DE1564658A1 - Verfahren zur genauen Fokussierung der Objektivlinse eines Korpuskularstrahlmikroskops,insbesondere eines Elektronenmikroskops - Google Patents
Verfahren zur genauen Fokussierung der Objektivlinse eines Korpuskularstrahlmikroskops,insbesondere eines ElektronenmikroskopsInfo
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Description
PA 66/0558
Vorfahren zur genauen Fokussierung der Objektivlinse eines Korpuskularstrahlmikroskops, insbesondere eines
Elektronenmikroskops.
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur genauen Fokussierung der Objektivlinse eines Korpuskularstrahlmikroskops, d.h. eines
Elektronen- oder Ionenraikroskops, auf eine innerhalb eines Objektco oder in einem vorbestimmten Abstand von diesem liegende
Ebene.
Es ist bekannt, bei korpuskularstrahloptischen Untersuchungen, also beispielsvreise solchen in einem Elektronenmikroskop, an
dünnen Objekten mit hoher Auflösung und kleiner Bestrahlungsapertur den Phasenkontrasteffekt auszunutzen. Die Objekteinzelheiten
rufen im Objekt eine Potentialverteilung hervor, die
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v. 4» 9·
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vorwiegend die Phase der einfallenden Wellen beeinflußt. Es hat sich als zweckmäßig erwiesen, die im Objekt vorliegende
räumliche Verteilung des inneren Potentials nach Fourier zu zerlegen und das Objekt aus sinusartigen Phasengittern verschiedenster Raumfrequenzen zusammengesetzt zu denken. Die
durch dao Experiment bestätigte Theorie besagt, daß jeder
Fouiier-Komponente der im Objekt vorliegenden räumlichen Potentialverteilung eine Ebene im Abstand Δ ζ unmittelbar vor
oder hinter den Objekt zugeordnet v/erden kann, in der eine Stromdichteverteilung maximalen Kontrastes mit den Wellenlängen
.A dieser Komponente entsteht.
Bei der Abbildung mit den Objektiv treten zusätzliche Phasenverschiebungen
auf, welche die Folge haben, daß bei jedem zusätzlichen Fokussierungswert gleichzeitig mehrere getrennte
Bänder von Raumfrequenzen zur Bildstruktur beitragen. Da man somit bei der Abbildung nicht alle Raumfrequenzen gleichzeitig
erfassen kann, ist man bestrebt, diejenige Fokussierung genau einzustellen, bei der entweder das breitestmögliche Frequenzband
oder für die jeweilige Untersuchung geeignete Kombinationen von Frequenzbändern abgebildet werden. Hierzu muß die Objektivlinse
des Korpuskularstrahlmikroskops mit einer Genauigkeit
von einigen nia auf eine Ebene fokussiert v/erden, die in einem definierten kleinen Abstand entweder oberhalb oder unterhalb '
Dieser Abstand liegt der Objektebene liegt./etwa im Bereich von 0 bis einigen 1000 nm.
Die Einstellung allein unter visueller Beobachtung der Bildstrukturen
i3t für den hier verfolgten Zweck nicht exakt genug.
— 2 —
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Es ist in Hinblick auf die Kleinheit dieser Abstände auch nicht
möglich, beispielsweise den Einsteller für den Erregerstrom
der Objektivlinse im Falle einer elektromagnetischen Linse in für alle Untersuchungen geltenden Absolutwerten des Abstandes
Λ ζ zu eichen, da die lage des Objektes von Untersuchung zu
Untersuchung gewissen, v/enn auch kleinen Abweichungen in axialer Richtung unterworfen sein kann.
las erfindungsgemäße Verfahren zur genauen Fokussierung der
Objektivlinse ist dadurch gekennzeichnet, daß durch Abtasten der Strukturen des von der Objektivlinse entworfenen, von einer
Signalplatte gespeicherten Bildes des Objektes mittels eines
Elektronenstrahles die in den Bild enthaltenen Raumfrequenzen in Zeitfrequenzen umgesetzt und analysiert werden, und daß die
Erregung der Objektivlinse derart verändert wird, daß im Bild die der gewünschten Fokussierung zugeordneten Raumfrequenzen
auftreten.
