(57)【要約】【課題】必要とする構造上のスペースは格段に低減されており、虚軸領域において効果的な領域を生成し、高い精度で再現可能に製造される、粒子光学系における収差補正に適したマルチポールコイルを導入すること【解決手段】マルチポールコイルの巻き線はウィンドウを形成し、外面方向における当該ウィンドウの幅は二次的な干渉領域が形成されないように選択されており、軸方向におけるその長さは少なくとも当該幅に相当するマルチポールコイル。【選択図】図１
2009081138.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
粒子ビームに影響を与えるマルチポールコイル（１，２，３，４，５，６）であって、
当該マルチポールコイルは少なくとも２つのコイル（１，２）を含んでおり、当該少なくとも２つのコイルは虚軸（１０）を同心円状に取り囲むように配置されており、
ここで、各コイル（１，２，３，４，５，６）に対して、少なくとも１つの巻き線（７）が柔軟なプリント回路基板（８）上に、配置されたストリップ導体（９）を通じて配置されており、
当該プリント回路基板（８）は巻かれて、少なくとも１つのプリント回路基板層（１１，１２，１３，１４）にされている形式のものにおいて、
前記マルチポールコイル（１，２，３，４，５，６）の巻き線（７）はウィンドウ（１６）を形成し、外面方向における当該ウィンドウの幅は二次的な干渉領域が形成されないように選択されており、軸方向におけるその長さは少なくとも当該幅に相当する、
ことを特徴とするマルチポールコイル。
【請求項２】
前記巻き線（７）は実質的に長方形のウィンドウ（６）を形成し、
軸方向における当該ウィンドウの長手側（１７）は、軸に沿って、均一なマルチポール領域強度を形成するのに充分な長さを有しており、当該延在は所望の補正に必要な粒子ビームの基本経路依存性に影響を与えるために必要とされている、請求項１記載のマルチポールコイル。
【請求項３】
前記マルチポールコイル（１，２，３，４，５，６）は４つまたはそれより多くのコイル（１，２，３，４，５，６）を相互に近接して、前記プリント回路基板（８）上に有しており、これによってより大きいウィンドウ（１６）が形成される、請求項１または２記載のマルチポールコイル。
【請求項４】
前記マルチポールコイル（１，２，３，４，５，６）は異なった層（１１，１２，１３、４）内に配置されており、これによって大きい、重畳しているコイル（１，２，３，４，５，６）が形成される、請求項１記載のマルチポールコイル。
【請求項５】
双極子（２４）の各コイル（１，２）の前記巻き線（７）の巻き線中心（１８）は、前記軸（１０）に対して約１２０°の角度を形成する半径部分上に配置されている、請求項４記載のマルチポールコイル。
【請求項６】
各コイル（１，２，３，４，５，６）毎の幾つかの巻き線（７）は螺旋状配列（１５）によって得られる、請求項１から５までのいずれか１項記載のマルチポールコイル。
【請求項７】
各コイル（１，２，３，４，５，６）毎の幾つかの巻回部（７）は巻くことによって得られた幾つかのプリント回路基板層（１１，１２，１３，１４）によって形成される、請求項１〜６までのいずれか１項記載のマルチポールコイル。
【請求項８】
異なるプリント回路基板層（１１，１２，１３，１４）の前記コイル（１，２，３，４，５，６）の巻き線（７）は、巻き線中心（１８）が常に、前記軸（１０）に直交している面（１９）において半径に沿って配置されるように延在しており、前記コイル（１，２，３，４，５，６）の巻き線（７）はウィンドウ（１６）を形成し、当該ウィンドウは、内側から外側へ向かって、相応する半径に依存して幅が広くなっており、前記コイル（１，２，３，４，５，６）の間の分離が小さく保たれる、請求項７記載のマルチポールコイル。
【請求項９】
前記巻き線（７）は幾つかのプリント回路基板層（１１、１２、１３、１４）内に螺旋状に配置されており（１５）、外側螺旋配列（１５）は内側螺旋配列よりも多く巻き線（７）を有している、請求項６から８のいずれか１項記載のマルチポールコイル。
【請求項１０】
半径上にある前記巻き線中心（１８）は、螺旋状構造（１５）の隣接した導体路（９）の中央に配置されており、外側方向へ増大するウィンドウを形成する、請求項９記載のマルチポールコイル。
【請求項１１】
前記プリント回路基板（８）の前面（２０）側および後面（２１）側に、巻き線（７）を形成するストリップ導体（９）を設けることによって、プリント回路基板層（１１、１２、１３、１４）毎の巻き線（７）の数を倍にし、前記プリント回路基板層（１１，１２，１３，１４）のストリップ導体（９）は絶縁層（２２）によって別個にされている、請求項１から１０までのいずれか１項記載マルチポールコイル。
【請求項１２】
ストリップ導体（９）の異なる面は貫通接続（２３）によって相互接続されている、請求項６から１１までのいずれか１項記載のマルチポールコイル。
【請求項１３】
前記ストリップ導体（９）の断面表面は電気めっき的な強化によって増大される、請求項１から１２までのいずれか１項記載のマルチポールコイル。
【請求項１４】
前記プリント回路基板（８）上の隣接するマーキングは、前記各コイル（１，２，３，４，５，６）の巻き線（７）が正確に位置付けされたプリント回路基板層（１１，１２，１３，１４）を得るために使用される、請求項６から１３までのいずれか１項記載のマルチポールコイル。
【請求項１５】
前記隣接したマーキングは穿孔であり、当該穿孔を通じてマンドレルが挿入される、請求項６から１４までのいずれか１項記載のマルチポールコイル。
【請求項１６】
前記プリント回路基板層（１１，１２，１３，１４）は相互に接着される、請求項６から１５までのいずれか１項記載のマルチポールコイル。
【請求項１７】
熱伝導材料が熱の外側への拡散を改善するために導入される、請求項６から１６までのいずれか１項記載のマルチポールコイル。
【請求項１８】
付加的な電気コンポーネントまたは電子コンポーネントが前記プリント回路基板（８）上に配置されている、請求項１から１７までのいずれか１項記載のマルチポールコイル。
【請求項１９】
軟磁性材料または硬磁性材料が使用されて、前記プリント回路基板（８）の磁束に影響を与えるために使用される、請求項１から１８までのいずれか１項記載のマルチポールコイル。
【請求項２０】
磁気マルチポール領域を検出するための相反的な使用を特徴とする、請求項１から１９までのいずれか１項記載のマルチポールコイル。
【請求項２１】
真空管の周りに配置されている、請求項１から２０までのいずれか１項記載のマルチポールコイル。
【請求項２２】
幾つかの同一のマルチポールまたは異なるマルチポール（双極子，四極子，六極子，八極子等）がプリント回路基板（８）上に配置されている、請求項１から２１までのいずれか１項記載のマルチポールコイル。
【請求項２３】
前記マルチポールは電流負荷のために、別個にされた接続（２５）を有している、請求項２２記載のマルチポールコイル。
【請求項２４】
