KR20230004287A - 하전 입자 현미경용 재진입 가스 시스템 - Google Patents

Abstract

재진입 유체 전달 기술을 위한 장치 및 시스템이 본 명세서에 개시된다. 예시적인 시스템은 적어도 제1 및 제2 전위 사이에서 연장되는 유체 전달 도관을 포함하고, 유체 전달 도관은 유체 전달 도관을 통해 흐르는 유체가 유체 전달 도관의 각각의 권선을 통해 전기장 반전을 경험하도록 경사진 나선형으로 형성된다.

Description

하전 입자 현미경용 재진입 가스 시스템 {Reentrant Gas System for Charged Particle Microscope}

본 발명은 일반적으로 하전 입자 현미경을 위한 가스 전달 기술, 특히 높은 전기장(electric fields)으로 인한 가스 브레이크다운(gas breakdown) 최소화하거나 또는 제거하면서 유연한 설계를 가능하게 하는 저전압 전위로부터 고전위로 가스를 전달하는 재진입 가스 전달 시스템에 관한 것이다.

많은 산업 및 첨단 기술 분야는 재료를 처리하기 위해 가스 시스템을 사용한다. 이러한 시스템 중 일부에서, 예를 들어 플라즈마를 형성하기 위해 가스가 사용되는 경우, 가스는 접지 또는 저전압으로부터 고전압으로 전달될 수 있다. 이러한 시스템의 가스 전달은 전달 시스템에서 가스 브레이크다운과 같은 바람직하지 않은 영향을 피하기 위해 엄격한 제약을 준수해야 할 수 있다. 이 제약들은 이러한 브레이크다운을 줄이거나 방지하는 데 도움이 되지만, 가스 전달 시스템을 설계하는데 있어서 유연성 또한 감소시킨다. 이와 같이, 가스 브레이크다운 감소/방지를 여전히 제공하면서 더 큰 설계 유연성을 제공하는 대안적인 가스 전달 기술이 요망된다.

재진입 유체 전달 기술을 위한 장치 및 시스템이 본 명세서에 개시된다. 예시적인 시스템은 적어도 제1 및 제2 전위 사이에서 연장되는 유체 전달 도관을 포함하고, 유체 전달 도관은 유체 전달 도관을 통해 흐르는 유체가 유체 전달 도관의 각각의 권선을 통해 전기장 반전(electric field reversal)을 경험하도록 경사진 나선형으로 형성된다.

다른 예시적인 시스템은 적어도 가스를 수용하고 가스와 함께 또는 가스로부터 집속 이온 빔(focused ion beam)을 생성하도록 결합된 집속 이온 빔 컬럼(column), 상기 집속 이온 빔 컬럼은 제2전위에서 상기 가스를 수용하고; 및 집속 이온 컬럼에 가스를 제공하도록 결합된 가스 전달 시스템을 포함하며, 상기 가스는 상기 가스 전달 시스템의 제1위치에서 제1전위에 있다. 상기 가스 전달 시스템은 적어도 상기 제1 및 제2 전위 사이에서 연장되는 유체 전달 도관을 포함하며, 상기 유체 전달 도관은 상기 유체 전달 도관을 통해 흐르는 유체가 상기 유체 전달 도관의 각각의 권선을 통해 전기장 반전을 경험하도록 경사진 나선형으로 형성된다.

도 1은 본 개시의 하나 이상의 실시예에 따른 재진입 가스 전달 시스템을 포함하는 예시적인 듀얼 빔 현미경(dual beam microscope)이다;
도 2는 본 개시의 실시예에 따른 예시적인 재진입 시스템이다;
도 3a는 본 개시의 실시예에 따른 예시적인 가스 도관이다;
도 3b는 본 개시의 실시예에 따른 예시적인 맨드렐(mandrel)이다;
도 4는 본 개시의 실시예에 따른 예시적인 재진입 시스템이다;
도 5a는 본 개시의 실시예에 따른 예시적인 재진입 가스 전달 도관이다; 및
도 5b는 본 개시의 실시예에 따른 가스 전달 도관의 전체 전위 및 필드 반전(field reversals)의 변화를 도시하는 예시적인 플롯이다.
동일한 참조 번호는 도면의 여러 뷰 전체를 통해 대응되는 부분을 참조한다.