Die Erfindung macht zur Fokussierung, d.h. zur Einstellung eines
für die Abbildung bestimmter Raumfrequenzen erforderlichen Abstanden Δζ, der auch den Wert Null haben kann, von der Tatdache
Gebrauch, daß eine eindeutige Zuordnung zwischen dem jeweiligen Abstand ZIz und den mit maximalem Bildkontrast abgebildeten
Raunfrequenzen, gegeben durch ihre Wellenlängen jd,
besteht. Es ist demnach erforderlich, den Abstand Δ z, der in der Literatur auch als Defokussierung bezeichnet wird, im Hinblick
auf diejenigen Objekteinzelheiten (Raumfrequenzen) zu
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wählen, die in dein Bild mit maximalem Kontrast enthalten sein
sollen.
Es ist bereits ein Verfahren zur Scharfstellung des Bildes eines Elektronenmikroskops bekannt, bei den eine Relativbewegung
zwischen den Endbild und einem ElektronenauffMnger erzeugt und hierdurch eine Zeile des Endbildes abgetastet wird. Entsprechend
der Intensitätsverteilung im Bild längs dieser abgetasteten Zeile enthält das Ausgangssignal des beispielsweise
als Faraday-Käfig ausgebildeten Elektronenauffängers sich periodisch ändernde Anteile, und im Bereich der höchsten Oberwellen
liegende Frequenzen werden über einen Schmalbandverstärker einen Anzeigoinstrument zugeführt. Die Nachregelung
der Fokussierung der Objektivlinse erfolgt so lange, bis das Anzcigeinstrunent maximale Amplituden anzeigt. Abgesehen davon,
daß sur lurchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens eine zv/eidinensionale Abtastung de3 gespeicherten Bildes speziell
nittelo eines Elektronenstrahles vorgenommen wird, dagegen bei
den bekannten Verfahren eine linienförmige Abtastung des Momentamrertes
der Strondichteverteilung im Bild unter Verwendung einer Relativbewegung zwischen Endbild und Elektronenauffänger,
besteht der weitere Unterschied,, daß das bekannte Verfahren nicht den bei der Erfindung verwendeten eindeutigen Zusammenhang
zwischen der kontrastreichen Abbildung bestimmter Raumfrequenzen und der jeweiligen Fokussierung ausnützt. Das bekannte
Verfahren gestattet demnach nicht, eine im Hinblick auf die Abbildung bestimmter Raumfrequenzen gewählte Fokussierung der
Objektivlinse genau einzustellen.
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Die Umsetzung der Raunfrequenzen in Zeitfrequenzen ist dabei
ein durch die heutigen Möglichkeiten erforderliches Merkmal zur Analyse der Raunfrequenzen. Die Umsetzung kann fortfallen,
sobald die Technik Möglichkeiten zur unmittelbaren Analyse der Raumfrequenzen in einen Korpuskularstrahlgerät geschaffen hat.
Eine extrem genaue Fokussierung ist beispielsweise dann erforderlich,
wenn Korrekturelemente für linsensysteme nach Hoppe angewendet werden sollen. Derartige Korrekturelemente bestehen
bekanntlich aus einer Blende mit abwechselnd aufeinanderfolgenden elektronendurchlässigen und elektronenundurchlässigen Bereichen
solcher Dimensionierung, daß nur bestimmten Phasenbedingungen
genügende Wellen zur Bildentstehung beitragen können. Ia demgemäß bei Vervrendung nur einer dieser Korrekturblenden
eine Anzahl von Bildeinzelheiten infolge Unterdrückung der ihnen zugeordneten Raunfrequenzen durch die Blende nicht im
elektronenoptischen Bild wiedergegeben wird, ist bereits vorgeschlagen "worden, mehrere dieser Korrekturblenden nacheinander
zur Gewinnung eines Bildes der Objektstruktur zu verwenden,
wobei die verschiedenen Korrekturblenden derart unterschiedlich bemessen und die Linsenerregungen bein Einsatz der verschiedenen
Blenden so unterschiedlich gewählt sind, daß bei Verwendung der einzelnen Korrekturblenden jeweils von den anderen Korrekturblenden
unterdrückte Raumfrequenzen abgebildet werden.