相互に９０°回転されている双極子（２４）およびさらなる双極子（２４´）が配置されている、請求項１から２３までのいずれか１項記載のマルチポールコイル。
【請求項２５】
幾つかのマルチポールが幾つかのプリント回路基板層（１１，１２，１３，１４）に分配されている、請求項１から２４までのいずれか１項記載のマルチポールコイル。
【請求項２６】
幾つかのマルチポールが軸方向で相互の頂上部に配置されている、請求項１から２５までのいずれか１項記載のマルチポールコイル。
【請求項２７】
前記プリント回路基板（８）はレンズ（２６）のビーム通路開口部（２７）内に配置されている、請求項１から２６までのいずれか１項記載のマルチポール。
【請求項２８】
磁気レンズ（２６）内にレンズ境界線と磁気ギャップ（２８）との間に配列されている、請求項２７記載のマルチポールコイル。
【請求項２９】
前記プリント回路基板（７）は粒子光学コンポーネント（３０）の切欠き（２９）内に挿入されている、請求項１から２８までのいずれか１項記載のマルチポールコイル。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
発明の詳細な説明
本発明は粒子ビームに影響を与えるマルチポールコイルに関する。ここでこのマルチポールコイルは少なくとも２つのコイルを有しており、これらのコイルは同心円状虚軸を取り囲んでいる。ここで各コイルは少なくとも１つの巻き線（ｗｉｎｄｉｎｇ）を有しており、この巻き線は柔軟な回路基板から形成されており、この回路基板上に配置された導電経路によって構成されている。この回路基板は巻かれて、少なくとも１つの回路基板層にされている。
【背景技術】
【０００２】
ＵＳ３７０２４５０号は、上述した様式のマルチポール部材を開示している。そのために、２つのコイルが、ビームの各側に配置され、９０度回転されて、ビームをｘ方向およびｙ方向において偏位させる。各コイルは２つの半分部分を有している。これは特に、ディスプレイ上に画像を形成するために使用されるビームをスキャンする場合に有効である。この例は、テレビ真空管スクリーンである。コイルは実質的には螺旋形状を有しており、中央点から延在するか、または中央点で終端する。コイルは側板の両側に配置されている。その後これらのコイルは巻かれ、絶縁層によって覆われて、スチールパイプ内に入れられる。課題は、点状の粒子ビームを偏位させることである。中央点まで延在する、螺旋状の巻き線を有するコイルがこの目的のために使用される。なぜなら、偏位を生じさせるための十分な電磁力に、ビームを曝すだけでよいからである。しかし従来技術のこれらのコイルは、非常に高い解像度を有する画像を正確に伝送するための粒子光学系におけるエラー補正には適していない。なぜならこれらのコイルは純粋なマルチポール領域を生成せず、収差補正のための条件を満たさないからである。
【０００３】
しかし、本発明の主な使用領域は粒子光学系における粒子ビーム、すなわちイオンビームまたは電子ビームに、収差を補正することを目的として影響を与えることである。Ｏ．Ｓｃｈｅｒｚｅｒが電子レンズの光路を、非回転対称レンズによって補正することができることを示してから（Ｏ．Ｓｃｈｅｒｚｅｒ著：「Ｓｐｈａｅｒｉｓｃｈｅ  ｕｎｄ  ｃｈｒｏｍａｔｉｓｃｈｅ  Ｋｏｒｒｅｋｔｕｒ  ｖｏｎ  Ｅｌｅｋｔｒｏｎｅｎ−Ｌｉｎｓｅｎ」（ｓｐｈｅｒｉｃａｌ  ａｎｄ  ｃｈｒｏｍａｔｉｃ  ｃｏｒｒｅｃｔｉｏｎ  ｏｆ  ｅｌｅｃｔｒｏｎ  ｌｅｎｓｅｓ），ＯＰＴＩＫ，ＤＥ，ＪＥＮＡ，１９４７，第１１４−１３２頁，ＸＰ００２０９０８９７，ＩＳＳＮ：０８６３−０２５９））、このタイプの補正が一般的に使用されている（Ｄａｖｉｄ  Ｃ．Ｊｏｙ著「Ｔｈｅ  ａｂｅｒｒａｔｉｏｎ  ｃｏｒｒｅｃｔｅｄ  ＳＥＭ」−ｈｔｔｐ：／／ｗｗｗ．ｃｃｌ．ｎｉｓｔ．ｇｏｖ／８１２／ｃｏｎｆｅｒｅｎｃｅ／２００５＿Ｔａｌｋｓ／Ｊｏｙ．ｐｄｆ  または  Ｄａｖｉｄ  Ｂ．Ｗｉｌｌｉａｍｓ  および  Ｃ．Ｂａｒｒｙ  Ｃａｒｔｅｒ著「Ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ  Ｅｌｅｃｔｒｏｎ  Ｍｉｃｒｏｓｃｏｐｙ」，ＩＳＢＮ  ０−３０６−４５３２４−Ｘ，殊に第９３頁）。双極子、四極子、六極子および八極子が形成され、その内部には、虚軸に対して同心円状の磁界が形成されるように電磁コイルが配置されている。ここでは南極と北極が外面に沿って交互に配置されている。これによって、軸（光軸）の領域にあるコイル装置を通る電子ビームまたはイオンビームに収差を補正するために、影響を与えることができる。
【０００４】
Ｏ．Ｓｃｈｅｒｚｅｒによって提案された画像補整は、粒子光学系におけるエラーを補正することをベースにしている。ここでこのエラーは、光路が回転対称から偏差することによって生じる。これは例えば開口収差および色収差である。この補正は、次のような状態において、光路ひずみが２つの主要断面において生じるように、マルチポールがビーム路に影響を与えるという事実に基づいている。この状態とは、「ビームが、相互に直交し、光軸に関して同じ角度で対象物中心を離れ、光軸に関して同じ角度で画像の中心へ戻る２つの主要部分において伝搬する（Ｓｃｈｅｒｚｅｒ  前掲引用文献より）」状態である。すなわちひずみは完全に除去され、エラーの無い画像が可能である（補正の影響に関して、Ｓｃｈｅｒｚｅｒ  １９４７  前掲引用文献より）。対物面内の軸上の点の例に対しては、基本的な原理は次のような事実に基づいている。すなわち、ｘ面およびｙ面内のビーム路によって２つの非点収差中間像が生じ、ｘ面にビームに対する補正部が設けられるという事実である。ここでは、ｙ面内のビームの基本路が光軸を通過する。ｙ面内のビームに対する補正部が、ｘ面内のビームの基本路が光軸を通過する箇所に設けられる。このようにして、軸から外れたビームに対する補正も行われる。これによって、ビーム路がこれらの箇所で円形でない場合に、ビーム路の他の領域も使用可能になる。しかし、純粋なマルチポール領域が、収差補正が行われるべき光軸の近傍に存在していなければならない。なぜなら、そうでない場合には、上述した条件はもはや満たされず、画像のひずみが残り、画像が使用不可能になってしまうからである。従って純粋なマルチポール領域を生成することは収差補正に絶対に必要であり、より詳細には、画質がより良好になり、より良好な画像解像度が得られる。
【０００５】
粒子光学系における収差補正のための従来技術のマルチポールは、Ｄａｖｉｄ  Ｂ．ＷｉｌｌｉａｍｓおよびＣ．Ｂａｒｒｙ  Ｃａｒｔｅｒ、第９３頁の図６．８（Ｄ）に示されているものに相応する。光軸に面しており、導電性ワイヤーが巻かれているウェブが設けられている。このタイプのマルチポールは大きなスペースを必要とし、領域を有している。この領域は軸からの距離が長いので軸領域に関して作用しない。さらにこれは、正確に再現可能なように製造することができない。なぜなら手動でも、機械的にでもワイヤーを巻く間に偏差を阻止することができないからである。
【０００６】
