DE1801656A1 - Procedure for an automatic refocusing of X-ray spectrometers - Google Patents

Procedure for an automatic refocusing of X-ray spectrometers

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Description

-7. OKI 196 8 ^-7. OKI 196 8 ^

Tw. Π Tlnr-fi ar A-1200 Wien ...··;■ ,Tw. Π Tlnr-fi ar A-1200 Vienna ... ··; ■,

Dr. G. Dorfler Treustraße 52/1/8 ··"■·. Dr. G. Dorfler Treustraße 52/1/8 ·· "■ ·.

PA 67/9256 'PA 67/9256 '

Verfahren.für eine automatische Refokussierung von Röntgenßpektronetern Procedure for an automatic refocusing of X-ray spectroneters

In der Slektronenstrahl-IIikroanalyse werden zur Zerlegung der charakteristischen Röntgenstrahlung Röntgenspektroneter verwendet, die nach dem Prinzip der Vollfokussierung arbeiten Λ (vgl. Lit. 1 und 2). Aus dieser Konstruktion ergibt eich eine cehr große Fachweiεempfindlichkeit für Röntgenstrahlen, jedoch nuß hierfür in Kauf genommen v/erden, daß nur Bereiche sehrIn slectron beam microanalysis, the characteristic X-ray radiation is broken down using X-ray spectroneters that work on the principle of full focusing Λ (cf. Refs. 1 and 2). This construction results in a very high technical sensitivity for X-rays, but it must be accepted that only areas are very sensitive

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10. 9. 1968, Gl/BzSeptember 10, 1968, Gl / Bz

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beschränkter"; Ausdehnung auf der Probe de»· Fc gungen entsprechen. In der Ebene des Pokussierungskreises,'"des sogenannten Eowlandkreises, beträgt der Bereich, in dem die Pokustierungsbediiigungen noch ohne nennenswerten Fehler erfüllt sind, etwa 200 - 500 mm, abhängig von der Konstruktion des Rcntgenepektrcineters. In allen hierzu .normalen Eichtungen b'e*- trcgt die noch tolerierbare Abweichung von exakten Fokussierungε-punkt nur mehr 20 - 100 /um, bei .höchstauflösenden Röntgenspektrometern nimrnti diese Distanz· noch ab. Eine darüber hinausgehende Abweichung des analysierenden Elektronenstrahles bewirkt einen sehr starken Abfall der Röntgen-Zählrate und täuscht damit einen nicht vorhandenen Konzentrationsabfall des ausgewählten Elementes auf der Probe vor (vgl. lit, 3).In the plane of the focusing circle, the so-called Eowland circle, the area in which the focusing conditions are still met without significant errors is around 200 - 500 mm, depending on the Construction of the X-ray spectrometer. In all directions b'e * - which are normal to this, the tolerable deviation from the exact focussing point is only 20-100 μm; Any further deviation of the analyzing electron beam causes a very strong decrease in the X-ray counting rate and thus simulates a non-existent decrease in the concentration of the selected element on the sample (cf. lit, 3).

In der Elektronenstrahl-IJikroanaly.se ist jedoch die Auslenkung des Elektronenstrahles über größere Bereiche (auch über die Powlandkreie-Eedingung hinaus) zur Durchführung von Plächen-P abtastungen (Abrastern oder "Scanning") außerordentlich wichtig. Um beiden Forderungen - einerseits der strikten Einhaltung der ' Rov/lsndkreisbedingung und andererseits der rasterförmigen Abtastung der Probe durch den Elektronenstrahl - genügen zu können, ging nan dazu über, nicht den Elektronenstrahl, sondern die Probe zu bewegen. In neueren Ilektrcnenstrahl-Mikroeonden wird in der Ebene des Rowlandkreises der Elektronenstrahl, senkrecht hierzu jedoch die Probe bewegt (halbelektronischee Abrastern).In the electron beam IJikroanaly.se, however, is the deflection of the electron beam over larger areas (also beyond the Powland circle requirement) to carry out Plächen-P Sampling (scanning or "scanning") extremely important. To meet both requirements - on the one hand, strict compliance with the ' Rov / circle condition and on the other hand the raster-shaped scanning to be able to satisfy the sample with the electron beam, nan switched to not using the electron beam, but rather to move the sample. In newer electric ray microprobes the electron beam becomes in the plane of the Rowland circle, perpendicular to this, however, the sample moves (semi-electronic Scanning).

