专利名称：用于检测电子束的多层检测器和方法
用于检测电子束的多层检测器和方法
背景技术：
电子束用于多种不同的应用场合，包括但不限于为消毒目的对 包装材料的照射。例如，利用等离子束照射对包装材料进行消毒， 例如容置液体以用于大众消费的纸盒。为提供对该电子束强度的即 时控制，以及监测均一性变化，电子传感器用于剂量照射测量。分 析来自于传感器的信号并作为反馈控制信号反馈回电子束控制系 统内。在包装材^f"消毒中，这样的传感器反々贵可用于保证消毒的充 分程度。根据期望多场的保质期以及包装件的分发及存储是在冷藏 下还是环境温度下进行，而可选i奪不同程度的消毒。
用于测量电子束强度的现有传感器的一种基于直接测量方法 的类型，使用置于真空室内的导体件。该真空室冲是供与周围环境的 隔离。因为基于真空的传感器相对较大，所以它们设置于电子束路 径外部位置，以避免遮挡目标物体。该遮挡可妨碍例如对包装材泮牛 的正确照射(并由此影响正确的消毒)。因此，这些传感器依赖来 自于该电子束外围的次级信息，或者来自于该次级照射的信息，以 提供测量。
在操作中，来自于具有充足能量电子束的电子将穿透窗口 (如
该真空的4太(Ti)窗口 )并^皮导体件吸收。该吸收的电子在导体件 内建立电流。该电流的幅度是穿透该真空室窗口的电子数的度量。 该电流提供在传感器位置处电子束强度的度量。一种已知的电子束具有带有保护涂层的真空室，以及在室内部
代表信号线的电极，这在〃^开的美国专利申请No. US2004/0119024 中进行了描述。该室壁用于围绕该电极保持真空容积。所描述的该 才企测器包括并t确地与该电才及对准的真空室窗口 ，以4企测该电子束强 度。该传感器配置为相对于被照射的移动目标，设置在与该电子束 发生器相对的位置，以用于4企测次级照射。在专利申请 WO2004/061890中描述了 一种类似的电子束传感器。在该传感器的 一个实施方式中，真空室被移除，并且该电极提供有绝缘膜。提供 该绝纟彖il莫以避免来自于"l争电场和由电子束产生的等离子电子的干 扰，/人而大体上避免影响该电极输出。
美国专利No.6，657,212描述了一种电子束照射处理设备，其中 在电流检测单元的导体件(例如不锈钢导体件)上提供绝缘膜，该 单元设置于电子束管窗口的外部。电流测量单元包括测量4全测到的 电流的电流计。该专利描述了陶资涂覆的一佥测器的优点。
发明内容
披露了一种用于检测电子束强度的检测器，其包括多层复合 结构，其具有导电芯、形成在该导电芯上的绝纟彖层以及电连"l妾到电 压电位并形成在该绝纟彖层上的外部导电层；以及支撑件，其配置为 在将由该电子束发生器产生的电子束直4妄^各径内，在该电子束发生 器和目标区域之间将该导电芯设置为与电子束发生器对准。
还才皮露了 一种用于利用沿^各径发射的电子束照射目标区域的 方法。该方法包括穿过电子出射窗口并且沿路径发射电子束；检测 射出该电子出射窗口的该电子束，利用多层复合结构进行该才企测， 该复合结构具有导电芯、形成在该导电芯上的绝纟彖层以及形成在该 绝缘层上的外部导电层，其中该外部导电层连接到电压电位。4皮露了 一种用于利用沿^各径发射的电子束照射目标区域的装
置，其包括用于穿过电子出射窗口并且沿路径发射电子束的装置； 以及用于检测射出该电子出射窗口的装置，利用复合结构进行该检 测，该复合结构具有导电芯、形成在该导电芯上的绝缘层以及形成 在该绝缘层上的外部导电层，其中该外部导电层连接到电压电位。
通过阅读以下对优选实施方式的具体描述，并结合附图，其它 的特点和实施方式对本领域的技术人员而言将变得显而易见，其中 相同的参考标号用来指明相同的元件，并且其中
图1示出根据示例性实施方式的示例性电子束发生器和相关的 电子束多层检测器；
图2和3示出了多4企测器结构的示例性实施方式；
