技术实现的激光器等。

由于传统的光学系统分辨率低，通常需要结合带电粒子束系统对物体进行探测；带电粒子束系统是对微观物体进行观测或加工的精密仪器，包括：(Scanning Electron Microscope，SEM)扫描电子显微镜、(Transmission Electron Microscope，TEM)透射电子显微镜、(Scanning-Transmission Electron Microscope，STEM)扫描透射电子显微镜、(Focused Ion Beam，FIB)聚焦离子束等；与传统的光学系统相比，带电粒子束系统中的粒子束由于被加速的粒子具有很高的能量，根据德布罗意的物质波理论可知，被加速的粒子具有比光波更短的波长，根据成像分辨率与衍射的关系可知，带电粒子束系统比普通光学系统具有更高的分辨率。因此，带电粒子束系统也广泛应用与能源勘测、材料科学、生物科学等领域。

光学系统与带电粒子束系统结合使用对物体进行探测时，由于光学系统的分辨率通常为200nm，因此，通常先使用光学系统寻找目标位置，再使用带电粒子束系统进行更高分辨率的观测；但是，探测过程中对样品进行移动、保存、处理时容易改变或损坏样品，对样品重新定位时也存在困难。

因此，需要一种能够联合光学系统和带电粒子束系统进行同步或快速转换探测的系统来弥补光学系统与带电粒子束系统分步探测的缺点，并提高对物体的探测效率。但是，现有的联合光学系统和带电粒子束系统进行同步或快速转换探测的系统是将光学系统的镜头部分或全部放入带电粒子束系统的真空样品室中，或将光学系统的镜头部分与带电粒子束系统的电子显微镜集成在一个箱式装置中；但是，上述结构均由于将光学系统的光学结构放入真空样品室中而使得整个系统结构复杂、操作不方便，并且很难兼容更多种类的光学系统进行联测探测。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型实施例期望提供一种带电粒子束系统及光电联合探测系统，能够兼容多种光学系统对物体进行同步探测或快速切换探测。

本实用新型实施例的技术方案是这样实现的：

本实用新型提供一种带电粒子束系统，所述系统包括：粒子源、镜筒和设置有第一真空窗的样品室；其中，

所述粒子源，用于产生带电粒子束，所述带电粒子束用于照射所述样品室放置的待测样品；

所述镜筒包括：用于对所述带电粒子束进行偏转的偏转装置和用于对所述带电粒子束进行聚焦的聚焦装置。

上述方案中，所述系统还包括动态密封装置，用于连接所述第一真空窗与所述样品室的外壁。

上述方案中，所述系统还包括与所述第一真空窗连接的第一位移装置，用于对所述第一真空窗的位置进行调节。

上述方案中，所述系统还包括载片，用于承载所述待测样品。

上述方案中，所述系统还包括：移动控制装置，用于对所述载片进行平移和翻转。

上述方案中，所述镜筒的侧壁设置有第二真空窗，用于将所述系统外部的光束引入至所述镜筒。

上述方案中，所述系统还包括中心设置有小孔的第一反射镜，所述第一反射镜位于所述系统的光学轴线上，所述第一反射镜与所述光学轴线夹角为45°，所述带电粒子束经所述小孔照射至待测样品。

上述方案中，所述系统还包括中心设置有小孔的第二反射镜，所述第二反射镜绕一固定轴旋转，所述第二反射镜与所述系统的光学轴线夹角为90°时，所述带电粒子束经所述小孔照射至待测样品。

上述方案中，所述移动控制装置中的旋转轴与所述系统的光学轴线垂直相交。

上述方案中，所述载片为均匀的透明薄片或具有孔阵列的薄片。

上述方案中，所述系统还包括：位于所述镜筒下方的二次粒子探测器或背散粒子探测器；或，位于所述待测样品下方的可移动式扫描透射粒子探测器。

上述方案中，所述镜筒底部设置有第三真空窗或压差光阑结构，用于保持所述镜筒与所述样品室间的压强差。

本实用新型实施例还提供一种光电联合探测系统，所述光电联合探测系统包括：带电粒子束系统和光学系统；其中，