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Dieee rcechaniechen und elektronisch-mechanischen Abtastverfahren bergen jedoch einige grundsätzliche Schwierig-'■ keitcn in eich. Der Eau einer präzise funktionierenden mechanischen Eastervorrichtung bietet erhebliche Schwierigkeiten und bleibt infolge der bei c^oßen Proben zu überwindenden Tregheitekrtlfte auf kleine Proben beschränkt. Drehbewegungen der Probe oder Aufheiz-Experimente können ebenfalls nicht rehr oder nur unter grüßten Schwierigkeiten durchgeführt werden. g 7'eiter bleibt daB halbelektronische Abtastverfahren auf die Verwendung von diametral an einer Llikrosonde angeordneten CpektroEietern beschränkt, da nur dann die jeweiligen Eowlandkreieebenen (pro Spektrometer eine) exakt zur Koinzidenz geträcht werden kennen. Sofern nun ein drittes Spektrometer unter SO0 zu den beiden übrigen angeordnet ist, ist das Verfahren für dieres Spektrometer nicht mehr anwendbar. Dasselbe gilt für andere Anordnungen.Rcechaniechen Dieee and however electronic-mechanical scanning methods involve some fundamental difficulties' ■ keitcn in custody. The construction of a precisely functioning mechanical easter device presents considerable difficulties and remains limited to small samples because of the inherent forces to be overcome with large samples. Rotary movements of the sample or heating-up experiments can also not be carried out quickly or only with great difficulty. In addition, the semi-electronic scanning method is limited to the use of spectroscopic elements arranged diametrically on a Llicrosonde, since only then can the respective Eowland circle planes (one per spectrometer) be brought to exactly coincidence. If a third spectrometer is now arranged below SO 0 to the other two, the method can no longer be used for this spectrometer. The same is true for other arrangements.

lie Zrfindung dahingegen betrifft ein Verfahren für eine auto- f natieche refokussierung von Hontgenspektronetern, deren Kriftallachte, Detektor und RL'ntgenstrahlenquelle, die vom Aufire ffpunkt eines eine Probenoberfläche abtastenden Elektronenctrahls einer Ilikroeonde gebildet ist, auf einem Rowlandkreis liegen. Zs ist dadurch gekennzeichnet, daß der Elektronenstrahl der I.Iikro£onäe9 von Ablenkspannungen geführt, die ProbenoberflUche rasterformig abtastet, daß die vom Elektronenstrahl erzeugte röntgenstrahlung von Kristall in den Detektor reflektiert The invention, on the other hand, relates to a method for an automatic refocusing of Hontgenspectroneters, the Kriftallache, detector and X-ray source, which is formed by the point of an electron beam scanning a sample surface of an Ilikroeonde, lie on a Rowland circle. Zs is characterized in that the electron beam of the I.Iikro £ onäe 9 guided by deflection voltages, scans the sample surface in a grid shape, that the X-ray radiation generated by the electron beam is reflected by the crystal into the detector