图4、 5、 6A-6C和7示出了多层检测器的另一代表性的实施方 式，其可配置成多种形状包括，但不限于，同轴4全测器，以及
图8示出了根据本发明的多层检测器又一实施方式的三视图。
具体实施例方式
图1示出了一种示例性的系统100,该系统包括(结合)用于 发射电子束的装置，例如电子束发生器102，以及用于4企测该电子 束的装置，例如4企测器104。 ^是供4全测器104用于才全测由该电子束 发生器沿鴻4圣产生的电子束106的强度(例如，瞬时强度)，该电 子束106照射目标区域108。4企测器104包括多层复合结构，该多层复合结构具有导电芯 110、绝缘层112以及形成在该绝缘层112上的外部导电层114。在 一个示例性的实施方式中，该外部导电层114连接到该;险测器的接 地电位(例如，该示例性系统100的4妄地电位)，或连才妄到足以影 响在检测器附近区域内从等离子抽出电子的速率的电压电位。
如这里所引用的，可通过调整施加到外部导电层114的电压， 直到在指定的时间段对该电子束强度测量达到期望的一致性和精 确性水平，而根据经验确定这样的速率。在该指定的时间段内，例 如可通过将该外部导电层连接到测试电位，以及通过同时使用第二 独立的检测器(类似于图1中检测器的配置或其它合适的配置，且 其外层处于接地电位)，来监测该电子束强度。该第二检测器可在 该指定时间,殳上周期性地i殳置于该电子束^各径中，以在设置阶,殳期 间测量电子束强度。当周期性地插入该电子束路径内时，该第二检 测器可用于获得一种测量，该测量与4吏用图1中才企测器(该;险测器 持续地保持在该电子束路径内)获得的测量对比。在测量之间，可 从该电子束路径移走该第二检测器，并且可释放任何等离子堆积。 图1中检测器上的电压电位可经不同设置阶段循环调整，直到应用 到该外部导电层的电压电位被识别，其提供图1中检测器测量的期 望的一致性和4青确性。在一个示例性的实施方式中，可应用0到10 伏特量级的电压电位到该外部导电层。
提供支撑件116，并配置为将该复合结构设置为与电子束发生 器(例如电子束发生器102)对准。检测器104可与支撑件116隔 离。该支撑件在将由电子束发生器102产生的电子束直接路径内， 将该复合结构设置于该电子束发生器和目标区域108之间。如这里 所引用的，短语"直接路径内"指在电子束出射窗口和目标区域之 间的位置，从而检测沿该束106宽度(即，整个电子束，或者其任何合适的部分)的电子而不仅仅是限定区域的电子。来自于平行路
径内电子束的电子影响"i殳置于目标区域108内的目标物。
如示例性的图1中的实施方式所示，电子束发生器102包4舌高 压电源118，其适合用于才是供充足的电压以为^月望的应用驱动电子 束发生器。该电子束发生器还包括热丝电源120,其参考该高压电 源118的高压，该热丝电源12(M寻来自于高压电源118的电压津争变 为用于该电子束发生器电子发射热丝122的合适的输出电压。另夕卜， 该高压电源118包括栅极控制119。
热丝122可容置在真空室124内部的反射体内。在示例性的实 施方式中，真空室124可不透气地密封。在纟喿作中，来自于热丝122 的电子(e)在朝目标区域108方向上沿电子束^各径发射，例如沿 电子束106的^各径。
在示例性的实施方式中，^r测器104可与用于4巴持目标材料的 支撑件结合使用。在图1中示例性实施方式中这样的支撑件表示为 包装设备126,例如，包装材料巻材传送辊或任何其它合适的设备。 包装"i殳备126用于在目标区域108内，在相对于4企测器104的导电 芯110的期望的测量位置4巴持目标材料。
在示例性的图1的实施方式中，才佥测器104示为独立于电子束 发生器102。 <旦是，在另一个实施方式中，由热丝122产生的电子 束106可穿过该电子束发生器的电子出射窗口 128。该出射窗口 128 可用于将该电子束扩散成更均一的光束，以及用于朝向目标区域 108聚焦电子束。在示例性的实施方式中，冲全测器104可形成在出 射窗口 128上或连4妄到该出射窗口 128。