これに対してＵＳ６９８２５０４Ｂ２号、ＵＳ４２７１３７０号およびＵＳ３７３６５４３号は、モータや電流測定装置等においてトルクを生成するためのマルチポールを開示している。そのために、マルチポール部材は螺旋状の巻き線を有しており。これが螺旋の中央点まで延在している。螺旋状巻き線の２つの電流リードのうちの１つは、この中央点または中央領域に配置されている。この構造は、Ｏ．Ｓｃｈｅｒｚｅｒ（前掲引用文献より）の教示に相応に、補正後にひずみの無い画像が得られる純粋なマルチポール領域を生成することはできない。これはウィンドウを有するが、他の逸脱したマルチポール巻き線によって覆われている巻き線の場合にも当てはまる。なぜなら、トルクの生成は純粋なマルチポール領域を必要とせず、むしろシンプルに最適なトルクを生成することを必要とするからである。従ってこのような電子−機械的な開示は、粒子光学アプリケーションの分野の当業者にモチベーションを与えない。
【０００７】
ＵＳ３５８７０１９号、ＵＳ３４６６５８６号およびＵＳ３４６６５８０号は、ＵＳ３７０２４５０号と同様に、ビームのスキャンに関係する。しかし、上述の文献と比べて、これらの文献がコイル内の巻線は有しておらず、むしろメアンダ状の矩形波による回路基板上の導電路を用いて、スキャンに必要な領域を生成する。これらは複数の回路基板層において相互に重畳し、ビームの偏位のためにマルチポール領域が生成される。しかしこれらの領域も、Ｏ．Ｓｃｈｅｒｚｅｒによって教示された意味での、歪みの無い画像を形成するのには不均一すぎる。
【０００８】
ＥＰ０１５３１３１号も、マルチポール領域を生成するためのコイル構造を開示している。しかしこのコイル構造は、傾斜した平行四辺形の様式で円筒の周りに巻かれているポールコイルを有している。円筒軸が傾斜して配置されているので、これらのマルチポール領域も、Ｓｃｈｅｒｚｅｒによって提案された、ビームの回転対称からの逸脱に応じて、ひずみの無い補正を生成するのには適していない。
【特許文献１】ＵＳ３７０２４５０号
【特許文献２】ＵＳ６９８２５０４Ｂ２号
【特許文献３】ＵＳ４２７１３７０号
【特許文献４】ＵＳ３７３６５４３号
【特許文献５】ＵＳ３５８７０１９号
【特許文献６】ＵＳ３４６６５８６号
【特許文献７】ＵＳ３４６６５８０号
【特許文献８】ＥＰ０１５３１３１号
【非特許文献１】Ｏ．Ｓｃｈｅｒｚｅｒ著：「Ｓｐｈａｅｒｉｓｃｈｅ  ｕｎｄ  ｃｈｒｏｍａｔｉｓｃｈｅ  Ｋｏｒｒｅｋｔｕｒ  ｖｏｎ  Ｅｌｅｋｔｒｏｎｅｎ−Ｌｉｎｓｅｎ」（ｓｐｈｅｒｉｃａｌ  ａｎｄ  ｃｈｒｏｍａｔｉｃ  ｃｏｒｒｅｃｔｉｏｎ  ｏｆ  ｅｌｅｃｔｒｏｎ  ｌｅｎｓｅｓ），ＯＰＴＩＫ，ＤＥ，ＪＥＮＡ，１９４７，第１１４−１３２頁，ＸＰ００２０９０８９７，ＩＳＳＮ：０８６３−０２５９）
【非特許文献２】Ｄａｖｉｄ  Ｃ．Ｊｏｙ著「Ｔｈｅ  ａｂｅｒｒａｔｉｏｎ  ｃｏｒｒｅｃｔｅｄ  ＳＥＭ」−ｈｔｔｐ：／／ｗｗｗ．ｃｃｌ．ｎｉｓｔ．ｇｏｖ／８１２／ｃｏｎｆｅｒｅｎｃｅ／２００５＿Ｔａｌｋｓ／Ｊｏｙ．ｐｄｆ  または  Ｄａｖｉｄ  Ｂ．Ｗｉｌｌｉａｍｓ  および  Ｃ．Ｂａｒｒｙ  Ｃａｒｔｅｒ著「Ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ  Ｅｌｅｃｔｒｏｎ  Ｍｉｃｒｏｓｃｏｐｙ」，ＩＳＢＮ  ０−３０６−４５３２４−Ｘ，殊に第９３頁）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
従って、本発明の課題は、粒子光学系における収差補正に適した、上述した様式のマルチポールコイルを導入することである。このコイルの必要とする構造上のスペースは格段に低減されており、虚軸領域において効果的な領域を生成する。さらに、このマルチポールコイルは高い精度で再現可能に製造される。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明の上述の課題は、マルチポールコイルの巻き線はウィンドウを形成し、外面方向におけるウィンドウの幅は二次的な干渉領域が形成されないように選択されており、軸方向におけるその長さは少なくともこの幅に相当する、ことを特徴とするマルチポールコイルによって解決される。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
本発明の上述の課題は、マルチポールコイルの巻き線がウィンドウを規定することで解決される。外面方向（ｐｅｒｉｐｈｅｒａｌ  ｄｉｒｅｃｔｉｏｎ）におけるこのウィンドウの幅は干渉二次領域が生じないように選択され、軸方向におけるその長さは少なくともこの幅に相応する。
【００１２】
上述した特許文献と異なり、本発明のマルチポールコイルは粒子光学系用のレンズに関する。トルクの生成に対して付加的に、スキャン装置で使用されるようなビーム偏位に適した力領域はレンズではない。
【００１３】
スキャンの場合には、所与の表面上に画像点を形成するためのビームの逸脱に関するだけである。従って画像は、特定の時間間隔内での空間および強度変調によって形成される。本発明のマルチポールコイルのレンズ機能では、この画像点内のエラー自体の除去に関連し、画像点がきれいな点として表面上に結像される。このために、画像点が鮮明な境界を有する点であり、ぼやけたエッジを有するゆがんだ点でないように、例えば球面収差、色収差または非点収差が除去される必要がある。これは当然ながら、画像全体または画像の一部分を、スキャンを用いずにビームで移動させる場合にも当てはまる。このようなエラー補正はＴＥＭ（ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ  ｅｌｅｃｔｒｏｎ  ｍｉｃｒｏｓｃｏｐｅ）、ＳＥＭ（ｓｃａｎｎｉｎｇ  ｅｌｅｃｔｒｏｎ  ｍｉｃｒｏｓｃｏｐｅ）またはＳＴＥＭ（ｓｃａｎｎｉｎｇ  ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ  ｅｌｅｃｔｒｏｎ  ｍｉｃｒｏｓｃｏｐｅ）で行われる。収差除去に対するさらなるアプリケーションは、構造的なエラーを補償するための調整である。これは例えば光軸の補正のためにものである。収差の除去は従来では、補正部を用いて行われた。これはＯ．Ｓｃｈｅｒｚｅｒ（１９４７年  前掲引用文献より）の教示に基づいており、Ｊ．ＺａｃｈおよびＭ．Ｈａｉｄｅｒ（前掲引用文献より）によって記述されている。しかし本発明は、このような補正部の部分的部材の構造に関する。すなわちマルチポールコイルであり、少なくとも２つのそれが（しかし通常は複数である）が補正部内に配置される。
【００１４】