Es ist ohne weiteres einzusehen, daß bei der Anwendung dieser
modernen Technik zur Verbesserung der Bildqualität die zu
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erfassenden Raumfrequenzen mit größtem Kontrast abgebildet und demgemäß die zugehörigen Defokussierungen mit größter
Genauigkeit eingestellt werden müssen.
Figur 1 zeigt den theoretisch ermittelten und durch das Experiment
bestätigten Zusammenhang zwischen den mit maximalem Kontrast abgebildeten reziproken Raumfrequenzen /i und dem Abstand
/\z der Foku3sierungsebene von der Objektebene für eine bestimmte
Objektivlinse. Als Eigenschaft der jeweiligen Linse geht nämlich der Öffnungsfehler C.. in die hierfür maßgebende Beziehung
Λ.Λ~45 + (4-4 + (2S-r.JJA ) 1/2 ~1/2
OO O
ein, in der Λ die Wellenlänge der Korpuskularstrahlung, also eine durch die Strahlspannung des Mikroskops bestimmte Größe,
und η eine positive oder negative ganze Zahl, den Wert Null eingeschlossen, darstellen.
Wie das Diagramm nach Figur 1 erkennen läßt, ist jedem Wert von Δζ ein bestimmtes Frequenzspektrum eindeutig zuordnet,
so daß umgekehrt auch aus dem Auftreten eines bestimmten Raumfrequenzspektrums eindeutig auf eine bestimmte Defokussierung
Z\z geschlossen werden kann.
Häufig liegt die gewünschte Fokussierung in dem Bereich um den Scheitel Sq, so daß der vorliegende Abstandswert Δ ζ infolge
des schleifenden Schnittes mit der entsprechenden Ordinaten-
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linie aus der Kurve für η = 0 und den hier ebenfalls einen v/enig charakteristischen Verlauf aufweisenden Kurvenästen für
positive Werte von η nur ungenau "bestimmbar ist. Eine insbesondere
für diesen Fall mit Vorteil zu verwendende Variante des erfindungsgemäßen Verfahrens zeichnet sich dadurch aus,
daß für die jeweilige Objektivlinse theoretisch der zahlenmäßige Zusammenhang zwischen dem Abstand Δ ζ der Fokussierungsebenc
von der Objektebene einerseits und den Wellenlängen j\
der bei den verschiedenen Fokussierungen abgebildeten Raumfrequenzen andererseits ermittelt wird, also bei Verwendung
der oben zitierten Gleichung das Diagramm nach Figur 1 zumindest in'bestimmten Bereichen gezeichnet wird; daß ferner eine
Fokussierung eingestellt wird, bei der aus dem ermittelten zahlenmäßigen Zusammenhang der zugeordnete Abstand /A ζ mit
großer Genauigkeit entnehmbar ist, und daß schließlich unter Verwendung dieses Abstandes als Bezugswert die Erregung der
Objektivlinse um den zur Einstellung der gewünschten Fokussierung
erforderlichen Betrag geändert wird.
Diese Variante der Erfindung ermöglicht also, unter Vermeidung einer nur ungenau durchführbaren meßtechnischen Ermittlung der
den Scheitelpunkt S0 (oder in Kurvenverlauf ähnlich liegender
Werte) bestimmenden Größen, diesen Funkt in der Weise genau einzustellen, daß zunächst ein durch die bei ihm auftretenden
Raunfrequenaen./L eindeutig gekennzeichneter Wert der Defokussierung
/\z, beispielsweise bei 400 mn, eingestellt und dann der
linsenstrom derart geändert wird, daß die gewünschte Fokussierung,
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im Beispiel bei SQ, erreicht wird. Dabei dient der Wert des
Linsenstromes bei dem Bezugswert der Defokussierung als Ausgangswert; die zum Erreichen der gewünschten Fokussierung'
erforderliche Änderung des Linsenstromes läßt sich als Punktion der Abstände Δ ζ leicht für die linse ermitteln. Für bestimmte
Bereiche kann der Stromeinsteller eine Eichung in mn tragen.