图1中示例性的4全测器104包括可选的窗口 130。窗口 130可 形成在4企测器104面向电子束发生器102的部分。例如，该示例性窗口 130可通过々虫刻绝纟彖层112的一部分而形成，以产生具有减小 的直径的区域，从而来自热丝122的电子可在此区域内穿透至导电 芯110。
在示例性图1的实施方式中，提供了一种圆柱状、同轴检测器 104的横截面示意图。但是，该检测器可包括以任何多种构造形成 的多层复合结构。例如，该复合结构可以是同轴构造，或者是平整 的夹层结构构造，或者4壬4可其它期望的构造。可形成窗口130而不 管所使用的构造。窗口的使用允许使用绝缘层以过滤不足能量的电 子，从而避免其到达导电芯，还允许在该电子束非常具体的区域内 测量该电子束。
当从热丝122发射的电子朝向目标区域运行时，其将沿该路径 与空气分子相碰撞。该射出电子可具有足够的能量以离子化沿该路 径的气体，并由此产生等离子。该等离子包括离子和电子。等离子 电子是次级电子，或者热电子，其与电子束电子相比具有较低的能 量。该等离子电子具有不^见则曲线图的矢量速度，并且运^f亍的距离 长度仅为电子束平均自由路径长度的一小部分。
在一个示例性的实施方式中，等离子电子可具有低于第一阈值 的能量，例如在几个电子伏特(eV)量级。该发射的电子可具有高 于该阈值的能量，例如在数十个电子伏特(eV)的量级。例如，射 出电子的穿透可以在10-50樣t米(pm)(在1.0g/cc的水中)的量级， 而等离子电子将穿透小于l微米(1.0g/cc)。
为最小化和/或避免等离子电子到达导电芯，在该导电芯上复合 涂层的厚度可作为期望阈值的函数而选择。在前述示例中，该厚度 可大于1微米，但是还不足够厚以至将期望能量的射出电子过滤掉 而不4妄触该导电芯。窗口 130内的外部导电层114可配置为相对寿交薄，例如上面讨论的多层检测器的用于示例性尺寸的几百纳米(nm) 的量级。
尽管绝缘层112可形成为具有足够的厚度以阻止等离子电子到 达该导电芯，Y旦是才是供该外部导电层114以"泄;故"该等离子电子 并阻止它们在该表面上堆积。在一些f青况下，这才羊的堆积会阻止期 望的发射电子到达该导电芯。该外部导电层也可配置为对该绝缘层 提供周围环境保护。
该导电芯的厚度可以是任何合适的尺寸。例如，可使用相对于 该绝缘层和该外部导电层的复合结构厚度相对较小的导电芯。在一 个示例性的实施方式中，该复合结构的直径可以在0.3毫米(mm) 的量级，或者依需要更小或更大。如果设计为合适的小尺寸，则该 -险测器可设置在热丝122和目标区域108之间的电子束的直接路径 内，而不遮挡该目标区域。
可由电流计1324企测到达该导电芯的电子。该纟全测到的电流可 看作是在影响窗口 130的电子路径区域内电子束强度的度量。来自 于电流计的输出可提供给控制器134,其可配置为例如可编程计算 机、处理器或其它类似设备。控制器134可作为用于响应该电子束 才全测器的输出而调整该电子束强度的装置。例如，通过将电流计132 的输出与期望的设定值相比较，然后调整电源118、热丝120和/或 栅极控制119的输出，控制器134可将该电子束强度调整至该设定 值，以获得来自这些器件中的任一个或多个的调节输出。
在一个示例性的实施方式中，导电芯可以是铜或不4秀钢信号 线，或任何其它合适的导体。绝缘层112可例如是任何合适的绝缘 体包括，但不限于，二氧化硅(Si02)或氧化铝(A1203)。可使用 任何合适的导体以用于外部导电层114，包括，但不限于，金。如已经提及的，图1中的示例性检测器104，通过使用窗口 130, 可用于在该束的指定的区域内检测电子束强度。因为该检测器可形 成为具有相乂于小尺寸(例如，0.3毫米到1毫米，或更少)，所以可 沿该导电芯的长度形成多个电子窗口 ，以才是供沿该导电芯的平均强 度度量。