スキャンされたまたはスキャンされていないビームとしての、粒子ビームのエラー補正のためのこの影響によって、このようなタイプのマルチポールコイルもレンズとして設計されている（ＷｉｌｌｉａｍｓおよびＣａｒｔｅｒ  前掲引用文献より、第９７頁）。なぜなら、これらは、光学レンズが光ビームに作用するのと同様に、粒子ビームに作用するからである。光学レンズによる明確に定められた結像のように、マルチポールコイルのような非円形レンズを含む、粒子光学系におけるレンズは純粋な領域を形成しなければならない。これは、外面方向ならびに軸方向における領域線依存に関するマルチポールコイルの場合に必要である。少なくとも２つのマルチポールコイルによって少なくとも２つの非点収差画像が生じた後、補正部はひずみのない画像を形成する。これまでは、これらのタイプのマルチポールコイルは上述した巻線コイル構造においてのみ得られていた。これは四極子コイルに対するものであり、例えば４つの鉄コアがワイヤーで巻かれている。上述した十二極の図でわかるように（Ｊ．Ｚａｃｈ，Ｍ．Ｈａｉｄｅｒ  前掲引用文献より，２７）、これによって構造的な容積は非常に大きくなってしまう。このようなマルチポールの幾何学的形状によっては、所望の純粋なマルチポール領域は形成されず、むしろ二次的な干渉マルチポール領域が生じてしまう。例えば、一次的な双極子領域は、その上に重なっている二次的な六極子領域を有している。
【００１５】
このタイプのレンズ機能に対していずれにせよ適している、上述した種類のマルチポールコイル（例えばＵＳ３７０２４５０号）の場合、このコイルは、必要な領域において（すなわち光軸の近辺）できるだけ純粋なマルチポール領域でなければならない。これはできるだけ干渉領域の無い領域である。
【００１６】
このために、本発明の基本的な考えは、マルチポールコイルウィンドウを有した巻き線を形成するということである。この意味においてウィンドウは、その場所に巻き線が無いということを言及しているだけでなく、むしろさらに、その場所において巻き線に対する接続リード線が無いということに言及している。なぜならこのようなリード線は、実質的に、必要なマルチポール領域の形成を阻止する干渉領域を形成するからである。
【００１７】
これらのウィンドウのサイズは、形成された領域の質および補正の成功にとって重要である。外面方向におけるウィンドウの幅に関して、最適なサイズがある。しかしこれはマルチポールのオーダーに依存する。しかしこのサイズを、二次的な干渉領域が生じないように定めることができる。これは対応する極のオーダーに対して、実験によってまたは計算によって影響される。双極子の場合には、この最適化は約１２０°のウィンドウ幅に相当する。外面方向に４つまたはそれより多くの極が配置される場合、コイルが相互に直接的に配置されるならば、幾何学形状的に最大の幅が得られる。これは次のことを意味している。すなわち、ビームの通路開口部に対して相対的に、個々のコイルが相互に直接的に外面方向において隣接しており、これらの関連したコイルの巻き線の間の間隔は、干渉領域を形成することなく、できるだけ狭くなる。このために、導体の無い領域が実質的にウィンドウに対して得られる。この場合には最大の幾何学形状的な幅で最適になる。
【００１８】
軸方向におけるウィンドウのサイズに関しては、これは少なくとも幅に相当するべきである。なぜならこれは、そうでなければ効果的な領域を形成することができないからである。ここで「効果的」とは、粒子ビームの基本的なビーム路への作用に言及しており、補正の性質に依存している。多数のエラーが生じ得るので、各エラーは異なるオーダーで起こり、完全な列挙は不可能である。可能な補正は、多数の特許文献および科学的な刊行物に記載されている。
【００１９】
しかし実質的に長方形のウィンドウを有することは、巻き線に対して一般的に有利である。ここで、軸方向におけるウィンドウの長手側は次のような長さを有している。すなわち、均一なマルチポール強度がこの方向で生じ、所望の収差補正に対して必要な粒子ビームに対する基本通路依存性が形成されるような長さを有している。従って、ウィンドウの縦方向サイズに対して制限はない（すなわち、軸方向におけるウィンドウの高さ）。軸寸法は、所望の基本通路依存性の達成に依存する。これは計算または実験によって相応の補正に対して定められる。
【００２０】
ウィンドウの幅に関しても、外面方向において収容されるべき極の数によって定められる幾何学形状的な制限は、マルチポールが異なる層に配置されて、コイルが重なるので、より大きいウィンドウを得て、増大する。この場合には、周縁によって定められるウィンドウ幅の幾何学形状的な制限が回避され、二次的な干渉領域作用の除去に関して、実験または計算によって最適化される。
【００２１】
このために、例えばマルチポールコイルの極を２つの外面表面にわたって分布させることができる。これによって各々はマルチポールコイルの半分部分を内側外面表面上に有し、マルチポールコイルの半分部分を外側外面表面上に有する。後者はこの場合には、その後、はじめに言及したマルチポールコイルに関して外して配置され、これによって中央は正確にはじめに言及した２つのポールコイルの間にある（図６を参照）。従って区分（ｓｕｂｄｉｖｉｓｏｎ）がシフトされ、通常の区分がポールコイルの２つの層に関して生じる。
【００２２】
本発明のこれらのマルチポールコイルは、巻線マルチポールコイルに比べて幾つかの明確な利点を有している。
【００２３】
最も重要な利点は、コイルを形成する回路基板上に配置された、巻き線として用いられる導体路の高さが非常に低いということである。従って、鉄芯を用いている巻線コイルおよび殊にＮａｎｏＳ（前掲引用文献より，第２３頁）の図に示されたコイルの場合のように、ビームまでの長い半径距離にわたって磁界を案内する必要はない。この非常に平坦なコイルは１つまたは２つの回路基板層の厚さしか有しておらず（図２を参照）、必要な磁界も形成することができる。しかも、ビームに影響を及ぼす鉄芯を用いることはない。ここで鉄芯が導入されても、平坦な構造は僅かにしか変化しない。このようにして、使用領域の直に近傍に領域が形成され、この領域は実質的により純粋であり、干渉する二次的なマルチポール領域を含んでない。使用箇所へのこの近接によって、この領域はより強くなり、軸方向に延在する十分な均一なマルチポール領域強度を伴う純粋なマルチポール領域になる。このマルチポール領域は、従来のマルチポールレンズに比べて、少ない電力で形成される。さらにこの理由から、格段に少ない数の巻き線で、必要な領域を形成することが可能である。しかしこれによって、さらなる度合まで低減される構造的高さが可能になり、この結果として、領域を、それらの使用箇所のより近傍に配置することができ、上述の利点をさらに増強させる。従って、本発明のマルチポールコイルは、低い高さを有し、非常に改善されている。
【００２４】
さらに導体路の形状が非常に小さい許容公差であらかじめ定められる。これによって、この部分に関して、領域の精度が増大する。スキャン装置のためのビーム偏位装置と比べて、これは殊に収差補正に対して非常に重要である。なぜなら不正確な領域によって生じるエラーが回避されるからである。この特徴に関して、スキャン装置のビーム偏位装置は非常に高い要求は有していない。なぜなら、表面上の画像点の純粋なずれは領域の精度に格段に低い要求を有しているからである。上述のウィンドウはこの目的のためには必要ではない。
【００２５】
得られた正確な許容誤差範囲は、通常の巻線コイルを用いてはこれまでは可能ではなかった。本発明のマルチポールコイルの精度およびその格段に低減した高さにもかかわらず、その製造は容易であり、かつより経済的である。