본 발명의 실시예는 재진입 가스 시스템이 유연한 설계를 제공하면서 시스템을 통해 진행되는 가스 브레이크다운을 감소시키는 저전압으로부터 고전압으로 가스를 제공하기 위한 재진입 가스 전달 시스템을 포함하는 하전 입자 현미경과 관련하여 아래에서 설명된다. 예를 들어, 기울어진 나선형으로 내부에 감긴 가스 도관을 갖는 맨드렐은 도관을 통해 전파되는 가스 브레이크다운을 막을 수 있는 수많은 필드 반전을 경험하는 유체를 위한 경로를 제공한다. 이러한 가스 전달 시스템은 길이 및 형상을 포함하는 유연한 도관 설계를 가능하게 한다. 그러나, 본 명세서에 설명된 기술은 일반적으로 광범위한 가스 전달 시스템 및 장치에 적용 가능하고, 본 명세서에 개시된 임의의 특정 장치 유형에 제한되지 않는다는 것이 이해되어야 한다.

본 출원 및 청구범위에 사용된 단수의 형태 "a", "an" 및 "the"는 문맥이 명백하게 달리 지시하지 않는 한 복수의 형태를 포함한다. 추가로, "포함한다(includes)"라는 용어는 "포함한다(comprises)"를 의미한다. 또한, "결합된"이라는 용어는 결합된 항목 사이에 중간 엘리먼트의 존재를 배제하지 않는다.

본 명세서에 설명된 시스템, 장치 및 방법은 어떠한 방식으로도 제한되는 것으로 해석되어서는 안 된다. 대신, 본 개시는 단독으로 그리고 서로와의 다양한 조합 및 하위 조합으로 다양한 개시된 예의 모든 신규하고 자명하지 않은 특징 및 양태를 지향한다. 개시된 시스템, 방법, 및 장치는 임의의 특정 양태 또는 특징 또는 이들의 조합으로 제한되지 않으며, 개시된 시스템, 방법, 및 장치는 임의의 하나 이상의 특정 이점이 존재하거나 문제가 해결될 것을 요구하지 않는다. 임의의 동작 이론은 설명을 용이하게 하기 위한 것이지만, 개시된 시스템, 방법, 및 장치는 이러한 동작 이론에 제한되지 않는다.

개시된 방법 중 일부의 동작이 편리한 프레젠테이션을 위해 특정한 순차적인 순서로 설명되지만, 아래에 설명된 특정 언어에 의해 특정 순서가 요구되지 않는 한, 이러한 설명 방식은 재배열을 포함한다는 것이 이해되어야 한다. 예를 들어, 순차적으로 설명된 동작은 경우에 따라 재배열되거나 동시에 수행될 수 있다. 더욱이, 단순화를 위해, 첨부된 도면은 개시된 시스템, 방법 및 장치가 다른 시스템, 방법 및 장치와 함께 사용될 수 있는 다양한 방식을 나타내지 않을 수 있다. 추가로, 설명은 개시된 방법을 설명하기 위해 때때로 "생성하다" 및 "제공하다"와 같은 용어를 사용한다. 이러한 용어는 수행되는 실제 동작의 고레벨 추상화이다. 이러한 용어에 대응하는 실제 동작은 특정 구현예에 따라 달라질 것이고 통상의 기술자에 의해 용이하게 식별될 수 있다.

일부 예에서, 값, 절차 또는 장치는 "최저(lowest)", "최상(best)", "최소(minimum)" 등으로 지칭된다. 이러한 설명은 많은 사용된 기능적 대안 중에서 선택이 이루어질 수 있고, 이러한 선택은 다른 선택에 비해 더 좋거나, 더 작거나, 또는 달리 바람직할 필요가 없음을 나타내기 위한 것으로 이해될 것이다.

