多極子

Multi pole

軟磁性体で作製された棒状金属に導線を巻き、それを光軸に対して複数本を放射状に配置し、対称性のある磁場を発生させる電子光学素子(図(a))。対物レンズの収差を補正するために使われる。
発生させる磁場の対称性に応じて、多極子の本数を決める。実際には、四極子(図(b))、六極子(図(c))、八極子(図(d))、十二極子(図(e))が用いられている。コイルに流す電流を制御することにより、光軸上の磁場の強さを変えることができる。
対物レンズの球面収差補正装置では、三回対称性を持つ磁場を発生させるために六極子(図(c))あるいは十二極子(図(e))を用いている。四極子(図(b))と八極子(図(d))を組み合わせた球面収差補正装置もある。
なお、対物レンズの色収差補正装置では電場を発生させるために、磁場に電位を重畳した多極子を用いている。

Schematic of magnetic pole, coil, and magnetic field [B] in Quadra-pole
Quadra-pole
Hexa-pole
Octa-pole
Dodeca-pole

The multi pole is an electron optical component for creating a symmetric magnetic field. It is used to correct the aberration of the objective lens.
The multi pole is manufactured in such a way that, soft magnetic metal rods are coiled with copper wire and are placed radially and symmetrically with respect to the optical axis of the electron beam (Fig.(a)). According to a desired symmetry of magnetic field, various multi poles are designed. That is, a quadra-pole (Fig.(b)), a hexa-pole (Fig.(c)), an octa-pole (Fig.(d)) and a dodeca-pole (Fig.(e)) are used for TEM. The strength of the magnetic field on the optical axis is varied by adjusting the current applied to the coils.
In the spherical aberration (Cs) corrector for the objective lens, a hexa-pole (Fig.(c)) or a dodeca-pole (Fig.(e)) is used to generate a three-fold symmetric magnetic field. There is also a Cs corrector composed of a quadra-pole (Fig.(b)) and an octa-pole (Fig.(d)).
It is noted that, in the chromatic aberration (Cc) corrector for the objective lens, a multi pole where an electric field is superposed on a magnetic field is used.