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v.ird und daß die Kristallachse derart gedreht wird, daß der 7,'inkel zwiechen der Verbindungege.raden dee jeweiligen Auftreffpunktes des Elektronenstrahls und Kristallachse und der Norr.alen auf die Kristallachse für alle Stellungen des Slektrcnenttrahles auf der Probe konstant ist. Bei der Refokussierung der Spektrometer durch den wandernden Elektronenstrahl handelt e? sich um einen geometrischen Effekt, der durch ein Nachstellen der Winkelposition des Goniometers (mechanische Vorrichtung im Spektrometer, die den Beugungskristall und den Röntgendetektor' trügt und bewegt) kompensiert werden kann. Die Nachstellung er- · folgt dabei eelbsttätig und für die einzelnen an der Mikroconde "befestigten Spektrometer unabhängig voneinander.v.ird and that the crystal axis is rotated in such a way that the 7th angle between the connections is straight from the respective point of impact of the electron beam and crystal axis and the Norr.alen on the crystal axis for all positions of the reflective radiation is constant on the sample. When the spectrometer is refocused by the traveling electron beam, e? is a geometric effect created by readjusting the angular position of the goniometer (mechanical device in Spectrometer, the diffraction crystal and the X-ray detector ' deceptive and moved) can be compensated. The adjustment takes place automatically and for the individual on the microconde "attached spectrometers independently.

Tie Erfindung wird· an Hand eines Aueführungsbeispieles mittels einer Prinzipzeichnung, mit welcher das zu lösende Problem darcertellt wird, und einer weiteren Figur 2 näher erläutert.The invention is based on an exemplary embodiment by means of a principle drawing with which the problem to be solved is presented is, and a further Figure 2 explained in more detail.

Tn der Prinzipzeichnung nach Figur T wird eine Probe P mit einem r.lektronenetrahl U rasterföroig abgetastet. Dazu dienen Bewegungsabläufe des Elektronenstrahles E, deren Wege senkrecht aufeinanderstellen und die hintereinander ausgeführt werden können. Der Fokueeierungepunkt F des Elektronenstrahls E auf der Frobe P bildet tine mit der raeternden Bewegung wandernde Röntgenttrahltn^utll«, die Eöntgtnetrehlung äuseendet, deren Wellen- U'ngc ttitttli einee Röntgenepektrometers gemessen werden soll. Das hierini verwendete Sptktrometer ist ein vollfofcueeierendee,Tn the principle drawing according to Figure T, a sample P is scanned with a right electron beam U rasterföroig. Movement sequences of the electron beam E are used for this purpose, the paths of which are perpendicular to one another and which can be carried out one behind the other. The Fokueeierungepunkt F of the electron beam E on the Frobe P forms with the tine raeternden movement migratory X ^ ttrahltn utll "äuseendet the Eöntgtnetrehlung whose wave U'ngc ttitttli einee Röntgenepektrometers to be measured. The spectrometer used here is a fully

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dem die Bragg'sehe Bedingung gilt und "bei dem die Röntgenstrahlenquelle (Fokussierungepunkt P), Detektor D und Kristall K auf dem Rowlandkreis R liegen. Die vom Rowlandkreis R eingefaßte FsOwlandkreieebene steht senkrecht auf der Probenober-.fläche. Der Kristall K ist derart auf einem Goniometerkopf angeordnet, daß die Kristallachse A und somit zwei der Erietallkanten auf der Rowlandkreisebene .senkrecht stehen und74*'"" den Lowlandkreis R schneiden oder nahezu schneiden. Die anderen Kanten, verlaufen in jeweils einer zur Rowlandkreisebene parallelen Ibene. Die Kristallachse A verläuft somit praktisch parallel zur Frobenoberflache, so daß bei einer Rasterung in einer zur Kristallachse A parallelen Richtung auf der Probenoberflüche der Winkel |3 , eingeschlossen von der Geraden zwicchen dem jeweiligen Fokussierungspunkt P und der Normalen F auf der Kristallachee A, konstant bleibt. Der diesen ¥inkel β auf 90° ergänzenden Winkel /\> ist der Bragg'sehe Winkel, der darnach bei dieser .Art von Rasterung ebenfalls konstant bleibt.to which the Bragg's condition applies and "in which the X-ray source (focusing point P), detector D and crystal K lie on the Rowland circle R. The FsOwland circle plane enclosed by the Rowland circle R is perpendicular to the sample surface. The crystal K is in this way a goniometer head arranged such that the crystal axis a, and thus two of the Erietallkanten .senkrecht stand on the Rowlandkreisebene and cut the Lowlandkreis R or nearly intersect. the other edges extend in each case parallel to Rowlandkreisebene Ibene. the crystal axis a runs 74 * ''' thus practically parallel to the surface of the specimen, so that when scanning in a direction parallel to the crystal axis A on the surface of the specimen, the angle | 3, enclosed by the straight line between the respective focussing point P and the normal F on the crystal axis A, remains constant angle β to 90 ° is the Bragg's angle, which is then used for this .A rt of screening also remains constant.