집속되고 광범위한, 플라즈마 또는 이온 빔과 같은 프로세싱 매체를 설정하기 위해 가스를 필요로 하는 많은 산업 애플리케이션이 있다. 이러한 애플리케이션은 수십 킬로볼트와 같은 높은 전위에 있는 챔버 또는 컴포넌트에 가스를 제공할 수 있다. 그러나, 이러한 가스는 일반적으로 고전압 영역에 도달하기 전에 훨씬 더 낮은 전압에 있으며 전위의 이러한 변화는 전달 시스템 내에서 가스 브레이크다운과 같은 문제를 일으킬 수 있다. 가스가 수송 중에 브레이크 되는 경우, 브레이크다운은 전달 시스템 내의 모든 가스를 통해 브레이크 다운이 진행되도록 하는 캐스케이드 효과(cascade effect)를 유발할 수 있다. 이러한 브레이크다운은 프로세스 중단, 장비 고장 및 인근 인력에 신체적 상해를 유발할 수 있다. 가스 브레이크다운은 다양한 가스에 대한 파헨 곡선(Pachen curves)에 의해 잘 이해되고 일반적으로 설명된다. 파헨 곡선은 주어진 전달 전압에 대한 가스 브레이크다운을 방지하기 위해 최소 가스 도관 길이에 대한 지침을 제공한다는 것을 실행하는 사람들에 의해 일반적으로 이해된다. 불행히도 고전압 애플리케이션의 경우, 특히 저압에서 전달되는 가스의 경우, 긴 전달 라인을 필요로 하는데, 이러한 해결책은 물리적 및 동작 파라미터 모두에서 설계 유연성을 거의 제공하지 못한다. 따라서 새로운 해결책이 요구된다.

이 문제를 해결하기 위한 한가지 기술은 재진입 가스 전달 시스템으로서, 시스템을 통해 진행하는 임의의 유체는 다수의 전기장 반전을 경험하며, 이는 발생하는 임의의 브레이크다운에 저지력(arresting force)을 제공한다. 재진입 가스 시스템에는 기울어진 나선형 형상으로 형성된 도관이 제공될 수 있으며, 여기서 나선의 각각의 권선은 전방 진행(forward progression) 및 후방 진행(backward progression) 둘 모두를 포함한다. 도관은 단순한 유사성을 위해, 유체가 각각의 권선으로 2단계 전진하고 1단계 후퇴하도록 형성된다. 이러한 시스템은 도관의 전체 형상이 압축되고 가변적일 수 있기 때문에 설계 유연성을 허용한다. 예를 들어, 형상은 원통형(cylindrical) 또는 원뿔형(conical)일 수 있다. 이러한 유연성은 설계자가 더 적은 제약으로 설계할 수 있게 한다.

도 1은 본 개시의 하나 이상의 실시예에 따른 재진입 가스 전달 시스템을 포함하는 예시적인 듀얼 빔 현미경(100)이다. 현미경(100)은 재진입 가스 전달 시스템에 의해 가스가 제공되는 집속 이온 빔을 사용하여 샘플을 이미지화하고 준비하는데 사용될 수 있다. 재진입 가스 전달 시스템은 가스 전달 설계의 유연성을 제공하면서 일부 가스 브레이크다운 메커니즘을 감소시키거나 제거한다.

현미경(100)은 진공 챔버(102)에 모두 인케이싱되거나 결합된 전자 컬럼(104), 플라즈마 기반 집속 이온 빔(PFIB) 컬럼(106), 이동 가능한 스테이지(112) 및 검출기(108)를 포함한다. 전자 컬럼(104)은 일부 예에서 주사 전자 컬럼(scanning electron column)(SEM)이지만, 현미경(100)이 PFIB 컬럼만을 포함하도록 다른 예에서 생략될 수 있다. 전자 칼럼(104)은 샘플(110)의 표면을 이미지화하기 위해 스테이지(112) 상에 배치된 샘플(110)에 전자 빔(114)을 제공한다. 검출기(108)는 전자 빔(114)에 응답하여 샘플(110)로부터 방출되거나 반사된 2차 및/또는 후방 산란 전자를 검출한다.

