生成帶電粒子渦旋波的制作方法
【專利摘要】一種用于向沿帶電粒子束發(fā)生裝置中的軸(105)傳播的帶電粒子波施加軌道角動(dòng)量的設(shè)備(100)，所述設(shè)備包括：包括繞所述軸(105)安排的多個(gè)在角度上間隔開的多個(gè)電導(dǎo)體(112)的第一導(dǎo)電元件(110)；第二導(dǎo)電元件(120)，其中所述第一導(dǎo)電元件(110)和所述第二導(dǎo)電元件(120)沿所述軸(105)的方向間隔開，并且其中所述第一導(dǎo)電元件(110)和所述第二導(dǎo)電元件(120)適于透射沿所述軸(105)傳播的帶電粒子波；以及用于在所述第一導(dǎo)電元件(110)和所述第二導(dǎo)電元件(120)上提供電勢(shì)差的連接裝置(130)。所述連接裝置(130)適于向所述多個(gè)在角度上間隔開的電導(dǎo)體(112)提供電勢(shì)，以在所述帶電粒子波沿所述軸(105)傳送時(shí)感應(yīng)出所述帶電粒子波的相位的角梯度，其中所述電勢(shì)沿所述軸(105)的投影根據(jù)相對(duì)于所述軸(105)的角位置而變化。
【專利說明】生成帶電粒子渦旋波

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及帶電粒子束操縱領(lǐng)域。更具體地，它涉及用于向帶電粒子束（例如，電 子顯微鏡學(xué)中使用的電子束）施加軌道角動(dòng)量的方法和系統(tǒng)。

【背景技術(shù)】
[0002] 物理教科書中遇到的大多數(shù)波現(xiàn)象考慮平面波和球面波，這兩者的共同點(diǎn)是它們 的波前都形成空間中的分開的位面。然而，在理論上可存在不同拓?fù)涞牟?。一種有趣類型 的這種波是所謂的渦旋波，它們也被稱為具有拓?fù)潆姾傻牟ɑ蚓哂邢辔黄纥c(diǎn)的波。
[0003] 渦旋波首先是在無線電波中發(fā)現(xiàn)的，并隨后在光學(xué)器件中得到許多應(yīng)用。這樣的 波攜帶每初級(jí)粒子mi.的軌道角動(dòng)量（0ΑΜ)，其中拓?fù)潆姾蒻是非零整數(shù)，例如+1或-1。軌 道角動(dòng)量取決于電磁場(chǎng)的空間分布，即由該波的渦旋度攜帶，并不同于可歸因于極化的角 動(dòng)量。
[0004] 渦旋波用于諸如量子信息、納米操縱和天體物理學(xué)等應(yīng)用中。渦旋波已從不同類 型的波（諸如無線電波、聲波和X射線波）中得到。最近，電子渦旋束也已被產(chǎn)生。電子波 通常在透射電子顯微鏡中使用，因?yàn)樗鼈兊亩滩ㄩL(zhǎng)（例如具有皮米量級(jí)）對(duì)于幾百keV(千 電子伏）的動(dòng)能而言是有利的。加速電子的該較小的波長(zhǎng)使得它們成為創(chuàng)建原子大小的渦 旋波的理想候選。此外，電子是帶電粒子，并且因此除了每電子M/Ι的軌道角動(dòng)量外還攜帶 每電子πιμ Β的磁矩。0ΑΜ與磁力的這種聯(lián)系使得它們成為探查與它們相互作用的材料的磁 狀態(tài)的理想候選。結(jié)合可獲得的小波長(zhǎng)，這可造成對(duì)材料的原子分辨率磁映射。
[0005] 電子渦旋束的一個(gè)應(yīng)用可在電子能量損失光譜學(xué)（EELS)的領(lǐng)域中找到。EELS是 透射電子顯微鏡學(xué)中用來測(cè)量快速電子在材料中非彈性地散射時(shí)的能量損失的光譜技術(shù)。 能量損失譜包含與材料中的原子類型、其化學(xué)鍵合、電子狀態(tài)及其化合價(jià)有關(guān)的信息。EELS 的一個(gè)引人注目的特征是它可用低于li的空間分辨率來獲得。已進(jìn)行了原子分辨率EELS 實(shí)驗(yàn)，這些實(shí)驗(yàn)逐原子地示出給定材料的構(gòu)成。這在接近材料中的界面和缺點(diǎn)時(shí)尤其引人 注意。
[0006] 通過使用渦旋束，EELS中的可用信息可被擴(kuò)展為包括磁信息，因?yàn)榭偨莿?dòng)量的守 恒可影響管控EELS中的可能激勵(lì)的偶極選擇規(guī)則。例如，對(duì)于鐵磁Fe和Co,可獲得與通常 從X射線磁手性二向色性（XCMD)中獲得的光譜類似的光譜。XMCD利用各圓極化X射線中 的吸收差異，而具有渦旋電子束的EELS可以用電子束（攜帶m= 1的電子波）來創(chuàng)建相同 的傳入角動(dòng)量。然而，電子束具有優(yōu)于X射線的可達(dá)成原子分辨率的優(yōu)點(diǎn)，如通常在透射電 子顯微鏡學(xué)中證明的。
[0007] 應(yīng)注意，在EELS中，提供磁信息的技術(shù)已經(jīng)可用，其名稱為能量損失磁手性二向 色性（EMCD)。EMCD基于帶有非彈性散射的晶體對(duì)Bragg散射電子束的干擾。在具有良好 定義的晶體取向和厚度的情況下，也可獲得非常接近于XMCD的光譜。然而，對(duì)厚度和取向 的精確控制限制了其中可以使用EMCD的應(yīng)用的范圍。此外，EMCD在根本上被限于大于幾 晶胞（例如，2 nm)的空間分辨率，因?yàn)閺椥匝苌湓趧?chuàng)建該信號(hào)時(shí)是必需的。此外，本技術(shù)的 信噪比相對(duì)低。另一方面，渦旋電子束可對(duì)于最大空間分辨率沒有基本限制（波長(zhǎng)除外）， 晶體的取向不起重要作用，因?yàn)楦蓴_是由該波束的渦旋性引起的而非由Bragg散射引起， 并且相對(duì)較大的信噪比可被達(dá)成。