【００２６】
低減された高さのさらなる重要な利点は、補正によって、装置、殊に電子顕微鏡における箇所で使用される、最小の構造サイズが容易になるということである。ここでは綬裏得の補正部は、そのサイズ故に収容されなかった。これは例えばレンズ内である（図１０およびその関連した説明）。
【００２７】
複数の面におけるマルチポールコイルの構造は、既に半径方向の高さが過剰であるので、鉄芯を用いた巻線コイルでは可能ではない。これは異なる層において重畳しているコイルによって形成される単独のマルチポール並びに、同じ軸位置に形成されている幾つかのマルチポールに当てはまる。これは例えば六極子および八極子であり、異なる重畳層における軸に関して同じ位置に配置されている。この上述の点は、殊に、複雑な補正プロシージャが企てられている場合に有利である。従って本発明は、複雑な、殊に、重畳した構造におけるマルチポール領域の形成を可能にする。このため、個々のマルチポールコイルの別個のコントロールが可能である。
【００２８】
このマルチポールコイルに関して、形成されたマルチポール領域が正確にマルチポールコイルの数と一致しなければならないというわけではない、ということに留意されたい。例えば、十二極部材を有している場合には、印加された電流を調整し、常に２つの交互の北極および南極が得られ、これによって六極子領域が形成される。このようにして双極子または四極子領域を形成することができる。ある程度の区分エラーも考慮すると八極子領域も形成可能である。本発明によるマルチポールコイルの重畳配置によって、電流負荷のみによって、分割エラーのない、１つのマルチポール部材では形成されない領域が形成される。上述したマルチポールに加えて、奇数、例えば３つ、５つまたは７つの極を有するマルチポールも形成することができる。
【００２９】
本発明によって、最小の総空間を必要とする粒子光学系におけるエラー補正のためのマルチポールを形成することが可能になる。従来の、巻線コイルの収容には相当に大きい切欠きが、例えば磁気レンズ内に必要とされた。これによって、この種のレンズの幾何学的形状は変わり、形成された磁界への悪影響を有していた。本発明のマルチポールコイルの小さい取り付けスペースは完全に、または大幅にこのような幾何学形状的な変化を除去する。従って補正部材を、レンズ領域の妨害を最小にして挿入することができる。
【００３０】
粒子光学系において６〜１０ｍｍのビーム管領域周辺に配置されていたエラー補正のための従来構造のマルチポールは、ビーム管領域よりも約２ｃｍ長い外側直径を有していた。本発明のマルチポールコイルは、１ｃｍを下回る直径拡大を必要とする。多くの場合には、幾つかの層が含まれる場合でも、３ｍｍを下回る巻かれたプリントされた回路基板の壁厚で十分である。
【００３１】
従ってプリント回路基板は一般的に、巻かれて、円筒状表面を有するボディにされる。この形状は異なっていてもよい。このロールは、円形のリング状断面の代わりに、多角形の断面を有していてもよい。この場合には角は当然に、プリント回路基板の変形性に相応に丸くされなければならない。
【００３２】
製造は標準のプリント回路基板技術を用いて実現される。ここではリソグラフィまたはこれに類似した従来の製造方法は常に再現性、すなわちマルチポールコイルの巻き線の正確な位置付けを保証する。これによって非常に高い精度を伴う経済的な大量生産が可能になり、ウェブの周りの手動または機械的な巻き取りに対する経費が回避される。後者は実際にはしばしば困難である。なぜならワイヤーがウェブの周りに巻かれなくてはならないからである。２つのコイルボディが、軸方向に相互の頂上部に配置される場合、１つのコイルボディのウェブが他方の巻き取りを遮断し、巻き線の手動製造でさえも非常に困難である。
【００３３】
より高い製造精度によって、形成された実施例はほぼ同一であり、以前には電流リード線における相応の変化による製造差を補償するのに必要とされていた高い較正努力が不要になる。従って製造は格段に容易になり、殊に大量の場合に製造コストが格段に低減される。励起コイルの容量特性は正確に影響され、例えばプリント回路基板の導体分離または誘電特性の相応する選択によって最小化される。
【００３４】
粒子光学系における収差補正のための従来のマルチポールは、極分割に関して不可避な角度エラーも有していた。なぜならウェブおよび巻き線が充分な精度で製造されていなかったからである。本発明はこの問題を除去する。なぜならプリント回路基板を巻くことによってより正確な位置付けが可能になるからである。
【００３５】
他の利点は改善された熱放散である。なぜなら、空気を含むギャップが従来の巻き線の製造中にワイヤーの間に生じるからである。熱放散はこの発明のマルチポールコイルにおいて、相互の頂上部上にプリント回路基板を正確に配置することによって改善される。
【００３６】
電流が増大するのに加えて、コイルによって形成された領域はコイル毎に幾つかの巻き線を形成することによって強化される。これは螺旋状配置、または巻きの間に形成される幾つかのプリント回路基板層による。当然ながら両者の組み合わせも可能である。これは優良な領域形成効果を提供する。幾つかの層が設けられている場合には、巻き線または巻き線の螺旋状の配列を位置付けるために測定が行われなければならない。これは、相互に関連して高い精度を備えた１つのコイルとして作用する。
【００３７】
異なるプリント回路基板層のコイルの巻き線は適切に延在し、巻き線中央は常に、軸に直交に延在する平面において半径上に配置される。これはコイル巻き線によって形成されるウィンドウの幅を、増大する半径に相応して内側から外側へと広げる。六極子は６つのコイルを含む。これは例えばそれぞれ軸に関して約６０°の開口角を提供する。このコイル設計は従来技術では実現されない。異なるマルチポールの非常に正確な領域が形成されるのは有利である。なぜなら、個々のコイルの間の分断が最小化されるからである。これは殊に、極の数が多い場合に重要である。さらに作成された領域の再現が、巻き線を正確に位置付けることによって格段に容易になる。
【００３８】
巻き線が、幾つかのプリント回路基板内に螺旋状に配置される場合には、外側の螺旋配置は内側の螺旋より適切により多くの巻き線を含む。これは一方ではこの領域により多くの空間を設けることによって実現される。これは有利には軸からの距離が増大するとともに領域励起が増大する場合に有利である。これによって、最大強度の均一なマルチポール領域が軸の領域で得られる。従って上述の巻き線中心は螺旋状配置の近傍のストリップ導体の中心に配置され、上述した外側ウィンドウをそれに関して拡張することもできる。外側へ向かって強くなる領域励起は当然ながらより大きいコンダクター断面およびより大きい電流負荷を用いても実現される。しかしこれは一般的に別個の電流供給線を必要とする。
【００３９】
領域励起はさらに、プリント回路基板層毎の巻き線の数を倍にすることによって改善される。これはプリント回路基板の前面側および後面側に、巻き線を形成するストリップ導体を設けることによって行われる。当然ながら、絶縁層はその後、プリント回路基板層のストリップ導体を別個にしなければならない。