Eine zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens geeignete
Anordnung kann in der Weise arbeiten, daß die in Zeitfrequenzen umgesetzten Raumfrequenzen beispielsweise einem als
Analysator dienenden Filter mit Durchlaßbereichen für diejenigen Raunfrequenzen zugeführt werden, die bei der gewünschten
Fokussierung bzw. bei dem als Bezugswert dienenden Abstand Λζ
von Objektiv mit Kontrast übertragen werden. Nachgeschaltet
kann eine Anzeigevorrichtung für die Frequenzen sein, die das Erreichen der gewünschten Fokussierung bzw. des Bezugswertes
zu kontrollieren gestattet.
Es ist jedoch auch möglich, eine automatische Fokussierung durchzuführen, indem man beispielsweise über frequenzselektive
Verstärker einen einen Stromeinsteller für die Objektivlinse
betätigenden Servonotor stillsetzt, sobald der Motor die für
die gewünschte Fokussierung bzw. die für die den Bezugsabstand liefernde Fokussierung erforderliche Erregung der Objektivlinse
eingestellt hat. Sobald also die der gewünschten Fokussierung bzw. dem Bezugsabstand zugeordneten Raumfrequenzen im Bild auftreten,
gibt der Verstärker ein Kommando zum Stillsetzen des
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Q
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Servomotors, z.B. über ein den Stromkreis desselben unterbrechendes
schnellarbeitendes Relais.
Es ist aber auch möglich, nach Erreichen des Bezugswertes von Δ ζ in irgendeiner Weise nunmehr durch Tastendruck auf den Linsenstromeinsteller
einen vorher gespeicherten Befehl zu geben, der beispielsweise durch einen nach Amplitude oder Zeitdauer
in Hinblick auf die erforderliche Änderung der linsenerregung
bemessenen Stromimpuls realisiert ist.
Wenn auch bisher und in den folgenden Ausführungen von einer
mit einem Erregerstron arbeitenden, d.h. elektromagnetischen
Qbgektivlinse die Rede ist, läßt sich die Erfindung doch auch
bei elektrostatischen Linsen anwenden, bei denen die Spannung anstelle des Stromes verändert werden muß.
Es kann zweckmäßig sein, als Objekt für die Einstellung der
Fokussierung nicht ein im Mikroskop zu untersuchendes Material, sondern - falls vorhanden - eine dieses Material tragende Objektträgerfolie
zu verwenden, da bekanntlich in solchen Trägerfolien
mit Sicherheit alle Raumfrequenzen enthalten sind.
Verursachen die Objektivlinse oder im Mikroskop vorhandene Blenden einen Astigmatismus endlicher Größe, so macht sich dieser
bekanntlich in der Weise bemerkbar, daß die Fokussierung der Linse bei denselben Erregerstrom, in zwei zueinander senkrechten
Richtungen unterschiedlich ist. Diese Tatsache ist verständlicher-
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weise bei den hier "behandelten Problem der genauen Fokussierung
der Objektivlinse auf eine Ebene von Bedeutung, zumal hier Differenzen in der Größenordnung von nm eine Rolle spielen
können. In Weiterbildung der Erfindung v/ird daher vorgeschlagen, daß vor der Einstellung der gewünschten Fokussierung ein Stigmator
für die Objektivlinse auf optimale Astigmatismuskorrektur eingestellt v/ird. Derartige Stigmatoren und ihre Einstellmittel
sind den Fachmann auf diesem Gebiet in verschiedenartigen Ausführungen wohlbekannt, so daß hier auf ihre Beschreibung verziehtet
v/erden kann.
Nach dieser vor der Einstellung der Fokussierung erfolgenden Astigmatisrausbeseitigung hat man also im Idealfall in allen in
einer Ebene senkrecht zur Achse des Korpuskularstrahlmikroskops liegenden Richtungen dieselbe Fokussierung der Linse. Es ist
jedoch auch möglich, den Stigmator für die Objektivlinse erst nach Einstellung der gewünschten Fokussierung derselben auf
optimale Astigmatismuskorrektur einzustellen. Man muß dann dafür sorgen, daß die eingestellte (gewünschte) Fokussierung in einer
Richtung erhalten bleibt und die Fokussierung in der dazu senkrechten Richtung durch die Einstellung des Stigmators der
Fokussierung in der erstgenannten Richtung angeglichen wird.
Zur Abtastung der Bildstrukturen und damit zur Umwandlung der ,
Raumfrequenzen in Zeitfrequenzen v/ird man bei der bevorzugten
Ausführungsform der Erfindung eine Fernseheinrichtung verwenden, deren Videosignal die durch die Umwandlung gewonnenen Zeitfre-
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quenzen enthält und an den Analysator abgibt. Die Abtastung erfolgt dabei in üblicher Form zeilenweise, d.h. das Ablenksystem
der Fernseheinrichtung ist mit einem Zeilenablenkgenerator verbunden.
Diese Fernseheinrichtung kann man zugleich zur Einstellung des Stigmators auf optimale Astigmatismuskorrektur verwenden, wenn
man gemäß einen früheren Vorschlag die Bildstrukturen mit der Fernseheinrichtung wiederum zeilenweise abtastet, aber das Zeilensysten
der Einrichtung mit einer solchen Geschwindigkeit rotieren l&ßt, daß es in der für mehrere Bildabtastungen erforderlichen
Zeit eine Umdrehung vollführt; die Einstellung des Stigmators wird dann verändert, bis ein ausgefilterter hochfrequenter
Anteil des Videosignals eine zeitlich zumindest ungefähr konstante Amplitude besitzt. Dabei wird von der !Tatsache ausgegangen,
daß in Falle eines endlichen Astigmatismus im Bild unterschiedliche Defokussierungen in zueinander senkrechten Richtungen vorliegen.
Dies hat zur Folge, daß in diesen Richtungen unterschiedliche
Raumfrequenzen auftreten. lastet man das Bild zellenförmig unter Drehung des Zeilensystems ab und filtert man einen Frequenzanteil
des Videooignales aus, so enthält dieser bei einem endlichen Astigmatismus zeitliche Schwankungen seiner Amplitude,
die mit verschwindendem Astigmatismus ebenfalls verschwinden, !•lan kann auch beide Einstellvorgänge gleichzeitig vornehmen.
Eine Einrichtung, die die Verwendung derselben Fernseheinrichtung
sowohl zur Stigmatoreinsteilung als auch zur genauen Fokussierung
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der Objektivlinse gestattet, zeichnet sich dadurch aus, daß das. Ablenksystem der Fernseheinrichtung mit dem Ausgangssignal einer
Mischstufe gespeist ist, deren einer Eingang mit einem Ablenkgenerator
verbunden und deren anderer Eingang zur Stigmatoreinstellung mit einem Drehfelderzeuger verbindbar ist.
Soll auch die Stigmatoreinstellung automatisiert werden, so
kann man den Frequenzanalysator auch mit einem Servomotor für die Stigmatoreinstellung verbinden.
Eine derartige Anordnung zeigt ochematisch Figur 2. Die einzelnen
Bausteine enthalten, was als Vorteil der Erfindung zu werten ist, an sich bekannte Schaltungen, so daß diese in ihrem
grundsätzlichen Aufbau lediglich schematisch angedeutet sind.
