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Optisches Gerät zur Orientierung von Einkristallen nach der Kristallachse
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des Okulars. Dieses Bild hat die Form einer Leuchtmarke und dient als Markierung für die optische Achse des Kollimators, die als Normale auf der Spiegelplatte definiert ist. Wird durch Verschwenken des Kri-
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einer (111)-Achse auf die Messmarke zentriert, so bedeutet das, dass eine (111)-Ebene des Kristalls par- allel zur Spiegelplatte ausgerichtet ist. Der Vorteil einer gemäss der Erfindung von aussen eingespiegelten
Messmarke besteht darin, dass die sonst notwendigen, mit grösserem Aufwand verbundenen Massnahmen für die innere Justierung des Kollimators unterbleiben können.
Das Gerät kann nach einem weiteren Gedanken der Erfindung dadurch verbessert werden, dass die
Spiegelplatte als Farbfilter ausgebildet und mit einer zur Filterfarbe etwa komplementär reflektierenden
Spiegelschicht auf der dem Kollimatorobjektiv zugekehrten Fläche versehen wird. Wird beispielsweise die
Spiegelplatte als Grünfilter ausgeführt und auf der dem Kollimatorobjektiv zugekehrten Seite der Platte eine selektiv im Purpurroten reflektierende Spiegelschicht aufgebracht, so entsteht im Okularbild des
Kollimators gleichzeitig eine purpurrote Messmarke und ein grünes Reflexbild der Glanzwinkelreflexe des
Kristalls.
Es ist eine bekannte Erscheinung, dass das Reflexionsvermögen von Anschliffen der Halbleitermateria- lien mit Struktur ätzung verhältnismässig niedrig ist. Deswegen müssen störende Reflexe aus der Optik des
Kollimatorsystems möglichst radikal beseitigt werden. Zweckmässig wird daher im Strahlengang des Kol- limators zwischen Kollimatorblende und Teilungsprisma ein Polarisator, zwischen Teilungsprisma und
Okular ein Analysator, und beiderseits der Filterplatte je ein \/4-Plättchen angeordnet.
Die Wirkungsweise dieser Anordnung ist folgende :
Das die Kollimatorblende verlassende Licht wird durch den Polarisator linear polarisiert. Die Reflexe, die an denFlächen des Teilungsprismas oder des Kollimatorobjektivs entstehen und zu einer Verschleierung des Bildes im Okular führen würden, werden durch den zwischen Teilungsprisma und Okular angeordneten Analysator ausgelöscht, da der Analysator in gekreuzter Stellung zum Polarisator angeordnet ist. Das gleiche würde mit den zu beobachtenden Reflexen, die von der Spiegelplatte und vom Kristall zurückkehren, geschehen, wenn nicht mindestens zwischen Kollimatorobjektiv und Spiegelplatte ein X/4-Plättchen angeordnet wäre.
Auf Grund der bekannten Wirkung des 7,/4-Plättchens wird der Polarisationszustand des Lichtes nach zweimaligem Durchtritt so verändert, dass es durch den Analysator nicht ausgelöscht, sondem durchgelassen wird. Auf diese Weise werden die erwünschten Reflexe von der Spiegelplatte und vom Kristall in voller Intensität sichtbar gemacht, während die unerwünschten Reflexe von den Flächen der Kollimatoroptik beseitigt werden.
Nun ist festzustellen, dass in der Regel das Reflexionsvermögen der selektiv reflektierenden Spiegelschicht im Vergleich zur Intensität der Glanzwinkelreflexe des Kristalls noch recht hoch ist, so dass bei Verwendung eines einzigen ./4-Plättchens die Messmarke in übermässiger Helligkeit erscheint. Aus diesem Grunde wurde an Stelle eines einzigen an sich notwendigen À/4-Plättchens die Anordnung der beiden X/4-Plättchen vorgesehen, von denen sich das eine vor, das zweite hinter der Spiegelplatte befindet.
Das erste \/4-Plättchen wird dabei mit seiner Schwingungsrichtung nur um einen kleinen Winkel gegen die Polarisationsrichtung verdreht, so dass die Auslöschung des Reflexes von der Spiegelschicht infolge der Gekreuztstellung von Polarisator und Analysator nur in geringem Masse durch die Wirkung dieses À/4-Plätt- chens aufgehoben wird. Auf diese Weise wird die Helligkeit der Messmarke im Okularbild auf das günstig- ste Mass eingeregelt. Das zweite \/4-Plättchen, das sich zwischen Spiegelplatte und Kristall befindet, wird in üblicher Weise etwa in die 450-Stellung zur Schwingungsrichtung von Polarisator und Analysator eingestellt und bewirkt somit, dass das Bild der Glanzwinkelreflexe in maximaler Helligkeit erscheint.
