Untersuchung mikromagnetischer Strukturen in dünnen Schichten

3 EXPERIMENTELLER AUFBAU UND PROBENPRÄPARATION 34
2.3 der Transport auf hohem Potential, um den Einfluß externer Magnetfelder zu
minimieren,
2.4 die abschließende Abremsung auf das Eingangspotential des CMA von 300 V,
2.5 eine möglichst einfach zu handhabende Verschiebbarkeit des Fokus in den CMA
hinein, um den g-Detektor benutzen zu können27 ,
2.6 ein geringer Strahldurchmesser und geringe Strahldivergenz im Fokus, um die Verluste
durch Strahlaufweitung in CMA und Spindetektor zu minimieren und
2.7 die Notwendigkeit, bei feststehendem CMA-Eingang, die Länge der Optik ver-
ändern zu können.
Nicht berücksichtigt werden können
3.1 die 10 o -Verkippung der Oberflächennormalen gegen die optische Achse und
3.2 die Verwendung von mind. zwei Quadrupolen anstatt zylindersymmetrischer Linsen,
um apparative Asymmetrien auszugleichen.
In den Simulationen zeigt sich, daß vor allem den ersten Linsen entscheidende Bedeutung
für die optischen Eigenschaften des gesamten Systems zukommt. Einerseits müssen diese
Elemente die anfangs divergenten Elektronenstrahlen bündeln, andererseits dürfen sie
keinen Zwischenfokus herbeiführen, da sonst die fokussierenden Eigenschaften am Ausgang
beeinträchtigt werden. Der Innendurchmesser der vorderen Linsenelemente sollte
zudem möglichst groß sein, um auch Elektronen einfangen zu können, die unter großen
Winkeln zur Oberflächennormalen starten. Die äußeren Abmessungen der ersten Elemente
werden aber durch eine nötige Abschirmung zur Verhinderung äußerer Streufelder
begrenzt. Es erweist sich als günstig, die anfängliche Beschleunigung wie auch spätere
Abbremsung der Elektronen mittels mehrerer Linsen mit nicht zu unterschiedlichen Potentialen
durchzuführen, weil sonst der eben bereits angesprochene Zwischenfokus wegen
der großen Länge der Optik kaum vermieden werden kann.
Der notwendigen Beweglichkeit wird durch die Trennung der Optik in zwei Teile Rechnung
getragen: Die ersten fünf Linsen (Q1, L1, L2, Q2 und L3) befinden sich im vorderen,
beweglichen Abschnitt (s. Abb. 12). Dort werden die Elektronen gebündelt und auf das
Transportpotential von 1500V angehoben. Im feststehenden Teil (L4, Q3 und L5 - L8)
27Im Ablenk-Betrieb bildet der CMA den Fokus am Ausgang der Optik auf den dann benutzten
Ausgang ab. Im Geradeaus-Betrieb dagegen ist der CMA feldfrei und die aus der Optik kommenden
Elektronen folglich divergent. Um nicht zu große Verluste durch Strahlaufweitung zu haben, wird deshalb
der Fokus der Optik möglichst weit in den CMA hineingeschoben. Am Geradeaus-Ausgang findet
dann die Bündelung und anschließende Fokussierung der Elektronen auf den Kristall statt.