背景技术：
0、背景
1、当高能电子或离子束(电子束)撞击样品时，取决于样品材料，可以发射光子。发射的光子也被称为阴极发光(cl)。在从uv(紫外线)到可见光再到ir(红外线)的波长范围内的这些光子的收集和检测可以提供有关所研究样品的大量信息。通常用电子显微镜(em)中的样品检查cl，并通过将cl引导至例如光传感器、图像阵列或光谱学装备来收集cl，其中，光传感器、图像阵列或光谱学装备中的任何或全部可以位于显微镜电子束柱的外部。收集cl的一种方法是利用通常具有抛物面或椭圆形形状的收集反射镜，该收集反射镜位于电子束的轴线上，并且位于样品的上方(更典型地)或下方(或二者)。如果收集反射镜位于样品上方，并且在电子束的轴线上，则该反射镜将具有一个孔，以使电子束无障碍地通过。
2、样品上电子束撞击的位置，因此即发射cl的位置，理想地在三维空间中处于收集反射镜的焦点处。任何轴上的任何不对准，甚至小到1-10微米(μm)的不对准，都可能导致反射回光传感器的cl光量显著损失，并且将限制有关cl发射角度的信息的保真度。
3、cl反射镜相对于电子束的对准是可能的。例如，cl设备可能具有允许反射镜沿xy平面(相对于并垂直于电子束轴线)移动的对准机制，这些机制通常用于在对准程序中将cl焦点带到电子束轴线上。为了对准的目的，电子束也可以在xy平面上移动数十甚至数百微米，但是由于em物镜光轴的较大运动会降低电子束的聚焦，因此通常不希望移动电子束。当对准机制在微米级别上不可靠时，较小的运动(大约1到数十微米)可用于对准过程中的微调。
4、还需要使样品沿z轴相对于cl反射镜对准。实现此目的的最灵活的方法是，利用放置有样品的样品平台沿z轴移动样品。cl设备通常将具有允许反射镜在z轴上移动的对准机制，但是通常不希望移动反射镜来与样品对准，因为cl光谱仪光轴的较大运动会降低cl光图案和强度的耦合。
5、然而，应该指出的是，如果样品表面倾斜或不均匀，则通常在实验中执行的在xy平面中移动样品会扰乱z轴对准。自然，手动调整非常耗时，并且限制了研究人员的能力，例如，研究人员不得不检查样品上的多个位置并且在多个电子束电压下检查样品。这些手动调整需要几分钟到几十分钟的时间并不罕见，这取决于所执行的对准的质量。
6、对准方法通常需要在改变xy或z对准的同时最大化来自样品的cl的强度。该方法适用于强烈发射cl的样品，该cl不会随时间变化或随着电子束移动到附近的xy位置而变化。但是，在具有时间和空间变化cl特性的更典型样品上尝试这些方法时，常常会失败。因此，期望使用不依赖于所研究样品的cl特性的对准方法。
7、应当注意，有可能创建一个样品，该样品在有限的电子束条件范围内，会发出强度不随时间改变、xy位置不改变、但随z位置改变的cl。具有这些特性的样品对于使用上述cl强度最大化方法将cl反射镜在xy和z轴上对准很有用。这种样品的一个例子是涂在非反射性导电基底上并涂有诸如碳或铟锡氧化物(ito)的导电薄膜的1-10微米厚的钇铝石榴石(yag)、钙钛酸钇铝(yap)或锗酸铋(bgo)薄膜。尽管对于cl反射镜的初始对准很有用，但是在检查新样品后z轴对准会丢失，而在改变电子束加速电压时xy和z轴对准会丢失。
技术实现思路
1.一种用于使样品相对于电子显微镜系统中的阴极发光(cl)反射镜的焦点自动竖直对准的方法，所述电子显微镜系统的竖直轴线与在所述电子显微镜系统中产生的电子束重合，所述方法包括：
2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述cl反射镜是抛物面反射镜或椭球反射镜。
3.根据权利要求1所述的方法，其中，所述分析基于在所述多个距离处由所述检测器接收到的反射光的强度的测量。
4.根据权利要求1所述的方法，其中，所述检测器是二维成像设备，并且所述分析基于在所述多个距离处由所述二维成像设备接收到的反射光的形状与由所述cl反射镜的数学模型产生的图像或来自所述cl反射镜或来自与所述cl反射镜具有相似光学特性的第二cl反射镜的返回光的预先存储的基准图像的比较。
5.根据权利要求3所述的方法，其进一步包括：基于所述多个距离处的强度测量的曲线拟合来预测所述样品将处于所述cl反射镜的焦点上的位置。
6.根据权利要求4所述的方法，其还包括：将在所述多个距离处由所述二维成像设备接收到的反射光的二维形状与从具有与所述cl反射镜相同的光学特性的反射镜接收到的反射光的存储图像进行比较。
7.一种用于使电子显微镜(em)光轴相对于电子显微镜系统中的阴极发光(cl)反射镜的焦点在xy平面中自动水平对准的方法，所述电子显微镜系统的竖直轴线与在电子显微镜系统中产生的电子束重合，所述方法包括：
8.根据权利要求7所述的方法，其中，所述mroi在所述cl反射镜组件的顶表面上。
9.根据权利要求7所述的方法，其中，所述mroi是在所述cl反射镜组件上加工出的特征。
10.根据权利要求7所述的方法，其中，所述mroi与所述cl反射镜焦点之间的所述第一距离通过以下方式确定，所述方式为：
