编辑推荐：
•使用四极杆组开发新型FIB物镜。•新型物镜在双极杆和俄罗斯四极杆模式下进行了测试。•静电四极杆光学的简化机械组装设计。•使用LMIS和等离子体源观察新物镜产生的聚焦离子斑点。•与传统单极镜的光学性能进行比较。•通过极化孔径电极实现自居中的四极杆-八极杆场。章节片段概述纳米技术的
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使用四极杆组开发新型FIB物镜。
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新型物镜在双极杆和俄罗斯四极杆模式下进行了测试。
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静电四极杆光学的简化机械组装设计。
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使用LMIS和等离子体源观察新物镜产生的聚焦离子斑点。
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与传统单极镜的光学性能进行比较。
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通过极化孔径电极实现自居中的四极杆-八极杆场。
章节片段
概述
纳米技术的发展在很大程度上归功于一种称为聚焦离子束（FIB）的带电粒子光学仪器的开发[1]。FIB能够产生多种尺寸（直径从纳米到几微米不等）和能量（从几百电子伏特到约30千电子伏特）的聚焦离子束。它们通过弹性碰撞或溅射从样品中去除可控量的材料，使用的离子电流范围从几微微安培到微安培，这取决于样品的性质。
静电离子光学简介
传统的静电圆形透镜由一组沿共同轴线（即透镜的光轴
光学设计
这种新型光学透镜的设计采用了两种不同的模拟方法。第一种方法是首先通过数值求解包含旋转场、偶极场和四极场的一般抛物线差分方程来找出其线性光学特性，这些场可以用复数表示法表示如下[25],[26],[51]：
< />+< />< />+< />+ˉ???ˉ?=单四极杆激发
正如文献中广泛讨论的那样，多极杆的对齐问题是其主要难点，不对齐会导致高阶和寄生像差[61],[62],[63]。我们首先检查了每个双极杆的对齐情况。我们采用的方法是依次用相反的电压激活每个四极杆，这也有助于单独验证每个四极杆的功能。
如理论部分所述，四极杆……
讨论
整个研究项目是旨在构想未来FIB发展框架的一部分[47],[68]。从20世纪末该仪器诞生以来，研究工作主要受到对新型离子源需求的推动。特别是，许多开创性的发展提高了离子源的亮度，从而能够聚焦更亮的离子斑点，同时为用户提供了更广泛的离子选择。
结论
在这项工作中，我们设计、制造并测试了一种新型的FIB物镜，该物镜由四个静电四极杆组成。这种设计的目的是制造出能够聚焦宽度至少是现有技术两倍的离子束的物镜。我们的设计使内部直径和工作距离都提高了四倍，同时保持了与标准圆形光学系统相当的聚焦离子束大小。
CRediT作者贡献声明
Lucile Berdou-Durrieu:撰写 – 审稿与编辑，撰写 – 原稿，软件开发，实验研究。Jean-Baptiste Mellier:软件开发，实验研究。Jean-Baptiste Fay:概念设计。Olivier Salord:实验研究。Morgan Reveillard:实验研究。Bénédicte Warot-Fonrose:指导。Matthieu Viteau:指导，实验研究，概念设计。Florent Houdellier:撰写 – 审稿与编辑，撰写 – 原稿，指导，实验研究，概念设计。
利益冲突声明
作者声明他们没有已知的财务利益或个人关系可能影响本文所述的工作。
致谢
如果没有Alexandra Fraczkiewicz博士的初步测试以及Sarah Clément-Barnová的帮助，这项工作是不可能完成的。我们还要感谢Thierry Birou和Arthur Keizer在技术支持方面的帮助，以及Zoé Nonon和Louise Lammertyn在硕士研究生实习期间所做的模拟工作。同时，我们还要感谢CEOS GmbH的……
Lucile Berdou-Durrieu|Jean-Baptiste Mellier|Jean-Baptiste Fay|Olivier Salord|Morgan Reveillard|Bénédicte Warot-Fonrose|Matthieu Viteau|Florent Houdellier