[0008] 本領(lǐng)域中已知用于產(chǎn)生電子渦旋波的方法，這些方法使用全息重構(gòu)技術(shù)。這樣的 方法通過用平面電子參考束照亮計(jì)算機(jī)計(jì)算得到的光柵結(jié)構(gòu)以獲得具有預(yù)定義相位的波 來工作。該光柵通常通過使用聚焦離子束儀器（FIB)從薄金屬片切割，例如幾百mn厚度的 Pt。這樣的光柵的示例在圖1中示出，其中可以看到叉狀間斷，這對(duì)于這樣的光柵而言是典 型的。這是一種容易再現(xiàn)的方法，并且原則上，用于任何m值的光柵可以用這一方法來生 產(chǎn)。然而，這一方法具有該光柵同時(shí)產(chǎn)生三個(gè)輸出波束的缺點(diǎn)，如圖2中描繪的遠(yuǎn)場(chǎng)中的從 這樣的光柵獲得的電子強(qiáng)度所示：感興趣的渦旋波、參考波束、以及感興趣的渦旋波的復(fù)共 軛（即，相反旋向性的渦旋波）。這意味著可用的總電子電流分布在這三個(gè)波束上。此外， 該光柵通?？赡苤煌干潆娮拥募s50%，這進(jìn)一步將感興趣的渦旋束中的可用電流降低到例 如最大為總電流的1/8。大電流可例如對(duì)于獲得高信噪比而言是重要的。因?yàn)檫@三個(gè)波束 分量是同時(shí)存在的，所以可能難以隔離來自感興趣的渦旋波的信號(hào)。用只選擇感興趣的波 束的其他孔徑克服這一缺點(diǎn)是可能的，但這些具有其他缺點(diǎn)。
[0009] 本領(lǐng)域中已知的用于產(chǎn)生渦旋電子束的另選方法可以使用相位光柵，它類似于用 于光子的相位光柵，但對(duì)于電子而言，光柵基板必須極其薄（例如，小于l〇〇nm)以產(chǎn)生2H 的相移。這意味著這樣的光柵上的污染物可使其功能隨時(shí)間惡化，因?yàn)橄辔粚⒆兓?，但這可 能通過加熱或在更好的真空條件下工作來解決。
[0010] 帶電粒子（如電子）在穿過具有靜電勢(shì)的受限空間區(qū)域時(shí)經(jīng)歷相移。這樣的相移 方法在本領(lǐng)域中是已知的，在例如Boersch相位片中。這樣的片通常包括單個(gè)靜電透鏡， 該靜電透鏡可使電子束的中心部分的相位相對(duì)于該電子束的遠(yuǎn)端部分（即，遠(yuǎn)離光軸的部 分）移動(dòng)。這一技術(shù)基于產(chǎn)生靜電'單透鏡'，它可包括3個(gè)金屬片的堆疊，其中中心片可 保持在預(yù)定電壓電勢(shì)V，而上片和下片保持在參考接地電勢(shì)GND。此外，這些金屬片通常由 絕緣層分開。還可提供中心孔，例如繞光軸同軸地對(duì)齊，以允許電子穿過。制造這樣的相位 片以供應(yīng)用于電子顯微鏡學(xué)中的方法在本領(lǐng)域中是已知的，例如基于聚焦離子束的旋轉(zhuǎn)運(yùn) 動(dòng)。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0011] 本發(fā)明的目標(biāo)是提供用于提供帶電粒子渦旋束的良好且高效的裝置和方法。
[0012] 本發(fā)明的各實(shí)施例的優(yōu)點(diǎn)是可以提供隔離的帶電粒子渦旋波，例如參考波可被轉(zhuǎn) 換成渦旋波而不生成次級(jí)波。
[0013] 本發(fā)明的各實(shí)施例的優(yōu)點(diǎn)是可獲得具有聞粒子電流的禍旋波。
[0014] 本發(fā)明的各實(shí)施例的優(yōu)點(diǎn)是用于提供帶電粒子渦旋波的裝置可被高效地且成本 高效地制造。
[0015] 本發(fā)明的各實(shí)施例的優(yōu)點(diǎn)是可提供一種用于產(chǎn)生帶電粒子渦旋波的設(shè)備，該設(shè)備 可容易地安裝在現(xiàn)有裝備（例如，電子顯微鏡）中。本發(fā)明的各實(shí)施例的又一優(yōu)點(diǎn)是現(xiàn)有 系統(tǒng)的這樣的附件可按成本高效的方式來產(chǎn)生，同時(shí)相當(dāng)?shù)靥岣咴撓到y(tǒng)能力。
[0016] 本發(fā)明的各實(shí)施例的優(yōu)點(diǎn)是可提供具有可調(diào)諧的軌道角動(dòng)量的渦旋波，例如軌道 角動(dòng)量可由外部信號(hào)控制。本發(fā)明的各實(shí)施例的又一優(yōu)點(diǎn)是可提供具有可被快速更改的軌 道角動(dòng)量的渦旋波，例如軌道角動(dòng)量允許快速的計(jì)算機(jī)控制的切換。
[0017] 上述目的通過根據(jù)本發(fā)明的方法和設(shè)備來實(shí)現(xiàn)。
[0018] 在第一方面，本發(fā)明提供用于向沿帶電粒子束發(fā)生裝置中的軸傳播的帶電粒子波 施加軌道角動(dòng)量的設(shè)備。這一設(shè)備包括第一導(dǎo)電元件，所述第一導(dǎo)電元件包括繞所述軸安 排的多個(gè)在角度上間隔開的電導(dǎo)體。該設(shè)備還包括第二導(dǎo)電元件，其中所述第一導(dǎo)電元件 和所述第二導(dǎo)電元件沿所述軸的方向間隔開，并且其中所述第一導(dǎo)電元件和所述第二導(dǎo)電 元件適于透射沿所述軸傳播的帶電粒子波。所述設(shè)備還包括用于在所述第一導(dǎo)電元件和所 述第二導(dǎo)電元件上提供電勢(shì)差的連接裝置，其中所述連接裝置適于向所述多個(gè)在角度上間 隔開的電導(dǎo)體提供電勢(shì)，以在所述帶電粒子波沿所述軸傳送時(shí)感應(yīng)出所述帶電粒子波的相 位的角梯度。這一電勢(shì)沿所述軸的投影根據(jù)相對(duì)于所述軸的角位置而變化。
[0019] 在根據(jù)本發(fā)明的各實(shí)施例的設(shè)備中，帶電粒子波的相位的角梯度可基本上等于每 單位角的整數(shù)相移。
[0020] 在根據(jù)本發(fā)明的各實(shí)施例的設(shè)備中，連接裝置可包括用于接收外部提供的電壓的 電壓端、接地端、以及串聯(lián)連接在電壓端和接地端之間以形成電壓源電阻串的多個(gè)電阻元 件。每一在角度上間隔開的電導(dǎo)體可連接到所述電壓源電阻串的對(duì)應(yīng)一檔。本發(fā)明的各實(shí) 施例的優(yōu)點(diǎn)可以是可提供用于提供繞靜電勢(shì)的軸的角變化的高效裝置。