PFIB 컬럼(106)은 샘플을 이미징 및/또는 프로세싱하기 위해 샘플(110)을 향해 이온 빔(116)을 생성하고 지향시킨다. 이미징을 위해, 검출기(108)는 이온 빔(116)에 응답하여 샘플(110)로부터 방출되거나 반사된 2차 및/또는 후방 산란 전자를 검출한다. 일부 예에서, 이온 빔(116)은 샘플을 에칭(etch)하거나 샘플의 표면 상에 재료를 증착하기 위해 샘플(110)의 표면에 존재하는 전구체 가스(precursor gases)와 상호작용할 수 있다. 이러한 전구체 가스는 당업계에 공지된 바와 같이, 도시되지 않은 가스 주입 시스템에 의해 제공될 수 있다.

PFIB(106)는 가스 저장소(128)로부터 하나 이상의 가스를 수용하는 플라즈마 기반 이온 소스(120)를 포함한다. 하나 이상의 가스는 이온 빔(116)을 형성하기 위해 생성된 플라즈마와 상호 작용한다. 하나 이상의 가스는 반응성, 비반응성 또는 이들의 혼합물일 수 있다. 가스 저장소(138)로부터의 가스는 배관/튜빙(124)을 통해 재진입 가스 전달 시스템(122)에 제공된다. 가스는 전형적으로 접지 전위에서 재진입 가스 전달 시스템에 의해 수용되지만, 이온 소스(120)는 전형적으로 수십 킬로볼트에 있다. 이러한 전위의 변화는 때때로 가스가 브레이크다운하도록 유발할 수 있으며, 이는 재진입 가스 시스템(122)에 의해 감소되거나 제거될 수 있다.

재진입 가스 시스템(122)은 구조체(126) 및 이온 소스(120)에 의해 지지되는 재진입 가스 도관(130), 줄여서 도관(130)을 포함한다. 일반적으로, 나선의 각각의 턴이 경사져 각각의 턴이 진행거리의 일부로 되돌아오도록, 재진입 가스 도관(130)은 경사진 나선형 형상으로 형성된 도관을 포함한다. 본 명세서에서 사용된 바와 같이, 재진입은 도관에 의해 전달된 유체가 경사진 나선형 형상의 권선에 따라 상이한 양 또는 길이만큼 전압에서 전방 및 후방으로 진행하는 경로를 통해 일단부로부터 타단부로 전진(advance)한다는 것을 의미한다. 본 명세서에 사용된 바와 같이, 유체는 전압의 양을 연속적으로 전진시키고, 더 적은 양의 전압으로 재진입한 다음, 더 큰 양의 전압으로 전진하고, 이어서 적절한 더 작은 재진입 단계 등을 통해 저전압에서 고전압으로 전진한다. 일부 예에서, 전방 및 후방 진행의 양은 도관이 진행중인 전기장의 강도에 기초하여 결정될 수 있으며, 여기서 전기장은 두 전극 사이의 등전위선(equipotential lines)의 구배를 설정한다. 예를 들어, 경로는 유체가 경사진 나선의 하나의 턴/권선 동안 X개의 등전위선을 통해 전진하고 Y개의 등전위선을 다시 후진하도록 제공할 수 있고, 여기서 Y는 X보다 작다. 일부 예에서, X는 2이고 Y는 1이지만, 다른 조합이 본 명세서에서 고려되고 본 개시에 의해 다루어진다. 일반적으로, 경사의 각도에 관련될 수 있는 경로는 구배의 강도에 기초할 수 있고, 더 높은 구배는 X 및 Y 사이의 차이를 증가시킬 수 있는 반면, 더 낮은 구배는 그 차이를 감소시킬 수 있다. 가스가 등전위선을 통해 앞뒤로 움직이게 함으로써 내부의 가스는 적어도 한 번의 필드 반전을 경험한다. 다른 예는 등전위선이 2개의 전위 사이에 설정될 때, 및 유체 전달 도관의 각각의 권선이 적어도 2개의 등전위선을 통해 전진하고, 임의의 형상의 등전위선을 따라 적응형 형태를 통해 진행하는 적어도 하나의 등전위선 만큼 복귀하는 것을 포함한다. 필드 반전은 저전압 전위, 예를 들어, 접지로부터 고전압 전위, 예를 들어, ~35 kV로 진행할 때 가스 브레이크다운에 대한 가능성을 감소 또는 제거할 수 있다. 추가로, 경사진 나선형 형상은 재진입 가스 전달 시스템(122)을 설계하고 사이징할 때 유연성을 제공한다.