图2示出了才企测器200示例性的实施方式，其中4是供了多个复 合结构。各该复合结构可以类似于关于图1描述的方式配置。但是， 在该示例性的实施方式中，各该复合结构包4舌多个不同尺寸的窗 n 。
图2中，4是供了多个具有平行的导电芯的复合结构202和204， 其中各复合结构的外部导电层包括形成为不同尺寸的多个窗口 ，并 且其中该多个复合结构在该电子束路径内并列(平4亍)布置。由热 丝(例如图1中热丝122)发射的电子可穿过该第一复合结构202 或穿过该第二复合结构204。沿该第一复合结构202长度的具有第 一尺寸的窗口平行于沿第二复合结构长度的具有第二尺寸的窗口 。 本4页i或的纟支术人员^!夸理解该第 一和第二导电芯的平4亍窗口的 一些 可具有相同的尺寸(例如，位于沿第一和第二复合结构长度中心区 域的窗口 )。
在一个示例性的实施方式中，从导电芯的一个末端到另一个末 端，窗口的尺寸可变化。例如，检测器200包括第一复合结构202， 其中/人导电芯的一个末端到另一个末端，在第一方向上窗口逐渐变 大。在第二复合结构204中，该窗口沿相同的第一方向逐渐变小， 以获得尺寸不同的第 一和第二复合结构的平行、相对的窗口 。
在一个示例性的实施方式中，^于于两个多层复合结构202和 204,总的窗口面积可以相等。同样，如果该电子束具有纵贯其宽 度对称的强度，则当在处理器210中分析时由电流检测器206和208产生的信号将会相等。但是，如果该电子束强度不对称(即，纵贯
其宽度不均一)，当在处理器210中处理时，来自于电流检测器206 和208的电流信号将不同。
通过结合电;充才全测器206和208的1#出，可编禾呈处J里器210以 识别电子束内的不对称性，以及产生区分该方向和幅度的输出(例 如，显示器l命出)，通过该丰lr出，倾斜来自于该电子束的强度输出。 比值差可作为处理器210的输出212而产生，并且用作电子束不均 一性的度量。使用例如第一导电芯可达到相同的效果，该第一导电 芯具有在中心区i或(例如，靠近6该才企测器中心点)的大窗口以及 在该4企测器末端的小窗口 。该第一实施方式可纟会出左-右不对称4言 息，而该第一实施方式可给出中心-两侧不对称信息。也可使用这些 才全测的组合。
尽管图2说明示例性实施方式，其中检测纵贯该束宽度的电子 束强度的不均一性，但本领域的技术人员可以理解，也可4全测电子 束强度的多维分析。图3示出了示例性实施方式，其中可提供对电 子束强度的二维测量。这里，复合结构的示例性阵列形成为栅-才各， 以在电子束路径横截面的二维度内(也就是横断电子束路径的平面 内)多个位置的每个处检测电子束能量。
在图3中的检测器300中，可以栅格布置提供复合结构302阵 列，其可连接到电子出射窗口。因此检测器300可看作是检测器网， 或剂量映射单元。来自于各导电芯的信息(例如，信号幅度、信号 差/比、导电芯位置等)可用于通过处理器304产生发射强度曲线图。 在图3中说明由处理器304产生的示例性的曲线图306。
在图3的示例性实施方式中，多层^r测器300可形成为电子束 发生器的出射窗口 128，或者可配置为连接到出射窗口 128。另夕卜， 在示例性图3的实施方式中，复合结构302可布置为在横断电子束路径的平面内彼此成角度。这样的配置可导致减少(例如，最小化) 只十在该栅"格下经过的目标才才津牛的遮挡。
例如，当目标物(例如包装材料)从如图3所示的图形中的较
低部分向该图形的顶部移动时，随着包装材料经过，该材料的所有 部分将会被电子束均等地照射。但是，该成角度的复合结构将在纵 贯该电子束二维的横截面的多个位置检测该电子束，由此提供电子 束强度的4青确曲线图，而不影响消毒处理。应当理解，在一个示例
