주사 전자 현미경 등 단일 전자빔 장치의 플럭스를 향상시키기 위해 쇼트키 캐소드 기반의 다중 빔 전자원 시스템을 개발하였으며, 콜리메이션 렌즈, 빔 분할판 및 미세 배열 정전 렌즈의 설계 방법과 제작 공정을 연구하였다. 쇼트키 캐소드 발광 특성에 따라 정전 콜리메이션 렌즈를 설계하고, 콜리메이션 된 빔의 전자 광학 성능을 시뮬레이션하였다. MEMS 가공 공정을 기반으로 3×3 및 10×10 다공 배열 빔 분할판을 제작하였으며, 다공 다층 장치 조립 시스템을 개발하고 미세 배열 정전 렌즈의 고정밀 조립을 실현하였다; 다중 빔 전자원 테스트 플랫폼을 구축하고 다중 빔 전자원의 콜리메이션, 빔 분할 및 집광 성능을 검증하였다. 결과는 다중 빔 전자원의 콜리메이션 빔 범위가 600 μm이며, 콜리메이션 범위 내 빔 밀도는 4.11 A/m², 균일도는 6.06%임을 보여준다; 3×3 빔 분할 및 크기 조절이 가능하며, 집광된 하위 빔의 빔 점 평균 직경은 5.32 μm, 점 직경 균일도는 5.91%, 빔 강도 균일도는 4.36%, 간격 균일도는 3.06%로 다중 전자빔 장치 설계 요구를 충족한다.

전자광학; 다중 빔 전자원; 쇼트키 방출; 콜리메이션 렌즈; 미세 배열 단일 전위 렌즈