일부 예에서, 도관(130)은 지지 맨드렐 또는 다른 형상의 구조체에서 감길 수 있다, 예를 들어, 도 2 및 도 4를 참조하면, 지지 구조체는 지지체(126) 및 이온 소스(120) 사이에서 연장된다. 지지 맨드렐은 도관(130)을 유지하기 위해 외부 표면 상에 형성된 홈들을 갖는 절연 재료로 형성된 로드일 수 있다. 로드 형상의 맨드렐 외에, 지지 구조체는 높이 대 반경 비율이 다양한 원뿔 형상을 가질 수 있다.

도 2는 본 개시의 실시예에 따른 예시적인 재진입 시스템(222)이다. 재진입 가스 시스템(222), 또는 줄여서 시스템(222)은 재진입 가스 시스템(122)의 예이다. 시스템(222)은 설계 및 사이징의 유연성을 제공하면서 고전압 필드로 인한 유체 브레이크다운의 기회를 감소시키거나 제거하면서 저전압 전위로부터 고전압 전위로 가스와 같은 유체를 제공한다. 시스템(222)이 현미경 설정에서 사용될 수 있지만, 시스템(222)은 고전압에서 가스를 사용하지만 더 낮은 전압으로부터 고전압 컴포넌트에 제공되는 임의의 시스템에서 사용될 수 있다. 플라즈마 아크 용접 시스템(plasma arc-welding system)을 예로 들 수 있다.

시스템(222)은 지지체(226), 전극(220), 및 재진입 가스 도관(230), 또는 줄여서 도관(230)을 포함한다. 지지체(226)는 도관(230)에 대한 물리적 지지를 제공할 수 있으며, 일부 예에서는 전극으로 작용할 수 있도록 전도성일 수 있다. 전극(220)은 도관(230)에 의해 가스가 제공되는 고전압 이온 또는 플라즈마 생성 시스템의 일부일 수 있다. 일부 예에서, 지지체(226)는 수십 킬로볼트일 수 있는 전극(220)보다 더 낮은 전압, 예를 들어 접지에 있을 수 있다. 예를 들어, 전극(220)은 10kV 내지 60kV 범위의 전압일 수 있다. 지지체(226) 및 전극(220) 사이의 전압 차이로 인해, 등전위선(236)을 형성하는 전기장이 생성된다. 전기장의 변화율 및 등전위선의 간격 및 전위 값은 지지체(226) 및 전극(220) 사이의 거리 및 이들의 상대 전압 레벨에 의해 설정된다.