[0021] 在根據(jù)本發(fā)明的各實(shí)施例的設(shè)備中，可向第一導(dǎo)電元件提供至少第一孔徑，且可 向第二導(dǎo)電元件提供至少第二孔徑。所述或每一第一孔徑或者所述或每一第二孔徑可基本 上沿所述軸對(duì)齊，以允許沿所述軸傳播的帶電粒子波的透射。
[0022] 在根據(jù)本發(fā)明的各實(shí)施例的設(shè)備中，所述至少第一孔徑可包括在所述多個(gè)在角度 上間隔開的電導(dǎo)體中的每一個(gè)中提供的孔徑。本發(fā)明的各實(shí)施例的優(yōu)點(diǎn)可以是可通過電勢(shì) 根據(jù)相關(guān)于中心軸的角位置變化的簡(jiǎn)單且高效的裝置來提供基本上同質(zhì)的靜電勢(shì)的局部 區(qū)域。
[0023] 此外，一種根據(jù)本發(fā)明的各實(shí)施例的設(shè)備可包括用于將所述第一導(dǎo)電元件和所述 第二導(dǎo)電元件間隔開的第一電絕緣間隔件。本發(fā)明的各實(shí)施例的優(yōu)點(diǎn)可以是可提供穩(wěn)健且 機(jī)械穩(wěn)定的設(shè)備。
[0024] 此外，一種根據(jù)本發(fā)明的各實(shí)施例的設(shè)備可包括第三導(dǎo)電元件，所述第三導(dǎo)電元 件適于透射沿所述軸傳播的帶電粒子波，并且被安排成使得所述第一導(dǎo)電元件與所述第二 導(dǎo)電元件和所述第三導(dǎo)電元件沿所述軸的方向間隔開且被定位在所述第二導(dǎo)電元件和所 述第三導(dǎo)電元件之間。本發(fā)明的各實(shí)施例的優(yōu)點(diǎn)可以是可提供電屏蔽的設(shè)備，該設(shè)備例如 可通過帶電粒子波來高效地轉(zhuǎn)移存放在所述設(shè)備中的電荷。
[0025] 在根據(jù)本發(fā)明的各實(shí)施例的設(shè)備中，所述連接裝置可適用于向所述第二導(dǎo)電元件 和/或所述第三導(dǎo)電元件提供接地電壓。
[0026] 此外，一種根據(jù)本發(fā)明的各實(shí)施例的設(shè)備可包括用于將所述第一導(dǎo)電元件和所述 第三導(dǎo)電元件間隔開的第二電絕緣間隔件。
[0027] 此外，一種根據(jù)本發(fā)明的各實(shí)施例的設(shè)備可包括用于控制通過所述連接裝置提供 給所述在角度上間隔開的多個(gè)電導(dǎo)體的電勢(shì)的控制器。
[0028] 在根據(jù)本發(fā)明的各實(shí)施例的設(shè)備中，帶電粒子波可以是電子波。
[0029] 在第二方面，本發(fā)明提供一種用于向帶電粒子波施加軌道角動(dòng)量的方法。這一方 法包括以下步驟：獲得沿波束軸在波束中傳播的帶電粒子波以及在這一帶電粒子波中提供 基本上沿所述波束軸定向的電勢(shì)差。這一電勢(shì)差根據(jù)相對(duì)于所述波束軸的角位置而變化， 以感應(yīng)出所述帶電粒子波的相位的角梯度。
[0030] 在根據(jù)本發(fā)明的各實(shí)施例的方法中，角梯度可基本上等于每單位角的整數(shù)相移。
[0031] 本發(fā)明還可提供用于對(duì)對(duì)象進(jìn)行成像的方法，該方法可包括：使用根據(jù)本發(fā)明的 各實(shí)施例的方法來向帶電粒子波施加軌道角動(dòng)量，使帶電粒子波撞擊該對(duì)象，在與該對(duì)象 相互作用后獲得帶電粒子波的檢測(cè)數(shù)據(jù)，并考慮該檢測(cè)數(shù)據(jù)確定與該對(duì)象有關(guān)的信息。
[0032] 在根據(jù)本發(fā)明的各實(shí)施例的方法中，這一檢測(cè)數(shù)據(jù)可包括作為波長(zhǎng)的函數(shù)的能量 分布。
[0033] 本發(fā)明還提供根據(jù)本發(fā)明的各實(shí)施例的方法在電子顯微鏡學(xué)中的使用。
[0034] 在第三方面，本發(fā)明提供用于獲得電子顯微圖像的電子顯微鏡。該電子顯微鏡包 括用于生成電子束的電子源，以及根據(jù)本發(fā)明的各實(shí)施例的用于向所述電子束施加軌道角 動(dòng)量的設(shè)備。
[0035] 在所附獨(dú)立和從屬權(quán)利要求中陳述了本發(fā)明的具體和優(yōu)選方面。來自從屬權(quán)利要 求的特征在適當(dāng)時(shí)可與獨(dú)立權(quán)利要求的特征組合，且可與其他從屬權(quán)利要求的特征組合， 而不僅如權(quán)利要求中顯式陳述的那樣。
[0036] 參考以下描述的實(shí)施例，本發(fā)明的這些以及其他方面將是顯而易見的且得以說 明。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0037] 圖1示出用于向平面電子波施加軌道角動(dòng)量的現(xiàn)有技術(shù)光柵。
[0038] 圖2示出從圖1所示的現(xiàn)有技術(shù)光柵中獲得的遠(yuǎn)場(chǎng)電子密度。
[0039] 圖3示出根據(jù)本發(fā)明的各實(shí)施例的設(shè)備的概覽。
[0040] 圖4示出根據(jù)本發(fā)明的第一實(shí)施例的第一導(dǎo)電兀件。
[0041 ] 圖5示出根據(jù)本發(fā)明的第二實(shí)施例的第一導(dǎo)電兀件。
[0042] 圖6示出根據(jù)本發(fā)明的各實(shí)施例的第二導(dǎo)電元件。
[0043] 圖7示出根據(jù)本發(fā)明的各實(shí)施例的示例性方法。
[0044] 圖8是根據(jù)本發(fā)明的一實(shí)施例的透射電子顯微鏡的示意表示。
[0045] 附圖僅僅是示例性的而非限制性的。在附圖中，出于說明的目的，一些元件的尺寸 可被夸大且不按比例地繪制。
