Um den Durchsatz von Raster-Elektronenmikroskopen wie leistungsstarken Einzelstrahl-Elektronenstrahlgeräten zu erhöhen, wurde ein System für eine Mehrfach-Elektronenstrahlquelle auf Basis einer Kathoden-Laserentladungsröhre entwickelt. Es wurden Entwurfs- und Herstellungsmethoden für die Strahlablenkungsoptik, den Strahlteiler und die Mikromatrix-Elektrostatische Linse untersucht. Die Strahlablenkungsoptik wurde auf Basis der Emissionscharakteristik der Kathoden-Laserentladungsröhre entworfen und die elektronenoptische Leistung des Ablenkstrahls simuliert berechnet. Durch die MEMS-Technologie wurde die Herstellung eines 3×3 und 10×10 Mehrloch-Strahlteilers erreicht, ein Montagesystem für Mehrloch-Vorrichtungen entwickelt und die präzise Montage der Mikromatrix-Elektrostatischen Linse realisiert; ein Teststand für Mehrfach-Elektronenstrahlquellen wurde aufgebaut und die Ablenkung, Aufteilung und Fokussierung der Mehrstrahl-Elektronenquelle überprüft. Die Ergebnisse zeigen: Der Ablenkstrahlbereich der Mehrfach-Elektronenstrahlquelle beträgt 600 µm, die Strahldichte innerhalb des Ablenkbereichs beträgt 4,11 A/m2, die Gleichmäßigkeit beträgt 6,06% ; eine Aufteilung 3×3 und verstellbar wurde realisiert, der mittlere Durchmesser des Strahlspots nach Fokussierung beträgt 5,32 µm, die Gleichmäßigkeit des Strahlspotdurchmessers beträgt 5,91%, die Gleichmäßigkeit der Strahlintensität beträgt 4,36%, die Gleichmäßigkeit des Abstands beträgt 3,06%, was den Anforderungen an das Design von Mehrfach-Elektronenstrahlgeräten entspricht.

Elektronenoptik; Mehrfach-Elektronenstrahlquelle; Kathoden-Laserentladungsröhre; Strahlablenkungsoptik; Mikromatrix-Elektrostatische Linse