도관(230)은 맨드렐(234) 및 가스 도관(232)으로부터 형성된다. 맨드렐(234)은 맨드렐이라는 용어가 제시하는 바와 같이 로드 형상이며 절연 재료로부터 만들 수 있다. 추가로, 맨드렐(234)은 도관(232)을 수용하도록 크기가 조정된 외부 표면에 형성된 그루브를 가질 수 있다. 그루브는 선택적이며 원하는 위치 및 형상으로 도관(232)을 유지하는데 사용될 수 있다. 도관(232)은 원하는 곡률 반경으로 맨드렐(234) 주위에 감길 수 있는 가요성 튜빙으로 형성될 수 있다. 추가로, 도관(232)은 이를 통해 전달되는 가스 또는 유체로부터 열화되지 않을 재료로 형성될 수 있다. 대안적으로, 맨드렐(234)에 형성된 그루브는 그루브 그 자체가 도관(232)을 형성하도록 캡슐화될 수 있거나, 또는 도관(232)이 맨드렐(234) 내로 주조될 수 있다. 추가로, 맨드렐(234)을 통해 형성되면, 도관(232)은 맨드렐(234)과 독립적으로 사용될 수 있다. 또한, 맨드렐(234)과 독립적으로 사용되는 도관(232)은 예를 들어 전극(226) 및 전극(220) 사이의 간격이 동적으로 변화하는 이동 전극에 가스를 전달하기 위해 사용될 수 있다. 이들 옵션 중 임의의 것이 가능하고 별도의 도관 및 맨드렐의 사용은 단지 예시적인 목적만을 위한 것이며 본 명세서에 개시된 기술에 제한되지 않는다.

재진입 시스템에 관하여 위에서 논의된 바와 같이, 도관(232)은 도관(232)을 통해 흐르는 유체가 안쪽에서 바깥쪽으로 진행함에 따라, 유체는 다음 권선을 시작하기 전에 하나의 권선에서 앞으로 일정 거리 진행한 다음 그 거리의 일부를 뒤로 진행하도록 경사진 나선형 형상으로 맨드렐(234) 주위에 감긴다. 예를 들어, 유체가 (페이지를 향한 방향으로) 권선 A에 들어가면, 유체는 A보다 2피치 뒤에 있는 위치 A'에서 나올 것이다. 본 명세서에서 사용된 피치는 맨드렐(234)의 인접한 그루브 사이의 거리이다. 피치, 또는 더 구체적으로, 도관이 각각의 권선에서 이동하는 피치의 수는 인접한 등전위선(236) 사이의 거리를 기초로 한다. 예를 계속하자면, 포인트 B로 들어가는 유체는 B'에서 나올 것이며, C 및 C', D 및 D'에 대해 동일한다. 이와 같이, 도관(232)을 통해 진행하는 유체는 2개 이상의 등전위선을 통해 전진하고 권선당 하나의 등전위선 만큼 복귀한다. 확장당 전위를 올리고 뒤로 이동하는 이 프로세스는 도관(232) 내의 유체가 각각의 권선에서 전기장 반전을 경험하게 하고, 이는 높은 전기장 애플리케이션에서 유체 브레이크다운을 저지하거나 방지하는것을 돕는다. 2개 내지 1개의 등전위 변화는 단지 예시이며 다른 변형들이 본 명세서에서 고려된다. 또한, 도관(232)은 도관에 물리적 지지를 제공하기 위해 사용되는 맨드렐(234) 없이 사용될 수 있음을 주목해야 한다.

도 3a는 본 개시의 실시예에 따른 예시적인 가스 도관(332)이다. 도관(332)은 재진입 가스 도관으로서 사용될 수 있는 도관(232)의 경사진 나선형 형상을 예시한다. 도 3a에 보여지는 바와 같이, 도관(332)은 인 및 아웃 화살표로 표시된 바와 같이, 도 2에 도시된 것에서 회전된 도면이다.

도 3b는 본 개시의 실시예에 따른 예시적인 맨드렐(334)이다. 맨드렐(334)은 그루브, 그 간격 및 경사 정도를 예시하여, 그 위에 감긴 도관이 주어진 범위의 등전위 간격에 대해 원하는 필드 반전을 제공할 수 있도록 한다.

도 4는 본 개시의 실시예에 따른 예시적인 재진입 시스템(422)이다. 시스템(422)은 간결함을 위해 다시 논의되지 않을 지지체(426), 전극(420) 등과 같은 많은 방식으로 시스템(222)과 유사하다. 시스템(422)은 도관(432)이 감겨 있는 지지 구조체(434)를 포함한다. 맨드렐(234)과 대조적으로, 지지 구조체(434)은 반경(r) 및 높이(h)를 갖는 원뿔 형상이다. 상이한 비율의 h 및 r은 설계 유연성을 제공하기 위해 콘의 길이, 베이스 폭 및 각도를 설계하는데 사용될 수 있다.