[0046] 權(quán)利要求書中的任何附圖標(biāo)記不應(yīng)當(dāng)被解釋為限制范圍。
[0047] 在不同附圖中，相同參考標(biāo)記指示相同或相似元件。

【具體實(shí)施方式】
[0048] 將針對(duì)具體實(shí)施例且參考特定附圖來描述本發(fā)明，但是本發(fā)明不限于此而僅由權(quán) 利要求書定義。所描述的附圖只是示意性的和非限制性的。在附圖中，出于說明的目的，一 些元件的尺寸可被夸大且不按比例地繪制。尺寸和相對(duì)尺寸并不對(duì)應(yīng)于為實(shí)踐本發(fā)明的實(shí) 際再現(xiàn)。
[0049] 此外，在說明書和權(quán)利要求書中，術(shù)語"第一"、"第二"等用于在類似元素之間進(jìn)行 區(qū)分，而并不一定用于描述時(shí)間順序、空間順序、等級(jí)排序、或者任何其他方式的順序。應(yīng)理 解，如此使用的術(shù)語在適當(dāng)情況下是可互換的，且本文中所描述的本發(fā)明的實(shí)施例能以不 同于本文所描述或示出的其它順序操作。
[0050] 此外，說明書和權(quán)利要求書中的術(shù)語在......之上、在 之下等等被用于描述目 的，而不一定用于描述相對(duì)位置。應(yīng)理解，如此使用的術(shù)語在適當(dāng)情況下是可互換的，且本 文中所描述的本發(fā)明的實(shí)施例能以不同于本文所描述或示出的其它取向操作。
[0051] 應(yīng)注意，在權(quán)利要求中使用的術(shù)語"包括"不應(yīng)當(dāng)被解釋為受限于下文中列出的含 義；它不排除其它元件或步驟。因此它應(yīng)當(dāng)被解讀為指定所述特征、整數(shù)、步驟或部件如所 述及的存在，但不排除一個(gè)或多個(gè)其它特征、整數(shù)、步驟或部件或其群組的存在或添加。因 此，措詞"一種包括裝置A和B的設(shè)備"的范圍不應(yīng)當(dāng)被限定于僅由組件A和B構(gòu)成的設(shè)備。 這意味著該設(shè)備與本發(fā)明有關(guān)的唯一相關(guān)組件是A和B。
[0052] 在本說明書通篇中對(duì)"一個(gè)實(shí)施例"或"一實(shí)施例"的引用意味著結(jié)合該實(shí)施例描 述的特定特征、結(jié)構(gòu)或特性包括在本發(fā)明的至少一個(gè)實(shí)施例中。因此，在本說明書通篇中的 各個(gè)位置中短語"在一個(gè)實(shí)施例中"或"在一實(shí)施例中"的出現(xiàn)不一定全都指的是同一實(shí)施 例，但是可以是指同一實(shí)施例。此外，在一個(gè)或多個(gè)實(shí)施例中，如本領(lǐng)域普通技術(shù)人員根據(jù) 本公開內(nèi)容顯而易見的是，特定特征、結(jié)構(gòu)或特性可以任何適當(dāng)?shù)姆绞浇M合。
[0053] 類似地，應(yīng)當(dāng)理解的是，在本發(fā)明的示例實(shí)施例的描述中，本發(fā)明的各個(gè)特征有時(shí) 在單個(gè)實(shí)施例、附圖及其描述中被組合到一起，以將本公開內(nèi)容連成整體，并幫助理解各個(gè) 發(fā)明方面中的一個(gè)或多個(gè)方面。然而，本公開的方法不應(yīng)被解讀為反映所要求保護(hù)的發(fā)明 需要比在每一權(quán)利要求中明確表述的特征更多的特征的意圖。相反，如所附權(quán)利要求書所 反映的，各發(fā)明性方面在于比以上公開的單個(gè)實(shí)施例的所有特征要少的特征。因此，隨詳細(xì) 描述所附的權(quán)利要求在此明確地被納入到此詳細(xì)描述中，其中每個(gè)權(quán)利要求自行作為本發(fā) 明的單獨(dú)實(shí)施例。
[0054] 此外，盡管此處描述的一些實(shí)施例包括其他實(shí)施例中所包括的一些特征但沒有其 他實(shí)施例中包括的其他特征，但是不同實(shí)施例的特征的組合意圖落在本發(fā)明的范圍內(nèi)，并 且形成如本領(lǐng)域技術(shù)人員所理解的不同實(shí)施例。例如，在所附的權(quán)利要求書中，所要求保護(hù) 的實(shí)施例中的任何實(shí)施例均可以任何組合來使用。
[0055] 在本文提供的描述中，陳述了眾多具體細(xì)節(jié)。然而，應(yīng)當(dāng)理解，可以在不具有這些 具體細(xì)節(jié)的情況下實(shí)施本發(fā)明的各實(shí)施例。在其它實(shí)例中，未詳細(xì)示出眾所周知的方法、結(jié) 構(gòu)以及技術(shù)，以免混淆對(duì)本描述的理解。
[0056] 在本發(fā)明的各實(shí)施例中，在對(duì)帶電粒子波的軌道角動(dòng)量進(jìn)行引用時(shí)，是對(duì)由帶電 粒子波攜帶的角動(dòng)量進(jìn)行引用，而不是引用帶電粒子的固有角動(dòng)量（即由自旋極化攜帶的 角動(dòng)量）。攜帶這樣的軌道角動(dòng)量的波束也被稱為渦旋波、具有螺旋波前的波、具有相位奇 點(diǎn)的波以及攜帶拓?fù)潆姾傻牟?。這些帶電粒子可以是帶電基本粒子（例如電子或質(zhì)子）或 展現(xiàn)共軛波粒二象性的復(fù)合粒子（例如，離子）。在本描述中，為簡(jiǎn)明起見，對(duì)電子進(jìn)行了 引用，但應(yīng)當(dāng)明白，本發(fā)明的各實(shí)施例可等效地很好地適用于其他類型的帶電粒子，如強(qiáng)子 (例如，質(zhì)子或離子），如本領(lǐng)域技術(shù)人員將顯而易見的。這些其他類型的帶電粒子的進(jìn)一 步考慮，例如涉及這些粒子的特定靜止質(zhì)量、能量和/或電荷，可被納入考慮以簡(jiǎn)化實(shí)踐， 如本領(lǐng)域技術(shù)人員將容易理解的。