【００４０】
１つのコイルに属する異なる巻き線の端子および接続は、プリント回路基板上のストリップ導体を介して実現される。これは、空間要求および干渉領域の形成に関しては不利である。従って、プリント回路基板を通る貫通接続を用いてストリップ導体の異なる面を接続することが提案される。このようにして、１つのコイルに属する全ての巻き線が相互に容易に接続され、マルチポールの異なったコイルのみがプリント回路基板上の経路または貫通接続と接続された経路を介して相互に接続される。
【００４１】
ストリップ導体は相応する強さの領域を形成するために高い電流搬送能力を有している。従って、電気めっき補強によってストリップ導体の断面表面を増大させることが提案される。従ってストリップ導体は、良好な導電性特性を有する材料から構成されなければならない。これは通常は銅である。
【００４２】
形成された領域は、各コイルの巻き線の位置が正確になればなるほどより正確になる。ローリングの間に幾つかのプリント回路基板層を形成するためのこのような位置付けを実現するために、本発明は、プリント回路基板上に、このような位置付けのための調整マーキングを設けることを提案する。この調整マーキングは穿孔であってよい。この穿孔を通じてマンドレルが挿入される。プリント回路基板はその後、大きな領域上で相互に接着され、正確な位置付けが保証され、同時に良好な熱放散が得られる。
【００４３】
この熱放散をさらに改善するために、伝熱性材料を使用することができる。これは熱を外側へ流す。良好な熱伝導特性を有するのならば、プリント回路基板を接着するために使用される接着剤がこの目的のために使用されてもよい。当然ながらこの目的のために付加的な材料が設けられてもよい。
【００４４】
例えば測定機能および調整機能を有している付加的な電気的または電子的コンポーネントが、プリント回路基板上に設けられてもよい。
【００４５】
当然ながら、芯の無い基本的な構造のコイルに硬磁性または軟磁性の磁石芯を設けること、または軟磁性または硬磁性の材料をいずれかの場所に用い、磁束に影響を与えることもできる。例えば、コイルのウィンドウ領域内の開口部によって形成されるプリント回路基板内の空洞をこの目的のために使用することもできる。磁気的な材料がプリント回路基板の外側に配置されてもよい。これはコイル芯をヨークの形状で接続する。
【００４６】
マルチポールコイルの１つのさらなる可能なアプリケーションは磁気マルチポール領域、すなわち双極子または四極子領域等の検出である。これは電流を相応するマルチポールコイル内に引き起こし、これによってマルチポール領域および強度が検出される。このために、請求項１に記載されたマルチポールコイルは同一である。しかし相反（ｒｅｃｉｐｒｏｃａｌ）機能を実行する。なぜならこれらはこれらの領域を検出し、それらを形成しないからである。
【００４７】
上述したように、粒子光学系はこのようなマルチポールコイルの使用領域であり、これは殊に特別な電子光学系である。このために、マルチポールコイルは光軸を含む真空管の周辺に適切に配置される。その目的は収差を補正することであり、上述したように、殊に、レンズの機械的な不正確さによって生じる製造時誤差を補正することである。
【００４８】
本発明の装置は、幾つかの同一または異なるマルチポールコイルがプリント回路基板上に配置されるときに特に有利である。上述したように、２つの双極子、または偶数の双極子、四極子、六極子、八極子等がプリント回路基板上に配置される。これによって、結合されたマルチポール領域が形成される。ここでは各マルチポールは適切に別個に駆動され、これによってまさに同じ装置によって、異なる次数の収差を補正することが可能になる。このためにマルチポールは電流負荷に対して別個の接続を有していなければならない。当然ながらマルチポールが直接的に相互に、または、異なるマルチポール領域を重ねるためにさらなるコンポーネントを導入することによって接続されてもよい。これらのマルチポール領域は相互に関連して確実な関係で位置付けされていなければならい。これによって粒子ビームが相応に影響される。
【００４９】
幾つかのマルチポールの装置の、特に適切な例では、１つの双極子および、この第１の双極子に関して９０°回転されたさらなる双極子が、同じプリント回路基板上に配置される。これらの２つの双極子が異なるプリント回路基板層上に配置されている場合には、これら２つは、上述のようにコイル毎に１２０°の角度にわたって延在する。なぜなら、２つの隣接並びに重畳が可能だからである。これによって、従来のコイルでは全く得られなかった、特に正確かつ効果的な領域が得られる。上述の組み合わせまたは他の組み合わせにおいて、幾つかのマルチポールコイルが配置され、例えば幾つかのプリント回路基板層にわたって分配されるか、または幾つかのマルチポールが軸方向において相互の頂上部に配置されてもよい。２つの配置の組み合わせも可能である。あらゆるケースにおいて、このようなマルチポールの相互の割り当ては有利であり、割り当ての間の顕著な角度エラーは生じない。他の容易な変形は、プリント回路基板を幾つかの層においてのみ巻くことである。これによってこのタイプの配列が得られる。
【００５０】
幾つかの異なるマルチポールコイルのこのような組み合わせは、粒子光学系において、異なる次数の種々の収差を補正するために有利に使用される。これによって、１つの補正部材を用いてほぼ全ての収差が補正される。
【００５１】
マルチポールコイルを導入することによって各粒子光学装置の構造高さがさらに増大するのを阻止するために、プリント回路基板をレンズのビーム通路開口部内に配置することができる。このタイプのマルチポールコイルは当然ながら、上流のレンズまたは下流のレンズの収差も補正することができる。
【００５２】
磁気レンズにおいては、コイルは有利には磁気ギャップとレンズ境界との間に配置される。ここではビーム通路開口部が相応に幅広くされている。これは例えば、空間要求に関して必要であれば切欠きによって可能である。従ってマルチポールコイルは、内側レンズ壁と真空管との間に収容される。マルチポールコイルを伴うプリント回路基板を当然ながら、粒子光学部材の他の凹部内に挿入することもできる。ここではプリント回路基板を、オプショナルで幾つかの層において、巻く間に陥没部内に配置することもできる。
【００５３】
粒子光学システム、例えば電子顕微鏡等のレンズにおけるこのような構造に対しては、半径方向において高さが低減されるという利点は重要である。低減された高さによってしばしば、他の場合であれば不可能な構造が可能になり、これによってこのような装置のサイズが低減される。さらに、低減された構造的な高さは、レンズの幾何学的な形状を変化させなくてよい、または僅かにだけ変化させればよいということを意味している。このようにして、エラーの新たな原因のみが回避されるのではなく、これまでは不可能であった場所においても補正処置が実行される。
【実施例】
【００５４】
本発明を以下で、図示された実施例を参照して説明する。