Der Bragg·eche Winkel oN ändert sich aber bei einer Abtastung der Probe P in einer zur soeben geschilderten Abtastung senkrechten Richtung. Die Bewegungsrichtung dieser Abtastung liegt auf einer Sehne des Rowlandkreises R, so daß der Winkel CC , gebildet zwischen Bewegungsrichtung der Geraden zv/ischen dem jeweiligen Fokussierungepunkt P und der Kristallachse A, variiert. Diese Vänkelvariation hat zur Folge, daß z. B. beiHowever, the Bragg angle oN changes during scanning of the sample P in a scan perpendicular to the just described scanning Direction. The direction of movement of this scan lies on a chord of the Rowland circle R, so that the angle CC, formed between the direction of movement of the straight line zv / ischen dem respective focusing point P and the crystal axis A varies. This Vänkel variation has the consequence that z. B. at

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konstanter Kristallstellung - der Bragg1sehe Winkel ist auf eine charakteristische Eöntgenlinie eingestellt - die Abtastung der Irote P ein falsches Ueßergetnis (Konzentration eines be-&tiir.raten Elementes in der gesamten Probe P) ergibt. Zu den abgetasteten Randgebieten der Probe P 2 hin nimmt die Intensität (Zählrate) der Röntgenstrahlung ab, da durch die Winkeländerung eine Intensität gemessen wird, die außerhalb des Bereiches des Kaximums der in Idealfall als glockenförmige Kurve anzunehmenden charakteristischen linie liegt (Linienintensität gemessen in Abhängigkeit von Bragg*sehen Winkel). Auf die gesamte Probe P bezogen, würde dann eine Konzentration einer bestimmten Cubstanz vorgetäuccht werden, die unter der tatsächlichen liegt.constant crystal position - the Bragg 1 see angle is set to a characteristic X-ray line - the scanning of the irote P gives a wrong result (concentration of an advisable element in the entire sample P). The intensity (counting rate) of the X-ray radiation decreases towards the scanned edge areas of the sample P 2, since the change in angle causes an intensity to be measured which lies outside the range of the maximum of the characteristic line, which is ideally assumed as a bell-shaped curve (line intensity measured as a function of Bragg * see angle). Based on the entire sample P, a concentration of a certain cubic substance would then be simulated which is below the actual one.

!"it dem erfindungegemaßen Verfahren wird diese Fehlmessung dadurch behoben, daß die Kristallachse A und somit der Kristall K nynchron zu der bei der Abtastung in Sehnenrichtung erfolgenden Winkeländerung in diese Winkeländerung behebender Weise gedreht wird. Bei Linearepektrometem sind Kristalldrehuneer mit einer Bewegung der Kristallachse A in Richtung der VerbindungEgeraden von Kristallachse A zu Fokussierungspunkt F mechanisch gekoppelt. (Diese Translationsbewegung ist aber für die Lotung des Problems nicht unbedingt notwendig, es genügt bereits eine synchrone Rotationsbewegung des Kristalles K allein). Biese letztgenannte Ilöglichkeit ist in Figur 1 dargestellt. Ist der Kristall K auf einem Goniometerkopf KO befestigt, so kann die Brehung des Kristalls K derart vollzogen werden, daß die ..! "With the method according to the invention, this incorrect measurement corrected by the fact that the crystal axis A and thus the crystal K are synchronous to that occurring during the scanning in the chordal direction Angle change is rotated in this angle change correcting manner. In the case of linear spectrometers, crystal tuners are used with a movement of the crystal axis A in the direction of the connection straight line from crystal axis A to focussing point F mechanically coupled. (This translational movement is not absolutely necessary for the plumbing of the problem, it is sufficient a synchronous rotational movement of the crystal K alone). This last-mentioned possibility is shown in FIG. is If the crystal K is attached to a goniometer head KO, the rotation of the crystal K can be carried out in such a way that the ..