[0057] 在第一方面，本發(fā)明涉及用于向沿帶電粒子束發(fā)生裝置中的軸傳播的帶電粒子波 施加軌道角動(dòng)量的設(shè)備。這樣的帶電粒子波可包括具有基本平面波前的波束（例如，平面 電子束）。具體而言，帶電粒子束發(fā)生裝置可以是電子顯微鏡，例如透射電子顯微鏡或掃描 電子顯微鏡或聚焦尚子束發(fā)生器。根據(jù)本發(fā)明的第一方面的各實(shí)施例的這一設(shè)備包括弟 一導(dǎo)電元件和第二導(dǎo)電元件，該第一導(dǎo)電元件包括繞軸安排的多個(gè)在角度上間隔開的電導(dǎo) 體。第一和第二導(dǎo)電元件沿該軸的方向間隔開。第一和第二導(dǎo)電元件還適于傳送沿該軸 傳播的帶電粒子波。該設(shè)備還包括用于在所述第一和第二導(dǎo)電元件上提供電勢(shì)差的連接裝 置，其中這一連接裝置適于向多個(gè)在角度上間隔開的電導(dǎo)體提供電勢(shì)。這一電勢(shì)沿所述軸 的投影根據(jù)相對(duì)于所述軸的角位置而變化，例如使得可以提供所述第一和第二導(dǎo)電元件之 間的電勢(shì)差相對(duì)于繞所述軸的角位置的角梯度。具體而言，所述連接裝置適于向所述多個(gè) 在角度上間隔開的電導(dǎo)體提供電勢(shì)以在所述帶電粒子波沿所述軸傳送時(shí)感應(yīng)出所述帶電 粒子波的相位的角梯度。
[0058] 作為說明，本發(fā)明的各實(shí)施例不限于此，將參考指示根據(jù)本發(fā)明的一實(shí)施例的示 例性設(shè)備或其組件的圖3到圖6進(jìn)一步描述多個(gè)標(biāo)準(zhǔn)和可任選特征。
[0059] 在圖3中，示出了根據(jù)本發(fā)明的這一第一方面的各實(shí)施例的設(shè)備1〇〇的示意概覽。 設(shè)備100包括第一導(dǎo)電元件110。這一第一導(dǎo)電元件110包括繞軸105安排的多個(gè)在角度 上間隔開的電導(dǎo)體112,例如如在圖4和5中所示。設(shè)備100還包括第二導(dǎo)電元件120,例如 如在圖6中所示。在角度上間隔開的電導(dǎo)體112可在軸向上朝軸105延伸，例如從環(huán)繞軸 105的輪緣結(jié)構(gòu)延伸。在角度上間隔開的電導(dǎo)體112可結(jié)合第二導(dǎo)電元件120來動(dòng)作以電 容性地存儲(chǔ)電荷，例如以生成多個(gè)靜電場(chǎng)，每一靜電場(chǎng)具有在軸105的方向上取向的顯著 分量。在角度上間隔開的電導(dǎo)體112的數(shù)量?jī)?yōu)選地足夠大以提供對(duì)全環(huán)的足夠采樣，例如 以45°間隔開的8個(gè)導(dǎo)體。然而，少至2個(gè)在角度上間隔開的電導(dǎo)體112(例如，每一個(gè)導(dǎo) 體繞軸105覆蓋大約180° (例如每一個(gè)導(dǎo)體形成178°的楔形?。┛勺阋陨蓽u旋波。 在具有少至2個(gè)在角度上間隔開的電導(dǎo)體112的實(shí)施例中，散光可對(duì)渦旋波的生成作出貢 獻(xiàn)。在其他實(shí)施例中，10個(gè)以上在角度上間隔開的電導(dǎo)體112可被使用，例如30個(gè)在角度 上間隔開的電導(dǎo)體或甚至100個(gè)在角度上間隔開的電導(dǎo)體112可被使用。本領(lǐng)域技術(shù)人員 將顯而易見的是，最大數(shù)量的在角度上間隔開的電導(dǎo)體112可僅受被用于制造的方法可達(dá) 到的分辨率的限制。
[0060] 盡管較大數(shù)量的在角度上間隔開的電導(dǎo)體112可以提供由這些電導(dǎo)體112在繞軸 大約360°上生成的靜電場(chǎng)的平滑角梯度的較佳近似，但電導(dǎo)體112也可吸收或部分衰減 沿軸105定向的帶電粒子波。由此，在角度上間隔開的電導(dǎo)體112的數(shù)量（例如，8個(gè)這樣 的導(dǎo)體）可被確定為帶電粒子波透射與靜電場(chǎng)平滑度之間的折中。
[0061] 第一和第二導(dǎo)電元件110、120沿軸105的方向間隔開。在參考電壓（例如接地電 壓）被施加到第二導(dǎo)電元件120,且一系列根據(jù)相對(duì)于軸105的角位置而增加的電壓被施加 到在角度上間隔開的電導(dǎo)體112時(shí)，每一電導(dǎo)體112可以與第二導(dǎo)電元件120協(xié)作地作為 沿軸1〇 5傳播（例如垂直于第一和第二導(dǎo)電元件110U20傳播）的帶電粒子波上的靜電透 鏡。每一靜電透鏡可向帶電粒子波的局部部分（例如，相對(duì)于軸105的角扇區(qū)）施加相移， 例如與第二導(dǎo)電元件120和電導(dǎo)體112之間的電勢(shì)差成比例的相移。
[0062] 第一和第二導(dǎo)電元件110、120還適于傳送沿軸105傳播的帶電粒子波。可以向 第一導(dǎo)電元件110提供至少第一孔徑114且可以向第二導(dǎo)電元件120提供至少第二孔徑 124。第一一個(gè)或多個(gè)孔徑或者第二一個(gè)或多個(gè)孔徑可基本上沿軸105對(duì)齊，以允許沿這一 軸1〇 5傳播的帶電粒子波的透射。例如，第一一個(gè)或多個(gè)孔徑114以及第二一個(gè)或多個(gè)孔徑 1M可以允許帶電粒子穿過，同時(shí)阻止或強(qiáng)烈衰減預(yù)定目標(biāo)區(qū)域外部的入射帶電粒子。具體 而言，這些孔徑可以提供成像裝置（例如，電子顯微鏡）中的成像孔徑的功能。