【００５５】
図１は、基本的な原理を説明するために、本発明の簡単な実施例を示している。それぞれ１つの巻き線７から成る２つのコイル１および２が、双極子２４を形成するために、プリント回路基板８上に配置されている。各巻き線７はプリント回路基板８上にストリップ導体９の形状で配置されており、接続部２５を介して電流によって負荷される。巻き線７は、角が丸められた長方形のウィンドウ１６を形成する。ここではウィンドウ１６の長手側１７は、虚軸１０に沿って配置されている。この軸１０は、マルチポールコイルが粒子光学系の分野で使用される場合には光軸である。プリント回路基板８は柔軟な材料から成り、円筒になるように巻かれる。これは内側は中空である。従って２つのコイル１、２は同心円状に軸１０を取り囲む。
【００５６】
図２は１つの実施例の部分的な図を示している。ここではプリント回路基板８は複数のプリント回路基板層１１、１２，１３、１４に巻かれている。これらのマルチポールコイル１、２、３、４は四極子３１を形成する。なぜなら４つのコイル１、２、３、４は虚軸１０（光軸）を中心に同心円状に配置されているからである。従って軸１０に対して直交する面１９における区分は、切断されたストリップ導体９を示している。これは軸１０に対して直交に延在している。この図は、異なるプリント回路基板層１１、１２、１３、１４の巻き線７のストリップ導体９が半径方向に正確に積み重ねられていることを示している。これは殊に、マルチポールコイル１、２、３、４が粒子光学系における収差を補正するためのものである場合に、正確なコイル幾何学的形状、ひいては正確な領域を得るために重要である。接着は正確な位置付けを保証する。
【００５７】
この図において、このタイプのマルチポールコイルの構造高さがどのように低減されるかを容易に見て取ることができる。これは殊に回路基板の４つの層の領域１１、１２、１３、１４において行われる。ここでは多数のマルチポールコイルがこの構造的な高さ、例えば六極子、八極子、十二極子内に構成される。これを、従来の巻線コイル（例えばＮｏｎｏＳにおける図に示されている。第２７頁。前掲引用文献より）と比較すると、構造的なサイズの差が、結果的に変化した幾何学的形状として非常に明確である。このようにして、より純粋なマルチポール領域がより容易に製造される。
【００５８】
図３は、巻かれて、幾つかの層１１、１２、１３、１４にされたプリント回路基板８の斜視図を示している。この例は、螺旋状配列１５内の巻き線７としてのストリップ導体９の設計を示している。螺旋状配列１５が１つだけ、例として示されている。実際にはこれらは図２の巻き線７のようにオーバーラップしている。異なるプリント回路基板層１１、１２、１３、１４の螺旋状配列１５のストリップ導体９は、貫通接続２３によって接続されている。これによって１つのコイルの全ての巻き線７が相互に連結される。マルチポール部材に属するコイルは再び相応に相互接続され、各磁界の１つの南極と１つの北極を交互に形成する。従ってこのタイプの巻かれたプリント回路基板８は、幾つかのマルチポールのコイル１、２、３、４、５、６等も含む。エッジ上で案内されている供給線３４は、１つのマルチポールのコイルを相互接続するために用いられ、また、接続部２５での１つまたは複数のマルチポールの電流負荷のためにも用いられる。巻き線７によって形成された長方形ウィンドウ１６も示されている。
【００５９】
図４はストリップ導体９を伴うプリント回路基板８の部分が示されている。従ってストリップ導体９は、プリント回路基板８の前面２０に取り付けられており、絶縁層２２によって覆われている。これに従ってストリップ導体９が、プリント回路基板８の後面２１にも配置されてよい。これは、巻き線７が２倍である、または巻き線７の螺旋状配列１５が、プリント回路基板層１１、１２、１３、１４があるように形成されるのが有利である。この場合には、絶縁層２２は、ストリップ導体９を電気的に分離させるために必要である。プリント回路基板８が巻かれている間、付加的に接着層が全表面に設けられる。これはコイルの位置付けを確かなものにし、ひいては熱の放散も改善する。従って、エアギャップの無い接続が有利である。
【００６０】
図５は、双極子２４の部分を示している。ここではプリント回路基板８は示されていない。この図は、各コイル１および２が１２０°の領域にわたって延在していることを示している。これは非常に純粋な双極子領域を形成するために使用される。この視点において、ストリップ導体９は、軸１０に直交する面１９において切断されており、巻き線中心１８が図示されている。これは、このようなシンプルな巻き線７において、ストリップ導体９の中心部に延在している。プリント回路基板（図示されていない）を巻くことによって、図示された円形アーク状のストリップ導体９が得られる。これは、軸１０の領域に最適な精度で作用する領域を形成するためにも有利である。
【００６１】
図６は軸１０に対して直交する面１９における同様の部分を示している。これは異なったプリント回路基板層１１、１２上に配置された２つの双極子２４および２４’を伴う。従って各双極子２４および２４´のコイル１および２の巻き線７のストリップ状導体９のみが示されているが、その層１１および１２を伴うプリント回路基板８は示されていない。これは、図２および３に相応して２つの層に巻かれている。これは双極子２４および２４’が、２つのプリント回路基板層１１、１２によってどのように重畳されているのかを示している。これによって従来の巻線コイルでは形成できない配列が得られる。各双極子２４および２４’のコイル１および２は当然ながら、形成された磁力を強化するために螺旋状配列としても設計可能である。従って、２つより多くのプリント回路基板双１１、１２を提供することが可能である。これによって２つの双極子２４および２４’の巻き線７’の数がさらに増大されることが保証される。
【００６２】
図７は、双極子２４または２４’のコイル配列１、２の１つの例を示している。ここでは巻き線７は螺旋状に配列１５されており、コイル１および２はプリント回路基板の前面２０上の巻き線７、１５（図７の上方領域に示されている）から形成されており、さらに付加的にプリント回路基板の後面２１上の巻き線７、１５（図７の下方領域に示されている）から形成されている。いずれにおいてもプリント回路基板８は示されていない。前面２０のプリント回路基板８に取り付けられたストリップ導体９だけが図の上方部分に示されており、プリント回路基板８の後面２１のストリップ導体９が図の下方部分に示されている。貫通接続２３が相互にＡおよびＢで接続され、図の上方領域におけるＡとＢの間で電気的な接続３５を形成する。これは象徴的に点線で示されており、図の下方領域において示された、螺旋状配列１５の巻き線７を介した接続に相応する。プリント回路基板８は、図１と相応に巻かれている。この場合には双極子２４および２４’は接続２５を介した電流によってのみ負荷され、矢印３３および３３’によって示されているように電流の流れが形成される。このように、逆に極性付けされた磁界を形成する２つのコイルが使用される。
【００６３】