도 5a는 본 개시의 실시예에 따른 예시적인 재진입 가스 전달 도관(530)이다. 도관(530)은 셀(8 내지 20) 및 등전위선(236)의 전압 레벨을 도시하는 도관(230)의 상세 버전이다. 셀 번호는 도관(532)이 배치되는 맨드렐(534)의 상부 및 하부 상의 관련된 권선 위치를 나타낸다. 도 5a에서 볼 수 있는 바와 같이, 상부 및 하부 셀 번호를 일치시키는 것으로 표시된 각각의 권선은 적어도 2개의 등전위선(536) 만큼 분리된다. 추가로, 하나의 권선이 후속 권선으로 전이할 때, 상부 셀(10)로부터, 예를 들어, 하부 셀(11)로의 변화는 도관(532)이 상부 셀(11)에서 2개의 등전위선을 통해 복귀하기 전에 3개 내지 4개의 등전위선을 통해 진행한다는 것을 보여준다. 등전위선을 통한 이 반복된 전방 및 후방 진행은 필드 반전을 설정한다.

도 5b는 본 개시의 실시예에 따른 가스 전달 도관의 전체 전위 및 필드 반전(field reversals)의 변화를 도시하는 예시적인 플롯(501)이다. 좌측 축은 도관(532)이 5 kV에서 ~19 kV로 진행할 때 셀 상의 전압을 나타낸다. 보여지는 바와 같이, 셀(10)로부터 셀(20)로의 전압 변화는 셀이 등전위선을 통해 앞뒤로 진행함에 따라 계단 패턴을 나타낸다. 우측 축은 도관(532)이 동일한 전위 사이에서 진행함에 따라 전기장 반전을 보여준다. 도시된 바와 같이, 각 셀은 ~-1kV/cm에서 ~3kV/cm로의 전기장 변화를 경험한다.

개시된 기술을 예시하기 위해 본 명세서에서 논의된 실시예는 제한적인 것으로 고려되지 않고 단지 구현예의 예를 제공한다. 예를 들어, 도관은 도관을 통해 흐르는 임의의 유체에 필드 반전이 발생하는 한, 피라미드(pyramidal), 쉐어(share), 육각형(hexagonal)과 같은 임의의 형상의 구조체 주위에 감길 수 있다. 통상의 기술자는 본 명세서에서 고려되고 본 개시의 범위 내에 있는 개시된 기술이 구현될 수 있는 다른 무수한 방식을 이해할 것이다.

Claims (20)