[0063] 在一個(gè)實(shí)施例中，至少一個(gè)第一孔徑114可包括多個(gè)孔徑，例如在多個(gè)在角度上 間隔開的電導(dǎo)體112中的每一個(gè)中提供的孔徑，如在圖5中所示。在這樣的實(shí)施例中，在角 度上間隔開的電導(dǎo)體112可以例如在形狀上基本上是三角形的，具有朝軸1〇5定向的角。這 一三角形的中心區(qū)域可具有在其中提供的孔，使得帶電粒子波可穿過由這樣的孔形成的孔 徑。這樣的三角形導(dǎo)體與第二導(dǎo)電元件120之間的電勢(shì)差所形成的靜電場(chǎng)可以是同質(zhì)的， 并且在這一孔徑所提供的開口和第二導(dǎo)電元件120中的對(duì)應(yīng)孔徑上基本上是均勻的，例如 在弱透鏡近似中。
[0064] 在另一實(shí)施例中，如圖4所示，在角度上間隔開的電導(dǎo)體112可包括從外圍輪緣朝 軸105延伸的加長(zhǎng)矩形導(dǎo)體?？稍谶@樣的加長(zhǎng)矩形導(dǎo)體之間提供孔徑，以便有利地最小化 電導(dǎo)體112的暴露給沿軸105的方向傳播的帶電粒子波的面積。這可具有允許簡(jiǎn)單構(gòu)造 的進(jìn)一步優(yōu)點(diǎn)，例如需要很少且易于執(zhí)行各工藝步驟。這樣的電導(dǎo)體112與第二導(dǎo)電元件 1 2〇所生成的靜電場(chǎng)可基本上根據(jù)相對(duì)于軸105的角位置持續(xù)變化，例如，帶電粒子波中的 感應(yīng)出的相位可根據(jù)角位置基本上線性變化。
[0065] 設(shè)備1〇〇還可包括用于間隔開第一和第二導(dǎo)電元件110、120的第一電絕緣間隔件 160。在第一和第二導(dǎo)電元件110、120之間的電絕緣可僅由真空間隙提供的情況下，由介電 固態(tài)材料構(gòu)成的絕緣間隔件1 6〇可被安排在第一和第二導(dǎo)電元件110、120之間，例如以用 于改進(jìn)的穩(wěn)健性、電屬性以及機(jī)械穩(wěn)定性。例如，第一和第二導(dǎo)電元件110、120可包括安排 在絕緣板（例如，玻璃或硅板）的相對(duì)側(cè)的導(dǎo)電層。例如，例如具有1〇〇 nm厚度的低應(yīng)力 氮化硅膜（例如，包括氮化硅（Si3N4)或氧化硅（Si 〇2))可被用作基板材料，例如形成第一 電絕緣間隔件16〇,其上安排有例如具有50 nm厚度的金（Au)導(dǎo)電層。這些導(dǎo)電層可通過 電子束光刻和Au的電子束蒸鍍來獲得。這樣的膜可附到支持框架，例如包括2〇〇 μ m厚的 Si (100)。例如利用聚焦離子束光刻（FIB)可在絕緣間隔件160中（例如在氮化硅膜中） 以及在弟~'和弟一導(dǎo)電兀件（例如，金層）中提供對(duì)齊的孔徑。第一導(dǎo)電兀件110可優(yōu)選 地具有若干lOOnm厚度，例如范圍為100nm到1 μ m的厚度，例如200nm、500nm或800nm的 厚度，因?yàn)榈谝粚?dǎo)電元件110的增加的厚度可需要較低的電壓來達(dá)到帶電粒子波中的相等 的感應(yīng)出的相位差。第二導(dǎo)電元件120和第三導(dǎo)電元件（在提供這樣的第三導(dǎo)電元件 14〇 的實(shí)施例中）的厚度可以小于第一導(dǎo)電元件110的厚度，例如小于lOOnm，例如50nm。
[0066] 在根據(jù)本發(fā)明的第一方面的特定實(shí)施例中，設(shè)備100可包括適于透射沿軸1〇5傳 播的帶電粒子波的第三導(dǎo)電元件140。第三導(dǎo)電元件140可被安排成使得第一導(dǎo)電元件 110 沿軸105的方向與第二導(dǎo)電元件12〇和第三導(dǎo)電元件140間隔開并且被定位在第二導(dǎo)電元 件12〇和第三導(dǎo)電元件140之間。設(shè)備100還可包括用于將第一和第三導(dǎo)電元件11〇、14〇 間隔開的第二電絕緣間隔件1 7〇,例如在組成和形狀上與第一電絕緣間隔件160相似的絕 緣間隔件170。例如，第二導(dǎo)電元件120和第三導(dǎo)電元件140可以形成分別通過第一電絕緣 間隔件160和第二電絕緣間隔件170與安排在中心的第一導(dǎo)電元件11()間隔開的頂部和底 部層。第三導(dǎo)電元件140和第二導(dǎo)電元件120兩者可連接到共同接地電壓，例如以提供安 排在中心的第一導(dǎo)電元件110的適當(dāng)?shù)碾娖帘巍?br> [0067]設(shè)備100還包括用于在第一導(dǎo)電元件110和第二導(dǎo)電元件12〇之間提供電勢(shì)差的 連接裝置130。這一連接裝置130適于向多個(gè)在角度上間隔開的電導(dǎo)體提供電勢(shì)。例如，連 接裝置13〇可以向在角度上間隔開的電導(dǎo)體112中的每一個(gè)提供電壓，其中每一電導(dǎo)體112 接收比繞軸105的在角度上連續(xù)的序列中的前一電導(dǎo)體更大的電壓。因此，可以提供繞軸 105的電勢(shì)差的角梯度。每一電導(dǎo)體112可以結(jié)合第二導(dǎo)電元件 12〇擔(dān)當(dāng)靜電透鏡，以在帶 電粒子波沿軸1〇5傳送時(shí)感應(yīng)出帶電粒子波的相位的角梯度。從第一電導(dǎo)體 112(例如接 地電導(dǎo)體）開始，可以沿環(huán)繞軸105的路徑遍歷一系列電導(dǎo)體112,其中每一電導(dǎo)體112接 收到比在這一序列中的前一電導(dǎo)體112更高的電壓。或者，連接裝置13〇可包括用于每一 個(gè)在角度上間隔開的電導(dǎo)體112的外部電壓端，例如以分開且獨(dú)立地啟用對(duì)每一元件上的 電勢(shì)的準(zhǔn)確控制。