Es hat sich herausgestellt, dass das auf diese Weise erzeugte Messbild, bei dem sowohl die Farbkontraste als auch die Helligkeitskontraste optimal eingeregelt sind, sich mit gesteigerter Genauigkeit auswerten lässt.
Da die 1/4-Plättchen selbst Anlass zu unerwünschten Reflexbildern geben können, wird zweckmässig eine Anordnung der À/4-Plättchen geneigt zur optischen Achse des Kollimators vorgesehen. Wird der Neigungswinkel ausreichend gross bemessen, so hat das zur Folge, dass die an den /4-Plättchen entstehenden unerwünschten Reflexbilder ausserhalb des Bildfeldes des Okulars liegen. Die gleiche Massnahme wird auch für das Teilungsprisma vorgesehen, weil erfahrungsgemäss die Auslöschung der unerwünschten Reflexe von den Prismenflächen nicht so- vollkommen ist, dass man sich mit der Wirkung von Polarisator und Analysator allein begnügen könnte.
Eine beispielsweise Ausführungsform gemäss der Erfindung ist in der Zeichnung im Schnitt dargestellt.
Hierin bezeichnet 1 eine Leuchte mit einer Glühlampe 2, deren Wendel 2a durch einen dreilinsigen Lampenkollektor 3 in eine Kollimatorblende 4 abgebildet wird. Die Kollimatorblende 4 liegt im hinteren Brennpunkt eines dreilinsigen Kollimatorobjektivs 5, welches ein Bild der Kollimatorblende im Unendli-
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chen entwirft. Im parallelen Strahlengang des Kollimatorobjektivs befindet sich der Kristall 6, dessen
Achsorientierung bestimmt werden soll. Nach Reflexion am Kristall 6 entsteht ein Autokollimationsbild der Kristallreflexe in der Ebene der Kollimatorblende 4.
Ein zwischen Kollimatorblende und Kollimator- objektiv angebrachtes Teilungsprisma 7 mit einer teildurchlässig verspiegelten Spiegelschicht 8 bewirkt. dass das Autokollimationsbild im Huygens-Okular 9 beobachtet werden kann. Dieses Okular besteht aus einer Feldlinse 10, einer Okularlinse 11 und einer Bildfeldblende 12. Im parallelen Strahlengang des
Kollimatorobjektivs 5 befindet sich ferner eine als Grünfilter ausgebildete planparallele Spiegelplatte 13 mit einer selektiv im Purpurrot reflektierenden Spiegelschicht 14 auf der dem Kollimatorobjektiv zugekehrten Seite der Spiegelplatte. Die Wirkung dieser Spiegelplatte ist die, dass durch Autokollimation ein Bild der Kollimatorblende 4 in Form einer purpurroten Leuchtmarke in der Ebene der Bildfeldblende 12 entworfen wird.
Weiterhin ist zwischen Kollimatorblende 4 und Teilungsprisma 7 ein Filterpolarisator 15 und zwischen Teilungsprisma 7 und Okular 9 ein Filteranalysator 16 angebracht. Beiderseits der Spiegelplatte 13 befinden sich zwei X/4-Plättchen 17, 18. die als zwischen Deckgläsern verkittete doppelbrechende Folien ausgeführt sind. Die beiden \/4-Plättchen 17,18 und das Teilungsprisma 7 sind geneigt im Strahlengang des Kollimators angeordnet. Die gesamten optischen Elemente des AutokollimationsFernrohres sind in einem Gehäuse 19 untergebracht.
PATENTANSPRÜCHE :
1. Optisches Gerät zur Orientierung von Einkristallen nach der Kristallachse von der Art eines Auto- kollimationsfernrohres, bei dem von einer beleuchteten Kollimatorblende ein Bild durchAutokollima- tions an der zu justierenden Kristallfläche erzeugt wird, und welches eine teildurchlässige Spiegelfläche im parallelen Strahlengang zwischen Kollimatorobjektiv und der zu justierenden Kristallfläche enthält, dadurch gekennzeichnet, dass die teildurchlässige Spiegelfläche fest im Gerät angeordnet und wenigstens angenähert normal zur optischen Achse des Strahlenganges ausgerichtet ist. wobei an dieser teildurchlässigen Spiegelfläche ein zweites Bild der Kollimatorblende erzeugt wird und beide Bilder in der Okularbildebene zur Deckung gebracht werden.