Design och simulering av en elektronkanon som fasplatta till TEM

Sammanfattning: Fasplattorna i transmissionselektronmikroskop (TEM) används i dagsläget för att förbättra kontrasten men har vissa nackdelar som, till exempel, bidrag av brus och låg upplösning. En eventuell lösning till detta problem är en elektronfasplatta som utnyttjar fältpotentialen hos en extern elektronstråle som skapar en potentialövergång för TEM:ets primära elektronstråle vilket skiftar dess fas. Målet med detta projekt var att designa en elektronkanon genom att simulera ett elektrostatiskt linssystem som skall skapa en elektronfasplatta med en viss ström och stråltjocklek. Designen av dessa linssystem gjordes i CAD-programmet Solid Edge och simuleringarna utfördes i COMSOL Multiphysics. Från simuleringarna framgår det att det är möjligt att designa en elektronkanon som kan skapa en elektronfasplatta med stråltjockleken ~1,8 µm och strömmen ~10 µA. Simuleringarna visade dock att en förflyttning in i mikroskopet inte var möjligt för elektronkanonen eftersom elektronfasplattans stråltjocklek inte kunde bevaras. Slutsatserna var, för att lyckas förflytta elektronfasplattan måste partikelinteraktioner i elektronstrålen och sfäriska aberrationer för linserna minskas genom att antingen byta till magnetiska linser eller implementera CS-correctorer.