1. 유체 전달 시스템으로서:
   제1 및 제2 전위 사이에서 연장되는 유체 전달 도관을 포함하고, 상기 유체 전달 도관은 상기 유체 전달 도관을 통해 흐르는 유체가 상기 유체 전달 도관의 각각의 권선을 통해 전기장 반전을 경험하도록 경사진 나선형으로 형성되는, 유체 전달 시스템.
2. 제1항에 있어서, 제1전극 및 제2전극 사이에서 연장되는 맨드렐을 더 포함하며, 상기 유체 전달 도관은 상기 맨드렐 주위로 감기고, 상기 제1 및 제2전극은 상기 제1 및 제2전위에 있는, 유체 전달 시스템.
3. 제2항에 있어서, 상기 맨드렐은 로드 형상(rod-shaped) 인, 유체 전달 시스템.
4. 제2항에 있어서, 그루브(grooves)는 상기 맨드렐에 형성되고, 상기 그루브는 상기 유체 전달 도관이 상기 그루브 내에 끼워지도록 배열되는, 유체 전달 시스템.
5. 제1항에 있어서, 상기 제1전위는 저전압이고 상기 제2전위는 고전압인, 유체 전달 시스템.
6. 제5항에 있어서, 상기 저전압은 접지이고 상기 고전압은 10kV 내지 50kV 범위에 있는, 유체 전달 시스템.
7. 제1항에 있어서, 제1전극 및 제2전극 사이에서 연장되는 콘 형상 지지 구조체를 더 포함하며, 상기 유체 전달 도관은 상기 콘 형상 지지 구조체 주위로 감기는, 유체 전달 시스템.
8. 제1항에 있어서, 등전위선은 상기 제1전위 및 제2전위 사이에 설정되고, 상기 유체 전달 도관의 각각의 권선은 적어도 2개의 등전위선을 통해 전진하고 적어도 하나의 등전위선 만큼 복귀하는, 유체 전달 시스템.
9. 제8항에 있어서, 등전위선은 상기 제1 및 제2 전위 사이에 설정되고, 상기 유체 전달 도관의 각각의 권선은 적어도 2개의 등전위선을 통해 전진하고, 임의의 형상의 등전위선을 따라 적응형 형태를 통해 진행하는 적어도 하나의 등전위선 만큼 복귀하는, 유체 전달 시스템.
10. 제1항에 있어서, 상기 유체 전달 도관은 하전 입자 컬럼에 배치되는, 유체 전달 시스템.
11. 제10항에 있어서, 상기 하전 입자 컬럼은 플라즈마 집속 이온 빔 컬럼인, 유체 전달 시스템.
12. 시스템으로서:
    가스를 수용하고 상기 가스와 함께 또는 상기 가스로부터 집속 이온 빔을 생성하도록 결합된 집속 이온 빔 컬럼 - 상기 집속 이온 빔 컬럼은 제2전위에서 상기 가스를 수용함 -; 및
    상기 집속 이온 빔 컬럼에 상기 가스를 제공하도록 결합된 가스 전달 시스템을 포함하고, 상기 가스는 제1위치에서 제1전위에 있고, 상기 가스 전달 시스템은:
    상기 제1 및 제2 전위 사이에서 연장되는 유체 전달 도관을 포함하고, 상기 유체 전달 도관은 상기 유체 전달 도관을 통해 흐르는 유체가 상기 유체 전달 도관의 각각의 권선을 통해 전기장 반전을 경험하도록 경사진 나선형으로 형성되는, 시스템.
13. 제12항에 있어서, 상기 가스 전달 시스템은 제1전극 및 제2전극 사이에서 연장되는 맨드렐을 더 포함하고, 상기 유체 전달 도관은 상기 맨드렐 주위로 감기고, 상기 제1 및 제2전극은 상기 제1 및 제2전위에 있는, 시스템.
14. 제13항에 있어서, 그루브는 상기 맨드렐에 형성되고, 상기 그루브는 상기 유체 전달 도관이 상기 그루브 내에 끼워지도록 배열되는, 시스템.
15. 제12항에 있어서, 상기 제1전위는 저전압이고 상기 제2전위는 고전압인, 시스템.
16. 제15항에 있어서, 상기 저전압은 접지이고 상기 고전압은 10kV 내지 50kV 범위에 있는, 시스템.
17. 제12항에 있어서, 상기 가스 전달 시스템은 제1전극 및 제2전극 사이에서 연장되는 콘 형상 지지 구조체를 더 포함하고, 상기 유체 전달 도관은 상기 콘 형상 지지 구조체 주위로 감기는, 시스템.
18. 제12항에 있어서, 등전위선은 상기 제1 및 제2 전위 사이에 설정되고, 상기 유체 전달 도관의 각각의 권선은 적어도 2개의 등전위선을 통해 전진하고, 임의의 형상의 등전위선을 따라 적응형 형태를 통해 진행하는 적어도 하나의 등전위선 만큼 복귀하는, 시스템.
19. 제12항에 있어서, 상기 집속 이온 빔 컬럼은 이중 빔 하전 입자 현미경의 일부인, 시스템.
20. 제12항에 있어서, 상기 가스 전달 시스템에 결합된 가스 용기를 더 포함하며, 상기 가스 용기는 상기 가스를 저장하는, 시스템.

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