Vytváření tvarovaných elektronových svazků pomocí mikrometrických einzel čoček

Abstract

Tato práce cílí na optimalizaci uspořádání série programovatelných mikrometrických einzel čoček pro tvorbu elektronových vortexů v elektronovém mikroskopu. Výsledky by mohli posloužit při návrhu a konstrukci fyzické fázové destičky sestavené z mikrometrických einzel čoček. Optimalizace fázové destičky je důležitá, neboť od komplexnosti řešení zadaného problému se odvíjí časová a materiální a technická náročnost. Hlavní část práce je věnována propagaci vlnové funkce popisující elektrony po průchodu matematickým modelem fázové destičky sestavené z mikrometrických einzel-čoček. Tato simulace byla provedena pro případ ideální fázové destičky, která dokáže vytvářet vortexové svazky a následně i pro námi navrhnuté, reálné vyrobitelné fázové destičky. V závěru byly popsány silné a slabé stránky námi navrhnutých fázových destiček.

This work aims to optimize the arrangement of a series of programmable micrometric einzel lenses for the creation of electron vortices in an electron microscope. The results could be used in the design and construction of a physical phase plate composed of micrometric einzel lenses. Optimization of the phase plate is important because the complexity of the solution to the given problem determines the time, material, and technical requirements. The main part of the work is devoted to the propagation of the wave function describing electrons after passing through a mathematical model of a phase plate composed of micrometric einzel lenses. This simulation was performed for the case of an ideal phase plate that can create vortex beams and subsequently for the real, manufacturable phase plates designed by us. In conclusion, the strengths and weaknesses of the phase plates designed by us were described.