Es handelt sich in diesem Ausführungsbeispiel bei der einzustellenden
linse um die elektromagnetische Objektivlinse 1 eines Elektronennikroskopc, die in üblicher Weise unterhalb der
Ebene 2 des von dem Elektronenstrahl 3 beaufschlagten Objektes angeordnet ist. Unterhalb der Objektivlinse 1 befindet sich der
ihr zugeordnete Stigmator 4, der in diesem Aasführungsbeispiel als elektromagnetischer Stigmator aus stromdurchflossenen Spulen
aufgebaut sein möge. Der Abbildungsteil des Mikroskops enthält
ferner die Projektivlinse 5 und unter dieser in diesem Ausführungsboispiel
einen Durchsichtleuchtschirm 6. Das auf diesem leuchtschirm 6 entworfene Bild gelangt über die zur optischen
Ankopplung dienende Tandemoptik 7 zur Signalplatte 8 der Fernseh-
0 09843/0242 orig^au ,nspeoted
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einrichtung 9, so daß diese das Bild zeilenweise abtastet. Das
Ablenksystem der Fernseheinrichtung 9 ist mit 10 bezeichnet;·
es wird über die Mischstufe 11, auf derön Bedeutung noch ein-
12 zugehen ist, von den Ablenkgenerator/init Zeilenablenkimpulsen
beaufschlagt.
Betrachtet man zunächst den Fall der Einstellung der Fokussierung
der Objektivlinse 1, so ist der Schalter S1 geöffnet und demgemäß
der Drehfelderzeuger 13 von dem einen Eingang der Mischstufe
11 abgeschaltet. Entsprechend der durch die dann rein zeilenmäßig erfolgende Abtastung ermittelten Stromdichteverteilung
in der Endbildebene 6 enthält das Videosignal zeitfrequente
Anteile, die den im Endbild enthaltenen Raumfrequenzen entsprechen. Diese Anteile gelangen nach Vorverstärkung in dem
Vorverstärker 14 zu dem Analysator 15» der in diesem Ausführungsbeispiel ein Schmalbandverstärker ist. Es kann sich dabei aber
auch um eine ai)dere Filteranordnung, gegebenenfalls auch unter
Verwendung eines !Donfrequenzgenerators, handeln, wobei die Durchlaßbereiche so gewählt sind, daß die der gevriinschten
Fokussierung, d.h. den gev/ünschten Abstand Δζ, zugeordneten Raumfrequenzen bei ihrem Auftreten durchgelassen werden.
Bei der betrachteten Einstellung der Fokussierung hat der Schalter S2 die dargestellte lage, so daß die durchgelassenen
Frequenzen nach Gleichrichtung in der Gleichrichteranordnung der Servosteuerung 17 zugeführt werden, die das Arbeiten des
mit Potentiometern ausgerüsteten Linsenstromeinstellers 18 für
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die Objektivlinse kontrolliert. In dem dargestellten AusführungB-beispiel
ist angenommen, daß beim Erreichen des gewünschten Abstandes Δ ζ infolge Auftretens vorgewählter Raumfrequenzen,
die in Gestalt der ihnen entsprechenden Zeitfrequenzen nach Gleichrichtung an das Relais 17a gelangen, dieses Relais einön
Kontakt im Stromkreis des Servomotors 17 öffnet und dadurch den Motor zum Stehen bringt. Dann bleibt die Einstellung des Linsenstromeinstellers
18 also erhalten.
Pur die Stigmatoreinstellung werden in diesem Ausführungsbeispiel
die Schalter S1 und S2 umgelegt. Das Umlegen des Schalters S1
bedeutet die bereits beschriebene Drehung des Zeilenablenksystems der Fernseheinrichtung 9, so daß über den Vorverstärker
14 dem Verstärker 15 ein Frequenzanteil des Videosignals mit wechselnder Amplitude zugeführt wird. Diese Amplitudenschwankung
wird in dem Gleichrichter 19 gleichgerichtet und betätigt die Servosteuerung 20 für den Stigmatoreinsteller 21, und zwar in
der Y/eise, daß die Einstellung des Stigmators 4 so lange verändert
wird, bis infolge Kompensation des Astigmatismus durch den Stigmator der verstärkte Frequenzanteil des Videosignals eine zumindest
ungefähr konstante Amplitude besitzt.
Will man die Fokussierung und die Stigmatoreinstellung gleich-,
zeitig vornehmen, so können die Schalter S1 und S2 fortfallen. Auch kann statt der beiden Gleichrichter 16 und 19 eine gemeinsame
Gleichrichteranordnung vorhanden sein.
