DE1564658A1 - Verfahren zur genauen Fokussierung der Objektivlinse eines Korpuskularstrahlmikroskops,insbesondere eines Elektronenmikroskops - Google Patents

Verfahren zur genauen Fokussierung der Objektivlinse eines Korpuskularstrahlmikroskops,insbesondere eines Elektronenmikroskops

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DE1564658A1 DE19661564658 DE1564658A DE1564658A1 DE 1564658 A1 DE1564658 A1 DE 1564658A1 DE 19661564658 DE19661564658 DE 19661564658 DE 1564658 A DE1564658 A DE 1564658A DE 1564658 A1 DE1564658 A1 DE 1564658A1
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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.
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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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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-
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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
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Claims (11)

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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.
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.
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DE19661564658 1966-07-13 1966-07-13 Verfahren zur fokussierung der objektivlinse eines korpus kularstrahlmikroskops insbesondere eines elektronenmikros kops Withdrawn DE1564658B2 (de)

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