DE1019392B

DE1019392B - Elektronenmikroskop

Info

Publication number: DE1019392B
Application number: DEH5663D
Authority: DE
Inventors: Dr Heinrich Herbst
Original assignee: HEINRICH HERBST DR
Current assignee: HEINRICH HERBST DR
Priority date: 1940-03-29
Filing date: 1940-03-29
Publication date: 1957-11-14

Description

Es ist bekannt, zum Zwecke der Sichtbarmachung von Vorgängen, die unterhalb der Auflösungsgrenze des gewöhnlichen optischen Mikroskopes liegen, Elektronen zu verwenden und so auf indirektem Wege die Vorgänge sichtbar zu machen. Man hat so in den sogenannten »Elektronenmikroskopen« Kathodenstrahlen und elektrostatische oder elektromagnetische Felder angewandt. Bei diesen bekannten Vorrichtungen wird in einem Vakuumgefäß ein Kathodenstrahlbündel durch das dünne Objekt gesandt und danach dieses Kathodenstrahlbündel, dem das Objekt seine Eigentümlichkeiten gewissermaßen aufgeprägt hat, durch elektrostatische, magnetische oder elektromagnetische Felder, sogenannte »elektrische oder magnetische Linsen«, gesandt und alsdann auf einen Leuchtschirm oder auf eine photographische Platte geleitet, auf denen durch die Kathodenstrahlen ein Bild erzeugt wird. Man kann auch die Kathodenstrahlen, schon ehe sie auf das Objekt treffen, durch eine elektrische oder magnetische Linse gehen lassen. In dem Vakuumgefäß hat man Fenster und Spiegel zur Betrachtung des Leuchtschirmbildes vorgesehen. Man hat auch bereits in jeder Vergrößerungsstufe Zwischenbildschirme oder Blenden, die eine mittlere Öffnung aufweisen, angeordnet. Es ist ferner bekannt, das Objekt und die Linsen mit Wasser und das Objekt auch mit flüssiger Luft oder ähnlichen Mitteln tief zu kühlen. Auch hat man bereits einen Leuchtschirm mit einer photographischen Platte austauschbar angeordnet. Es sind ferner elektronenoptische Zerstreuungslinsen bekannt.

Es ist ferner bekannt, von einem Objekt strereoskopische Aufnahmen zu erhalten, indem man von diesen nacheinander zwei Bilder unter voneinander etwas verschiedenen Winkeln aufnimmt. Diese Bilder werden dann in einem einfachen Stereoskop betrachtet. Diese bekannte Methode hat den Nachteil, daß die Bilder nacheinander aufgenommen werden, so daß bei zeitlich sich ändernden Objekten nicht mehr dasselbe Objekt bei der Aufnahme der zweiten Platte vorliegt. Die Erfindung vermeidet diesen Nachteil.

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Elektronenmikroskop, bei dem erfindungsgemäß bei ruhendem Objekt mittels eines Elektronenstrahlbeleuchtungsbüschels zwei Stereobilder auf dem Leuchtschirm oder auf der photographischen Platte erzeugt werden. Vorteilhaft werden gleichzeitig zwei Stereoleuchtschirmoder Stereophotobilder für direkte beidäugige Betrachtung dadurch erzeugt, daß ein einziges Kathodenstrahlbündel das Objekt durchstrahlt und nach Passieren einer elektrischen oder magnetischen Linse in zwei Teile geteilt wird, deren jeder durch ein gesondertes elektrisches oder magnetisches Linsensystem geleitet und auf je einen gesonderten Leuchtschirm Elektronenmikroskop

Anmelder:

Dr. Heinrich Herbst,

Jena, Magnus-Poser-Str. 9

Dr. Heinrich Herbst, Jena,
ist als Erfinder genannt worden

bzw. photographische Platte fixiert bzw. geworfen wird. Vorteilhaft teilt ein gegenüber Kathode negativ vorgespannter Dorn oder eine negativ vorgespannte Platte, also ein elektrostatisches Feld, das einzige vom Objekt kommende Kathodenstrahlbündel. Vorzugsweise \vird das vom Objekt kommende Kathodenstrahlbündel durch eine elektrische oder magnetische Zerstreuungslinse im Querschnitt verbreitert. Jedes dieser Teilbüschel liefert ein vollständiges Bild des Objektes, weil jedes Teilbüschel vom ganzen Objekt abgebeugte Kathodenstrahlen enthält. Die entwickelten photographischen Platten können vorteilhaft in ein Stereoskop oder in eine stereoskopische Ausmeßvorrichtung eingesetzt werden. Die vorliegende Anordnung hat den bekannten Vorrichtungen gegenüber den Vorteil, daß man auch von bewegten oder auch lebenden Objekten ein naturgetreues stereoskopisches Bild des Objektes erhält und daß man dieses Bild auch stereoskopisch ausmessen kann. Das binokulare Mikroskop bzw. Fernrohr ist vorzugsweise vakuumdicht in das Vakuumgefäß des Elektronenmikroskops eingebaut. Die Verbreiterung des Büschels ist dabei vorteilhaft für die Strahlteilung, weil dadurch der prozentuale Strahlenverlust in der Trennungslinie verringert wird. Die elektrischen Linsen können mit flüssiger Luft oder ähnlichen Mitteln tief gekühlt werden, z. B. können auch Kohlensäure-Kältemischungen verwendet werden.

