[发明专利]度量工具及侦测其中电离原子的方法与带电粒子侦测系统

权利要求书

1.一种度量工具，其特征在于，包含：

一粒子产生系统，配置以从一样品中移除一粒子；

一局部电极，配置以产生一吸引电场并将被移除的该粒子引向该局部电极的一孔径；

一粒子捕捉装置，位于该样品与该局部电极之间，其中该粒子捕捉装置的一侧壁延伸至该样品的一顶部的下方且延伸至该局部电极的一底部的上方，且该粒子捕捉装置配置以在该样品与该局部电极之间的一区域的周围产生一排斥电场并将被移除的该粒子排斥到该孔径；

一位置侦测器，配置以确定被移除的该粒子的二维位置座标与被移除的该粒子的一飞行时间；以及

一处理器，配置以基于该飞行时间来辨识被移除的该粒子。

2.根据权利要求1所述的度量工具，其特征在于，该粒子捕捉装置位于该样品与该局部电极之间，以包围该样品与该局部电极之间的该区域。

3.根据权利要求2所述的度量工具，其特征在于，该粒子捕捉装置不物理接触于该顶部与该底部。

4.根据权利要求1所述的度量工具，其特征在于，该粒子捕捉装置的该侧壁包含一固体材料、一网状材料或其组合。

5.根据权利要求1所述的度量工具，其特征在于，该粒子捕捉装置包含一导电材料。

6.根据权利要求1所述的度量工具，其特征在于，该粒子捕捉装置的该侧壁包含复数侧壁区段，该些侧壁区段是被布置成以一圆形方式或一矩形方式围绕该样品的顶部。

7.根据权利要求1所述的度量工具，其特征在于，该粒子捕捉装置位于该样品与该局部电极之间，以形成一包围区域，且其中该粒子捕捉装置包含可调节的复数侧壁区段，以基于该样品或该局部电极的一尺寸来调节该包围区域的一体积。

8.根据权利要求1所述的度量工具，其特征在于，该粒子捕捉装置的该侧壁包含一倾斜侧壁。

9.根据权利要求1所述的度量工具，其特征在于，该孔径的一直径是该样品的一基座的一半径或一宽度的10倍至200倍之间。

10.一种带电粒子侦测系统，其特征在于，包含：

一局部电极，配置以产生一吸引电场并将一带电粒子从一样品引向该局部电极的一孔径；

一加速系统，包含一第一类型加速器与一第二类型加速器，该第一类型加速器与该第二类型加速器相异，

其中，该第一类型加速器配置以将离开该局部电极的该带电粒子的一第一速度加速至一第二速度，该第二速度高于该第一速度，其中该第一类型加速器包含一线性加速器，该线性加速器配置以提供一DC电压，该DC电压介于从1kV至5000kV之间，且其中该线性加速器包含纵横比为10至1000之间的一加速管，其中纵横比是该加速管的一长度与一直径的比值，以及

其中，该第二类型加速器配置以将离开该第一类型加速器的该带电粒子的该第二速度加速至一第三速度，该第三速度高于该第二速度；

一导向系统，配置以产生一导向场并改变离开该第二类型加速器的该带电粒子的一飞行路径方向；以及

一位置侦测器，配置以侦测被移除的该带电粒子的二维位置座标与该带电粒子的一飞行时间。

11.根据权利要求10所述的带电粒子侦测系统，其特征在于，该第二类型加速器包含一循环加速器，该循环加速器配置以提供一AC电压，该AC电压的一频率介于从1MHz至500MHz之间，且其中该循环加速器包含一加速管，该加速管的一直径介于从1cm至1m之间。

12.根据权利要求10所述的带电粒子侦测系统，其特征在于，该导向系统包含一导向组件，该导向组件配置以产生一导向场。

13.根据权利要求12所述的带电粒子侦测系统，其特征在于，该带电粒子与该导向组件间的一最小距离介于从10cm至20cm之间。