性的实施方式中，该角度可以是0或90度，或其它合适的角度(例 如，该才企测器可i殳置为与该电子出射窗口成直角)。
图4示出示例'性实施方式， 结构形成4全测器。如图4所示， 绝缘层404和外部导电层406, 中才企测器类似的方式形成。
其中使用具有均一厚度的多层复合 多层4企测器400包括导电芯402、 除窗口 130夕卜，该才企测器以与图1
图5示出了多个复合结构的示例性实施方式，用于形成多层检 测器500，其中提供第一和第二导电芯502和504。第二导电芯504 形成在多层4企测器500的第 一绝缘层506上。第二绝缘层508形成 在第二导电芯504上。外部导电层510形成在第二绝纟彖层508上， 从而第二导电芯504和第二绝纟彖层形成在第一道导电芯502和该外 部导电层510之间。
在该示例性的实施方式中，检测器可沿电子束路径定向，从而 沿该^各径产生的电子在4妄触该第 一导电芯之前穿过该外部导电层 和该第二导电芯。这才羊的构造允许〗吏用例如电流一企测器512和514 映射电子束强度和能量。这些检测器可连接到如结合图2和图3所 讨论的用于映射电子束强度的处理器。图5所示的检测器允许监测该电子的强度和能量。在最靠内的 第一导电层内吸收的电子具有较高能量，而在该第二导电层内吸收的电子具有较低能量。可通过控制器(例如图1中的控制器134) 计算出达到各层的电子的平均能量。在此情况下，该控制器可输出 强度对能量的曲线图。包括在该检测器中的层的数量可用于限定分 辨率，以及这些层的厚度可用于限定4全测器效率。图6A-6C示出了不同检测器构造的横截面示意图。在图6A中， 圆柱状同轴4企测器600包括内部导电芯602 、绝》彖层604和可连才妄 到电压电位(例如，接地)的外部导电层606。图6B示出了 一种检测器608的可选的、非圆柱状层状结构构 造，其具有内部芯层610、绝》彖层612和外部导电层614。该外部 导电层614可连"f妄到如先前讨论的电压电位。图6C示出了暴露的末端的示例性Y'务改，其可与图6A中同轴 构造的末端和/或图6B中层状结构构造的侧面结合使用。在图6C 中，提供了连同绝缘层620 —起的导电内部芯618。外部导电层622 覆盖该绝缘层，乂人而该内部导电芯完全封入绝多彖层和该外部导电层 内，这才羊该内部芯^皮该外部导电层围绕。图7示出了4企测器700的示例性实施方式，其可才企测电子束强 度，并可确定在该检测器附近的任何等离子对强度测量的影响。例 如，为测量等离子感应，可调的电压可连4妄到导电芯。可调节DC 电压(例如，在大约-200至+200伏特之间，或者更少或更多)，从 而以可复制的方式改变记录的检测电流。在负偏置电压下，可排斥 电子束中的电子。在较低的阈值DC电压下，该记录的电流仅由等 离子中的正离子产生。可关于参凄t进4亍差分测量(Differential measurement),例嗦口实 例4见角(instance angle of view)、 Y扁置电压或几4可形4犬。这才羊的测 量可基于记录来自两个不同导电芯的两种信号，从而可由该差值计 算出实际电子信号。
图7中，示例性的检测器700形成为多层电荷收集器，其中该 最上面的层(在电子束发生器方向上)配置为外部导电表面702。 这里，除了底部基板层710之外，每个层可配置为厚度在例如0.1 到1微米()厚的量级。在图7中，外部导电表面702以及表示 多个导电芯的附力p层704和706,以类似于关于图6所讨-i仑的方式 来配置。该导电芯由绝缘层708彼此分开。基板710用作支撑结构。
由电流4企测器714测量的电流总和可i人为与电子束强度成比 例，其中相对幅度以类似于关于图5所讨论的方式，提供关于能量 分布的信息。顶部层702可直接位于来自电子束712的电子^各径内。 尽管图7包括外部导电表面和两个导电芯，可任意地包括任何数量 的该芯，以获得满意的分辨率。