[0068] 帶電粒子波的這一感應(yīng)出的相位可以是作為相對(duì)于軸1〇5的角位置的函數(shù)的單 調(diào)函數(shù)，例如相對(duì)于參考角位置的角度，該參考角位置為例如對(duì)應(yīng)于多個(gè)在角度上間隔開 的電導(dǎo)體112中的接地電導(dǎo)體的位置。例如，這一單調(diào)函數(shù)可以是嚴(yán)格單調(diào)的函數(shù)，即其中 進(jìn)一步遠(yuǎn)離0°的角位置的每一后續(xù)函數(shù)值大于較接近0°的角位置的每一先前函數(shù)值， 或者其中進(jìn)一步遠(yuǎn)離0°的角位置的每一后續(xù)函數(shù)值低于較接近0。的角位置的每一先前 函數(shù)值。帶電粒子波的相位的這一角梯度可基本上等于每單位角的整數(shù)相移，使得可生成 具有預(yù)定拓?fù)潆姾桑ɡ纾硎緶u旋波的渦旋度和旋向性的帶符號(hào)的拓?fù)潆姾桑┑臏u旋波。 [0069] 連接裝置130可包括用于接收外部提供的電壓V的電壓端、用于連接到電接地的 接地端、以及串聯(lián)連接在所述電壓端和所述接地端之間以形成電壓源電阻串的多個(gè)電阻元 件145,每一在角度上間隔開的電導(dǎo)體被連接到所述電壓源電阻串的對(duì)應(yīng)一檔。連接裝置 130還可適用于向第二導(dǎo)電元件和/或第三導(dǎo)電元件提供接地電壓。
[0070] 此外，設(shè)備100可包括用于控制由連接裝置提供給多個(gè)在角度上間隔開的電導(dǎo)體 112的這一電勢(shì)（例如由連接裝置提供的在角度上增加的電勢(shì)）的控制器150。例如，這一 控制器可以使電勢(shì)自適應(yīng)以改變所生成的渦旋波的拓?fù)潆姾?，?或可以切換電勢(shì)的極性 以反轉(zhuǎn)這一渦旋波的拓?fù)潆姾伞？刂破?50還可適用于控制設(shè)備100的其他參數(shù)，例如以 控制至少一個(gè)致動(dòng)器（未示出）（例如壓電元件）的致動(dòng)，以定位和對(duì)齊設(shè)備100。
[0071] 設(shè)備100還可包括用于概括相對(duì)于目標(biāo)區(qū)域在角度上變化的電勢(shì)的定位裝置。在 其他實(shí)施例中，設(shè)備100可被集成在孔徑帶中，例如電子顯微鏡的孔徑帶，使得定位可已由 其中放置這一孔徑帶的孔徑固定器提供。
[0072] 在第二方面，本發(fā)明涉及一種用于向帶電粒子波施加軌道角動(dòng)量的方法。這一方 法包括以下步驟：獲得沿波束軸105在波束中傳播的帶電粒子波，以及在這一帶電粒子波 中提供基本上沿波束軸105定向的電勢(shì)差。電勢(shì)差沿波束軸105的投影根據(jù)相對(duì)于波束軸 105的角位置而變化，以感應(yīng)出帶電粒子波的相位的角梯度。
[0073] 圖7示出根據(jù)本發(fā)明的這一第二方面的示例性方法200。這一方法200包括獲得 210沿波束軸105在波束中傳播的帶電粒子波。例如，這樣的帶電粒子波可以是在電子顯 微鏡（如圖8所示的透射電子顯微鏡）中生成的電子波。方法200還包括在這一帶電粒子 波中提供基本上沿波束軸定向的電勢(shì)差。例如，根據(jù)本發(fā)明的第一方面的設(shè)備100可被定 位在帶電粒子波中，以生成這樣的電勢(shì)差，例如設(shè)備100的第一導(dǎo)電元件110和第二導(dǎo)電元 件120之間的電勢(shì)差。這一電勢(shì)差根據(jù)相對(duì)于波束軸105的角位置而變化，以感應(yīng)出所述 帶電粒子波的相位的角梯度。相位的這一角梯度可基本上等于每單位角整數(shù)相移，例如以 獲得與這一整數(shù)相對(duì)應(yīng)的預(yù)定拓?fù)潆姾傻牟ā?br> [0074] 在第三方面，本發(fā)明涉及一種用于對(duì)對(duì)象進(jìn)行成像的方法250。在圖7中示出的根 據(jù)本發(fā)明的各實(shí)施例的示例性方法250包括使用根據(jù)本發(fā)明的第二方面的方法200向帶電 粒子波施加軌道角動(dòng)量。方法250還包括使帶電粒子波撞擊260對(duì)象，在與對(duì)象相互作用 之后獲得270帶電粒子波的檢測(cè)數(shù)據(jù)，以及考慮這一檢測(cè)數(shù)據(jù)來確定與該對(duì)象有關(guān)的信息 280。這一檢測(cè)數(shù)據(jù)可包括作為波長(zhǎng)的函數(shù)的能量分布。
[0075] 在第四方面，本發(fā)明涉及用于獲得電子顯微圖像的電子顯微鏡300，該電子顯微鏡 包括用于生成電子束的電子源303和根據(jù)本發(fā)明的第一方面的用于向電子束施加軌道角 動(dòng)量的設(shè)備。
[0076] 作為說明，本發(fā)明不限于此，透射電子顯微鏡的示例在圖8中示出。高分辨率電子 顯微鏡300被示為包括由高電壓發(fā)生器305供電的電子源303,并且還包括由透鏡電源309 供電的多個(gè)透鏡307。電子顯微鏡301還包括檢測(cè)系統(tǒng)311，檢測(cè)到的信息被施加到圖像處 理系統(tǒng)313。電子束315入射在對(duì)象317上。對(duì)象317的高分辨率圖像可被記錄。電子顯 微鏡300還包括用于控制成像的控制器321。其他特征和優(yōu)點(diǎn)可在本發(fā)明的其他方面表達(dá)。 [0077] 本發(fā)明的原理可通過下文闡明的描述來明晰，本發(fā)明的各實(shí)施例不旨在受這些原 理的限制。
[0078] 在繞渦旋軸行進(jìn)時(shí)，渦旋波包含m2 π的相位變化，其中m是整數(shù)。這樣的旋渦攜 帶繞渦旋軸的角動(dòng)量mil。為簡(jiǎn)明起見，假定渦旋軸與行進(jìn)波的傳播軸平行，但這不是必要 的條件。
[0079] 電子波經(jīng)歷的相位變化?φ依賴于與宏觀和微觀場(chǎng)相關(guān)的靜電勢(shì)φ和磁向量勢(shì)A， 連同其路徑：
[0080]

【權(quán)利要求】
