[发明专利]飞行时间带电粒子光谱术

权利要求书

1.一种用于执行带电粒子光谱术的装置，包括：

- 源，用于产生沿着射束路径传播的带电粒子的脉冲射束；

- 样本保持器，用于将样本保持在所述射束路径中的照射位置处；

- 检测器装置，用于执行对穿越所述样本的带电粒子的能量区分检测，

其特征在于，在所述源与所述检测器装置之间，所述射束路径相继穿越下述各部分：

- 充能腔，用于对所述射束施加时间相关的加速场；

- 初级漂移空间；

- 所述照射位置；

- 时间聚焦腔，用于将所述射束中的能量差异转换成飞行时间差异；

- 次级漂移空间。

2.根据权利要求1所述的装置，其中，所述充能腔和所述时间聚焦腔中的至少一个包括TM₀₁₀腔。

3.根据权利要求1或2所述的装置，其中，所述检测器装置包括TM₁₁₀腔。

4.根据权利要求1或2所述的装置，其中，所述源包括TM₁₁₀腔。

5.根据权利要求1或2所述的装置，其中，直接在时间聚焦腔的上游或下游提供补充TM₀₁₀腔，并且所述补充TM₀₁₀腔被配置成产生所述时间聚焦腔中的激励的第二谐波和反转相位。

6.根据权利要求1或2所述的装置，其中，所述装置被包括在带电粒子显微镜中。

7.根据权利要求6所述的装置，其是EELS模块。

8.一种执行带电粒子光谱术的方法，包括以下步骤：

- 使用源来产生沿着射束路径传播的带电粒子的脉冲射束；

- 将样本保持在所述射束路径中的照射位置处；

- 使用检测器装置来执行对穿越所述样本的带电粒子的能量区分检测，

其特征在于以下步骤：

- 在所述照射位置的上游，使用充能腔来对所述射束施加时间相关的加速场，并且然后使该射束穿过初级漂移空间；

- 在所述照射位置的下游以及所述检测器装置的上游，使用时间聚焦腔来将所述射束中的能量差异转换成飞行时间差异，并且然后使该射束穿过次级漂移空间。

9.根据权利要求8所述的方法，其中：

- 所述样本具有作为时间的函数而改变的属性；

- 所述脉冲射束用于聚集所述样本的瞬间光谱快照的时间系列，从而捕捉所述属性的时间演变。