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als Gewindespindel autgebildete Achee C, die von einem Elektromotor EIJ gedreht wird, die bei ihrer Drehung hervorgerufene Tranelationstewcgung über ein Zahnrad Z als Rotationsbewegung direkt auf den Gonioneterkopf KO überträgt.Achee C, designed as a threaded spindle, powered by an electric motor EIJ is rotated, the Tranelationstewcgung caused by its rotation via a gear Z as a rotational movement transfers directly to the gonioneter head KO.

lie Synchronisation von Strahlablenkung des Elektronenstrahles und Drehung dee Kristalle'K erfolgt erfindungsgeraäß mittels einer Einrichtung, die in4Figur 2 dargestellt ist. Ein Säge- λ zahngenerator 1, der die Spannung TJ1 für die Ablenkung des ~lektronenetrahles 2 in Sehnenrichtung des Rowlandkreises R liefert, gibt diese variierende Gleichspannung U1 auch an einen Tifferenzveretärker 2 ab. Am zweiten Eingang dieses rifferenzverstürkere 2 liegt eine weitere Gleichspannung U2» die an Abgriff (Schleifer S) eines von einer SpannungEquelle V gespeisten r.inepotenticmetere 5 erzeugt wird. Die beiden Spannungen U1 und U2 sind εο aufeinander abgestimmt, daD sich die . "beiden üingönge am Differenzverstärker 2 bei einen Extremwert (iToxiinun oder lünitun) der Spannung U1 am Sägezahngenerator 1 * im Gleichgewicht befinden und der Differenzverstärker 2 an εeinen Ausgeng G keine Spannung abgibt. Das Maximum und Minimum der Sägezahnspannung U1-bedeutet, auf die Prinzipzeichnung nach Figur 1 übertragen, auch Extremwertlagen des Elektronenstrahls . 3 auf der Probe P1 aleo jeweils Köchstablenkungen. Das wiederum fett tür folge, daD bei jeder Extrecwertlage bzw. bei jtdto fcx- v trt&wert 4er SUgezahntpannung U1 die Winkelabweichung vom rragg'cchen vVinkel -\>» bei stillstehendem Kristall K oaximal ist. * ;lie synchronization of the electron beam deflection and rotation dee Kristalle'K erfindungsgeraäß effected by means of a device which is shown in Figure 4. 2 A saw tooth generator λ 1, which provides the voltage for the deflection of the TJ 1 ~ 2 lektronenetrahles chordwise of the Rowland circle R, these varying DC voltage U also outputs to a Tifferenzveretärker 2. 1 At the second input of this differential amplifier 2 is a further DC voltage U 2 »which is generated at the tap (wiper S) of a r.inepotenticmeter 5 fed by a voltage source V. The two voltages U 1 and U 2 are coordinated so that the. "Both transition at the differential amplifier 2 at an extreme value (iToxiinun or lünitun) of the voltage U 1 at the sawtooth generator 1 * are in equilibrium and the differential amplifier 2 does not emit any voltage at its output G. The maximum and minimum of the sawtooth voltage U 1 - means on the Principle drawing according to Figure 1 transferred, also extreme value positions of the electron beam. 3 on the sample P 1 aleo each boiling deflection. This in turn bold door follows that at every extreme value position or at jtdto fcx- v trt & value 4 SU tooth tension U 1 the angular deviation from the rragg'cchen v-angle - \> »when the crystal is stationary, Co is the maximum. *;

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Um diese Vrinkelabv.eichung zu korrigieren, muß also der Kristall K um eeine Kristallachse A bei konstanter lage auf der Verbindungrgeraden zwischen Fokuceierungcpunkt P und Kristallachse A im Uhrzeigersinn bzw. entgegengesetzt den Uhrzeigersinn, auch "bis zu Zxtremwertstellungen gedreht werden (bei den Linear- £pektrcrnetern iet diesen Drehungen die Translationsbewegung in Richtung der Verbindungsgeraden überlagert? sie bringt aber keine zusätzlichen Fehler). ,In order to correct this Vrinkelabv.eichung, the crystal must K about a crystal axis A with a constant position on the connecting straight line between focussing point P and crystal axis A. clockwise or counterclockwise, too "can be rotated up to Z-extreme value positions (for the linear Is the translational movement in the direction of the connecting straight line superimposed on these rotations? but it brings no additional errors). ,

Xndert sich nun die Spannung U1 am Sägezahngenerator 1, so gerät der Verstärker 2 (die Keßbrücke) ins Ungleichgewicht und gibt eine der Spannungcdifferens U^ - U2-= ^ U aia Eingang proportionale Spannung L\ U an den Elektromotor EM ab. Dieser dreht sich nun in einer von der Spennungspolarität + Δ U abhängigen Richtung und bewegt dabei die mit ihn verbundenen Einheiten. Diese Einheiten sind der Schleifer S des IUngpotentiometers 3 und das über die Gewindespindel der Achse C (siehe Figur 1) bewegte Goniometer 5. Die Drehung des Elektromotors EI.1 v.Lhrt co lcnge, bis das Eingpotenticneter 3 eine Spannung abgibt,, die der Spannung am Ausgang des Sägezahngenerators 1 gleich iet, εο daß der Veretärkerauegang G spannungsfrei ( Δ U = 0) ist.If the voltage U 1 at the sawtooth generator 1 changes, the amplifier 2 (the Keß bridge) becomes unbalanced and outputs a voltage L \ U proportional to the voltage differences U ^ - U 2 - = ^ U aia input to the electric motor EM. This now rotates in a direction dependent on the separation polarity + Δ U and thereby moves the units connected to it. These units are the slider S of the IUngpotentiometers 3 and the (see Figure 1) on the threaded spindle the axis C 5. The rotation of the electric motor lcnge moving goniometer EI.1 v.Lhrt co until the Eingpotenticneter 3 outputs a voltage of the ,, The voltage at the output of the sawtooth generator 1 equals iet, εο that the amplifier output G is voltage-free (Δ U = 0).

Tür eine optimale Einstellung der Einrichtung muß folgenderDoor an optimal setting of the device must be as follows

Weg eingeschlagen werden: ,: Path to be taken: ,:

Der GohiOEeterantrieb (Gewindeερΐηάβΐ Q) wird mittels der Kupp- The GohiOEeter drive (thread ρΐηάβΐ Q) is driven by means of the coupling