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Ein großer, die Genauigkeit der Fokussierung erst ermöglichender Vorteil des erfindungsgemäflen Verfahrens besteht darin,
daß bei der Feineinstellung der Fokussierung eine visuelle Beobachtung mit ihren bekannten Hängein vermieden wird. Es genügt,
eine Grobeinstellung unter Beobachtung des Kontrastes des leuchtschirrabildeo
vorzunehmen, während die anschließende Feineinstellung
mit Linsenströmen in der Größenordnung vonyuA in der
beschriebenen objektiven Weise durchgeführt v/ird.
Als Kriterien für das Erreichen einer bestimmten Fokussierung,
d.h. eines bestimmten Abstandes l\ z, v/ird man in der Hegel das
gleichzeitige Auftreten mehrerer definierter Frequenzbänder nehmen. Man kann aber auch die Breite eines Frequenzbandes oder
einer kleinen Anzahl von Frequenzbändern hierzu benutzen, da auch diese von der jeweiligen Fokussierung abhängig ist.
2 Figuren
11 Ansprüche
11 Ansprüche
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Claims (11)
1. Verfahren zur genauen Fokussierung der Ohjektivlinse eines
Korpuskularstrahlmikxoskops, insbesondere eines Elektronenmikroskops, auf eine innerhalb eines Objektes oder in einem vorbestimmten Abstand von diesen liegende Ebene, dadurch gekennzeichnet, daß durch Abtasten der Strukturen des von der Objektivlinse entworfenen, von einer Signalplatte gespeicherten Bildes
des Objektes mittels eines Elektronenstrahles die in dem Bild enthaltenen Raumfrequenzen in Zeitfrequenzen umgesetzt und
analysiert werden, und daß die Erregung der Objektivlinse derart verändert wird, daß im Bild die der gewünschten Fokussierung
zugeordneten Raumfrequenzen auftreten.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß für
die jeweilige Objektivlinse theoretisch der zahlenmäßige Zusammenhang zwischen dem Abstand Δ ζ (Δζ
< O) der Fokussierungscbene von der Objektebene einerseits und den Wellenlängen _ZL der
bei verschiedenen Fokussierungen abgebildeten Raumfrequenzen andererseits ermittelt wird, daß ferner eine Fokussierung eingestellt v/ird, bei der aus dem ermittelten zahlenmäßigen Zusammenhang der zugeordnete Abstand Δ ζ mit großer Genauigkeit entnehmbar ist, und daß schließlich unter Verwendung dieses Abstandes
als Bezugswert die Erregung der Objektivlinse um den zur Einstellung der gewünschten Fokussierung erforderlichen Betrag
geändert wird.
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3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der zahlenmäßige Zusammenhang zwischen dem Abstand Az und den
Wellenlängen^, unter Berücksichtigung des Öffnungsfehlers Gg
der Objektivlinse und der Wellenlänge Λ der Korpuskularstrahlung gemäß der an sich bekannten Beziehung
* *\ / A tr . . I\ rr ~
I 'JV\ _ Ί 1 /I 1 / 'V /
Δζ + , Az^ . (2n - 1)Λ >
1/2
mit n=0, +1,+2, ...
bestimmt wird.
bestimmt wird.
4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet,
daß vor der Einstellung der gewünschten fokussierung ein Stigmator für die Objektivlinse auf optimale Astigsmatismuskorrektur
eingestellt wird.
5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3» dadurch gekennzeichnet,
daß nach der Einstellung der gewünschten Fokussierung ein Stigmator für die Objektivlinse derart auf optimale Astigmatismuskorrektur
eingestellt wird, daß die Fokussierung in einer Richtung erhalten bleibt und die Fokussierung in der dazu senkrechten
Richtung der Fokussierung in der erstgenannten Richtung angeglichen wird.
6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5» dadurch gekennzeichnet,
daß als Objekt für die Einstellung der Fokussierung eine Obgektträgerfolie verwendet wird.
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7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet,
daß zur Einstellung der Fokussierung die Bildstrukturen mittels einer Fernseheinrichtung zeilenweise abgetastet
werden und das Videosignal derselben frequenzanalysiert wird.