Die beiden Leuchtschirme für die beiden gleichzeitig erzeugten stereoskopischen Teilbilder sind mit zwei photographischen Platten mittels eines Elektromagneten austauschbar, ohne daß man das Mikroskop zu öffnen braucht. Die Leuchtschirmbilder können durch ein binokulares lichtoptisches System betrachtbar angeordnet werden. Am Ende jedes binokularen

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Ansatzes kann ferner hinter jedem Leuchtschirm eine plattenförmige Hilfsanode angeordnet werden. Diese kompensiert die von den Elektronenstrahlen mitgeführten Ladungen.

Das Elektronenmikroskop zeichnet sich vor allem auch dadurch aus, daß zwischen Objekt und den Leuchtschirmen bzw. den photographischen Platten drei elektrostatische oder elektromagnetische Linsen angeordnet sind. Vorteilhaft ist zwischen einem elektrostatischen oder elektromagnetischen Objekt und einem elektrostatischen oder elektromagnetischen Endprojektiv eine elektrostatische oder elektromagnetische Zwischenlinse eingeschaltet.

Vorteilhaft können ferner einem elektrostatischen oder elektromagnetischen Objektiv zwei getrennte elektrostatische oder elektromagnetische Projektionslinsen nachgeordnet sein.

Diese Anordnungen ergeben den Vorteil einer besseren Regelmöglichkeit der Vergrößerung und außerdem wird eine bessere Bildqualität erzielt. Das Mikroskop gestattet, also auch dreistufig zu arbeiten.

In der Zeichnung sind zwei Ausführungsbeispiele der Erfindung schematisch dargestellt.

In der Abb. 1 bedeutet α ein Vakuumgefäß, b die Kathode, cdas Kathodenstrahlbündel, dessen mittlerer Strahl angedeutet ist, d das Objekt, -n eine elektrische oder magnetische Linse—-das Objektiv—; el, el, fl, /2 sind elektrische oder magnetische Linsen, hl, h2 sind zwei Leuchtschirme oder photographische Platten, il, 12 sind Hilfsanoden, die auch fortfallen können, und m ist ein negativer Dorn oder eine negative Platte, also ein elektrostatisches Feld, das das von der Linse kommende Strahlbündel c in zwei Strahlbündel el, c2 teilt. Diese Aufteilung beruht darauf, daß die negativ aufgeladenen Elektronen von dem negativ aufgeladenen Dorn oder der negativ aufgeladenen Platte abgestoßen werden, so daß sich ihre Bahnen im Bereich des elektrostatischen Feldes regelmäßig durchkrümmen. Da das elektromagnetische Feld konstant ist, ist die Ablenkung sehr gleichmäßig. so daß die abgelenkten Büschel mittels der nachfolgenden Elektronenoptik gute Bilder liefern. Jedes der Büschel el c2 erzeugt dabei ein vollständiges Bild des ganzen Objektes, weil jedes Teilbüschel vom ganzen Objekt abgebeugte Strahlen enthält. Da die Teilbüschel verschiedene Winkel mit dem Objekt bilden, sind die Bilder stereoskopisch verschieden.

In der Abb. 2 ist noch die Anordnung eines binokularen Fernrohres oder Mikroskops k für die beidäugige Betrachtung der beiden Bilder auf den Leuchtschirmen h 1, h2 veranschaulicht, welches vakuumdicht in das Vakuumgefäß des Elektronenmikroskops eingebaut ist.

Claims

Patentansprüche-

1. Elektronenmikroskop, gekennzeichnet durch die Erzeugung zweier Stereobilder auf dem Leuchtschirm oder auf der photographischen Platte bei ruhendem Objekt mittels eines Elektronenstrahlbeleuchtungsbüschels.

2. Elektronenmikroskop nach Anspruch 1, gekennzeichnet zur gleichzeitigen Erzeugung zweier Stereoleuchtschirm- oder Stereophotobilder für direkte beidäugige Betrachtung, bei dem ein einziges Kathodenstrahlbündel das Objekt durchstrahlt und das vom Objekt kommende Kathodenstrahlbündel nach Passieren einer elektrischen oder magnetischen Linse in zwei Teile geteilt ist, deren jeder durch ein gesondertes elektrisches oder magnetisches Linsensystem geleitet und auf je einen gesonderten Leuchtschirm bzw. photographische Platte fixiert ist bzw. fällt.

3. Elektronenmikroskop nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß ein gegenüber Kathode negativ vorgespannter Dorn oder negativ vorgespannte Platte, also ein elektrostatisches Feld, das einzige vom Objekt kommende Kathodenstrahlbündel teilt.

4. Elektronenmikroskop nach Anspruch 1, 2 oder 3. dadurch gekennzeichnet, daß eine elektrische oder magnetische Zerstreuungslinse das vom Objekt kommende Kathodenstrahlbündel im Querschnitt verbreitert.

5. Elektronenmikroskop nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden gleichzeitig erzeugten Leuchtschirmbilder mittels eines binokularen optischen Mikroskops oder Fernrohres. insbesondere Prismenfernrohres, betrachtbar angeordnet sind.

6. Elektronenmikroskop nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen Objekt (</) und den Leuchtschirmen bzw. den photographischen Platten drei elektrostatische oder elektromagnetische Linsen (n, e_v f_t) angeordnet sind.

7. Elektronenmikroskop nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen einem elektrostatischen oder elektromagnetischen Objektiv («) und einem elektrostatischen oder elektromagnetischen Endprojektiv (Z₁) eine elektrostatische oder elektromagnetische Zwischenlinse (V₁) eingeschaltet ist.

8. Elektronenmikroskop nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß einem elektrostatischen oder elektromagnetischen Objektiv zwei getrennte elektrostatische oder elektromagnetische Projektionslinsen nachgeordnet sind.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen