Einrichtung zum Herstellen von Faksimiles mit hoher Dichte
Die Erfindung bezieht sich auf eine neue und sehr nützli-
ohe Einrichtung zum sehr raschen Herstellen von Faksisiles
mit
einer hohen Dichte.
Die Einrichtung nach der Erfindung weist eine besondere
Kombination von Hauelementen auf, mit denen eine graphisch*,
Yor-
lap unter Einschluss von Abbildungen zuerst in eine Reihe
von
elektrischen Ausgängen umgewandelt wird, die eystemstisoh
diese
graphische Vorlage darstellen. Mit diesen Ausgängen wird
denn die
Intensität eines älektronenstrahls moduliert, Diener modulierte
31ektronenstrahl wird dann veranlasst, eine Fläche (Abtastunasfeld)
systematisch so abzutasten, dann auf dieser Fläche in oikrographl-
soher Form eine Darstellung oder ein Abbild der ursprünglichen
graphischen Vorlage erzeugt wird. Zum Aufzeichnen des nikrographi-
soben AbbilMs kam auf die absutastsnde Flgobe ein aeeigrstes,
für
den Elektronenstrahl empfindliches Mittel gelegt werden,
das
jedoch keinen Teil der Erfindung bildet. Wenn gewünscht,
kann als
ein Teil der Einrichtung eine besondere selbsttätige Elektronen-
strahl-Hastertranspositionseinrichtung vorgesehen werden,
wobei
ohne mechanische Bewegung irgend eines Teiles der Einrichtung
in
einem einzigen Abtastungsfeld mehrere mikrographische Abbildungen
erzeugt werden können.
Hauptzweck der Erfindung ist die elektronische Erzeugung
von mikrographischen Abbildungen, d,h. Abbildungen, deren
Auflö-
sungsvermögen größer als 100 Linien pro Millimeter
ist. Bekanut-
lioh sind für die Herstellung ®ikrographischer Abbildungen
mit
Hilfe herkömmlicher optischer Mittel bei diesen gewisse
Leistungen
erforderlich, Die benutzte Einrichtung muss daher imstande
sein,
auf einer Fläche (zum AUfzeiohnen) ein mikrographisches
Abbild
mit 100 Linien oder mehr pro Millimeter erzeugen zu
können. Das
aufgezeichnete mikrographische Abbild muss weiterhin eine
große
Anzahl von Gesamtauflösungalinien aufweisen.
Sachkundigen auf dem Fernsehgebiet ist bete=t, dass der
Elektronenstrahl einer herkömmlichen Fernsehbildröhre imstande
ist, in einem Abtastfeld ungefähr 525 bis zu
1000 Linien :u er-
zeugen* Soll ein Blekironenstrahl zum Reproduzieren einer
graphi-
schen Vorlage, z,B, einer technischen Zeichnung mit den
Abmessun-
,pn von etwa 46 mal 61 cm benutzt werden, so kann
eine gute Wieder-
gabe einer solchen Vorlage nicht erhalten werden, da die
Anzahl
der Abtastlinien bei einem gewerblichen Bildempfänger
nicht aus-
reicht, um ein (mikrographisches oder sonstiges)
Abbild mit allen
Einzelheiten so aufzuzeichnen, dass später eine geeignete
Repro-
duktion den graphischen Originals möglich ist. Durch Versuche
wur-
de ermittelt, dass für eine befriedigend. Reproduktion
s,B, einer
technischen Zeichnung mit den Abmessungen von etwa 46 x
61 cr
ungefähr 4000 bis 6000 Abtastlinien benötigt werden. Zum
Aufzeich-
nen und wiedergeben des Informationsinhaltes einer solchen
graphi-
schen Vorlage ist daher eine herkömmliche Bildwiedergabeeinriohtung
nicht geeignet.
Sollen mikrographische Abbildungen mit Hilfe eines abta-
stenden Elektronenstrahls hergestellt werden, so muss nicht
nur
eine ausreichende Abtastliniendichte pro Abbild vorhanden-
Bein,
sondern der Brennfleck des Elektronenstrahls muss außerordentlich
klein sein. Der Durchmesser eines nolohen Brennfleckes muss
inner-
halb des gesamten Abtastrasters aufrecht erhalten werden,
Ein sol-
oher kleiner Brennfleck erfordert eine kombinierte elektronenopti-
sche Einrichtung, die außer den herkömmlichen Elementen
Ni ttel
zum Vorfokussieren des Blektronenatrahls und zum Beseitigen
der
Brsoheinungen, die zu übermüßig starken astignatisohen
Aberratio-
nen führen. Offenbar darf bei einer Einrichtung zum Herstellen
von
Nikrofaknimilea, bei der die Abtastung mit einer Liniendichte
von
100 Linien pro Millimeter oder mehr erfolgt, der konstante
Durch..
messe? den Brennflecks nieht mehr als ungefähr 10 Mikron
betragen,
und der Brennfleck russ kreisrund und mit dienen Abmessungen
be-
ständig aufrecht erhalten worden,
Bei einer Einrichtung dieser Art müssen Mittel vorgesehen
werden, die den Elektronenstrahl genau vorfokusai-eren und
den
Astigsatisaua beseitigen. Bekanntlich siM die Möglichkeiten
bei
der Beobaoatuas eines ton einem stilistobwnlen slektrenenUtrahl
auf einer fluorassieranden Unterlage erseusten ?leckes wegen
der
seri»dlüden foaphorkorxn «t wegem 4o8 beVemsten
Auflot«räs optiaoher usuem nagt her arrasehlleburn
"Po
bar ae, - v
Tatsächlich haben die herkömmlichen Verfahren zum Fokussieren und
Korrigieren des Astigmatismus nur einen geringen oder gar keinen Wert, wenn es sich
um Brennfleckgrößen oder um die für die Herstellung von Mikrofaksimiles erforderlichen
Abtastungsdich-' ten handelt. Die in der Technik bisher bestehenden Mängel und Nachteile
werden dadurch behoben, dass Einrichtungen zum Vorfokussieren und zum Korrigieren
des Astigmatismus verwendet werden, deren Wirkung von dem Auflösungsvermögen optischer
Linsen oder des menschlichen Auges nicht beschränkt werden sondern stattdessen nur
von der Größe des vorgewählten am günstigsten gestalteten Brennfleckes selbst. Facsimile production facility with high density
The invention relates to a new and very useful
ohe facility for the very quick production of faksisiles with
a high density.
The device according to the invention has a special one
Combination of building elements with which a graphic *, yor-
lap, including figures, first in a series of
electrical outputs is converted, the eystemstisoh this
represent graphic template. With these outputs the
Intensity of an electron beam modulated, servant modulated
The electron beam is then made to cover an area (scanning field)
to be systematically scanned in this way, then on this surface in oikrographl-
soher form a representation or likeness of the original
graphic template is generated. To record the micrograph
Above the picture came an aeei g rst, for
the electron beam sensitive agent are placed, the
however does not form part of the invention. If desired, can be used as
part of the facility has a special automatic electron
beam haste transposition device are provided, wherein
without mechanical movement of any part of the device in
multiple micrographic images in a single scanning field
can be generated .
The main purpose of the invention is electronic generation
of micrographic images, i.e. Images whose resolution
power is greater than 100 lines per millimeter. Bekanut-
lioh are for the production of ®micrographic images with
Conventional optical means help with these certain benefits
required, the equipment used must therefore be able to
a micrographic image on a surface (to be seen)
to be able to generate with 100 lines or more per millimeter. That
recorded micrographic image must continue to be a large
Have number of total resolution lines.
Knowledgeable in the television field is pray = t that the
Electron beam of a conventional television picture tube
is, in a scanning field about 525 up to 1000 lines: u er
* Should a sheet iron beam be used to reproduce a graphical
template, e.g. a technical drawing with the dimensions
, pn of about 46 by 61 cm can be used, so a good re-
given such a template will not be received because the number
the scan lines in a commercial image receiver is not off
is enough to have a (micrographic or other) image with all
To record details in such a way that later a suitable reproduction
production of the graphic originals is possible. Through experiments
de determined that for a satisfactory. Reproduction s, B, one
technical drawing with dimensions of about 46 x 61 cr
about 4000 to 6000 scan lines are required. To record
and reproduce the information content of such a graphic
The original is therefore a conventional image display device
not suitable.
Should micrographic images with the help of a tabular
constant electron beam, so not only has to
a sufficient scan line density per image is available - leg,
but the focal point of the electron beam must be extraordinary
be small. The diameter of a nolohen focal point must be within
half of the entire scanning grid are maintained, a
o the small focal spot requires a combined electron-optic
cal device which, in addition to the conventional elements, ni ttel
for pre-focusing the tin electron beam and for eliminating the
Apparitions that lead to excessively strong astignant aberrations
to lead. Apparently, at a facility for the production of
Nikrofaknimilea, in which the scanning with a line density of
100 lines per millimeter or more is made, the constant diameter.
industrial fair? the focal spot is not more than approximately 10 microns,
and the focal spot is soot circular and with its dimensions
constantly maintained
Funding must be provided for an institution of this type
that exactly pre-focus the electron beam and the
Eliminate Astigsatisaua. It is well known that the possibilities are there
the observation of a tone of a stylish sleek radiance
on a fluorassieranden mattress?
Seri »dlüden foaphorkorxn« t wegem 4o8 beVemsten
Auflot «räs optiaoher usuem gnaws her arrasehlle b urn" Po
bar ae, - v
Indeed, the conventional methods of focusing and correcting astigmatism have little or no value when it comes to focal spot sizes or the scan densities required to produce microfacsimiles. The deficiencies and disadvantages existing in the art to date are eliminated by using devices for pre-focusing and for correcting the astigmatism, the effect of which is not limited by the resolution of optical lenses or the human eye, but instead only by the size of the most favorable one Focal point itself.
Bei einer Einrichtung zum Herstellen von Mikrofaksimiles ist es ferner
erwünscht, auf einem einzelnen Aufzeichnungsmittel, das ungefähr dem Abtastungsfeld
des Aufzeichnungsstrahls entspricht, mehrere gesonderte mikrographische Abbildungen
reproduzieren zu können, wobei jedes Mikroabbild eine höchst getreue Aufzeichnung
einer einzelnen graphischen Vorlage ist.
Soweit der Anmelderin bekannt, sind die genannten Schwie-
rigkeiten von keiner Seite bisher beseitigt worden, und der
Anmel--
derin ist auch keine Einrichtung für die Herstellung von
Faksimile"
bekannt geworden, bei der ein abtastender Elektronenstrahl
verwen-
det wird.
Die Erfindung sieht daher eine Einrichtung vor, die nicht.
@"
nur eine geeignete Liniendichte für die befriedigende Reproduktio
einer graphischen Vorlage aufweist sondern auch imstande ist,
di
graphische Vorlage in Form eines mikrographischen Abbildes
aufzu
zeichnen, Die Einrichtung nach der Erfindung weist vorzugsweise
erwünschtermaßen eine Einrichtung auf, mit der innerhalb
eines e, -
zigen Abtastungsfeldes mehrere gesonderte mikrographische Abbild
r
erzeugt werden können.It is also desirable in an apparatus for producing microfacsimiles to be able to reproduce a plurality of separate micrographic images on a single recording medium approximately corresponding to the scanning field of the recording beam, each micrograph being a highly faithful record of a single graphic original. As far as the applicant is aware, the stated difficulties are
has not yet been resolved by any side, and the log-in
derin is also not a facility for the production of facsimiles "
became known, in which a scanning electron beam use
will be.
The invention therefore provides a device that does not. @ "
only a suitable line density for satisfactory reproduction
a graphic template but is also able to do that
graphic template in the form of a micrographic image
draw, The device according to the invention preferably has
Desirably a facility with which within an e, -
zigen scanning field several separate micrographic images r
can be generated.
Die Erfindung sieht ferner vor
eine
elektronische Einrichtung zum sehr raschen Herstellen
von Mikrofaksimiles
mit einer hohen Dichte unter Benutzung eines
modulierten Elektronenstrahls,
mit dem ein mikrographiachea Abbild
der Vorlage erzeugt wird,
eine
Einrichtung der genannten Art mit einer mühelos einstellbaren Und
gewerblich herstellbaren Untereinheit, die aus den
von einer
graphischen Abtasteinrichtung erzeugten elektrischen
Eingängen mikrographische
Abbildungen erzeugen kann, deren Auflösungsvermögen nicht kleiner
ist als 100 Zeilen pro Mi119meter, Wobei ein synchronisierter,
modulierter abtastender Elektronenstrahl mit einem kleinen Brennfleck
benutzt wird, eine,elektronische Einrichtung zum Herstellen von Mikro-.-faksimiles,
mit der innerhalb eines einzelnen Abtastfeldes für den
zum
Erzeugen des mikrographischen Abbildes benutzten Elektronenstrahl
ohne mechanische Bewegung eines Teiles der Einrichtung mehrere
gesonderte mikrographische Abbilder erzeugt werden können ein Verfahren und
eine Einrichtung zum Herstellen von Mikrofaksimiles, wobei
der zum Erzeugen des mikrographischen Abbildes benutzte modulierte
abtastende Elektronenstrahl vorfokussiert und für astigmatische Aberrationen
vorkorrigiert werden kann,
Die Erfindung wird nunmehr ausführlich beschrieben. In den
beiliegenden Zeichnungen ist die
Fig.i ein Blockschaltbild für eine Ausführungsform der Einrichtung
nach der Erfindung,
1g.2 eine schematische Darstellung eines bevorzugten Elektronen.:
strahlerzeuger» für die Einrichtung nach der Pigei,
Fig.3 eine schaubildliche Darstellung eines achtpoligen,
elek-
trostatischen Stigmators für den Elektronenstrahlerzeuger
nach der Fig.2, oig.4 eine stark vergrößerte Draufsicht auf eine
Fokussierungs, platte und die Fig.5a-c je eine Abbildung der Fokussierungsblende
nach der Fig.4 durch die Kathodenstrahlröhre während einer Fokussierung und
einer Korrektur des Astigmatismus bei der Ausführungsform nach der Fig.1
Die Fig.2 zeigt eine Einrichtung zum Erzeugen eines Elek-tronenstrahls, die sich
für die Durchführung des Verfahrens nach
der Erfindung eignet.
Diese Einrichtung weist auf einen Heizfaden 10 als Elektronenquelle,
ein Gitter 11, z.B, ein Wehneltgitter, und eine in der Mitte mit
einer kreisrunden Öffnung versehene Anode 12. Die genannten drei Elemente
bestehen aus der herkömmliohen Ausführung. Der Heizfaden, der aus Wolfram
bestehen kann, bildet eine Kathode, die ein hohes negatives Potential in bezug
auf Erde aufweist. Die von der Kathode 10 emittierten Elektronen
werden
von dem zwischen dem Heizfaden 10 und der Anode 12 bestehen-
den Feld
beschleunigt. Der Abstand des Heizfadens 10 vom Gitter 11 ist so gewählt,
dass der Scheitel des Heizfadens 10 sehr nahe an der Öffnung 13 des Gitters
11 gelegen ist. Das Gitter 11 dient in
der herkömmlichen Weise zum
Steuern des Elektronenstromes vom Heizfaden 10 zur Anode 12. Die
Anode 12 ist in einer Entfernung von
0,65 bis 1,25 cm vom Gitter
11 angeordnet. The invention further provides an electronic means for very rapid manufacture of micro facsimiles with a high density using a modulated electron beam with which a mikrographiachea image of the original is generated, adjustable means of the kind mentioned effortlessly with one and commercially manufacturable subunit from the electrical inputs generated by a graphic scanning device can generate micrographic images, the resolution of which is not less than 100 lines per micrometer, whereby a synchronized, modulated scanning electron beam with a small focal spot is used, an electronic device for the production of micro-facsimiles with which within a single scan field for the used for producing the electron micrographic image without mechanical motion of a part of the device several separate micrographic images may be generated a PROCEEDI n and a device for producing microfacsimiles, wherein the modulated scanning electron beam used to generate the micrographic image can be pre-focused and pre-corrected for astigmatic aberrations, The invention will now be described in detail. In the
accompanying drawings is the
Fig.i is a block diagram for an embodiment of the device
according to the invention,
1g.2 a schematic representation of a preferred electron .:
jet generator »for the facility according to the Pigei,
3 is a perspective view of an eight-pole, elec- trostatischen stigmator to the electron beam generator according to the Figure 2, oig.4 a greatly enlarged plan view of a focusing plate and the 5a-c depending on a picture of the focusing aperture of FIG. 4 through the cathode ray tube during focusing and a correction of the astigmatism in the embodiment according to FIG. 1 FIG. 2 shows a device for generating an electron beam which is suitable for carrying out the method according to the invention. This device has a filament 10 as an electron source, a grid 11, for example a Wehnelt grid, and an anode 12 provided with a circular opening in the center. The three elements mentioned consist of the conventional design. The filament, which can consist of tungsten , forms a cathode which has a high negative potential with respect to earth . The electrons emitted by the cathode 10 are accelerated by the field existing between the heating filament 10 and the anode 12. The distance between the heating filament 10 and the grid 11 is selected such that the apex of the heating filament 10 is very close to the opening 13 of the grid 11. The grid 11 is used in the conventional manner to control the flow of electrons from the filament 10 to the anode 12. The anode 12 is arranged at a distance of 0.65 to 1.25 cm from the grid 11 .
Im Elektronenstrom vom Gitter 11 zur Anode 12 befindet sich ein
(nicht dargestellter) Überquerungspunkt, an dem der Querschnitt
der
Blektronenstrahle üblieherweiee ungefähr 50 Hikron beträgt, welcher
Wert viel zu groß ist und daher in einer Einrichtung zum
Herstellen
Von Nikrofaksimiles nicht verwendet werden kann. Um
den
Durchmesser des Brennflecks so weit zu verkleinern, dass er
sich
für die Zwecke der Erfindung eignet, ist eine mindestens
zehnfache
Verkleinerung erforderlich. Der Blektronenstrahlerzeuger nach der
Fig.2 ist daher mit einer Elektronenlinse oder einer
Elektronenoptik
ausgestattet. Die Verkleinerung des Elektronenstrahls ist im allgemeinen
gleich der Entfernung des Objektes
von der Elektronenlinse dividiert
durch die Entfernung zwischen
Elektronenlinse und dem Überquerungspunkt:
Für die Zwecke der Erfindjng ist die Verwendung einer
Elektronenoptik
mit mehreren Linsen vorzuziehen, wobei ferner
auch mehrere in der Mitte
mit einer Öffnung versehene Platten ver-
wendet werden. In
der Nähe einer jeden Linse ist mindestens eine solche Platte
angeordnet. Jede Platte ist senkrecht zur Achse
des Elektronenstrahls
angeordnet derart, dass die Öffnung auf
die genannte
Achse ausgerichtet ist. Der Durchmesser einer jeden
Öffnung
entspricht dem Durchmesser des Blektronensträhls, den dieser an
der betreffenden Stelle in der Elektronenoptik aufwei-
sen soll. In the electron current from the grid 11 to the anode 12 there is a (not shown) crossing point at which the cross section of Blektronenstrahle üblieherweiee is about 50 Hikron which value is much too large and therefore can not be used in an apparatus for manufacturing Nikrofaksimiles. In order to reduce the diameter of the focal spot to such an extent that it is suitable for the purposes of the invention , a reduction in size of at least ten times is required. The Blektronenstrahlerzeuger after 2 is therefore equipped with an electron lens, or an electron optics. The reduction of the electron beam is generally equal to the distance of the object from the electron lens divided by the distance between the electron lens and the crossing point: For the purposes of Erfindjng the use is preferred of an electron optical system having a plurality of lenses, further comprising multiple in the middle with an opening provided plates are used. At least one such plate is arranged in the vicinity of each lens. Each plate is arranged perpendicular to the axis of the electron beam such that the opening is aligned to said axis. The diameter of each opening corresponds to the diameter of the sheet metal beam that it should have at the relevant point in the electron optics .
Die Fig.2 zeigt eine erste elektromagnetische Linse
169
die bei der dargestellten Ausführungsform in einer kurzen
gntfernung von der Anodenöffnung 14 aus und auf die Achse den Blektronenstrahls
ausgerichtet angeordnet ist. Diese elektromagnetische Linse 16
ist so ausgestaltet, dass sie eine kurze Brennweite aufweist
und ein stark verkleinertes Abbild des ursprünglichen Überquerungsbezirks
erzeugt, das sich sm Punkt 15 in der Fig.2 be-
finden
soll. Dieses verkleinerte Abbild 15 wird nunmehr zum G.'t>:, jekt
für die zweite Linse 17. The Figure 2 shows a first electromagnetic lens 169 which is arranged aligned in the illustrated embodiment in a short gntfernung from the anode aperture 14 and to the axis of the Blektronenstrahls. This electromagnetic lens 16 is designed such that it has a short focal length, and produces a greatly reduced image of the original crossing district, which is to be found sm point 15 in Figure 2 of the loading. This reduced image 15 now becomes the G.'t> :, project for the second lens 17.
Diese zweite elektromagnetische Linse 17 ist zwischen
der:
ersten Linse 16 und dem Abtastungsfeld 19 angeordnet. Die
Linse 17
weist eine viel größere Brennweite auf als die Linse 16,
d,h,,
sie verkleinert das Abbild des ursprünglichen Überquerungsbezirks
in viel geringerem Ausmaß als die erste Linse 16. Diese
längere
Brennweite ist deswegen gewählt, dazwischen der zweiten
Linse 17
und dem Abtastungsfeld eine erhebliche Entfernung aufrecht
erhal-
ten werden soll, und da hierbei ein weites Abtastungsfeld
unter
Verwendung eines verhältnismäßig kleinen Strahlablenkwinkels
er-
halten werden kann,
An einer kurz vor der ersten Linse 16 gelegenen Stelle
ist eine erste Lochplatte 21 axial auf die Bahn des Elektronen-
strahls ausgerichtet angeordnet, die die Begrenzung des
Strahl..
durchmessers unterstützt und verhindert, dass Elektronen
auf die
umschließenden Wandungen des nicht dargestellten Röhrenkolbens
fallen, der den gesamten Elektronenstrahlrezeuger umschließt,
Die zweite magnetische Linse 17 ist axial auf die Strahlachse
aus-
gerichtet und in bezug auf die erste Linse 16 weiter abwärts
längs
der Strahlachse angeordnet, Kurz vor der zweiten Linse 17
ist eine
zweite Lochplatte angeordnet (22), Die Lochplatte 22 dient
zum
weiteren Bündeln des Elektronenstrahls.
Innerhalb der zweiten Linse 17 ist eine dritte Lochplatte
23 angeordnet, die zum Begrenzen des Strahldurchmessers
in der
zweiten Linse auf einen Wert dient, der von der Größe des
gewünsoh-
ten Brennflecke und von den Erfordernissen der Ablenkung
bestimmt
wird, so dass die gewünschte Größe des Brennflecke innerhalb
den
gesamten Abtastungsrasters aufrecht erhalten werden kann.
Die
eite Linse 17 ist ungefähr 30 am vom Abtastungsfeld 19 entfernt
angeordnet.. Das Abtantungefeld 19 ist so
angeordnet, dann es in
der Brennpunkteebene der zweiten Linse 17 liegt.
Wie Seahkundigen bekannt, erfordert ein Elektronenstrahl-
erzeuger außer einer Elektronenoptik und einem Abtastungsfeld
19
noch eine evakuierbare Umschließung für die Elemente der
Blektro@.
nenquelle, der Blektronenoptik und des Abtastungsfeldes,
Für die
Zwecke der Erfindung müssen die Elektronenquelle und
die Elektro-
nenoptik einander zu zugeordnet werden, dass ein Elektronenstrahl
erzeugt wird, dessen Brennfleckdurohmesser nicht
größer als unge-
fähr 10 Mikron ist. Der Aufbau eines Blektronenstrahlerzeugers
wurde gründlich erforscht und ist daher Sachkundigen bekannt,
so
dass er kein patentfähiges Merkmal der Erfindung darstellt.
Es
werden daher auch keine weiteren Einzelheiten beschrieben,
Aus
der umfassenden Literatur über den Aufbau von Elektronenstrahl-
erzeugern sei nur angeführt: "Von Ardenne, amerikan.Patent
Nr.
2 898 467 und V.E.Cosslett, amerikan.Patent Nr. 2866
113: Hei
Elektronenstrahleräeeugern, die für die Zwecke der Erfindung
vor-
zuziehen sind, werden zwei elektromagnetisohe Linsen
und drei
Loohplatten verwendet, wie in der Fig.2 dargestellt*
Wie Sachlundigen bekannt, kann mit Hilfe des Gitters 11
ein von der Einrichtung nach der Fig.2 erzeugter Elektronenstrahl
moduliert werden,
Der Blektronenoptik des Elektronenstrahlerzeugers ist
eine Strahlablenkeinriohtung zugeordnet, die bei der beschriebenen
Ausführungsform aus dem herkömmlichen magnetischen Ablenkjoch
18
besteht, das zwischen der zweiten Linse 17 und
dem Abtastungsfeld
19 angeordnet ist, Das Joch 18 besteht aus der herkömmlichen
Aus-
führung und wird von einem Verstärker 112a für die senkrechte
Ab-
lenkung und von einem Verstärker 112b für die Horizontalablenkung
betrieben, deren Ausgänge die übliche Sägezahnwellenform
aufweisen
(vgl.Fig.i). Die Strahlabl-enkung soll für die Zwecke der
Erfindung so eingerichtet sein, dass der Elektronenstrahl über
vorherbestimmte Teile des Abtastungsfeldes mit einer Liniendichte von nicht weniger
als ungefähr 100 Abtastlinien pro Millimeter hinweggeführt wird. This second electromagnetic lens 17 is between: first lens 16 and the scanning field 19. The lens 17
has a much greater focal length than lens 16, i.e.
it reduces the image of the original crossing area
to a much lesser extent than the first lens 16. This longer one
The focal length is therefore selected with the second lens 17 in between
and maintain a considerable distance from the scanning field.
should be th, and here a wide scanning field under
Use of a relatively small beam deflection angle
can be held
At a point located shortly in front of the first lens 16
is a first perforated plate 21 axially on the path of the electron
arranged in an aligned manner that delimits the beam.
diameter supports and prevents electrons from reaching the
enclosing walls of the tubular piston, not shown
falling, which encloses the entire electron beam generator,
The second magnetic lens 17 is axially aligned with the beam axis.
directed and with respect to the first lens 16 further downwards
Arranged the beam axis, just in front of the second lens 17 is a
second perforated plate arranged (22), the perforated plate 22 is used for
further bundling of the electron beam.
Inside the second lens 17 is a third perforated plate
23 arranged to limit the beam diameter in the
second lens is used to a value that depends on the size of the
th focal spots and determined by the requirements of the deflection
so that the desired size of the focal spot is within the
entire scanning grid can be maintained. the
The lens 17 is approximately 30 am from the scan field 19
arranged .. The Abtantungefeld 19 is arranged so that it is in
the focal plane of the second lens 17 lies.
As known to those skilled in the art, an electron beam requires
generator other than electron optics and a scanning field 19
another evacuable enclosure for the elements of the Blektro @.
nenquelle, the sheet electron optics and the scanning field, for the
For the purposes of the invention, the electron source and the electrical
nenoptik to be assigned to each other that an electron beam
is generated whose focal spot diameter is no greater than an
is about 10 microns. The structure of a tin electron gun
has been thoroughly researched and is therefore known to those in the art so
that it is not a patentable feature of the invention. It
therefore no further details are described, from
the extensive literature on the structure of electron beam
producers can only be cited: "Von Ardenne, American patent no.
2 898 467 and VECosslett, American Patent No. 2866 113: Hei
Electron guns, which for the purposes of the invention
are to be drawn, two electromagnetic lenses and three
Looh plates used as shown in Fig. 2 *
As Sachlundigen is known, with the help of the grid 11
an electron beam generated by the device according to FIG
be modulated,
The sheet metal optics of the electron gun is
assigned a Strahlablenkeinriohtung that in the described
Embodiment of the conventional magnetic deflection yoke 18
exists between the second lens 17 and the scanning field
19 is arranged, the yoke 18 consists of the conventional construction
guide and is fed by an amplifier 112a for the vertical output
steering and from an amplifier 112b for the horizontal deflection
operated, the outputs of which have the usual sawtooth waveform
(see Fig.i). The beam deflection is intended for the purposes of
In accordance with the invention, the electron beam can be so arranged that the electron beam is scanned over predetermined parts of the scanning field with a line density of not less than approximately 100 scanning lines per millimeter .
Bei der Verwendung eines Elektronenstrahlerzeugers zusam-men
mit einer Strahlablenkung zum Erzeugen von mikrographischen. Abbildungen nach der
Erfindung hat es sich als sehr erwünscht er-wiesen, zusammen mit der Elektronenoptik
einen Stigmator zu ver-wenden. Bekanntlich kann mit Hilfe eines solchen Stigmators
der Elektronenstrahl vorher am günstigsten fokussiert und dessen astigmatische Aberration
auf dem kleinsten Wert gehalten werden.When using an electron beam generator men together with a beam deflection to produce micrographs. Pictures of the invention has to be very desirable ER reported, along with the electron optics a stigmator to turn comparable. As is known, with the aid of such a stigmator, the electron beam can be focussed in the most favorable way beforehand and its astigmatic aberration can be kept at the lowest value.
Die Fig.3 zeigt-eine für die Erfindung nützliche Ausführung eines
Stigmators, bei den acht Stäbe 26 an einer Halterung 27 angebracht sind. Diese Halterung
27 weist die Form einer.Scheibe auf und ist mit einer durchgehenden axialen Öffnung
31 versehen. Wie in der Fig.2 dargestellt, ist die Stigmatorhalterung innerhalb
der zweiten Linse 17 angeordnet, Die Stäbe 26 sind an der Halterung 27 an der einen
Seite in gleichen Abständen um die Achse des Elektronenstrahls herum angebracht,
so dass deren Achsen parallel zur Achse des Elektronenstrahls verlaufen. Jeder Stab
26 ist gegen die Halterung 27 durch einen Isolierkörper 28 isoliert und mit einem
Leiter 29 verbunden, wobei sämtliche acht Leiter an eine Schalttafel 114 angeschlossen
sind, Dieser Stigmator wirkt elektrostatisch. Werden an einzelne Stäbe 26 vorherbestimmte
Spannungen angelegt, so werden asigmatische Aberrationen des Brennfleckes
beeinflusst.FIG. 3 shows an embodiment of a stigmator which is useful for the invention, in which eight rods 26 are attached to a holder 27. This holder 27 has the shape of a disk and is provided with an axial opening 31 through it. As shown in Fig. 2, the stigmator holder is arranged inside the second lens 17, the rods 26 are attached to the holder 27 on one side at equal intervals around the axis of the electron beam, so that their axes are parallel to the axis of the electron beam get lost. Each rod 26 is insulated from the holder 27 by an insulating body 28 and connected to a conductor 29, all eight conductors being connected to a control panel 114. This stigmator has an electrostatic effect. If predetermined voltages are applied to individual rods 26 , asigmatic aberrations of the focal point are influenced.
Bei der Einrichtung nach der Erfindung wird eine Abtasteinrichtung
verwendet, die eine Eingangsinformation systematisch
abtastet und
in eine Reihe elektrischer Ausgänge umwandelt, die
die Information systematisch darstellen. Zu diesem Zweck
kann
jede herkömmliche Fernsehkamera verwendet werden vorausgesetzt,
dass deren Raster genügend Abtastlinien aufweist, u't die
gesamte
Information des graphischen Originals ablesen zu können.
Die An-
zahl der in einem Raster benötigten Abtastlinien kann verschieden
sein, obwohl Untersuchungen ergeben haben, dass für einen
Bogen
Papier mit den Abmessungen von ungefähr 22 x 28 cm mindestens
un-
gefähr 1000 Linien erforderlich sind.
Der analoge Wellenformausgang der Abtasteinrichtung, z.B.
eines Fernsehbildgenerators, wird mit Hilfe der herkömmlichen
Technik zum Modulieren des Elektronenstrahls zwecks Erzeugung
des
Mikrofaksimiles benutzt. Zu diesem Zweck können die herkömmlichen
Mittel verwendet werden z.B. Koaxialkabel, Fernsprechleitungen,,
Radiowellen und dergleichen.
Um die ordnungsgemäße Synchronisation zwischen der*Abtast-
einrichtung und dem das mikrographische Abbild erzeugenden
Elek-
tronenstrahl zu erreichen, wird ein Synchronisierungegenerator
verwendete der die Abtasteinrichtung elektronisch mit dem
Elek-
tronenstrahlerzeuger verbindet. Eine Synchronisation kann
auch
mit Hilfe anderer, allgemein bekannter Mittel erreicht werden.
Bei einer bevorzugten Ausfübrungsform der Erfindung, deren
Brennfleck wesentlich kleiner als 10 Mikron ist, wird eine
Strahl--
fokussierungseinrichtung verwendet, wobei der Elektronenstrahl,
vor-
fokussiert unter Verwendung einen. Ableseverfahrens mit
Sekundär-
elektronenemission, wobei der Elektronenstrahl am günstigsten
fo-
kussiert und die astigmatischen Aberrationen auf den kleinsten
Wart gebracht werden ohne die Beschränkungen der herkömmlichen
Verfahren, die eine direkte Beobachtung des Brenafleoks
z,B, a,#f
einem fluoreszierenden Bildschirm erfordern.
Bevor eine Einrichtung zum Herstellen von Mikrofaksimiles
.nach
der Erfindung benutzt wird, wird der Elektronenstrahl vor-
zugsweise
fokussiert und der Astigmatismus vollständig beseitigt
so dass
der Brennfleck die gewünschten Merkmale aufweist. Nach der
Erfindung
umfasst die Fokussierung die kurzzeitige Anordnung eines
auf
den Elektronenstrahl ansprechenden Materials im Abtastfeld,
wobei ein sichtbares Abbild des auffallenden Strahls erzeugt wird.
Für
die Durchführung der Fokussierung wird eine leitende Prüf-oder
Fokussierungsscheibe 120 (Fig.i) verwendet, auf der ein Ab-
bild
erzeugt wird, das eine wesentlich andere Sekundärelektronen-
emission
aufweist als die angrenzende Fläche. Mindestene ein Teil
eines solchen
Abbildes wird von Linien gebildet, die senkrecht zum
Strahlabtastungsmuster
verlaufen. Weiterhin ist die Breite der
Linien kleiner als der gewünschte
Durchmesser des fokussierten
Elektronenstrahls. Die Fig,4 zeigt eine
geeignete Fokussierungsgeheibe 120. Auf dieser ist ein einfaches Kreuz
119 als leitendes
Prüfbild vorgesehen. Das Bild 119 kann z.B,
aus aufgedampftem Gold bestehen und der Untergrund der Pokussierungssoheibe
aus Aluminium,
obwohl, wie Sachkundigen bekannt, jede herkömmliche
Kombination von Materialien verwendet werden kann, die unterschiedliche Sekundärelektronenemissionen
aufweisen, Die Linien des Kreuzes 119 sind
so gewählt, dass
deren Breite kleiner ist als der gewünschte Durchmesser des fokussierten
Elektronenstrahls. Nach der Erfindung sind
die Linien dieses Kreuzes
119 immer scjmaler als 10 Mikron, Wird die Pokussierungssoheibe
120 (Fig,i) in das Ab... tastungsfeld 19 gebracht, und wird
die Scheibe über einen Wider- . stand 118 geerdet, so fällt
am Widerstand 118 eine Spannung ab, . wenn die Söheibe
120 von einem Elektronenstrahl abgetastet wird,-
der z,B,
in einer Einrichtung nach der Fig,2 erzeugt wird,
Hei
der Abtastung der Pokussierungsscheibe 120 durch den
Elektronenstrahl
erfolgt am Kreuz 119 eine Sekundärelektronene®ission. Das hierbei
erzeugte Ableseeignal wird in einem Verstärler 121 (Fig.i)
Verstärkt und auf eineo.FernsehübermachEngsgerät 122
mit einer
Kathodenstrahlröhre sichtbar gemacht. Das Überwachungsgerät 122 und das Ablenkunge-
oder Rastermuster des Ablesestrahls wird vom Synohronisierungsgenerator
100 synchronisiert, Ist der Abtastungestrahl elliptisch als
Folge eines be-
stehenden Astigoatismus, so weisen die Arme
des abgebildeten Kreu-
zes im Übermachungegerät 122 in der Senkrechten
und in der Waage-
rechten eine unterschiedliche Breite auf. Die
Korrektur des
Astigmatismus und die Fokussierung umfasst die Umformung
des
Strahls bei der Abtastung des Bildkreuzes
119 durch Einstellen des Stromflusses in der Linse 1? und/oder
des Stigmators, bis der
Elektronenstrahl den kleinsten gewünschten
Durchmesser bei einem
kreisrunden Querschnitt aufweist, wobei
das Abbild des Kreuzes 119
auf der Kathodenstrahlröhre des Überwachungsgerätes
122 dieselben
Proportionen aufweist wie das ursprüngliche
Kreuz 119 auf der
Fokussierungssoheibe 120. In the device according to the invention, a scanning device is used which systematically scans an input information and converts it into a series of electrical outputs, the present the information systematically. To this end can
any conventional television camera can be used provided
that their grid has enough scan lines, u't the whole
To be able to read information from the graphic original. The arrival
The number of scan lines required in a raster can vary
be, although research has shown that for a bow
Paper with the dimensions of approximately 22 x 28 cm at least
About 1000 lines are required.
The analog waveform output of the scanner, e.g.
a television image generator , is made using the conventional
Technique for modulating the electron beam to generate the
Microfacsimiles used. For this purpose, the conventional
Means are used, for example, coaxial cables, telephone lines,
Radio waves and the like.
To ensure proper synchronization between the * sampling
device and the electronic that generates the micrographic image
To achieve electron beam, a synchronization generator becomes
who used the scanning device electronically with the elec-
electron jet generator connects. A synchronization can also
can be achieved by other, well-known means.
In a preferred embodiment of the invention, the
If the focal spot is much smaller than 10 microns, a beam -
focusing device used, whereby the electron beam, in front of
focuses using one. Reading procedure with secondary
electron emission, with the electron beam being the most favorable
kissed and the astigmatic aberrations down to the smallest
Wart can be brought without the limitations of conventional
Methods that allow direct observation of the Brenafleok z, B, a, # f
require a fluorescent screen.
Before a device for producing microfacsimiles according to the invention is used, the electron beam is preferably focused and the astigmatism is completely eliminated so that the focal point has the desired features . According to the invention, the focusing comprises the brief arrangement of a material responsive to the electron beam in the scanning field, a visible image of the incident beam being generated. For the implementation of a conductive focusing testing or focusing disk is 120 (Fig.i) is used on which a waste generated image having emission secondary electron a substantially different than the adjacent surface. At least a portion of such an image is formed by lines that are perpendicular to the beam scan pattern . Furthermore, the width of the lines is smaller than the desired diameter of the focused electron beam. Figure 4 shows a suitable Fokussierungsgeheibe 120. This is a simple cross 119 is provided as the conductive proof image. The image 119 can, for example, consist of vapor-deposited gold and the background of the focusing disk of aluminum, although, as experts know, any conventional combination of materials with different secondary electron emissions can be used . The lines of the cross 119 are chosen so that their width is smaller than the desired diameter of the focused electron beam. According to the invention , the lines of this cross 119 are always scjmaler than 10 microns. If the focusing disk 120 (Fig, i) is brought into the scanning field 19, and the disk is over a counter. was grounded 118, a voltage drop across the resistor 118. when the Söheibe is scanned by an electron beam 120, - z, B, Hei generated in a device according to the Fig, 2, the scanning of the Pokussierungsscheibe 120 is carried by the electron beam on the cross 119 a Sekundärelektronene®ission. The Ableseeignal produced thereby is made visible in a Verstärler 121 (Fig.i) reinforced and eineo.FernsehübermachEngsgerät 122 with a cathode ray tube. The monitoring device 122 and the screen pattern or Ablenkunge- of Ablesestrahls is synchronized by Synohronisierungsgenerator 100, the Abtastungestrahl elliptically as a result of loading standing Astigoatismus so, the arms of the imaged without intersections zes in Übermachungegerät 122 in the vertical and right in the Libra a different width . The correction of astigmatism and the focusing comprises the forming of the beam during the scanning of the image cross 119 by adjusting the current flow in the lens 1? and / or the stigmator until the electron beam has the smallest desired diameter with a circular cross section, the image of the cross 119 on the cathode ray tube of the monitoring device 122 having the same proportions as the original cross 119 on the focusing disk 120.
Die Fig.5a zeigt ein Abbild des Kreuzes 119 auf der
Kathodenstrahlröhre des Überwachungsgerätes 122. Hiernach
ist der
Hrennfleok elliptisch und weist eine Hauptachse in der
Senkrechten auf, Wenn der Blektronenstrahl den senkrechten Balken
des Kreuzes
119 von links nach rechts abtastet, so weist der senkrechte
8a1.. ken des Kreuzes am Überwachungsgerät die gewünschte ordnungsgemäße
Breite auf; tastet jedoch derselbe Strahl in senkrechter Richtung
nach unten bis zu des Schnittpunkt mit des waagerechten Balken des
Kreuzes 119 ab, so wird die senkrechte geite des waagerechten
Baikena um einen Betrag verlängert, der der Verlängerung
des Brenn-
Brennfleckes in der Senkrechten proportional
ist. Die Fig.5b zeigt ein Abbild des Kreuzes 119 auf der Kathodenstrahlröhre
des
Überwachungsgerätes 122 bei einem elliptisohen Brennfleck,
dessen
Hauptachse in der Waagerechten liegt. In diesem Falle ist
der
senkrechte Balken des Kreuzes 119 bei der Darstellung im Überwachungsgerät
122 verbreitert. The 5a shows an image of the cross 119 on the cathode ray tube of the monitor 122. Thereafter, the Hrennfleok is elliptical and has a major axis in the perpendicular to, if the Blektronenstrahl scans the vertical beam of the cross 119 from left to right, so, the vertical 8a1 .. ken the cross on the monitoring device to the desired correct width; however, if the same beam scans in a vertical direction downwards to the point of intersection with the horizontal bar of the cross 119 , the vertical length of the horizontal baikena is lengthened by an amount which is proportional to the lengthening of the focal spot in the vertical. The 5 b shows an image of the cross 119 on the cathode ray tube of the monitoring device 122 at a elliptisohen focal spot whose major axis is in the horizontal. In this case, the vertical bar of the cross 119 is widened in the display in the monitoring device 122.
Zum Korrigieren solcher Aberrationen wird der Stigmatorregler
114 und die Stromquelle 113 zum Einstellen des Fokus be-
tätigt. Ein
Verfahren umfasst das vollständige Abschalten des
Stigmators 20y
wonach unter Benutzung des Pokussierungsstromes aus der Stromquelle 113
der Abtaststrahl so scharf wie möglich
eingestellt wird.
Hiernach wird der Stigmator 20 eingeschaltet und
mit Hilfe des Reglers
114 so eingestellt, dass der Brennfleck einen kreisrunden Querschnitt
erhält, wie aus der Darstellung im
Überwachungsgerät 122 beobachtet
werden kann, welcher Zustand in
der Fig.5c dargestellt ist,
Die mahl eines Kreuzes für Prüfzwecke ist lediglich als Beispiel gedacht.
Für die Zwecke der Fokussierung nach der Erfindung brauch die
Pokussierungsscheibe 120 im
allgemeinen nur Bezirke aufweisen,
die eine unterschiedliche Sekundäremission zeigen. Daher
sind für die Zwecke der Fokussierung
auf der Pokussierungsscheibe
120 lediglich Kratzer oder kreisrunde Schäden mit im wesentlichen
bekannten Abmessungen erforder-
lich, die kleiner sind als der
gewünschte günstigste Strahldurchmesser. To correct such aberrations, the stigmator regulator 114 and the current source 113 are operated to adjust the focus . One method comprises switching off the stigmator 20y completely, after which the scanning beam is set as sharp as possible using the focusing current from the current source 113 . Thereafter, the stigmator 20 is turned on and adjusted by means of the regulator 114 so that the focal spot is given a circular cross-section, as can be observed from the illustration in the monitor 122, which state is shown in FIG 5c, the grinding of a cross for test purposes is only intended as an example. For the purposes of focusing according to the invention, the focusing disk 120 need generally only have areas which show a different secondary emission . Therefore , for the purpose of focusing on the focusing disk 120, only scratches or circular damage with essentially known dimensions that are smaller than the desired, most favorable beam diameter are required.
Aus dem Vorstehenden ist zu ersehen, dass die Einrichtung und
das Verfahren zum Fokussieren nach der Erfindung bei Verwen-
dung
mit einer entfernbaren Elektronenoptik, die bei der Herstelflung
von Mikrofaksimiles nach der Erfindung vorzuziehen ist,
den
herkömmlichen Verfahren weit überlegen ist, bei denen ein
ein stillstehender fluoreszierender Fleck direkt oder vergrößert
beobachtet wird, da das erfindungsgemäße Fokussierungsverfähren
nicht beschränkt wird durch das Auflösungsvermögen des Phosphors
oder durch die Größe des Brennfleckes des Elektronenstrahls,
wel-
che Faktoren bei der Einrichtung nach der Erfindung wegen
des
kleinen Durchmessers des Brennfleckes für die Erzeugung
einer
mikrographischen Abbildung wichtig sind,
Weist der Elektronenstrahl die günstigste Fokussierung
und eine Korrektur der astigmatisohen Aberrationen auf,
so können
mit diesem Mikrographische Abbildungen nach der Erfindung
herge-
stellt werden. Bei der Ausführungsform nach der Fig.i wird
die
graphische Vorlage, nach der eine mikrographische Abbildung
her-
gestellt werden soll, vor der Abtasteinrichtung angeordnet,
im
vorliegenden Falle vor dem Bildgenerator 101. Die graphische
Vor-
lage wird rastermäßig abgetastet, wobei der elektrische
Ausgang
eine systematische Darstellung in Form eines Analogsignals
ist,
f
das die Bild- und/oder die Synohronisierungsinformation
enthält.
Die Synchronisierungsinformation besteht aus Impulsen, die
aus
dem Synohronisierungegenerator 100 erhalten werden.
Das elektrische Analogsignal wird im Bildverstärker 102
verstärkt und den Modulator 104 zugeführte in dem
der Ausgang
den Bildverstärkers 102 zum Modulieren den Ausganges aus
den Os-
zillator 103 benutzt wird, Das vom Modulator 104 erzeugte
amplitu-
denaodulierte wellenförmige Signal wird mittels einer Treiberstufe
105 und eines Hoohspannüngeisolierungstransfor»tors
10? zum
Detektor 10? in der Hoohspannungsisolierungsgruppe geleitet,
die
zueavmen mit der Elektronenquelle In Gerät benutzt wird,
Der
Detektor demoduliert die von Oszillator 103 erzeugte einuefÖr#ige
Trägerwelle,
Danach wird die Bildinformation im Bildverstärker
108
. verstärkt. Der Spannungsausgang des Verstärkers 108 enthält
die
Bildinformation aus der Abtasteinrichtung oder dem Bildgenerator
101
und wird zum Modulieren der Intensität des Elektronenstrahls am
Steuergitter 11 benutzt. From the foregoing it can be seen that the device and the method for focusing according to the invention when used with removable electron optics, which is preferable in the production of microfacsimiles according to the invention, is far superior to the conventional methods in which a a stationary fluorescent spot directly or enlarged
is observed because the focusing method according to the invention
is not restricted by the resolving power of phosphorus
or by the size of the focal spot of the electron beam, which
che factors in the device according to the invention because of the
small diameter of the focal spot for the production of a
micrographic images are important,
The electron beam has the most favorable focusing
and correction of astigmatism-like aberrations, so can
with this micrographic images produced according to the invention
will be presented. In the embodiment according to Fig.i, the
graphic template, after which a micrographic image is produced
is to be placed, arranged in front of the scanning device, in
present case in front of the image generator 101. The graphic
position is scanned on a grid basis, with the electrical output
is a systematic representation in the form of an analog signal,
f
which contains the image and / or the synchronization information.
The synchronization information consists of pulses consisting of
the synchronization generator 100 can be obtained.
The electrical analog signal is generated in the image intensifier 102
amplified and fed to the modulator 104 in which the output
the image intensifier 102 for modulating the output from the Os
oscillator 103 is used, the amplitude generated by the modulator 104
denaodulated wave-shaped signal is generated by means of a driver stage
105 and a high voltage isolation transformer 10? to the
Detector 10? in the high voltage insulation group, which
to avoid with the electron source in the device that is used
Detector demodulates the single generated by oscillator 103
Carrier wave,
Thereafter, the image information in the image intensifier 108 is. reinforced. The voltage output of the amplifier 108 contains the image information from the scanning device or the image generator 101 and is used to modulate the intensity of the electron beam at the control grid 11.
Das Elektronenstrahlablenkjoch 18 wird vom Horizontal- und
Vertikalablenkgenerator
112 betrieben, der vom Generator 100 syn-
chronisiert wird,
Die vom Generator 112 erzeugten Ablenkströme werden zuvor so gewählt,
dass sie die gewünschte Ablenkung auf
dem Ab-tastfeld
19 bewirken. The Elektronenstrahlablenkjoch 18 is operated by the horizontal and Vertikalablenkgenerator 112 which is chronized by the generator 100 syn-, the deflection produced by the generator 112 are previously selected so as to effect the desired deflection on the Ab-panel 19th
Anstelle der Erzeugung einer einzelnen, möglicherweise
das
gesamte Abtastfeld 19 umfassenden mikrographischen Abbildung
können
nach den hehren der Erfindung mehrere mikrographische Abbildungen
mit demselben Auflösungsvermögen, gemessen in Auflösungslinien pro
Millimeter bei einer kleineren Gesamtanzahl von
Linien pro
Abbildung hergestellt werden, In diesem Falle wird eine
selbsttätige
Elektronenstrahl-Bastertransposition-Untereinrichtung verwendet, mit der
mehrere gesonderte mikrographische Abbildungen
in einem einzigen Abtastungsfeld
ohne eine mechanische Bewegung eines Weiles der Einrichtung unter
Einschluss des nicht darge-
stellten Aufzeichnungsmittels
im Abtastungsfeld 19 (Fig.1) her-
gestellt werden können. Instead of generating a single, possibly the whole scanning field 19 comprising micrographic image can be more micrographic pictures with the same resolution, measured in resolution lines per millimeter at a smaller total number of lines per image produced by the noble of the invention, In this case, an automatic electron beam -Bastertransposition subassembly used with a plurality of separate micrographic images in a single scan field without a mechanical movement of a Weiles of the device of the manufacturer can not be made easily ones shown, the recording medium in the scanning panel 19 (Fig.1) under confinement.
Wie leicht einzusehen ist, ist die Anzahl
der Abtastlinien in einem einzelnen Raster der Abtasteinrichtung
(z,8, des
Bildgenerators 101) so groß, dass mehrere gesonderte
Raster in
einem einzelnen Abtastungsfeld vorgesehen werden können,
Obwohl
Abtasteinrichtungen benutzt werden können, mit denen mehrere
gesonderte Rastermuster in einem feststehenden Eingangsfeld vor-
gesehen
werden können, so ist es für die Zwecke der Erfindung`
im allgemeinen vorzumiehen, eine Abtasteinrichtung z.8,
einen
Bildgenerator 101 zu verwenden, dessen gesamtes Blickfeld
ein
einzelnes Raster umfasst, wobei die Gesamtanzahl von Linien
in
einem solchen Raster so groß ist, dass in einem Abtastfeld
19
die gewünschte Anzahl gesonderter Rastermuster vorgesehen
werden
kann.
Unter der Annahme, dass das gesamt« Abtastfeld 19
verwen-
det wird, ünd dass das Ablenkjoch 18 die größtmögliche Ablenkung
bewirkt, und dass die Aufzeichnungsgeschwindigkeit des
Elektronen-
strahls über das gesamte Abtastungsfeld hinweg konstant
ist, ei
muss die Horizontal- und Vertikalablenkung der Abtastung
geändert
werden durch Ändern der Anzahl der Vertikal- und Horizontalsyn-
chronisierungsimpulse um einen Faktor (N) auf die halbe
PotenM,
wobei N dis Anzahl der in einem einzelnen Ab-tast-feld
aufzuzeich-
nenden Rikroabbildungen ist, in dem waagerecht wie senkrecht
die-
selbe Anzahl von Mikroabbildungen hergestellt werden sollen.
Bei der Ausführungsform nach der Figei ist ein Wählschal-
ter 110A vorgesehen, mit dem eine Umschaltung von einem,
das ge-
samte Abtastungafeld 19 umfassenden mikrographischen Bildformungs-
muster auf mehrere mikrographische Abbildungen in einem
einzigen
Abtastangsfeld 19 vorgenommen werden kann. Wird z.B,
der Schalter'
110A geschlossen, so wird aus dem Belichtungszähler oder
Raster-
zähler 110 dem Synßhronisierungsgeherator 100 eine Spannung
zuge-
führt, die die Synchronisierungsgeschwindigkeit der Einrichtung
um
den gewünschten Faktor, z,8. um N1/2 ändert.
Der Belichtungszähler 110 besteht aus einem herkömmlichen-
binären Zähler, der von i bis N zählen kann (wobei N die
Anzahl
der aufzuzelohnenden Teilabbildungen ist), welcher Zähler
am Ende
einer jeden Unterabetung aus dem Bildgenerator 101 'einen
Bestä.:-
tigungsimpuls empfängt und in binärer Form Die Anzahl der aufgezeichneten
Unterabtastungen anzeigt. Dieser binäre Kode wird der vorprogrammierten Gleichstrom-Zentrierungseinrichtung
zugefÜhrt, die aus einem herkömmlichen Digital-Analog-Konverter besteht, der zusammen
mit der Vertikalablenkeinrichtung 112 einzel# ne Gleichstrompegel in den Vertikal-
und Horizontalwicklungen des magnetischen Joches 18 erzeugt. Auf diese Weise können
N auf einander folgende Mikroabbildungen aufgezeichnet werden, ohne dass ein Teil
der Einrichtung mechanisch eingestellt zu werden braucht. As will be appreciated, the number of scanning lines (e.g., 8, the image generator 101) in a single scanning of the scanning device such that a plurality of separate screen may be provided in a single scan field Although scanners may be used, with which a plurality of separate raster patterns can be seen forward at a fixed input field, it is for the purpose of Erfindung` in general to prefer a scanning device z.8 , a
To use image generator 101, the entire field of view
single grid, with the total number of lines in
such a grid is so large that in a scanning field 19
the desired number of separate grid patterns can be provided
can.
Assuming that the entire « scanning field 19 is used
det is, ünd that the deflection yoke 18 is the greatest possible deflection
causes, and that the recording speed of the electron
ray is constant over the entire scanning field, ei
the horizontal and vertical deflection of the scan must be changed
are changed by changing the number of vertical and horizontal syn-
chronization impulses by a factor (N) to half the power M,
where N is the number of times to be recorded in a single scanning field.
the end of the micrographs, in which the horizontal and vertical
the same number of microimages are to be produced.
In the embodiment according to the Figei a selector switch
ter 110A is provided, with which a switchover from one
entire scanning field 19 comprehensive micrographic image forming
pattern on several micrographic images in a single one
Scanning field 19 can be made. For example , if 'the switch'
110A closed, the exposure counter or raster
counter 110 the synchronization generator 100 supplied a voltage
that changes the synchronization speed of the facility
the desired factor, e.g. 8. changes by N1 / 2.
The exposure counter 110 consists of a conventional
binary counter that can count from i to N (where N is the number
of the sub-images to be recorded), which counter is at the end
of each sub-menu from the image generator 101 'a confirmation: -
receives and displays in binary form the number of subsamples recorded. This binary code is fed to the preprogrammed DC centering device, which consists of a conventional digital-to-analog converter which, together with the vertical deflection device 112, generates individual DC levels in the vertical and horizontal windings of the magnetic yoke 18. In this way, N successive micro-images can be recorded without any part of the device having to be mechanically adjusted.
Da der Elektronenstrahlerzeuger zusammen mit dem zugehörigen Abtastungsfeld,
der Mittel zum Modulieren der Intensität des Elektronenstrahls, der Ablenkmittel
uswo üblicherweise in einer Vakuumkammer angeordnet sind? so ist es im allgemeinen
erwünscht, in einer solchen Kammer an den entgegengesetzten Seiten des.Abtastungsfeldes
19 oder an einer anderen geeigneten Stelle Transportmittel vorzusehen, die das Aufzeichnungsmittel
schrittweise in das Abtastungsfeld 19 bewegen, Im allgemeinen werden zwei Arten
von Transportmitteln ver-wendet. Bei der einen Ausführung besteht das Aufzeichnungsmittel
aus mehreren gesonderten einzelnen blattartigen Unterlagen, auf denen mehrere
mikrographische Abbildungen oder Aufzeichnungen hergestellt werden sollen. In diesem
Falle befördert die Transporteinrichtung jeweils ein einzelnes blattartiges
Aufzeichnungsmittel in das Abtastungsfeld und. und lässt das Aufzeichnungsmittel
so lange im Abtastungsfeld verweilen, bts die mikrographischen Abbil-dungen
aufgezeichnet worden sind, Während dieser Periode befindet
sich im allgemeinen
die selbsttätige Rastertranspositions-Untereinrichtung nach der Erfindung
in Betrieb, wobei auf einem ein-
zelnen blattartigen Aufzeichnungsmittel
mehrere gesonderte miho-
graphische Abbildungen aufgezeichnet
werden. Since the electron gun together with the associated scanning field, the means for modulating the intensity of the electron beam, the deflection means etc. are usually arranged in a vacuum chamber? thus it is generally desirable to provide transport means in such a chamber on opposite sides of the scanning field 19 or at some other suitable location which move the recording medium into the scanning field 19 in steps. Generally, two types of transport means are used . In one embodiment, the recording medium consists of several separate individual sheet-like documents on which several micrographic images or recordings are to be produced. In this case, the transport device transports in each case a single sheet-like recording medium in the scan field, and. and makes the recording medium remain so long in the scanning field are recorded compounds bts the micrographic Abbil-, During this period is generally the automatic grid transposition sub-device according to the invention in operation, wherein a plurality of separate miho- on a single individual sheet-like recording medium graphic images are recorded .
Bei der zweiten Art von Transporteinrichtungen weist das
Aufzeichnungemittel
die Form eines fortlaufenden Bandes auf, das von der Transporteinrichtung
schrittweise in das Abtastungsfeld befördert und dann auf einer
Spule aufgewickelt wird. Während der
Aufzeichnung wird der Film so
lange im Abtastungsfeld 19 gehalten,
wie zum Aufzeichnen einer einzelnen
mikrographischen Abbildung oder von mehreren Abbildungen erforderlich ist. Sobald
auf dem Band die gewünschte Anzahl von Abbildungen hergestellt ist,
beför.. dert die Transporteinrichtung einen unbelichteten Teil des Films in das
Abtastfeld 19.In the second type of transportation facilities, the Aufzeichnungemittel has the form of a continuous tape to which gradually from the transport means transported into the scanning field, and is then wound on a spool. During recording, the film is held in the scanning panel 19 for as long as is required to record a single micrographic image or multiple images. Once the desired number of images produced on the belt, .. beför changed the transport device an unexposed portion of the film in the scan 19th
Abgesehen von der Art der verwendeten Transporteinrich-. tung
wird diese in Betrieb gesetzt von dem Ausgang einer UND-Schaltung,
deren Eingänge aus einer Vorbereitungsspannung bestehen,
die vom Belichtungszähler 110 zugeführt wird, sowie aus einem Bildbestätigunhsimpuls
aus dem Bildgenerator 101. Regardless of the type of transport equipment used. This device is put into operation by the output of an AND circuit, the inputs of which consist of a preparation voltage supplied by the exposure counter 110 and an image confirmation pulse from the image generator 101.
Am Ende einer N-Aufzeichnvag wird ein unbelichtetes
Aufzeichnungsmittel von einer der oben beschriebenen Transporteinrichtungen
in das Abtastungsfeld bewegt' At the end of an N recording , an unexposed recording medium is moved into the scanning field by one of the transport devices described above.