图8示出了图6A中所示才企测器的一种备选实施方式。该圆柱 状同轴检测器800包括内部导电芯802、绝缘层804和外部导电层 806，该外部导电层连4妄到电压电位，优选4妄i也。内部导电层802 优选地为由不锈钢或铝制成的棒。在该棒的外部表面沉积有绝缘层 804。所述层804是薄的，优选地在0.1-10|um的量级，并优选地由 氧化物制成，例如氧化铝(A1203)。或者，可4吏用另一绝缘材料， 例如聚合物。在绝缘层804的外部表面优选地通过沉积形成外部导 电层806。所述层806优选地由金(Au)制成。如先前提及的，提 供带有外部导电层806的绝缘层804的目的，是处理等离子电子， 并防止它们在绝纟彖层804表面堆积并改变4企测器周围的电场属性。 在其它实施方式中，该外部导电层是薄的，,人而来自于该电子束发 生器的电子可穿过该外部导电层。但是，导电层806可制成较厚。在该情况下，需要在导电层806内具有至少一个"窗口，，，电子可 通过该窗口以到达该内部导电芯802。这4羊的 一个或多个窗口可以 多种方式形成，只要外部导电层806可4呆持其消除等离子电子的可 能性。在图示的实施方式中，沿该检测器形成小窗口 808。在该检 测器的末端部分(该末端部分将设置于电子束路径外侧)，导电层 806中断。进一步，在该冲企测器的末端，导电芯一皮暴露以充当用于 该牙全测器的连4妄器。或者，不是具有一个狭长窗口，外部导电层806 可形成为包括多个"窗口"的网。实验数据和理论模拟验证了该外 部导电层的重要性。与仅利用绝缘氧化层覆盖的检测器相比，当存 在外部导电层时，可相当大地改进一企测器性能。
才艮据示例性的图1的实施方式，可以理解用于利用沿^各径发射 的电子束照射目标区域的方法。此处，从真空室124沿路径发射电 子束106。射出该真空室的电子束可使用多层检测器104检测，该 检测器104具有已讨论的复合结构。或者，可使用此处描述的任何 才全测器或其显而易见的变化。
本领域的技术人员容易理解，本发明可实现为其它具体形式， 而不背离本发明的精神和实质特点。因此，当前披露的实施方式在 所有方面应认为是说明性的而非限制。本发明的范围由所附权利要 求而非前述i兌明书来指明，并且在该意义和范围内的所有改变以及 其等同方式确定为包含在其中。
权利要求
1.一种用于检测产生的电子束(106)的强度的检测器，其包括多层复合结构(104；200；300；400；500；600；608；616；700；800)，其具有导电芯(110；402；502；504；602；610；618；704；706；802)、形成在该导电芯上的绝缘层(112；404；506；508；604；612；620；708；804)以及电连接到电压电位并形成在该绝缘层上的外部导电层(114；406；510；606；614；622；702；806)，以及支撑件(116)，其配置为在将由该电子束发生器(102)产生的电子束(106)的直接路径内，在该电子束发生器(102)和目标区域(108)之间，将该复合结构设置为与电子束发生器(102)对准。
2. 根据权利要求1所述的检测器，其中该外部导电层(114; 406; 510; 606; 614; 622; 702; 806 )连4妄至'Ji亥冲企须'J器(104; 200; 300;微500; 600; 608; 616; 700; 800)的接地电位。
3. 根据权利要求1所述的检测器，其中该外部导电层(114; 406; 510; 606; 614; 622; 702; 806)连4妄到足以影响乂人该4全测器(104; 200'， 300; 400; 500; 600; 608; 616; 700;,)邻 近区i或内才由出电子的速率的电压电^f立。
4. 根据权利要求1所述的检测器，其中该外部导电层(114; 406; 510; 606; 614; 622; 702; 806)围绕该导电芯(110; 402; 502; 504; 602; 610; 618; 704; 706;證)。
5. 根据权利要求1所述的检测器，其与电子束发生器(102)相 结合，该4企测器包括用于沿^各径发射电子束(106)的电子束发生器(102);以及真空室(124),在该室内i殳置有该电子束发生器(102) 的热丝(122)。
6. 根据权利要求5所述的检测器，其与在目标区域(108)内把 持目标材料的支撑件(126)相结合，该检测器设置在该电子 束发生器(102)和该目标区域(108)之间。
7. 根据权利要求5所述的检测器，其中该复合结构形成在该真空 室(124)的电子束出射窗口 (128)上。
8. 根据权利要求1所述的检测器，其包括电流i十(132; 206; 208; 412; 512; 514; 714)，其用 于才企测该导电芯(110; 402; 502; 504; 602; 610; 618; 704， 706; 802)内的电流，作为电子束强度的度量。
9. 根据权利要求1所述的检测器，其包括形成为栅"f各的该复合结构(302)的阵列，以在该3各径内 多个位置的每个处才企测该电子束(106)的强度。
10. 根据权利要求8所述的检测器，其中该复合结构布置为相对于 该目标区域(108)内目标材津+的期望传送方向成角度，并在 才黄断该电子束(106) ^各径的平面内。
11. 根据权利要求1所述的检测器，其包括形成在该绝缘层(506; 708)上的第二导电芯(504; 704);以及形成在该第二导电芯(504; 704)上的第二绝纟彖层(508; 708 ),其中该外部导电层(510; 702 )形成在该第二绝缘层(508; 708 )上，乂人而该第二导电芯(504; 704 )和该第二绝缘层(508; 708)形成于该第一导电芯(502; 706)和该外部导电层(510; 702)之间。
12. 根据权利要求11所述的4佥测器，沿该路径定向，从而沿该路 径产生的电子在接触该导电芯(502; 706 )之前经过该外部导 电层(510; 702 )和该第二导电芯(504; 704)。
13. 根据权利要求1所述的检测器，其包括多个导电芯(502, 504; 704， 706)，其由绝纟彖层(506; 708)分开。
14. 根据权利要求1所述的检测器，其中该外部导电层(114)包 *括具有减小的厚度的区域，以建立具有减小的4黄截面的窗口(130)。
15. 根据权利要求1所述的检测器，其中该外部导电层(114)包 括多个形成有不同尺寸的窗口 (130)。
16. 根据权利要求1所述的检测器，其包括多个复合结构(202, 204)，其中各复合结构的该外部导 电层包括多个形成有不同尺寸的窗口 ，并且其中该多个复合结 构(202, 204)在该电子路径(106)内并列设置，从而具有 沿第一复合结构(202)长度的第一尺寸的窗口平行于具有沿 第二复合结构(204)长度的第二尺寸的窗口。
17. 才艮据权利要求16所述的才企测器，其包4舌第一电流4企测器(206)和第二电流4企测器(208),用于 冲企测在该第一和第二复合结构(202， 204)的每个的导电芯内 的电;危；以及处理器(210),用于将该第一电流4企测器(206)与该第 二电流冲企测器(208 )的输出相结合，以识别电子束中强度的 不对称性。