1. -一種用于向沿帶電粒子束發(fā)生裝置中的軸（105)傳播的帶電粒子波施加軌道角動(dòng) 量的設(shè)備（100)，所述設(shè)備包括： -包括繞所述軸（105)安排的多個(gè)在角度上間隔開的電導(dǎo)體（112)的第一導(dǎo)電元件 (110)， -第二導(dǎo)電元件（120)，其中所述第一導(dǎo)電元件（110)和所述第二導(dǎo)電元件（120)沿所 述軸（105)的方向間隔開，并且其中所述第一導(dǎo)電元件（110)和所述第二導(dǎo)電元件（120) 適于透射沿所述軸（105)傳播的帶電粒子波，以及 -用于在所述第一導(dǎo)電元件（110)和所述第二導(dǎo)電元件（120)上提供電勢(shì)差的連接裝 置（130)， 其中 -所述連接裝置（130)適于向所述多個(gè)在角度上間隔開的電導(dǎo)體（112)提供電勢(shì)，以在 所述帶電粒子波沿所述軸（105)傳送時(shí)感應(yīng)出所述帶電粒子波的相位的角梯度，其中所述 電勢(shì)沿所述軸（105)的投影根據(jù)相對(duì)于所述軸（105)的角位置而變化。
2. -如權(quán)利要求1所述的設(shè)備（100)，其特征在于，所述帶電粒子波的相位的角梯度基 本上等于每單位角整數(shù)相移。
3. -如權(quán)利要求1或2所述的設(shè)備，其特征在于，所述連接裝置（130)包括用于接收外 部提供的電壓的電壓端、接地端、以及串聯(lián)連接在所述電壓端和所述接地端之間以形成電 壓源電阻串的多個(gè)電阻元件（145)，每一在角度上間隔開的電導(dǎo)體（112)連接到所述電壓 源電阻串的對(duì)應(yīng)一檔。
4. -如前述權(quán)利要求中的任一項(xiàng)所述的設(shè)備（100)，其特征在于，向所述第一導(dǎo)電元件 (110)提供至少第一?L徑（114)且向所述第二導(dǎo)電元件（120)提供至少第二孔徑（124)，所 述或每一第一孔徑（114)以及所述或每一第二孔徑（124)基本上沿所述軸（105)對(duì)齊，以 允許沿所述軸（105)傳播的帶電粒子波的透射。
5. -如權(quán)利要求4所述的設(shè)備（100)，其特征在于，所述至少第一孔徑（114)包括在所 述多個(gè)在角度上間隔開的電導(dǎo)體（112)中的每一個(gè)中提供的孔徑。
6. -如前述權(quán)利要求中的任一項(xiàng)所述的設(shè)備（100)，其特征在于，還包括用于將所述第 一導(dǎo)電元件（110)和所述第二導(dǎo)電元件（120)間隔開的第一電絕緣間隔件（160)。
7. -如前述權(quán)利要求中的任一項(xiàng)所述的設(shè)備（100)，其特征在于，還包括第三導(dǎo)電元件 (140)，所述第三導(dǎo)電元件適于透射沿所述軸（105)傳播的帶電粒子波，并且被安排成使得 所述第一導(dǎo)電元件（110)與所述第二導(dǎo)電元件（120)和所述第三導(dǎo)電元件（130)沿所述軸 (105)的方向間隔開且被定位在所述第二導(dǎo)電元件和所述第三導(dǎo)電元件之間。
8. -如權(quán)利要求7所述的設(shè)備（100)，其特征在于，所述連接裝置（130)適于向所述第 二導(dǎo)電元件（120)和/或所述第三導(dǎo)電元件（130)提供接地電壓。
9. -如權(quán)利要求7或8所述的設(shè)備（100)，其特征在于，還包括用于將所述第一導(dǎo)電元 件和所述第三導(dǎo)電元件（140)間隔開的第二電絕緣間隔件（170)。
10. -如前述權(quán)利要求中的任一項(xiàng)所述的設(shè)備（100)，其特征在于，還包括用于控制由 所述連接裝置（130)提供給所述多個(gè)在角度上間隔開的電導(dǎo)體（112)的所述電勢(shì)的控制器 (150)。
11. -如前述權(quán)利要求中的任一項(xiàng)所述的設(shè)備（100)，其特征在于，所述帶電粒子波是 電子波。
12. - -種用于向帶電粒子波施加軌道角動(dòng)量的方法（200)，所述方法包括： -獲得（210)沿波束軸（105)在波束中傳播的帶電粒子波，以及 -在所述帶電粒子波中提供（220)基本上沿所述波束軸（105)定向的電勢(shì)差， 其特征在于，所述電勢(shì)差沿所述波束軸（105)的投影根據(jù)相對(duì)于所述波束軸（105)的 角位置而變化，以感應(yīng)出所述帶電粒子波的相位的角梯度。
13. -如權(quán)利要求12所述的方法（200)，其特征在于，所述角梯度基本上等于每單位角 整數(shù)相移。
14. -一種用于對(duì)對(duì)象進(jìn)行成像的方法（250)，所述方法（250)包括使用如權(quán)利要求12 或13所述的方法（200)向帶電粒子波施加軌道角動(dòng)量，使所述帶電粒子波撞擊（260)所述 對(duì)象，在與所述對(duì)象相互作用之后獲得（240)所述帶電粒子波的檢測(cè)數(shù)據(jù)，以及考慮所述 檢測(cè)數(shù)據(jù)來確定與所述對(duì)象有關(guān)的信息（250)。
15. -如權(quán)利要求14所述的方法（250)，其特征在于，所述檢測(cè)數(shù)據(jù)包括作為波長(zhǎng)的函 數(shù)的能量分布。
16. -如權(quán)利要求12-13中的任一項(xiàng)所述的方法在電子顯微學(xué)中的用途。
17. --種用于獲得電子顯微圖像的電子顯微鏡（300)，所述電子顯微鏡包括用于生成 電子束的電子源（303)以及如權(quán)利要求1到11中的任一項(xiàng)所述的用于向所述電子束施加 軌道角動(dòng)量的設(shè)備。
【文檔編號(hào)】H01J37/04GK104285272SQ201280070267
【公開日】2015年1月14日 申請(qǐng)日期:2012年12月19日 優(yōu)先權(quán)日:2011年12月20日
【發(fā)明者】J·費(fèi)爾貝克, G·范騰德羅 申請(qǐng)人:安特衛(wèi)普大學(xué)