8. Verfahren nach Anspruch 4 oder 5 und Anspruch 7, dadurch
gekennzeichnet, daß zur Einstellung des Stigmators die Bildstrukturen mittels der Fernseheinrichtung zeilenweise abgetastet
werden, deren Zeilensysten mit einer solchen Geschwindigkeit
rotiert, daß es in der für mehrere Bildabtastungen erforderlichen Zeit eine Umdrehung vollführt, und daß die Einstellung des
Stigcators verändert wird, bis ein ausgefilterter Frequenzanteil
dec Videosignals eine zeitlich zumindest ungefähr konstante Amplitude besitzt.
9. Anordnung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 7» dadurch gekennzeichnet, daß an die Fernseheinrichtung ein
frequenzselektiver Verstärker angeschlossen ist.
10. Anordnung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß der Verstärker einen einen Stromeinsteller für die Objektivlinse
betätigenden Servomotor stillsetzt, sobald er die für die gewünschte Fokussierung bzw. die für die den Bezugsabstand liefernde
Fokussierung erforderliche Erregung der Objektivlinse eingestellt hat.
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11. Anordnung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 8» dadurch gekennzeichnet, daß das Ablenksystem der Fernseheinrichtung
nit den Ausgangssignal einer Mischstufe geepeist ist,
deren einer Eingang mit einem Ablenkgenerator für die Zeilenablenkung
verbunden und deren anderer Eingang zur Stigmatoreinstellung nit einen Drehfelderzeuger verbindbar ist.
- 19 -
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Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DES0104764 | 1966-07-13 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE1564658A1 true DE1564658A1 (de) | 1970-10-22 |
DE1564658B2 DE1564658B2 (de) | 1971-04-29 |
Family
ID=7526086
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE19661564658 Withdrawn DE1564658B2 (de) | 1966-07-13 | 1966-07-13 | Verfahren zur fokussierung der objektivlinse eines korpus kularstrahlmikroskops insbesondere eines elektronenmikros kops |
Country Status (4)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US3504176A (de) |
DE (1) | DE1564658B2 (de) |
GB (1) | GB1194022A (de) |
NL (1) | NL6709692A (de) |
Families Citing this family (10)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US3576438A (en) * | 1969-04-28 | 1971-04-27 | Bell Telephone Labor Inc | Focus monitor for electron microscope including an auxiliary electron gun and focusing lens |
US3715582A (en) * | 1970-02-13 | 1973-02-06 | Hitachi Ltd | Method of and apparatus for attaining focusing following variation in magnification in electron microscope |
US3748467A (en) * | 1971-09-07 | 1973-07-24 | Nibon Denshi K K | Scanning electron microscope |
US4038543A (en) * | 1975-07-08 | 1977-07-26 | Siemens Aktiengesellschaft | Scanning transmission electron microscope including an improved image detector |
JPS5221763A (en) * | 1975-08-13 | 1977-02-18 | Hitachi Ltd | Electronic microscope |
DE2538521C2 (de) * | 1975-08-28 | 1977-09-08 | Siemens AG, 1000 Berlin und 8000 München | Korpuskularstrahl-Transmissionsmikroskop mit einem hinter dem Präparat liegenden Ablenksystem |
NL7604553A (nl) * | 1975-08-28 | 1977-03-02 | Siemens Ag | Met corpusculaire stralen werkende doorstraal- rastermicroscoop met energie-analysator. |
JPS5814460A (ja) * | 1981-07-17 | 1983-01-27 | Internatl Precision Inc | 電子顕微鏡の焦点合わせ方法及びこの方法を応用した像撮影方法及び装置 |
EP0108497B1 (de) * | 1982-10-08 | 1987-05-13 | National Research Development Corporation | Mit Strahlung arbeitendes Sondensystem |
JP3645198B2 (ja) * | 2001-06-15 | 2005-05-11 | 独立行政法人理化学研究所 | 電子顕微鏡及びその焦点位置制御方法 |
Family Cites Families (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
BE563662A (de) * | 1957-01-03 | |||
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