18. 用于利用沿路径发射的电子束(106)照射目标区域(108)的 方法，其包"fe:穿过电子出射窗口 ( 128)并且沿5各径发射电子束(108);冲企测射出该电子出射窗口 (128)的该电子束(106),利 用多层复合结构(104; 200; 300; 400; 500; 600; 608; 616; 700; 800)寺丸行该检测，该复合结构具有导电芯(110; 402; 502; 504; 602; 610; 618; 704; 706; 802)、形成在该导电 芯上的绝缘层(112; 404; 506; 508; 604; 612; 620; 708; 804)以及形成在该绝乡彖层上的外部导电层(114; 406; 510; 606; 614; 622; 702; 806),其中该外部导电层连冲妄到电压电 位。
19. 才艮据权利要求18所述的方法，其中该外部导电层(114; 406; 510; 606; 614; 622; 702; 806)连4妄到i亥^r测的4妄i也电4立。
20. 根据权利要求18所述的方法，其中该外部导电层(114; 406; 510; 606; 614; 622; 702; 806)连4妄到足以影响在该检测器 附近区域内乂人等离子抽出电子的速率的电压电位。
21. 根据权利要求18所述的方法，其中该复合结构包括第二导电 芯(504; 704)和第二绝纟彖层(506; 708),并且其中该外部导电层(510; 702)形成在该第二绝缘层(506; 708)上，从 而该第二导电芯(504; 704)和该第二绝纟彖层(506; 708)形 成在该第一导电芯(502; 706)和该外部导电层(510; 702) 之间，i亥方法包4舌通过一企测4妄触该第一导电芯(502; 706 )和该第二导电 芯(504; 704)的电子，映射电子束(106)的能量。
22. 根据权利要求21所述的方法，包括至少三个^皮此绝纟彖的导电芯。
23. 根据权利要求18所述的方法，包括测量来自于该导电芯(110; 402; 502; 504; 602; 610; 618; 704; 706; 802)的电;危，作为电子束强度的度量。
24. 才艮据权利要求18所述的方法，其中利用多个复合结构执行该 才企测，该方法包4舌比專交在至少两个不同复合结构内所#企测的电流水平，作 为电子束强度的映射。
25. 用于利用沿路径发射的电子束(106)照射目标区域(108)的 装置，其包括用于穿过电子出射窗口 (128)并且沿^各径发射电子束 (106)的装置(102);用于4全测射出该电子出射窗口 ( 128)的电子束(106) 的装置，利用复合纟吉冲勾(104; 200; 300; 400; 500; 600; 608; 616; 700; 800)执行该检测，该复合结构具有导电芯(110; 402; 502; 504; 602; 610; 618; 704; 706; 802)、形成在该 导电芯上的绝乡彖层(112; 404; 506; 508; 604; 612; 620;708; 804)以及形成在该绝缘层上的外部导电层(114; 406;510; 606; 614; 622; 702; 806)，其中该外部导电层连4妄到 电压电^f立。
全文摘要
披露了一种用于检测电子束(106)强度的检测器和方法，一种示例性的检测器包括多层复合结构(104)，其具有导电芯(110)、形成在该导电芯(110)上的绝缘层(112)以及电连接到电压电位并形成在该绝缘层(112)上的外部导电层(114)。支撑件(116)配置为在该电子束发生器(102)和目标区域(108)之间，将该导电芯(110)设置为与电子束发生器(102)对准，并位于将由该电子束发生器(102)产生的电子束(106)的直接路径内。
文档编号H01J47/14GK101297219SQ200680040009
公开日2008年10月29日 申请日期2006年10月10日 优先权日2005年10月26日
发明者安德斯·克里斯蒂安松, 拉尔斯·奥克·内斯隆德, 汉斯·哈尔斯坦迪斯 申请人:利乐拉瓦尔集团及财务有限公司