高压噪声消除的制作方法

背景技术：

1、带电粒子系统(诸如电子显微镜)可以用电子束照射样品。电子束的生成可能需要向电子显微镜提供高压信号。术语高压是指可超过一千伏、五千伏、一万伏、一万五千伏、两万伏和甚至更高的电压。

2、高压信号由噪声很大的高压源提供，因为噪声水平因变于各种因素，包括电压源的标称电压。例如，假设标称电压是噪声水平的一千万倍。在此假设下，标称电压为十伏的低压电源也将生成约一微伏的噪声。另一方面，标称电压为一万伏的高压电源将生成约十毫伏的噪声。

3、有噪声的高压信号可以各种方式降低电子显微镜测量的准确度，例如，通过扭曲电子束遵循的扫描图案、通过影响由电子显微镜的传感器生成的检测信号等。

4、可以通过使用无源滤波器来抑制高压噪声，所述无源滤波器应该赋予高压信号达长持续时间，并且非常大且昂贵。使用高功率有源组件需要使用有噪声的高压电源。

5、越来越需要提供用于降低高功率信号的噪声的高效降噪解决方案。

技术实现思路

1、可提供一种高压降噪单元。所述高压降噪单元可包括：(i)输入，所述输入被配置为接收具有至少五百伏的值的高压输入信号；(ii)正隔离供电单元，所述正隔离供电单元被配置为接收高压输入信号以及输出在高压输入信号上浮动的正供电信号；(iii)负隔离供电单元，所述负隔离供电单元被配置为接收高压输入信号以及输出在高压输入信号上浮动的负供电信号；(iv)低通滤波器，所述低通滤波器被配置为对高压输入信号进行滤波以提供经滤波的高压信号；以及(v)放大器，所述放大器被配置为接收正供电信号、接收负供电信号、接收经滤波的高压信号，以及放大经滤波的高压信号以提供高压输出信号。

2、可提供一种用于高压降噪单元的方法，该方法可包括：(a)通过(i)高压降噪单元的输入、(ii)正隔离供电单元、(iii)负隔离供电单元、以及(iv)低通滤波器接收高压输入信号；其中高压输入信号具有至少五百伏的值；(b)通过正隔离供电单元输出在高压输入信号上浮动的正供电信号；(c)通过负隔离供电单元输出在高压输入信号上浮动的负供电信号；(d)通过低通滤波器对高压输入信号进行滤波以提供经滤波的高压信号；(e)通过放大器接收正供电信号、负供电信号和经滤波的高压信号；以及(f)通过放大器放大经滤波的高压信号，以提供高压输出信号。

3、可提供一种高压降噪单元。所述高压降噪单元可包括：(i)输入，所述输入被配置为接收具有至少五百伏的值的高压输入信号；(ii)正隔离供电单元，所述正隔离供电单元被配置为接收高压输入信号以及输出在高压输入信号上浮动的正供电信号；(iii)负隔离供电单元，所述负隔离供电单元被配置为接收高压输入信号以及输出在高压输入信号上浮动的负供电信号；(iv)低通滤波器，所述低通滤波器被配置为对高压输入信号进行滤波以提供经滤波的高压信号；以及(v)缓冲器，所述缓冲器被配置为接收正供电信号、接收负供电信号、接收经滤波的高压信号，以及输出高压输出信号，该高压输出信号等于经滤波的高压信号。

技术特征：

1.一种高压降噪单元，所述高压降噪单元包括：

2.根据权利要求1所述的高压降噪单元，其中所述放大器、所述正隔离供电单元和所述负隔离供电单元中的每一者都是承受不超过24伏的低电压差的低压组件。

3.根据权利要求1所述的高压降噪单元，其中所述经滤波的高压信号的电压电平等于所述高压输出信号的电压电平。

4.根据权利要求1至3中任一项所述的高压降噪单元，其中所述低通滤波器包括电阻器和电容器。

5.根据权利要求4所述的高压降噪单元，其中所述电阻器的阻抗不低于1兆欧。

6.根据权利要求4所述的高压降噪单元，其中所述放大器包括：

7.根据权利要求6所述的高压降噪单元，其中所述低通滤波器包括：

8.一种用于高压降噪单元的方法，所述方法包括：

9.根据权利要求8所述的方法，其中所述放大器、所述正隔离供电单元和所述负隔离供电单元中的每一者都是承受不超过24伏的低电压差的低压组件。

10.根据权利要求8所述的方法，其中所述经滤波的高压信号的电压电平等于所述高压输出信号的电压电平。

11.根据权利要求8至10中任一项所述的方法，其中所述低通滤波器包括电阻器和电容器。

12.根据权利要求11所述的方法，其中所述电阻器的阻抗不低于1兆欧。

13.根据权利要求11所述的方法，其中所述放大器包括反相输入、非反相输入、负供电端口、正供电端口以及与所述反相输入通信的输出端口；其中所述方法包括：

14.根据权利要求13所述的方法，其中所述低通滤波器包括：电阻器，所述电阻器电耦合在所述输入与所述非反相输入之间；以及电容器，所述电容器与所述非反相输入通信。

15.一种高压降噪单元，所述高压降噪单元包括：

技术总结
一种高压降噪单元，包括：(i)输入，所述输入被配置为接收高压输入信号(HVIS)；(ii)正隔离供电单元，所述正隔离供电单元被配置为接收HVIS以及输出在HVIS上浮动的正供电信号；(iii)负隔离供电单元，所述负隔离供电单元被配置为接收HVIS以及输出在HVIS上浮动的负供电信号；(iv)低通滤波器，所述低通滤波器被配置为对HVIS进行滤波以提供经滤波的高压信号；以及(v)放大器，所述放大器被配置为接收正供电信号、接收负供电信号、接收经滤波的高压信号，以及放大经滤波的高压信号以提供高压输出信号。

技术研发人员：S·Y·普拉佐特奥芬博格,N·多利
受保护的技术使用者：应用材料以色列公司
技术研发日：
技术公布日：2024/9/23