図８は、コイル１、２、３および４を有するコイル装置の例を示している。これは四極子３１を形成する。相互接続が相応に変化された上述した実施例に相応する視点であるので、上方部分に示された接続３５は、プリント回路基板の後面２１上の相応する巻き線７を介して、コイル１と２の間およびコイル３と４の間にのみ延在し、プリント回路基板の前面２０の巻き線７は直接的にコイル２と３の間で接続されている。このようにしてコイル１、２、３および４は四極子３１においても相互接続されている。この結果、磁界の北極と極は交互になる。プリント回路基板８は当然ながらこの場合においても巻かれ、コイル１、２、３、４は同心円状に軸１０を取り囲む。
【００６４】
この視点も、この螺旋状配列１５が、プリント回路基板８の後面２１上の螺旋配列１５よりも多くの巻き線７を、プリント回路基板８の前面２０上に有していることを示している。その結果、プリント回路基板８がこのように巻かれ、その後面２１が内側に面し、その前面が外側に面している場合には、外側の螺旋配列１５は内側よりもより多くの巻き線７を有している。ダッシュ−点線は、各螺旋状配列１５の巻き線中心１８が巻き線７の中心にあることを示している。これは各螺旋状配列１５を形成する。これらの巻き線中心１８は次のように配置されなければならない。すなわち、それら全てが、軸１０に対して直交する面１９において半径と一致するように配置されなければならない。これはプリント回路基板８の前面２０および後面２１に対してのみ適用されるのではなく、幾つかのプリント回路基板層１１、１２，１３、１４等に対しても適用される。
【００６５】
図９は６つのコイル１、２、３、４、５、６を伴う六極子３２のコイル装置を示している。これによって巻き線７はプリント回路基板８の前面２０上の螺旋状配置１５としても（上方）、プリント回路基板８の後面２１上の螺旋状配置１５としても（下方）示されている。ここではプリント回路基板８自体は示されていない。双方向矢印は、前面２０の巻き線７のＡとＢ、ＣとＤ、ＥとＦの間の電気的接続部３５が、後面２１上の巻き線７を介して、点Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄ、ＥおよびＦに貫通接続を設けることによって実現されることを示している。その他の場合には、上述の説明が適用される。
【００６６】
図１０は、レンズ２６内の本発明のマルチポールコイル１、２、３、４、５、６の装置を示している。このレンズは磁気レンズとして設計されている。６つのコイルの列挙は当然ながら例である。あらゆる数のマルチポール部材を、上述のように配置することができる。幾つかのマルチポール部材の組み合わせでもよい。これらは有利には、レンズ２６のビーム通路開口部２７内の、磁極片３７によって形成された磁気ギャップ２８の下方に配置される。レンズ２６のハウジングが部分図で示されている。これによって、部分図でも示されている巻き線３８が鉄製閉路３９の部分図において見られる。
【００６７】
レンズ２６によって影響される電子ビーム３６の特性が示されている。本発明のマルチポールコイル１、２、３、４、５、６は非常に僅かな取り付けスペースを必要とするので、これらは、電子ビーム３６に害を与えることなくレンズ２６のビーム通路開口部３７内に直接的に配置されてもよい。またはより大きいスペースが必要される場合には、マルチポールを含むプリント回路基板８を挿入するためにビーム通路開口部２７内に切欠きが設けられる。
【００６８】
図１１は、例えばスチール管３０である、任意の粒子光学系コンポーネントにおけるこのような切欠き２９を示している。このタイプの切欠き２９は外側（図示されているように）に配置されか、またはビーム通路開口部２７の内側に、図１０のレンズ２６に相応に配置されている。従ってプリント回路基板層１１、１２、１３等はこれによってあらゆる切欠き２９に容易に挿入される。切欠き２９は、巻かれたプリント回路基板８がその上にスライディングによって取り付けられるように設計される必要はない。
【００６９】
図面は当然ながら、単に象徴的に、幾つかの実施例を示している。多くの変形が可能である。巻き線７を円形または楕円形に配置することもできる。長方形の形状も異なる位置を有していてよい。またはより複雑な配置が、より多くのマルチポールコイル１、２、３、４、５、６をより多くのプリント回路基板層１１、１２、１３、１４内に配置することによって行われてもよい。これは粒子光学系における複数の収差を補正するために使用される。使用目的に応じて、当然ながら異なったコイルが相応に相互接続されなければならない。ここでは個々のコイルの別個のコントロールさえも可能である。または、さらなる電気コンポーネントまたは電子コンポーネントを導入することによる幾つかのマルチポールコイルの相互接続も可能である。図は単に、本発明の例示的な考え提供するためのものである。
【図面の簡単な説明】
【００７０】
【図１】基本的な原理を説明するための、本発明の簡単な実施例；
【図２】巻かれて、幾つかのプリント回路基板層にされたプリント回路基板を伴う、本発明の部分図；
【図３】幾つかの層に巻かれているプリント回路基板の三次元図；
【図４】ストリップ導体を有するプリント回路基板を通る部分；
【図５】双極子の部分；
【図６】異なるプリント回路基板層内に配置されている２つの双極子の部分；
【図７】双極子のコイル配列の例；
【図８】四極子のコイル配列の例；
【図９】六極子のコイル配列の例；
【図１０】レンズ内の本発明のマルチポールコイルの配列；
【図１１】別の粒子光学コンポーネントの切欠き内
【符号の説明】
【００７１】
１、２、３、４、５、６  マルチポールコイルまたはコイル、  ７  巻き線、  ８  プリント回路基板、  ９  ストリップ導体、  １０  軸、虚軸（例えば光軸）、  １１、１２、１３、１４  プリント回路基板層、  １５  螺旋状配列、  １６  長方形のウィンドウ、  １７  ウィンドウの長手側、  １８  巻き線中心、  １９  軸に対して直交する面、  ２０  プリント回路基板の前面、  ２１  プリント回路基板の後面、  ２２  絶縁層、  ２３  貫通接続、  ２４  双極子、  ２４´  別の双極子、  ２５  電流負荷への接続、  ２６  レンズ、  ２７  レンズのビーム通路開口部、  ２８  磁気ギャップ、  ２９  切欠き、  ３０  粒子光学系コンポーネント、例えばスチール管、  ３１  四極子、  ３２  六極子、  ３３、３３´  電流方向、  ３４  供給線、  ３５  プリント回路基板の後面上の巻回部を通じた接続、  ３６  電子ビーム、  ３７  磁極片、  ３８  巻き線、  ３９  鉄製シェル、  Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄ、Ｅ、Ｆ  貫通接続
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【外国語明細書】
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