DE102021126210B3 - Steuerung zur Verwendung mit einem Elektronenmikroskop, Anordnung und entsprechende Verfahren - Google Patents

Abstract

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung betrifft eine Steuerung (140) zur Verwendung mit einer Anordnung (100) mit einem Elektronenmikroskop (110) und einem Massenspektrometer (124), wobei die Anordnung (100) eingerichtet ist, einen Ionenstrahl (120) zum Abtragen von Material von einer zu untersuchenden Probe (102) bereitzustellen, von der Probe abgetragenes Material (122) zumindest zum Teil in das Massenspektrometer (124) zu lenken, und unter Verwendung des Massenspektrometers (124) eine Materialzusammensetzung (128) des Materials zu bestimmen, wobei die Steuerung (140) zum Bestimmen einer Positionsinformation (144) basierend auf der Materialzusammensetzung (128) eingerichtet ist, welche Positionsinformation (144) eine Information über eine Position (126a, 126b) des Ionenstrahls (120), bei einem Betrieb der Anordnung (100), in Bezug auf die Probe (102) umfasst. Weitere Ausführungsbeispiele der Erfindung betreffen eine solche Anordnung(100) und Verfahren hierfür.

Description

• Technischer Bereich
• Die vorliegende Erfindung betrifft eine Steuerung zur Verwendung mit einer Anordnung mit einem Elektronenmikroskop, eine Anordnung mit einem Elektronenmikroskop, sowie entsprechende Verfahren.
• Hintergrund
• Bei der Untersuchung von Proben, insbesondere biologischen Proben, können sowohl Licht- oder Fluoreszenzmikroskope als auch Elektronenmikroskope zum Einsatz kommen. Bei der Verwendung eines Licht- oder Fluoreszenzmikroskops kann die Probe z.B. im gesamten von oben betrachtet werden, allerdings kann die örtliche Auflösung mitunter gering sein. Bei der Verwendung eines Elektronenmikroskops kann die Probe z.B. im Schnitt betrachtet werden, die örtliche Auflösung kann deutlich höher sein als z.B. bei einem Licht- oder Fluoreszenzmikroskop. Es kann hierbei ein Ionenstrahl verwendet werden, mit dem Teile des Materials von der Probe abgetragen werden, also insbesondere Teile der Probe weggefräst werden, sodass die mittels des Elektronenmikroskops zu untersuchende Stelle freigelegt wird.
• Bei der Verwendung eines Elektronenmikroskops kann es sein, dass die Probe, insbesondere wenn es sich um eine biologische Probe handelt, unter einer Eisschicht verborgen ist; dies ist aufgrund der oftmals kryogenen oder anderweitig gefrorenen Proben der Fall. Eine solche Eisschicht ist für das Elektronenmikroskop allerdings, jedenfalls in den meisten Fällen, undurchsichtig.
• Das Dokument „B. Schröppel, Entwicklung einer Transferoptik für ein bildgebendes Sekundärionen-Massenspektrometer. Diss. Tübingen 2011.“ beschäftigt sich mit der Elektronenmikroskopie und der Verwendung der bildgebenden Massenspektroskopie hierbei, die eine analytische Ortsauflösung ermöglicht.
• Zusammenfassung
• Vor diesem Hintergrund besteht Bedarf an einer verbesserten Möglichkeit zur Untersuchung einer Probe mit einem Elektronenmikroskop. Gemäß Ausführungsformen der Erfindung werden eine Steuerung für eine Anordnung mit Elektronenmikroskop und Massenspektrometer, eine solche Anordnung sowie ein entsprechendes Verfahren mit den Merkmalen der unabhängigen Patentansprüche vorgeschlagen. Vorteilhafte Ausgestaltungen sind Gegenstand der Unteransprüche sowie der nachfolgenden Beschreibung.
• Die Erfindung betrifft eine Steuerung zur Verwendung mit einer Anordnung mit einem Elektronenmikroskop und einem Massenspektrometer, d.h. die Steuerung ist insbesondere dazu eingerichtet, diese Anordnung oder zumindest manche von deren Komponenten anzusteuern.
• Wie erwähnt, können bei der Untersuchung von Proben, insbesondere biologischen Proben, Elektronenmikroskope zum Einsatz kommen. Dabei kann es sein, dass die Probe, unter einer Eisschicht verborgen ist, die für das Elektronenmikroskop, jedenfalls in den meisten Fällen, undurchsichtig ist. Mittels des erwähnten Ionenstrahls kann zwar auch die Eisschicht abgetragen werden. Allerdings hat sich herausgestellt, dass bei der Verwendung des Elektronenmikroskops eine gewünschte Stelle, die untersucht werden soll bzw. an der der Ionenstrahl zum Abtragen angesetzt werden sollte, aufgrund der Eisschicht nicht oder nicht hinreichend genau ausgewählt werden kann.
• Das mit dem Ionenstrahl abgetragene Material kann unter Verwendung eines Massenspektrometers analysiert werden, d.h. es kann eine Materialzusammensetzung des (abgetragenen) Materials bestimmt werden. Eine solche Materialzusammensetzung umfasst insbesondere eines oder mehrere Massenspektren oder zumindest einen oder mehrere Teile davon. Hierzu ist die erwähnte Anordnung dazu eingerichtet, den Ionenstrahl zum Abtragen von Material von er zu untersuchenden Probe bereitzustellen, von der Probe abgetragenes Material zumindest zum Teil in das Massenspektrometer zu lenken, und unter Verwendung des Massenspektrometers eine Materialzusammensetzung des Materials zu bestimmen. Es versteht sich, dass das abgetragene Material durch die Bearbeitung mittels des Ionenstrahls in die Gasphase übergehen kann und als gasförmiges Material in das Massenspektrometer gelangt, z.B. indem es abgepumpt wird. In diesem Zusammenhang ist auch die Rede von der sog. sekundären Ionenmassenspektroskopie („Secondary Ion Mass Spectroscopy“, SIMS).
• Wenngleich der Ionenstrahl bzw. eine Quelle hierfür in das Elektronenmikroskop integriert sein kann, ist es ebenfalls denkbar, diesen separat vom Elektronenmikroskop bereitzustellen. Wenn von einem Ionenstrahl zum Abtragen von Material von der Probe z.B. für die Verwendung mit einem Elektronenmikroskop die Rede ist, wird auch von einem sog. fokussierten Ionenstrahl („Focussed Ion Beam“, FIB) gesprochen.
• Die Analyse des abgetragenen Materials im Massenspektrometer - hierzu können auch mehr als ein Massenspektrometer, d.h. mehrere Massenspektrometer eingesetzt werden - erlaubt, wie erwähnt, die Bestimmung der Materialzusammensetzung des abgetragenen Materials. Anhand der Materialzusammensetzung lässt sich nun an sich eine Aussage über die Zusammensetzung der Probe an der Stelle, an der der Ionenstrahl das Material abgetragen hat, treffen.
• Die Erfinder haben herausgefunden, dass eine solche Materialzusammensetzung von abgetragenem Material auch dazu verwendet werden kann, eine Positionsinformation zu bestimmen, die eine Information über eine Position des Ionenstrahls, bei Betrieb, in Bezug auf die Probe umfasst oder angibt, also eine relative Position zwischen Ionenstrahl und Probe. Die erwähnte Steuerung ist damit also entsprechend zum Bestimmen dieser Positionsinformation basierend auf der Materialzusammensetzung eingerichtet ist.
• Es wurde hierbei erkannt, dass verschiedene Bereiche der Probe, wie z.B. Zellmembran, Zellkern oder andere Komponenten einer Zelle, unterschiedliche Materialzusammensetzungen aufweisen, die sich entsprechend in der mittels des Massenspektrometers bestimmten Materialzusammensetzung niederschlagen. Je nachdem welcher Bereich der Probe gerade mittels des Ionenstrahls abgefräst wird bzw. von welchem Bereich der Probe gerade Material abgetragen wird, ist die mittels des Massenspektrometers bestimmte Materialzusammensetzung unterschiedlich. Wenn mittels des Ionenstrahls z.B. aktuell Material von einem Zellkern abgetragen wird, ist die Materialzusammensetzung, die das Massenspektrometer bestimmt, anders, als wenn mittels des Ionenstrahls z.B. Material von einer Zellmembran abgetragen wird. Anhand eines grundlegenden Aufbaus von Proben, insbesondere biologischen Proben wie Zellen, lässt sich anhand des aktuellen Massenspektrums, das vom Massenspektrometer bestimmt oder ausgegeben wird, also eine Positions- bzw. Ortsinformation des Ionenstrahls relativ zur Probe selbst bestimmen.
• Auf diese Weise lassen sich z.B. auch eine Bewegung des Ionenstrahls oder mehrere verschiedenen Positionen hiervon verfolgen. In diesem Sinne umfasst die Positionsinformation gemäß einer Ausführungsform der Erfindung eine Information über mehrere Positionen oder einen Positionsverlauf des Ionenstrahls in Bezug auf die Probe, und zwar für verschiedene Positionen des Ionenstrahls oder während einer Bewegung des Ionenstrahls relativ zur Probe. In diesem Zusammenhang ist es an sich nicht relevant, ob der Ionenstrahl oder die Probe oder beide bewegt werden, da es insbesondere auf die Positionen der beiden relativ zueinander ankommt. Typischerweise wird für kleinere Bewegungen, also z.B. zum Abtragen eines schon näher lokalisierten Bereichs der Probe, der Ionenstrahl bewegt; wenn hingegen z.B. Material an einem weiter entfernten Bereich der Probe abgetragen werden soll, kann auch die Probe (bzw. ein Probenträger oder ein Probenhalter, auf dem die Probe angeordnet ist) bewegt werden.
• Dabei ist es zweckmäßig, wenn in der Steuerung entsprechende Daten mit Informationen über eine oder mehrere Materialzusammensetzungen der Probe und/oder von verschiedenen Bereichen der Proben, die untersucht werden soll(en), hinterlegt sind. Weiterhin umfasst das Bestimmen der Positionsinformation basierend auf der Materialzusammensetzung gemäß einer Ausführungsform der Erfindung, dass zumindest ein Bereich der zu untersuchenden Probe, für den die Materialzusammensetzung charakteristisch ist, bestimmt wird. Dies erlaubt eine besonders genaue Bestimmung oder das genaue Auffinden einer bestimmten oder gewünschten Position oder Zielposition in der Probe.
• Erfindungsgemäß ist die Steuerung auch eingerichtet, eine Probenortsinformation zu erhalten, wobei die Probenortsinformation Informationen bezüglich einer örtlichen Anordnung der Probe und/oder einer geometrischen Gestalt der Probe umfasst, also zumindest eines von beiden. Die örtliche Anordnung kann insbesondere eine Orientierung und/oder eine Lage der Probe, z.B. auf bzw. relativ zu dem Probenträger (z.B. Grid) umfassen. Die geometrische Gestalt der Probe kann insbesondere eine Dicke der Probe, die Dicke eines Rands der Probe (Zelle) oder auch Form und/oder Umriss der Probe umfassen; denkbar sind auch mehrere der genannten Aspekte in Kombination. Außerdem ist die Steuerung dann eingerichtet, die Positionsinformation weiterhin basierend auf der Probenortsinformation zu bestimmen, d.h. die Positionsinformation wird basierend auf der Probenortsinformation und basierend auf der Materialzusammensetzung bestimmt.
• Bei der Probenortsinformation kann es sich also z.B. um eine zunächst etwas gröbere Information über die zumindest ungefähre Lage der Probe oder einer bestimmten Komponente oder eines bestimmten Bereichs davon handeln. Diese Information - die Probenortsinformation - kann dann z.B. als Ausgangspunkt genommen werden, die unter Verwendung der Information aus dem Massenspektrometer verfeinert oder verbessert wird, um letztlich die besonders genaue Positionsinformation des Ionenstrahls relativ bzw. in Bezug auf die Probe zu erhalten.
• Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung kann die Probenortsinformation die örtliche Anordnung der Probe und die geometrische Gestalt der Probe, also beides, umfassen. Damit kann letztlich die Positionsinformation des Ionenstrahls in Bezug auf die Probe besonders genau bestimmt werden. Zum einen kann nämlich die grobe Lage (örtliche Anordnung der Probe) als Ausgangspunkt verwendet werden; zum anderen können Informationen über die Probe als solche (geometrische Gestalt der Probe) verwendet werden, um anhand der im Massenspektrometer bestimmten Materialzusammensetzung zu bestimmen, wo genau die dieser Materialzusammensetzung zuzuordnenden Komponenten der Probe genau (z.B. wo innerhalb der Probe) liegt.
• Die Probenortsinformation kann grundsätzlich auf verschiedene Arten bestimmt und dann erhalten werden, z.B. auch in der Steuerung hinterlegt oder abgespeichert werden. Im Zusammenhang mit der Probenortsinformation kommt erfindungsgemäß aber die schon erwähnte Verwendung eines Licht- oder Fluoreszenzmikroskops in Betracht. Gemäß der Erfindung wurde dann nämlich die Probenortsinformation unter Verwendung eines Licht- oder Fluoreszenzmikroskops gewonnen. Dies kann zeitlich unabhängig (aber vor) der Verwendung der Probenortinformation im Zusammenhang mit dem Elektronenmikroskop und dem Massenspektrometer sein. Dabei können auch mehrere verschiedene Licht- oder Fluoreszenzmikroskope (denkbar sind auch Licht- und Fluoreszenzmikroskope) eingesetzt werden, um die Probenortsinformation (dann z.B. mit verschiedener Genauigkeit oder verschiedenen Arten von Ortsinformationen) zu gewinnen. Denkbar ist auch, ein konkretes Licht- oder Fluoreszenzmikroskop mehrmals hintereinander mit verschiedenen Proben (dann z.B. ähnliche Proben) oder derselben Probe zu verwenden, um die Probenortsinformation (auch hier z.B. mit verschiedener Genauigkeit oder verschiedenen Arten von Ortsinformationen) zu gewinnen.
• Damit lassen sich also bei der Verwendung des Licht- oder Fluoreszenzmikroskops gewonnene Informationen bei der Verwendung des Elektronenmikroskops besonders vorteilhaft verwenden. Damit kann auch ein Nachteil der - jedenfalls gegenüber dem Elektronenmikroskop - schlechten örtlichen Auflösung des Licht- oder Fluoreszenzmikroskops überwunden werden, es wird trotzdem ein genaues Auffinden der gewünschten, mit dem Elektronenmikroskop zu untersuchenden Stelle auf der Probe bzw. der Stelle, die mittels des Ionenstrahls hierfür abgefräst werden soll, ermöglicht.
• Es kann also unter Verwendung des Licht- oder Fluoreszenzmikroskops die Probe z.B. im gesamten von oben betrachtet werden, aber hier zunächst mit eher geringerer örtlicher Auflösung; dies kann als eine Art Vorauswahl angesehen werden, bei der eine Stelle oder ein Bereich der Probe, den es genauer untersuchen gilt, grob ausgewählt oder bestimmt wird. Später kann durch die Verwendung des Elektronenmikroskops die Probe mit deutlich höherer örtlicher Auflösung betrachtet werden. Um den hierbei konkreten, gewünschten Bereich der Probe zu finden und diesen auch mittels des Ionenstrahls freilegen zu können, kommt dann das Massenspektrometer zum Einsatz, wie erläutert. Damit werden die Licht- bzw. Fluoreszenzmikroskopie und die Massenspektrometrie, insbesondere auch im Zusammenhang mit dem Ionenstrahl und dem Elektronenmikroskop, korreliert.
• Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung ist das Licht- oder Fluoreszenzmikroskop auch zum Erfassen oder Aufnehmen von Bildern der zu untersuchenden Probe eingerichtet ist, d.h. es ist z.B. eine Kamera oder ein Detektor vorgesehen. Die Steuerung ist dann zum Erhalten der Bilder eingerichtet, und zum Bestimmen der Probenortsinformation basierend auf den Bildern. Es können also z.B. zunächst mittels des Licht- oder Fluoreszenzmikroskop nur Bilder der zu untersuchenden Probe aufgenommen werden, die dann der Steuerung zur Verfügung gestellt werden. Dort kann aus den Bildern dann, z.B. im Wege einer Bildanalyse, die Probenortsinformation bestimmt und somit erhalten werden. Hierzu können z.B. mittels der Bildanalyse Umrisse der Proben oder Positionen von Zellkernen etc. bestimmt werden. Dies erlaubt eine einfache und schnelle Bestimmung der Probenortsinformation.
• Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung ist die Steuerung auch dazu eingerichtet, die Probenortsinformation zur Bestimmung wenigstens eines der folgenden zu verwenden: eines Startpunktes zum Beginnen mit dem Abtragen von Material mittels des Ionenstrahls, und einer Bewegungsrichtung des Ionenstrahls während des Abtragens von Material. Damit kann also durch die Verwendung der Probenortsinformation der Ionenstrahl genauer und/oder effizienter geführt bzw. bewegt werden. Es muss nicht durch längere Bewegung des Ionenstrahls der gewünschte Bereich (z.B. Zellkern) „gefunden“ werden, vielmehr ist gleich durch die vorhandene Probenortsinformation von z.B. einem Lichtmikroskop eine zumindest grobe Positionsfindung möglich.
• Ebenso kann anhand der Probenortsinformation bestimmt werden, in welche Richtung sich der Ionenstrahl nach dem Beginn und während des Abtragens bewegen soll, da z.B. die ungefähre Lage des Zellkerns bekannt ist. Damit wird z.B. ein versehentliches Bewegen in eine „falsche“ Richtung vermieden, die Zielfindung, d.h. das Finden einer Zielposition, die z.B. mittels des Licht- oder Fluoreszenzmikroskops festgelegt wurde, wird effizienter.
• Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung ist die Steuerung eingerichtet, wenn die aktuelle Materialzusammensetzung, die unter Verwendung des Massenspektrometers bestimmt wird, einer vorgegebenen Materialzusammensetzung entspricht, die Anordnung anzusteuern, um: das Abtragen von Material mittels des Ionenstrahls zu beenden und die Probe mittels des Elektronenmikroskops zu untersuchen. Wenn also z.B. anhand der aktuellen Materialzusammensetzung, die im Massenspektrometer bestimmt wird, klar ist, dass der Ionenstrahl aktuell den Zellkern (oder einen anderen gewünschten Bereich der Probe) erreicht hat, kann mit dem Fräsen mittels des Ionenstrahls aufgehört werden und die eigentliche Untersuchung der - dann freigelegten - Probe an der gewünschten Stelle kann mit dem Elektronenmikroskop erfolgen. Es können also z.B. mittels des Elektronenmikroskops Bilder der Probe aufgenommen werden.
• Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung ist die Steuerung eingerichtet, die Anordnung anzusteuern, um eine Bewegung des Ionenstrahls relativ zur Probe in Abhängigkeit von der Positionsinformation vorzunehmen oder zu verändern. So kann nicht nur z.B. dann, wenn ein Zellkern erreicht worden ist, die Bewegung gestoppt werden, sondern es kann z.B. auch die Bewegungsrichtung geändert werden, um einen bestimmten Teil des Zellkerns abzutragen oder freizulegen. Damit kann also die Positionsinformation direkt genutzt werden, um die Bewegung des Ionenstrahls zu optimieren.
• Eine Position, die der vorgegebenen Materialzusammensetzung entspricht, kann insbesondere auch einer mittels des Licht- oder Fluoreszenzmikroskops bestimmten Zielposition entsprechen. Dies erlaubt es, eine gewünschte Stelle der Probe (z.B. den Zellkern oder einen Teil davon) mit dem Licht- oder Fluoreszenzmikroskop festzulegen, zumal dabei die Probe bzw. dort eine Zelle trotz einer etwaigen Eisschicht betrachtet werden kann. Durch die Verwendung der Probenortsdaten kann genau diese Zielposition dann bei Verwendung des Elektronenmikroskops bzw. des Ionenstrahls gezielt aufgefunden werden, obwohl dort die Probe bzw. Zelle selbst aufgrund der Eisschicht zunächst gar nicht eingesehen werden kann.
• Vorzugsweise umfasst die vorgegebene Materialzusammensetzung eines oder mehrere Massenspektren eines ausgewählten Bereichs der Probe. Dies können z.B. die schon erwähnten Zellkerne oder Zellmembranen sein. Ebenso kann es sich dabei um für solche ausgewählten Bereiche typische Massenspektren handeln. Beispielsweise ist es auch denkbar, Massenspektren für mehrere verschiedene Arten von Zellkernen vorzuhalten und sobald eines dieser Massenspektren beim Betrieb auftaucht, kann darauf geschlossen werden, dass ein Zellkern „getroffen“ worden ist. Dies erlaubt es, besonders einfach, schnell und effizient die gewünschte Zielposition zu finden.
• Alternativ oder zusätzlich kann gemäß einer Ausführungsform der Erfindung die vorgegebene Materialzusammensetzung eines oder mehrere Massenspektren von zur Markierung von auf die Probe aufgetragenem Material umfassen, wobei das aufgetragene Material dazu dient, einen ausgewählten Bereich der Probe zu erkennen. Dies können ebenfalls z.B. die schon erwähnten Zellränder, Zellkerne oder Zellmembranen sein, oder auch Probenränder. Hier können z.B. bestimmten Farben verwendet werden, um die speziell die Zellkerne einzufärben (diese Farbe sollte dann aber möglichst nur die Zellkerne einfärben, keine anderen Bereiche der Probe). Wenn die Materialzusammensetzung bzw. das Massenspektrum, das das Massenspektrometer aktuelle bestimmt, dann diese spezielle Farbe umfasst, kann ebenso darauf geschlossen werden, dass der Zellkern „getroffen“ worden ist. Dies erlaubt es ebenfalls, besonders einfach, schnell und effizient die gewünschte Zielposition zu finden. Insbesondere muss hierzu z.B. kein konkretes Massenspektrum des Zellkerns bekannt sein oder zumindest nicht vorgehalten werden. In Kombination mit dem Massenspektrum des Zellkerns lässt sich außerdem die Findung der Zielposition oder eines gewünschten Bereichs der Probe noch weiter verbessern.
• Die Erfindung betrifft auch eine Anordnung mit einem Elektronenmikroskop und einem Massenspektrometer, die eingerichtet ist, einen Ionenstrahl zum Abtragen von Material von einer zu untersuchenden Probe bereitzustellen, von der Probe abgetragenes Material zumindest zum Teil in das Massenspektrometer zu lenken, und unter Verwendung des Massenspektrometers eine Materialzusammensetzung des Materials zu bestimmen. Die Anordnung umfasst dann weiterhin eine Steuerung wie sie im Rahmen einer Ausführungsform vorstehend beschrieben worden ist.
• Die Erfindung betrifft auch ein Verfahren zum Bestimmen einer Positionsinformation bei der Untersuchung einer Probe mittels einer Anordnung mit einem Elektronenmikroskop und einem Massenspektrometer. Dabei ist die Anordnung eingerichtet, einen Ionenstrahl zum Abtragen von Material von der zu untersuchenden Probe bereitzustellen, von der Probe abgetragenes Material zumindest zum Teil in das Massenspektrometer zu lenken, und unter Verwendung des Massenspektrometers eine Materialzusammensetzung des Materials zu bestimmen. ES kann sich also insbesondere um eine Anordnung, wie sie im Rahmen einer Ausführungsform vorstehend beschrieben worden ist, handeln.
• Das Verfahren umfasst dann die folgenden Schritte: Es wird die Materialzusammensetzung erhalten, z.B. aus einem Speicher, basierend darauf wird dann die Positionsinformation bestimmt. Die Positionsinformation umfasst eine Information über eine Position des Ionenstrahls, bei einem Betrieb der Anordnung, in Bezug auf die Probe. Die Positionsinformation wird dann bereitgestellt. Dies kann z.B. auf einer Anzeige wie einem Display oder Monitor sein. Ebenso kann die Positionsinformation aber auch zur weiteren Ansteuerung des Ionenstrahls (um diesen wie gewünschte zu bewegen) verwendet werden.
• Die Erfindung betrifft auch ein Verfahren zum Untersuchen einer Probe mit einem Elektronenmikroskop mit den folgenden Schritten: Material wird von der zu untersuchenden Probe mittels eines Ionenstrahls abgetragen; unter Verwendung des Massenspektrometers wird dann eine Materialzusammensetzung von mittels des Ionenstrahls von der Probe abgetragenen und zumindest zum Teil in das Massenspektrometer gelenkten Materials bestimmt. Basierend auf der Materialzusammensetzung wird dann eine Positionsinformation bestimmt, die eine Information über eine Position des Ionenstrahls, bei einem Betrieb der Anordnung, in Bezug auf die Probe umfasst.
• Gemäß der Erfindung umfasst das Verfahren weiterhin, dass Bilder der zu untersuchenden Probe mit einem Licht- oder Fluoreszenzmikroskop aufgenommen werden. Dies erfolgt (zeitlich) vor dem Abtragen von Material. Basierend auf den Bildern wird dann eine Probenortsinformation bestimmt, die bereitgestellt werden. Auch dies kann zumindest zum Teil noch vor dem Abtragen von Material erfolgen. Dann wird die Positionsinformation bestimmt, und zwar basierend auf der Materialzusammensetzung und weiterhin basierend auf der Probenortsinformation.
• Hinsichtlich weiterer Ausgestaltungen und Vorteile der Anordnung und der Verfahren sei zur Vermeidung von Wiederholungen auf vorstehende Erläuterungen zur Steuerung verwiesen, die hier entsprechend gelten.
• Die Erfindung betrifft auch ein Computerprogramm mit Programmcode, der dazu eingerichtet ist, ein Verfahren gemäß einer Ausführungsform der Erfindung auszuführen, wenn er auf einem Prozessor, einer Steuerung gemäß einer Ausführungsform der Erfindung, oder einer Steuerung einer Anordnung gemäß einer Ausführungsform der Erfindung ausgeführt wird.
• Weitere Vorteile und Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus der Beschreibung und der beiliegenden Zeichnung.
• Es versteht sich, dass die vorstehend genannten und die nachstehend noch zu erläuternden Merkmale nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar sind, ohne den Rahmen der vorliegenden Erfindung zu verlassen.
• Die Erfindung ist anhand von Ausführungsbeispielen in der Zeichnung schematisch dargestellt und wird im Folgenden unter Bezugnahme auf die Zeichnung beschrieben.
• Figurenliste
• 1 zeigt schematisch eine Anordnung gemäß einer Ausführungsform der Erfindung.
• 2a zeigt schematisch eine Ansicht einer Probe mittels eines Lichtmikroskops.
• 2b zeigt schematisch eine Ansicht einer Probe bei Verwendung eines Elektronenmikroskops.
• 3a zeigt die Ansicht der Probe mittels des Lichtmikroskops aus 2a mit einem Ionenstrahl.
• 3b zeigt die Ansicht der Probe bei Verwendung des Elektronenmikroskops aus 2b mit einem Ionenstrahl bei einem Verfahren gemäß einer Ausführungsform der Erfindung.
• 4 zeigt schematisch verschiedene Massenspektren, wie sie bei einem Verfahren gemäß einer Ausführungsform der Erfindung auftreten können.
• 5 zeigt schematisch eine Ansicht einer Probe bei Verwendung eines Elektronenmikroskops mit einem Ionenstrahl bei einem Verfahren gemäß einer Ausführungsform der Erfindung.
• 6 zeigt schematisch verschiedene Massenspektren, wie sie bei einem Verfahren gemäß einer Ausführungsform der Erfindung auftreten können.
• 7 zeigt schematisch einen Ablauf eines Verfahrens in einer Ausführungsform der Erfindung.
• Ausführliche Beschreibung
• In 1 ist schematisch eine Anordnung 100 gemäß einer Ausführungsform der Erfindung dargestellt, anhand welcher auch ein Ablauf eines Verfahrens gemäß einer Ausführungsform der Erfindung erläutert werden soll.
• Die Anordnung 100 weist ein Elektronenmikroskop 110 sowie ein Massenspektrometer 124 auf. Insbesondere kann auch eine Ionenquelle 118 vorgesehen sein. Ebenso weist die Anordnung 100 eine Steuerung 140 auf, die insbesondere dazu dient und dazu eingerichtet ist, die weiteren Komponenten der Anordnung 100, insbesondere das Elektronenmikroskop 110, ggf. die Ionenquelle 118, sowie das Massenspektrometer 124 anzusteuern und/oder Informationen oder Daten von dort zu erhalten. Außerdem ist auf der rechten Seite der 1, innerhalb der Anordnung 100, eine Probe 102 dargestellt, z.B. eine biologische Probe, die es zu untersuchen gilt.
• Das Elektronenmikroskop 110 weist beispielhaft eine Elektronenquelle 112 auf, die dazu dient und eingerichtet ist, einen Elektronenstrahl 114 zu erzeugen, der auf die Probe 102 gerichtet ist. Durch die Probe 102 transmittierte Elektronen des Elektronenstrahls 114 werden z.B. mittels eines Detektors 116 des Elektronenmikroskops 110 erfasst. Dabei erfasste oder erhaltene Informationen oder Daten, z.B. Bilder, können an die Steuerung 140 übermittelt werden. Solche Bilder können gemäß einer Ausführungsform der Erfindung auf einem Display 142 angezeigt werden; es kann sich hierbei um eine übliche Verwendung des Elektronenmikroskops 110 handeln.
• Weiterhin ist die Ionenquelle 118 beispielhaft in das Elektronenmikroskops 110 integriert. Mittels der Ionenquelle 118 kann ein (insbesondere fokussierter) Ionenstrahl 120 erzeugt werden, der auf die Probe 102 gerichtet ist. Damit kann Material von der Probe 102 abgetragen bzw. weggefräst werden. Die Steuerung 140 ist insbesondere dazu eingerichtet, die Ionenquelle 118 anzusteuern, sodass der Ionenstrahl 120 zum Abtragen von Material von der Probe 102 bereitgestellt wird.
• Der Ionenstrahl 120 kann, z.B. durch entsprechende Ansteuerung der Ionenquelle 118 durch die Steuerung 140, bewegt werden. Eine solche Bewegung ist mittels Pfeilen 126a angedeutet, was eine Änderung der Position des Ionenstrahls 120 relativ zur Probe 102 bedeutet. Ebenso ist es denkbar, dass - zusätzlich oder ggf. alternativ - die Probe 102 bewegt wird, z.B. durch eine Bewegung eines Probenträgers, auf dem die Probe 102 aufliegt. Eine solche Bewegung ist mittels Pfeilen 126b angedeutet, was ebenfalls eine Änderung der Position des Ionenstrahls 120 relativ zur Probe 102 bedeutet. Eine solche Änderung der Position oder eine solche Bewegung kann in verschiedenen Raumrichtungen erfolgen und soll später noch näher erläutert werden.
• An dieser Stelle sei erwähnt, dass die Ionenquelle 118 nicht notwendigerweise im Elektronenmikroskop 110 integriert sein muss; die Ionenquelle 118 kann auch separat oder in einem separaten System untergebracht sein. Es sollte lediglich möglich sein, den Ionenstrahl 120 zu erzeugen, der von der Probe 102 Material abtragen kann, und ebenso, dass diese Stelle der Probe 102 untersucht werden kann, indem z.B. der Elektronenstrahl 114 darauf gerichtet werden kann.
• Das Massenspektrometer 124 ist derart angeordnet und eingerichtet, dass Material 122, das mittels des Ionenstrahls 120 von der Probe 102 abgetragen wird, zumindest zum Teil in das Massenspektrometer 124 gelenkt wird. Hierzu kann bei Bedarf z.B. eine geeignete Pumpe vorgesehen sein, die das Material 122 - beim Abtragen geht diese typischerweise in den gasförmigen Zustand über - in das Massenspektrometer pumpt. Die Probe 102 selbst befindet sich bei der Untersuchung im Elektronenmikroskop typischerweise im Vakuum. In dem Massenspektrometer 124 selbst können übliche Vorkehrungen getroffen sein, um das Material 122 bzw. den Strahl an Material entsprechend seiner Bestandteile bzw. Komponenten und dessen spezifischer Massen aufzutrennen und zu analysieren. Unter Verwendung des Massenspektrometers 124 kann also eine Materialzusammensetzung 128 des Materials 122 bestimmt werden. Diese Materialzusammensetzung 128 bzw. Daten, die diese umfassen, können dann der Steuerung 140 zugeführt und dort erhalten werden.
• Die Steuerung 140 ist dann zum Bestimmen einer Positionsinformation 144, basierend auf der Materialzusammensetzung 128 eingerichtet. Diese Positionsinformation 144 umfasst dabei eine Information über die Position 126a, 126b des Ionenstrahls 120, bei einem Betrieb der Anordnung 100, in Bezug auf die Probe 102 bzw. relativ zur Probe 102. Diese Positionsinformation 144 kann bei Bedarf gemäß einer Ausführungsform der Erfindung auch auf dem Display 142 angezeigt werden.
• Außerdem erhält die Steuerung 140 gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung Probenortsinformationen 146, die z.B. Informationen bezüglich einer örtlichen Anordnung und einer geometrischen Gestalt der Probe 102 umfassen. Diese Probenortsinformationen 146 können in der Steuerung z.B. erhalten werden, indem sie aus Bildern 138 der Probe 102 bestimmt oder berechnet werden. Diese Bilder 138 wiederum können der Steuerung 140 z.B. vorab zugeführt werden. Die Steuerung 140 ist dann zum Bestimmen der Positionsinformation 144, basierend auf der Materialzusammensetzung 128 und zudem basierend auf der Probenortsinformation 146 eingerichtet.
• In einer weiteren Ausführungsform der Erfindung kommt hierzu das ebenfalls beispielhaft gezeigte Lichtmikroskop 130 zur Anwendung. Das Lichtmikroskop 130 weist z.B. eine Beleuchtungsoptik 132 (inkl. Lichtquelle) auf, womit ein Lichtstrahl 134 zur Beleuchtung (im gezeigten Beispiel eine Auflichtbeleuchtung) der Probe 102 erzeugbar ist. Von der Probe 102 reflektiertes Licht kann von dem Lichtmikroskop 130 erfasst und einem Detektor 136 (oder einer Kamera) des Lichtmikroskops 130 zugeführt werden, mittels dessen Bilder 138 der Probe erzeugt werden können. Das hier gezeigte Lichtmikroskop 130 ist nur exemplarisch. So kann gemäß einer weiteren Ausführungsform das Lichtmikroskop 130 beispielsweise auch einen inversen Mikroskopaufbau aufweisen. Gemäß einer weiteren Ausführungsform kann das Lichtmikroskop 130 ein Konfokalmikroskop sein.
• Die dabei erhaltenen Bilder 138 können dann insbesondere der Steuerung 140 zugeführt werden; dort können sie dann, wie erwähnt, z.B. entsprechend verarbeitet und als Probenortsinformationen weiterverwendet werden.
• Dabei ist anzumerken, dass das Lichtmikroskop 130 kein Bestandteil der Anordnung 100 ist und auch nicht sein muss. Vielmehr kann das Lichtmikroskop 130 zeitlich vor der Anordnung 100 verwendet werden, um die Bilder 138 der Probe 102 aufnehmen; auch der Ort der Verwendung des Lichtmikroskops 130 kann von einem Ort der Verwendung der Anordnung 100 verschieden sein. Die von der Probe 102 aufgenommenen Bilder 138 werden dann aber der Steuerung 140 zur Verfügung gestellt. Dies kann z.B. durch Zwischenspeichern auf einem Datenträger erfolgen, von dem sie dann wiederum auf die Steuerung 140 übermittelt werden.
• Ebenso kann die Probe 102, nachdem die Bilder 138 mittels des Lichtmikroskops 130 aufgenommen worden sind, von dem Lichtmikroskop bzw. dort von einem Probentisch entfernt und an die Anordnung 100 übergeben und dort entsprechend angeordnet werden z.B. ebenfalls auf einem Probentisch. Da es keinen näheren, notwendigen, zeitlichen Zusammenhang zwischen der Verwendung des Lichtmikroskops 130 und der Anordnung 10 gibt (außer, dass die Bilder 138 zeitlich davor aufgenommen werden sollten), kann die Probe 102 in der Zwischenzeit bei Bedarf auch zwischengelagert werden.
• In 2a ist schematisch und beispielhaft eine Ansicht (Draufsicht) einer Probe 202 gezeigt, wenn sie z.B. mittels eines Lichtmikroskops betrachtet wird. Dabei kann es sich z.B. um die Probe 102 aus 1 und das dort gezeigte Lichtmikroskop 130 handeln. Mit 230 ist dabei eine Blickrichtung angedeutet, aus der die Probe 202 betrachtet wird; die Blickrichtung 230 ist hier beispielhaft senkrecht auf die Probe 202 bzw. den Probenträger 204 (Grid), auf dem die Probe 202 aufgebracht ist. Die Ebene des Probenträgers 204 ist mit den Koordinatenachsen x und y (gemäß einem kartesischen Koordinatensystem) dargestellt. Die Blickrichtung 230 ist somit entlang der in 2 nicht gezeigten Koordinatenachse z (also senkrecht auf x und y). Die Koordinatenachse x ist hier beispielhaft entlang der sog. Hauptachse der Probe 202 ausgerichtet.
• Der Vollständigkeit halber sei angemerkt, dass die Probe 202 einmal, links in 2a, auf dem Probenträger 204, und einmal, recht in 2a, vergrößert und ohne den Probenträger gezeigt ist.
• In 2b ist schematisch und beispielhaft eine Schnittansicht der Probe 202 aus 2a gezeigt. Anders als in 2a ist hier die Koordinatenachse z gezeigt, die senkrecht zu den Koordinatenachsen x und y aus 2a ist. Außerdem ist die Koordinatenachse x gezeigt. Mit 210 ist eine Blickrichtung eines Elektronmikroskops und eines Ionenstrahls auf die Probe 202 gezeigt. Dabei kann es sich z.B. um das in 1 gezeigte Elektronenmikroskop 110 mit dem Ionenstrahl 120 handeln. Beispielsweise entspricht diese Blickrichtung 210 in etwa 15° relativ zur x-y-Ebene, denkbar sind aber, je nach Art des Elektronenmikroskops, auch andere Werte.
• Nachfolgend soll die Probe 202 näher erläutert werden, wobei dies übergreifend für die 2a und 2b erfolgen soll, zumal es sich um dieselbe Probe in zwei unterschiedlichen Ansichten handelt.
• Bei der Probe 202 handelt es sich beispielhaft um eine biologische Probe; sie weist z.B. eine Zelle 250 auf, die von einer Zellmembran 252 umgeben ist. Die Zellmembran 212 bildet damit auch eine Zellrand. Innerhalb der Zelle 250 ist ein Zellkern 254 vorhanden. Die Zelle 250 ist zudem von einer Eisschicht 256 umgeben. Diese Eisschicht 256 kann als Teil der Probe 202 angesehen werden.
• Weiterhin ist ein Punkt 260 innerhalb der Probe 202 bzw. der Zelle 250 gezeigt; dabei handelt es sich beispielhaft um einen Bereich oder eine Stelle von Interesse, den es zu untersuchen gilt. Diesem Punkt 260 kann anhand der Koordinatenachsen x, y, z auch eine Position im dreidimensionalen Raum bzw. in der Probe zugeordnet werden. Dies gilt im Grunde auch dann, wenn ein etwas ausgedehnterer Bereich untersucht werden soll; dann kann z.B. ein Mittelpunkt die Position im dreidimensionalen Raum definieren. In dem gezeigten Beispiel befindet sich der Punkt bzw. Bereich 260 am Rand des Zellkerns 254.
• Es sei erwähnt, dass typische Proben bzw. biologische Proben in der Regel mehr als eine Zelle aufweisen, allerdings dient die hier gezeigte Probe 202 nur der Erläuterung einer Ausführungsform der Erfindung.
• An dieser Stelle sei nochmals darauf hingewiesen, dass zwar bei der Anwendung eines Verfahrens gemäß einer Ausführungsform der Erfindung die Probe 202 sowohl unter Verwendung des Lichtmikroskops als auch unter Verwendung des Elektronenmikroskops betrachtet werden kann, wie in den 2a und 2b dargestellt, allerdings zu verschiedenen Zeiten.
• In 3a ist die Probe 202 aus 2a in derselben Ansicht gezeigt (nur die vergrößerte Ansicht), in 3b ist die Probe 202 aus 2b ebenfalls in derselben Ansicht gezeigt. Die einzelnen Komponenten der Proben sind somit identisch, dies gilt auch für die Bezugszeichen.
• Ergänzend ist jedoch ein Ionenstrahl 320 gezeigt, der auf die Probe trifft und auch durch die Probe hindurchgeht und dabei Material abträgt. Bei dem Ionenstrahl 320 kann es sich z.B. um den Ionenstrahl 120 aus 1 handeln. Mit 366a ist eine beispielhaft mögliche Bewegungsrichtung des Ionenstrahls 320 angedeutet; in 3b ist zudem eine Ausdehnung des Ionenstrahls 320 in der Richtung 366b gezeigt. Dabei handelt es sich nicht um eine tatsächliche Ausdehnung des Ionenstrahls, sondern um eine beispielhafte Darstellung, welche Bereiche der Ionenstrahl durch geeignete Bewegung in der Richtung 326b abdecken kann. Gemäß einer weiteren Ausführungsform kann der Ionenstrahl 120 auch in anderen Bewegungsrichtungen bewegt werden.
• Außerdem ist mit 368 beispielhaft ein Startpunkt gezeigt, bei dem mit dem Abtragen von Material mittels des Ionenstrahls begonnen werden kann. Die Einblendung des Ionenstrahls 320 in 3a, bei der es sich ja um eine Ansicht z.B. durch das Lichtmikroskop handelt, soll hier nur der Veranschaulichung dienen, wie der Ionenstrahl 320 bzw. dessen Bewegung in der Draufsicht auf die Probe 202 aussehen würde. Es versteht sich, dass der Ionenstrahl nicht im bzw. mit dem Lichtmikroskop zum Einsatz kommt.
• In 3b ist der Ionenstrahl 320 ebenfalls gezeigt; hierbei kann es sich um eine tatsächlich in der Praxis auftretende Situation handeln. Der Ionenstrahl 320 erreicht die Probe aus der Richtung entsprechend der Blickrichtung 210, wie in 2b gezeigt. Der Ionenstrahl 320 durchdringt die Probe 202 und trägt dabei Material ab. Dies ist in 3b durch eine Wolke veranschaulicht, die darstellen soll, dass das Material der Probe von dem Ionenstrahl verdampft wird, d.h. in die Gasphase übergeht. Dann wird das Material 322 in ein Massenspektrometer gelenkt, wie auch z.B. in 1 mit dem Massenspektrometer 124 und dem Material 122 gezeigt und erläutert.
• Anhand der Bewegungsrichtung 326b des Ionenstrahls 320 in den 3a und 3b ist zu sehen, dass dieser z.B. von außerhalb der Zelle 250 (in 3a rechts oben), beispielsweise vom Starpunkt 368 aus, in Richtung der Zelle 250 bewegt werden kann, die Zellmembran 252 erreicht und dann weiter zum Zellkern 254 bewegt werden kann (in der 3a nach links unten). Insbesondere anhand der 3b ist dabei zu erkennen, dass der Ionenstrahl 320, je nach aktueller Position relativ zur Probe 202, unterschiedliches Material der Probe abträgt. Dies ist zunächst nur Wasser bzw. Eis aus der Eisschicht 558, dann zusätzlich die Zellmembran und dann weiterhin zusätzlich der Zellkern. Das Massenspektrometer erkennt dabei also unterschiedliche Materialzusammensetzungen; dies soll nachfolgend in 4 erläutert werden.
• In 4 sind schematisch verschiedene Materialzusammensetzungen dargestellt, wie sie bei einem Verfahren in einer Ausführungsform der Erfindung auftreten können. Hierzu ist auf einer Achse m/q ein Verhältnis von Masse m zu Ladung q von Ionen aufgetragen, die das Massenspektrometer durchlaufen. Hierzu sei erwähnt, dass ein Massenspektrometer typischerweise nur nach diesem Verhältnis analysieren kann. Auf einer Achse M ist ein Anteil oder Mengenanteil an Material eines bestimmten Verhältnisses m/q aufgetragen, der aktuell im Massenspektrometer ankommt.
• Weiterhin ist eine Achse t gezeigt, die einer Zeitachse entspricht; damit sind verschiedene Materialzusammensetzungen zu verschiedenen Zeitpunkten gezeigt. Dies entspricht z.B. verschiedenen Positionen des Ionenstrahls relativ zur Probe zu verschiedenen Zeitpunkten. Beispielhaft sind vier Zeitpunkte t1, t2, t3 und t4 mit jeweils einer Materialzusammensetzung 428.1, 428.2, 428.3 bzw. 428.4 dargestellt.
• Die verschiedenen Zeitpunkte können z.B. verschiedenen Zeitpunkten während der in Bezug auf die 3a und 3b erläuterten Bewegung des Ionenstrahls 320 entlang der Bewegungsrichtung 326b entsprechen. Zum Zeitpunkt t1 befindet sich der Ionenstrahl (noch) nicht im Bereich der Zelle 250, sodass nur die Eisschicht 256 abgetragen, verdampft und entsprechend Wasserdampf in das Massenspektrometer geleitet wird. Die entsprechende Materialzusammensetzung 428.1 ist in 4 für den Zeitpunkt t1 gezeigt, es enthält (nur) einen Anteil oder ein Massenspektrum 456 für Wasser. Für den Zeitpunkt t2 und die zugehörige Materialzusammensetzung 428.2 gilt im Grunde das Gleiche.
• Hierzu sei angemerkt, dass grundsätzlich auch Massenspektren oder Anteile in einer aktuell bestimmten Materialzusammensetzung enthalten sein können, die nicht weiter von Relevanz sind, da sie z.B. aus Verunreinigungen und/oder dem Probenträger resultieren. Solche Massenspektren oder Anteile können aber bei der Auswertung außenvorgelassen werden.
• Zum Zeitpunkt t3 hat der Ionenstrahl z.B. bereits die Zelle 250 mit der Zellmembran 210 erreicht. Dies schlägt sich in der zum Zeitpunkt t3 gehörigen Materialzusammensetzung 428.3 nieder; dort ist nunmehr ein Massenspektrum 452 enthalten, das zuvor zu den Zeitpunkten t1 und t2 nicht enthalten war. Dieses Massenspektrum 452 entspricht der Zellmembran 252 bzw. deren einzelnen Komponente oder Materialien. Typischerweise weisen Zellen als biologisches Material hohe Anteile an Kohlenstoff auf, aber auch z.B. Phosphor, Stickstoff, Sauerstoff und Wasserstoff oder entsprechende Verbindungen damit. Die konkrete Zusammensetzung der Moleküle, Atome, Ionen und sonstigen Elementen, die dabei in das Massenspektrometer gelangen sind jedoch für verschiedene Bereiche oder Komponenten einer Zelle unterschiedlich und auch dafür charakteristisch. Damit lässt sich anhand der zum Zeitpunkt t3 gehörigen Materialzusammensetzung 428.3 mit dem Massenspektrum 452 erkennen, dass der Ionenstrahl 320 einen Teil der Zellmembran 452 abgetragen hat.
• Damit lässt sich insbesondere auch eine Aussage zu einer Position des Ionenstrahls 320 relativ zur Probe 202 treffen bzw. eine Positionsinformation hiermit bestimmen: der Ionenstrahl befindet sich an der Grenze der Zelle 250 bzw. an der Zellmembran 252. Zusammen mit der Information, die z.B. aus der vorhergehenden Untersuchung mit dem Lichtmikroskop gewonnen wurde, der Probenortsinformation, lässt sich zudem gemäß einer Ausführungsform der Erfindung eine weitere Zuordnung machen: nämlich, dass es sich um die Zellmembran 252 rechts oben (hier in Bezug auf die 3a) handelt. Dies kann deshalb erfolgen, da die Probenortsinformation z.B. dazu verwendet werden kann, um einen Startpunkt, z.B. den Startpunkt 328, zum Beginnen mit dem Abtragen von Material mittels des Ionenstrahls 320 zu bestimmen, und ebenso die Bewegungsrichtung 326b des Ionenstrahls 320 während des Abtragens von Material.
• Zum Zeitpunkt t4 hat der Ionenstrahl den Zellkern 254 erreicht. Dies schlägt sich in der zum Zeitpunkt t4 gehörigen Materialzusammensetzung 428.4 nieder; dort ist nunmehr ein Massenspektrum 454 enthalten, das zuvor zum Zeitpunkt t3 nicht enthalten war. Es sei erwähnt, dass weiterhin ein Massenspektrum 452 der Zellmembran 252 vorhanden ist, jedoch in einem anderen Verhältnis zu übrigen Massenspektrum bzw. in anderen absoluten Mengenanteilen als zum Zeitpunkt t3.
• Damit lässt sich bestimmen, dass die Position des Ionenstrahls 320 relativ zur Probe 202 nunmehr derart ist, dass der Ionenstrahl 320 den Zellkern 254 erreicht hat. Aus der Probenortsinformation lässt sich - analog zu den Erläuterungen zum Zeitpunkt t3 - bestimmen, dass es sich um den Bereich rechts oben im Zellkern (rechts oben jedenfalls in Bezug auf die 3b) handelt, und damit insbesondere um den z.B. zuvor mittels des Lichtmikroskops definierten Zielpunkt - den Punkt 260.
• Es kann also die Materialzusammensetzung 428.4, die (zumindest u.a.) das Massenspektrum 454 umfasst oder enthält, vorab ausgewählt oder vorgegeben werden. Wenn dann die aktuell im Massenspektrometer bestimmte Materialzusammensetzung dieser vorgegebenen Materialzusammensetzung 428.4 entspricht, kann das Abtragen von Material mittels des Ionenstrahls beendet werden und die Probe kann mittels des Elektronenmikroskops untersucht werden.
• Ebenso kann aber zunächst z.B. noch von der anderen Seite beginnend, also von z.B. links unten in 3b, ebenfalls Material abgetragen werden, bis z.B. der Zellkern erreicht ist. Dies kann auf die gleiche Weise wie vorstehend erläutert erfolgen. Dann verbleibt z.B. eine mit 380 bezeichnete Scheibe der Probe 202, die dann untersucht werden kann.
• In 5 ist eine Probe 502 in derselben Ansicht wie die Probe 202 in 3b gezeigt, sie befindet sich auf einem Probenträger 504. Bei der Probe 502 handelt es sich beispielhaft um eine biologische Probe; sie weist z.B. eine Zelle 550 auf, die von einer Zellmembran 552 umgeben ist. Innerhalb der Zelle 550 ist ein Zellkern 554 vorhanden. Die Zelle 550 ist zudem von einer Eisschicht 556 umgeben. Diese Eisschicht 556 kann als Teil der Probe 502 angesehen werden. Die Probe 502 entspricht insoweit im Grunde der Probe 202. Ebenso ist ein Punkt 560 innerhalb der Probe 502 bzw. der Zelle 550 gezeigt, der im Grunde dem Punkt 260 der Probe 202 entspricht.
• Ebenso ist ein Ionenstrahl 520 gezeigt, der auf die Probe trifft und auch durch die Probe hindurchgeht und dabei Material abträgt. Mit 566a ist eine Bewegungsrichtung des Ionenstrahls 520 angedeutet. Außerdem ist mit 568 beispielhaft ein Startpunkt gezeigt, bei dem mit dem Abtragen von Material mittels des Ionenstrahls begonnen werden kann.
• Ergänzend zu der Probe 202 weist die Probe 502 verschiedene Materialien als Marker auf; dies sind beispielhaft ein Material 572 zur Markierung der Zellmembran 552 sowie ein Material 574 zur Markierung des Zellkerns 554 oder von dessen Rand; es kann von sog. Markern gesprochen werden.
• Beim Abtragen von Material von der Probe 502 trägt der Ionenstrahl zusätzlich zu dem Material der Zelle, also z.B. Zellmembran oder Zellkern, auch das Material der Marker ab, wenn sich der Ionenstrahl an entsprechenden Stelle befindet. Material 522, das zum Massenspektrometer gelenkt wird, umfasst dieses Material der Marker dann ebenfalls.
• In 6 sind schematisch verschiedene Materialzusammensetzungen dargestellt, wie sie bei einem Verfahren in einer Ausführungsform der Erfindung auftreten können. Hierzu ist auf einer Achse m/q ein Verhältnis von Masse m zu Ladung q von Ionen aufgetragen, die das Massenspektrometer durchlaufen. Hierzu sei erwähnt, dass ein Massenspektrometer typischerweise nur nach diesem Verhältnis analysieren kann. Auf einer Achse M ist ein Anteil oder Mengenanteil an Material eines bestimmten Verhältnisses m/q aufgetragen, der aktuell im Massenspektrometer ankommt.
• Weiterhin ist eine Achse t gezeigt, die einer Zeitachse entspricht; damit sind verschiedene Materialzusammensetzungen zu verschiedenen Zeitpunkten. Dies entspricht z.B. verschiedenen Positionen des Ionenstrahls relativ zur Probe zu verschiedenen Zeitpunkten. Beispielhaft sind vier Zeitpunkte t1', t2', t3' und t4' mit jeweils einer Materialzusammensetzung 628.1, 628.2, 628.3 bzw. 628.4 dargestellt.
• Die verschiedenen Zeitpunkte können z.B. verschiedenen Zeitpunkten während einer Bewegung des Ionenstrahls 520 entlang der Bewegungsrichtung 526b entsprechen. Die zu diesen Zeitpunkten bestimmten Materialzusammensetzungen entsprechen dabei im Grunde denjenigen aus 4 zu den Zeitpunkten t1, t2, t3 bzw. t4; jedoch enthalten die Materialzusammensetzungen 628.3 und 628.4 zusätzlich jeweils ein Massenspektrum 672, das dem Material 572 zur Markierung der Zellmembran entspricht. Die Materialzusammensetzung 628.4 enthält außerdem zusätzlich ein Massenspektrum 674, das dem Material 574 zur Markierung des Zellkerns entspricht.
• Damit lässt sich ebenfalls eine Aussage zu einer Position des Ionenstrahls 320 relativ zur Probe 502 treffen bzw. eine Positionsinformation hiermit bestimmen. Zum Zeitpunkt t4' hat der Ionenstrahl z.B. den Zellkern 554 erreicht. Dies schlägt sich in der zum Zeitpunkt t4' gehörigen Materialzusammensetzung 628.4 nieder.
• Es kann also die Materialzusammensetzung 628.4, die (zumindest u.a.) das Massenspektrum 674 umfasst oder enthält, und das einem Material 574 zur Markierung des Zellkerns entspricht, vorab ausgewählt oder vorgegeben werden. Wenn dann die aktuell im Massenspektrometer bestimmte Materialzusammensetzung dieser vorgegebenen Materialzusammensetzung 628.4 entspricht, kann das Abtragen von Material mittels des Ionenstrahls beendet werden und die Probe kann mittels des Elektronenmikroskops untersucht werden.
• Es versteht sich, dass bei Verwendung von solchen Markern bzw. entsprechendem Material die Massenspektren der Zelle bzw. deren Komponente selbst auch unberücksichtigt bleiben können. Dies bedeutet, dass bei der Auswertung der aktuell bestimmten Materialzusammensetzung nicht drauf geachtet werden, ob ein Massenspektrum der Zelle oder einer Komponente davon enthalten ist; vielmehr kann es ausreichend sein, nur die Massenspektren der Marker zu achten, die z.B. - je nach Wahl - auch besonders einfach zu identifizierende Massenspektren aufweisen können.
• In 7 ist schematisch ein Ablauf eines Verfahrens in einer Ausführungsform der Erfindung dargestellt. Dabei sollen insbesondere bereits in Bezug auf die 1 bis 6 bereits erläuterte Vorgehen nochmals zusammengefasst werden.
• In einem Schritt 700 können z.B. unter Verwendung eines Lichtmikroskops eines oder mehrere Bilder einer untersuchenden Probe aufgenommen werden, wie in Bezug auf 1 näher erläutert. In einem Schritt 702 kann bei Bedarf zudem eine Zielposition definiert werden, die es innerhalb der Probe gezielt zu untersuchen gilt, und zwar später mittels eines Elektronenmikroskops.
• In einem Schritt 704 können diese Bilder dann an eine Steuerung übermittelt und dort erhalten werden; in der Steuerung können diese Bilder dann in einem Schritt 706 verarbeiten werden, z.B. mittels Bildanalyse, um so eine Probenortsinformation mit z.B. einer örtlichen Anordnung der Probe (z.B. Lage) und/oder einer geometrischen Gestalt der Probe (z.B. Form/Umriss) zu bestimmen. Dies Probenortsinformation kann dann in einem Schritt 708 zur weiteren Verarbeitung bereitgestellt werden. Wie erwähnt, können diese Schritte vorab erfolgen, insbesondere die Schritte 700 und 702 sowie ggf. der Schritt 704.
• In einem Schritt 710 beginnt nun ein Abtragen von Material von der zu untersuchenden Probe mittels eines Ionenstrahls; hier kann mittels der Steuerung z.B. das Elektronenmikroskop bzw. die Ionenquelle entsprechend angesteuert werden. Ein Startpunkt zum Beginnen mit dem Abtragen von Material mittels des Ionenstrahls und auch eine Bewegungsrichtung des Ionenstrahls während des folgenden Abtragens von Material können z.B., wie erläutert, anhand der Probenortsinformation bestimmt werden.
• In einem Schritt 712 wird dann, unter Verwendung eines Massenspektrometers eine Materialzusammensetzung von mittels des Ionenstrahls von der Probe abgetragenen und zumindest zum Teil in das Massenspektrometer gelenkten Materials bestimmt. Dies kann insbesondere während der Bewegung des Ionenstrahls relativ zu der Probe wiederholt bzw. regelmäßig oder dauerhaft erfolgen. Dabei können also nacheinander verschiedene Materialzusammensetzungen erhalten werden, wie z.B. in Bezug auf die 4und 6 näher erläutert.
• In einem Schritt 714 wird dann basierend auf der Materialzusammensetzung, eine Positionsinformation bestimmt. Diese Positionsinformation umfasst eine Information über eine Position des Ionenstrahls, bei einem Betrieb der Anordnung, in Bezug auf die Probe. Auch dies kann insbesondere während der Bewegung des Ionenstrahls relativ zu der Probe wiederholt bzw. regelmäßig oder dauerhaft erfolgen. Dabei kann also ständig eine aktualisierte Positionsinformation erhalten werden.
• Wenn dann die aktuelle Materialzusammensetzung einer vorgegebenen Materialzusammensetzung entspricht, d.h. wenn die aktuell erfasste und bestimmte Materialzusammensetzung derjenigen einer gewünschten Zielposition entspricht, kann in einem Schritt 716 das Abtragen von Material mittels des Ionenstrahls beendet werden und die Probe kann in einem Schritt 718 mittels des Elektronenmikroskops untersucht werden.
• Auf diese Weise lässt sich also besonders einfach und vor allem genau eine mittels des Elektronenmikroskops zu untersuchende und hierfür mittels eines Ionenstrahls freizulegende Stelle einer Probe gefunden werden; dabei kann insbesondere vermieden werden, dass versehentlich Teile der Probe mittels des Ionenstahls weggefräst werden, die eigentlich von Interesse wären.
• Der Begriff „und/oder“ umfasst alle Kombinationen von einem oder mehreren der zugehörigen aufgeführten Elemente und kann mit „/“ abgekürzt werden.
• Obwohl einige Aspekte im Rahmen einer Vorrichtung beschrieben wurden, ist es klar, dass diese Aspekte auch eine Beschreibung des entsprechenden Verfahrens darstellen, wobei ein Block oder eine Vorrichtung einem Verfahrensschritt oder einer Funktion eines Verfahrensschritts entspricht. Analog dazu stellen Aspekte, die im Rahmen eines Verfahrensschritts beschrieben werden, auch eine Beschreibung eines entsprechenden Blocks oder Elements oder einer Eigenschaft einer entsprechenden Vorrichtung dar.
• Einige Ausführungsbeispiele beziehen sich auf eine Anordnung, die ein Elektronenmikroskop umfasst, wie in Verbindung mit einer oder mehrerer der 1 bis 7 beschrieben. Alternativ kann ein Elektronenmikroskop eine Anordnung umfassen, wie in Verbindung mit einer oder mehrerer der 1 bis 7 beschrieben, sein oder mit derselben verbunden sein. 1 zeigt eine schematische Darstellung einer Anordnung 100, die ausgebildet ist zum Ausführen eines hierin beschriebenen Verfahrens. Die Anordnung 100 umfasst ein Elektronenmikroskop 110 und eine Steuerung oder Computersystem 140. Das Elektronenmikroskop 110 ist ausgebildet zum Aufnehmen von Bildern und ist mit dem Computersystem 140 verbunden. Das Computersystem 140 ist ausgebildet zum Ausführen von zumindest einem Teil eines hierin beschriebenen Verfahrens. Das Computersystem 140 kann ausgebildet sein zum Ausführen eines Maschinenlern-Algorithmus. Das Computersystem 140 und das Elektronenmikroskop 110 können getrennte Einheiten sein, können aber auch zusammen in einem gemeinsamen Gehäuse integriert sein. Das Computersystem 140 könnte Teil eines zentralen Verarbeitungssystems des Elektronenmikroskop 110 sein und/oder das Computersystem 140 könnte Teil einer Teilkomponente des Elektronenmikroskop 110 sein, wie eines Sensor, eines Aktuators, einer Kamera oder einer Beleuchtungseinheit, usw. des Elektronenmikroskop 110.
• Das Computersystem 140 kann eine lokale Computervorrichtung (z. B. Personalcomputer, Laptop, Tablet-Computer oder Mobiltelefon) mit einem oder mehreren Prozessoren und einer oder mehreren Speichervorrichtungen oder kann ein verteiltes Computersystem (z. B. ein Cloud-Computing-System mit einem oder mehreren Prozessoren oder einer oder mehreren Speichervorrichtungen, die an verschiedenen Stellen verteilt sind, zum Beispiel an einem lokalen Client und/oder einer oder mehreren Remote-Server-Farms und/oder Datenzentren) sein. Das Computersystem 140 kann irgendeine Schaltung oder Kombination von Schaltungen umfassen. Bei einem Ausführungsbeispiel kann das Computersystem 140 einen oder mehrere Prozessoren umfassen, die von irgendeinem Typ sein können. Nach hiesigem Gebrauch kann Prozessor irgendein Typ von Rechenschaltung bedeuten, wie beispielsweise, aber nicht beschränkt auf, ein Mikroprozessor, ein Mikrocontroller, ein Mikroprozessor mit komplexem Befehlssatz (CISC), ein Mikroprozessor mit reduziertem Befehlssatz (RISC), ein Sehr-langes-Anweisungswort- (Very Long Instruction Word; VLIW) Mikroprozessor, ein Graphikprozessor, ein digitaler Signalprozessor (DSP), ein Multi-Core-Prozessor, ein feld-programmierbares Gate-Array (FPGA), z.B. eines Mikroskops oder einer Mikroskopkomponente (z. B. Kamera) oder irgendein anderer Typ von Prozessor oder Verarbeitungsschaltung. Andere Typen von Schaltungen, die in dem Computersystem 140 umfasst sein können, können eine speziell angefertigte Schaltung, eine anwendungsspezifische integrierte Schaltung (ASIC) oder Ähnliches, wie beispielsweise eine oder mehrere Schaltungen (z. B. eine Kommunikationsschaltung) zur Verwendung bei drahtlosen Vorrichtungen wie z. B. Mobiltelefonen, Tablet-Computern, Laptop-Computern, Funksprechgeräten und ähnlichen elektronischen Systemen sein. Das Computersystem 140 kann eine oder mehrere Speichervorrichtungen umfassen, die ein oder mehrere Speicherelemente umfassen können, die für die jeweilige Anwendung geeignet sind, wie beispielsweise einen Hauptspeicher in der Form eines Direktzugriffsspeichers (RAM, Random Access Memory), eine oder mehrere Festplatten und/oder ein oder mehrere Laufwerke, die entfernbare Medien, wie beispielsweise CDs, Flash-Speicherkarten, DVD und Ähnliches handhaben. Das Computersystem 140 kann auch eine Anzeigevorrichtung, einen oder mehrere Lautsprecher, und eine Tastatur und/oder Steuerung umfassen, die eine Maus, Trackball, Touchscreen, Stimmerkennungsvorrichtung oder irgendeine andere Vorrichtung umfassen kann, die es einem Systemnutzer erlaubt, Information in das Computersystem 140 einzugeben und Information von demselben zu empfangen.
• Einige oder alle Verfahrensschritte können durch (oder unter Verwendung) einer Hardwarevorrichtung ausgeführt werden, wie es zum Beispiel ein Prozessor, ein Mikroprozessor, ein programmierbarer Computer oder eine elektronische Schaltung sein kann. In einigen Ausführungsbeispielen können ein oder mehrere der wichtigsten Verfahrensschritte durch eine solche Vorrichtung ausgeführt werden. Abhängig von bestimmten Implementierungsanforderungen können Ausführungsbeispiele der Erfindung in Hardware oder Software implementiert werden. Die Implementierung kann mit einem nicht-flüchtigen Speichermedium wie einem digitalen Speichermedium, wie beispielsweise einer Diskette, einer DVD, einem Blu-Ray, einer CD, einem ROM, einem PROM und EPROM, einem EEPROM oder einem FLASH-Speicher, durchgeführt werden, auf dem elektronisch lesbare Steuersignale gespeichert sind, die mit einem programmierbaren Computersystem so zusammenwirken (oder zusammenwirken können), dass das jeweilige Verfahren durchgeführt wird. Daher kann das digitale Speichermedium computerlesbar sein. Einige Ausführungsbeispiele gemäß der Erfindung umfassen einen Datenträger mit elektronisch lesbaren Steuersignalen, die mit einem programmierbaren Computersystem zusammenwirken können, so dass eines der hierin beschriebenen Verfahren durchgeführt wird.
• Im Allgemeinen können Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung als Computerprogrammprodukt mit einem Programmcode implementiert werden, wobei der Programmcode für die Ausführung eines der Verfahren wirksam ist, wenn das Computerprogrammprodukt auf einem Computer läuft. Der Programmcode kann beispielsweise auf einem maschinenlesbaren Träger gespeichert werden.
• Weitere Ausführungsbeispiele umfassen das Computerprogramm zur Durchführung eines der hierin beschriebenen Verfahren, das auf einem maschinenlesbaren Träger gespeichert ist.
• Mit anderen Worten, ein Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung ist daher ein Computerprogramm mit einem Programmcode zur Durchführung eines der hierin beschriebenen Verfahren, wenn das Computerprogramm auf einem Computer läuft.
• Ein weiteres Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung ist daher ein Speichermedium (oder ein Datenträger oder ein computerlesbares Medium), das ein darauf gespeichertes Computerprogramm zum Ausführen eines der hierin beschriebenen Verfahren umfasst, wenn es von einem Prozessor ausgeführt wird. Der Datenträger, das digitale Speichermedium oder das aufgezeichnete Medium sind in der Regel greifbar und/oder nicht übergangslos. Ein weiteres Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung ist eine Vorrichtung, wie hierin beschrieben, die einen Prozessor und das Speichermedium umfasst.
• Ein weiteres Ausführungsbeispiel der Erfindung ist daher ein Datenstrom oder eine Signalfolge, die das Computerprogramm zur Durchführung eines der hierin beschriebenen Verfahren darstellt. Der Datenstrom oder die Signalfolge kann beispielsweise so konfiguriert werden, dass sie über eine Datenkommunikationsverbindung, beispielsweise über das Internet, übertragen werden.
• Ein weiteres Ausführungsbeispiel umfasst ein Verarbeitungsmittel, zum Beispiel einen Computer oder eine programmierbare Logikvorrichtung, das konfiguriert oder angepasst ist, um eines der hierin beschriebenen Verfahren auszuführen.
  Ein weiteres Ausführungsbeispiel umfasst einen Computer, auf dem das Computerprogramm zum Ausführen eines der hierin beschriebenen Verfahren installiert ist.
• Ein weiteres Ausführungsbeispiel gemäß der Erfindung umfasst eine Vorrichtung oder ein System, das konfiguriert ist, um (zum Beispiel elektronisch oder optisch) ein Computerprogramm zum Ausführen eines der hierin beschriebenen Verfahren an einen Empfänger zu übertragen. Der Empfänger kann beispielsweise ein Computer, eine mobile Vorrichtung, eine Speichervorrichtung oder dergleichen sein. Die Vorrichtung oder das System kann beispielsweise einen Dateiserver zum Übertragen des Computerprogramms an den Empfänger umfassen.
• In einigen Ausführungsbeispielen kann eine programmierbare logische Vorrichtung (z.B. eine feldprogrammierbare Gatteranordnung, FPGA) verwendet werden, um einige oder alle Funktionalitäten der hierin beschriebenen Verfahren auszuführen. In einigen Ausführungsbeispielen kann eine feldprogrammierbare Gatteranordnung mit einem Mikroprozessor zusammenarbeiten, um eines der hierin beschriebenen Verfahren durchzuführen. Im Allgemeinen werden die Verfahren vorzugsweise von jedem Hardwaregerät durchgeführt.
• Bezugszeichenliste

100

Anordnung

102, 202, 502

Probe

110

Elektronenmikroskop

112

Elektronenquelle

114

Elektronenstrahl

116

Detektor

118

Ionenquelle

120, 320, 520

Ionenstrahl

122, 322, 522

Material

124

Massenspektrometer

126a, 126b

Positionen

128

Materialzusammensetzung

130

Lichtmikroskop

132

Beleuchtungsoptik

134

Lichtstrahl

136

Detektor

138

Bilder

140

Steuerung

142

Display

144

Positionsinformation

146

Probenortsinformation

204, 504

Probenträger

210, 510

Blickrichtung Elektronenmikroskop

230,

Blickrichtung Lichtmikroskop

250,550

Zelle

252, 552

Zellmembran

254, 554

Zellkern

256, 556

Eisschicht

260, 560

Zielposition

366a, 366b, 566a

Bewegungsrichtung Ionenstrahl

368, 568

Startpunkt Ionenstrahl

380

Scheibe einer Probe

428.1, 428.2, 428.3, 428.4, 628.1, 628.2, 628.3, 628.4

Materialzusammensetzung

452, 652

Massenspektrum Zellmembran

454, 654

Massenspektrum Zellkern

456, 656

Massenspektrum Wasser

M

Mengenanteil

m/q

Masse-zu-Ladungs-Verhältnis

t

Zeit

t1, t2, t3, t4, t1', t2', t3', t4'

Zeitpunkte

572, 574

Markierungsmaterial

672, 674

Massenspektrum Markierungsmaterial

700-718

Verfahrensschritte

Claims (17)

1. Steuerung (140) zur Verwendung mit einer Anordnung (100) mit einem Elektronenmikroskop (110) und einem Massenspektrometer (124), wobei die Anordnung (100) eingerichtet ist, einen Ionenstrahl (120, 320, 520) zum Abtragen von Material von einer zu untersuchenden Probe (102, 202, 502) bereitzustellen, von der Probe abgetragenes Material (122, 322, 522) zumindest zum Teil in das Massenspektrometer (124) zu lenken, und unter Verwendung des Massenspektrometers (124) eine Materialzusammensetzung (128) des Materials zu bestimmen, wobei die Steuerung (140) zum Bestimmen einer Positionsinformation (144) basierend auf der Materialzusammensetzung (128) eingerichtet ist, welche Positionsinformation (144) eine Information über eine Position (126a, 126b) des Ionenstrahls (120, 320, 520), bei einem Betrieb der Anordnung (100), in Bezug auf die Probe (102, 202, 502) umfasst, wobei die Steuerung (140) weiterhin eingerichtet ist, eine Probenortsinformation (146) zu erhalten, wobei die Probenortsinformation (146) Informationen bezüglich einer örtlichen Anordnung der Probe (102, 202, 502) und/oder einer geometrischen Gestalt der Probe (102, 202, 502) umfasst, und wobei die Steuerung (140) eingerichtet ist, die Positionsinformation (144) weiterhin basierend auf der Probenortsinformation (146) zu bestimmen, wobei die Probenortsinformation (146) unter Verwendung eines Licht- oder Fluoreszenzmikroskops (130) gewonnen wurde.
2. Steuerung (140) nach Anspruch 1, bei der das Bestimmen der Positionsinformation (144) basierend auf der Materialzusammensetzung (128) umfasst, dass zumindest ein Bereich der zu untersuchenden Probe (102, 202, 502), für den die Materialzusammensetzung (128) charakteristisch ist, bestimmt wird.
3. Steuerung (140) nach einem der vorstehenden Ansprüche, die dazu eingerichtet ist, die Probenortsinformation (146) zur Bestimmung wenigstens eines der folgenden zu verwenden: eines Startpunktes (368, 568) zum Beginnen mit dem Abtragen von Material mittels des Ionenstrahls (120, 320, 520), und einer Bewegungsrichtung (366a, 566a) des Ionenstrahls (120, 320, 520) während des Abtragens von Material.
4. Steuerung (140) nach einem der vorstehenden Ansprüche, die dazu eingerichtet ist, wenn die aktuelle Materialzusammensetzung (128), die unter Verwendung des Massenspektrometers (124) bestimmt wird, einer vorgegebenen Materialzusammensetzung (428.4, 628.4) entspricht, die Anordnung (100) anzusteuern, um: das Abtragen von Material mittels des Ionenstrahls (120, 320, 520) zu beenden und die Probe (102, 202, 502) mittels des Elektronenmikroskops (110) zu untersuchen.
5. Steuerung (140) nach Anspruch 4, wobei eine Position, die der vorgegebenen Materialzusammensetzung (428.4, 628.4) entspricht, einer mittels des Licht- oder Fluoreszenzmikroskops (130) bestimmen Zielposition (260, 560) entspricht.
6. Steuerung (140) nach Anspruch 4 oder 5, wobei die vorgegebene Materialzusammensetzung (428.4, 628.4) ein oder mehrere Massenspektren (452, 454, 652, 654) eines ausgewählten Bereichs der Probe (102, 202, 502) umfasst.
7. Steuerung (140) nach einem der Ansprüche 4 bis 6, wobei die vorgegebene Materialzusammensetzung (628.4) ein oder mehrere Massenspektren (672, 674) von zur Markierung von auf die Probe (502) aufgetragenem Material (572, 574) umfasst, wobei das aufgetragene Material dazu dient, einen ausgewählten Bereich der Probe (502) zu erkennen.
8. Steuerung (140) nach Anspruch 6 oder 7, wobei der ausgewählte Bereich der Probe eine Zellmembran (252, 552) oder einen Zellkern (254, 554), umfasst.
9. Steuerung (140) nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei die Positionsinformation (144) eine Information über mehrere Positionen oder einen Positionsverlauf des Ionenstrahls (120, 320, 520) in Bezug auf die Probe (102, 202, 502), für verschiedene Positionen des Ionenstrahls (120) oder während einer Bewegung des Ionenstrahls (120, 320, 520) relativ zur Probe (102, 202, 502), umfasst.
10. Steuerung (140) nach einem der vorstehenden Ansprüche, die weiterhin eingerichtet ist, die Anordnung (100) anzusteuern, um eine Bewegung des Ionenstrahls (120, 320), 520 relativ zur Probe (102, 202, 502) in Abhängigkeit von der Positionsinformation (144) vorzunehmen oder zu verändern.
11. Steuerung (140) nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei das Licht- oder Fluoreszenzmikroskop (130) zum Erfassen oder Aufnehmen von Bildern (138) der zu untersuchenden Probe (102, 202, 502) eingerichtet ist, und wobei die Steuerung (140) zum Erhalten der Bilder (138) eingerichtet ist, und wobei die Steuerung (140) zum Bestimmen der Probenortsinformation (146) basierend auf den Bildern (138) eingerichtet ist.
12. Anordnung (100) mit einem Elektronenmikroskop (110) und einem Massenspektrometer (124), die eingerichtet ist, einen Ionenstrahl (120, 320, 520) zum Abtragen von Material von einer zu untersuchenden Probe (102) bereitzustellen, von der Probe abgetragenes Material (122, 322, 522) zumindest zum Teil in das Massenspektrometer (124) zu lenken, und unter Verwendung des Massenspektrometers (124) eine Materialzusammensetzung (128)des Materials zu bestimmen, und mit einer Steuerung (140) nach einem der vorstehenden Ansprüche.
13. Verfahren zum Bestimmen einer Positionsinformation (144) bei der Untersuchung einer Probe (102, 202, 502) mittels einer Anordnung (100) mit einem Elektronenmikroskop (110) und einem Massenspektrometer (124), wobei die Anordnung (100) eingerichtet ist, einen Ionenstrahl (120, 320, 520) zum Abtragen von Material von der zu untersuchenden Probe (102, 202, 502) bereitzustellen, von der Probe abgetragenes Material (122, 322), 522 zumindest zum Teil in das Massenspektrometer (124) zu lenken, und unter Verwendung des Massenspektrometers (124) eine Materialzusammensetzung (128) des Materials zu bestimmen, mit den folgenden Schritten: Erhalten (704) der Materialzusammensetzung (128), Erhalten einer Probenortsinformation (146), wobei die Probenortsinformation (146) Informationen bezüglich einer örtlichen Anordnung der Probe (102, 202, 502) und/oder einer geometrischen Gestalt der Probe (102, 202, 502) umfasst, wobei die Probenortsinformation (146) unter Verwendung eines Licht- oder Fluoreszenzmikroskops (130) gewonnen wurde, Bestimmen (712) der Positionsinformation (144) basierend auf der Materialzusammensetzung (128) und der Probenortsinformation (146), welche Positionsinformation (144) eine Information über eine Position (126a, 126b) des Ionenstrahls (120, 320, 520), bei einem Betrieb der Anordnung (100), in Bezug auf die Probe (102, 202, 502) umfasst, und Bereitstellen der Positionsinformation (144).
14. Verfahren zum Untersuchen einer Probe (102) mit einem Elektronenmikroskop (110) mit den folgenden Schritten: Aufnehmen (700) von Bildern (138) der zu untersuchenden Probe (102, 202, 502) mit einem Licht- oder Fluoreszenzmikroskop (102), Bestimmen (704) einer Probenortsinformation (146) basierend auf den Bildern (138), Bereitstellen (706) der Probenortsinformation (146), Abtragen (710) von Material von der zu untersuchenden Probe (102, 202, 502) mittels eines Ionenstrahls (120, 320, 520), Bestimmen (712), unter Verwendung des Massenspektrometers (124), einer Materialzusammensetzung (128) von mittels des Ionenstrahls (120, 320, 520) von der Probe abgetragenen und zumindest zum Teil in das Massenspektrometer (124) gelenkten Materials (122, 322), und Bestimmen (714), basierend auf der Materialzusammensetzung (128) und der Probenortsinformation (146), einer Positionsinformation (144), welche Positionsinformation (144) eine Information über eine Position (126, 126b) des Ionenstrahls (120, 320, 520), bei einem Betrieb der Anordnung (100), in Bezug auf die Probe (102, 202, 502) umfasst.
15. Verfahren nach Anspruch 13 oder 14, bei dem eine biologische Probe (102, 202, 502) untersucht wird.
16. Verfahren nach einem der Ansprüche 13 bis 15, bei dem eine Anordnung (100) nach Anspruch 12 verwendet wird.
17. Computerprogramm mit Programmcode, der dazu eingerichtet ist, ein Verfahren nach einem der Ansprüche 13 bis 16 auszuführen, wenn er auf einem Prozessor, einer Steuerung (140) nach einem der Ansprüche 1 bis 11, oder einer Steuerung (140) einer Anordnung (100) nach Anspruch 12 ausgeführt wird.

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