909826/0835909826/0835

'- BAD ORlGtWAL'- BAD ORlGtWAL

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lung 6 vom Elektromotor Eil gelöst und "bet einer Extremwertstellung des Elektronenstrahles E das Intensitätsiaaxiisum ^der auegewühlten Röntgenlinie am Goniometer von Hand eingestellt und der Schleifer S des Ringpotentiometers 3 auf eine Nullstellung gebracht, Danach werden der Elektromotor EK und das Goniometer verbunden und der Elektronenstrahl S wird durch eine Linsteilungeänderung am Sägezahngenerator 1 in die zweite Extremwert stellung gebracht. Der Schleifer S dreht sich gleich- μ zeitig in eine bestimmte Stellung zwischen den beiden Spannungszuführungen für das Hingpotcntioiheter 3. Die in. dieser Stellung (der Schleifer S und der Kristall K auf den Goniometer haben sich um einen bestimmten Betrag gedreht) gemessene Intensität der Rüntgenlinie entspricht in den meisten Pällen nicht dem Maximum der Röntgenlinie. Um dieses Maximum zu erhalten, und somit zu erreichen, daß in beiden ExtremwertStellungen und in Zwischenstellungen des Elektronenstrahles E jeweils das RöntgenlinienmaxiiLum mit dem Detektor D gemessen wird,tion 6 is released from the electric motor Eil and "with an extreme value position of the electron beam E the intensity axis of the selected X-ray line is set by hand on the goniometer and the grinder S of the ring potentiometer 3 is brought to a zero position. Then the electric motor EK and the goniometer are connected and the electron beam S is brought by a Linsteilungeänderung the sawtooth generator 1 in the second extreme position. the slider S rotates at the same μ-term in a specific position between the two voltage supplies for the Hingpotcntioiheter 3. in this position. (the slider S and the crystal K the goniometer have rotated a certain amount) the measured intensity of the X-ray line does not correspond to the maximum of the X-ray line in most cases iiLum is measured with detector D,

wird die dazu notwendige Verdrehung des Goniometers durch eine ^ entsprechende Einstellung der variablen Spannungsquelle V für das Ringpotentiometer 3 eingestellt. Diese Einstellung kann rein empirisch erfolgen oder auch in Abhängigkeit vom Beugungswinkel .v* , Größe der Elektronenstrahlauelenkung und Beugungskristall K tabellarisch angegeben werden. the necessary rotation of the goniometer is done by a ^ corresponding setting of the variable voltage source V for the ring potentiometer 3 is set. This setting can purely empirically or as a function of the diffraction angle .v *, size of the electron beam deflection and diffraction crystal K can be specified in a table.

Tn weiteren Aueführungsbeispielen der Erfindung kann die zur Steuerung der Auslenkung des Hlektronenstrahles B benötigteTn further embodiments of the invention can be used for Control of the deflection of the electron beam B required

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•aboriginal ■• aboriginal ■

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Cagezahnspannung U-, auch als eine 2., in selben Sägezahngenerator 1 erzeugte und mit der Ablenkspannung U1 synchronisierte Steuerepannung verwendet werden. Es ist weiterhin möglich, die Sägezahnspannung U1 für den Differenzverstärker unabhängig von dem Generator für die Erzeugung der AbIentspannung des.Elektronenstrahls E zu erzeugen.Cage tooth voltage U- can also be used as a 2nd control voltage generated in the same sawtooth generator 1 and synchronized with the deflection voltage U 1. It is also possible to generate the sawtooth voltage U 1 for the differential amplifier independently of the generator for generating the relaxation of the electron beam E.

10 Patentansprüche
2 Bl. Zeichnungen
10 claims
2 sheets of drawings

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Claims (1)

Pate nt ansprUchePATENT CLAIMS 1. Verfahren für eine automatische Eefokussierung.eines r.ontgenepektrometers, dessen Kristall, Detektor und Röntgcnstrahlenquelle, die vom Auftreffpunkt eines eine Proben-Oberfläche abtastenden !Elektronenstrahls einer Mikrosonde gebildet ist, auf einen Eov/landkreis liegen, dadurch gekennzeichnet, daß der Elektronenstrahl (E), von Ablenk- " spannungen geführt, die Probenoberfläche rasterfb'rmig abtastet, daß die von Elektronenstrahl (E) in der Probe (P) erzeugte Röntgenstrahlung von Kristall (K) in den Detektor (D) reflektiert wird und daß die Kristallachse (A) des Kristalles (K) derart gedreht wird, daß der Winkel (ß) zwischen der Verbindungsgeraden von Auftreffpunkt (?) des1 Elektronenstrahls (E) und Kristallachse (A) und der Normalen (W) auf der Kristallachee (A) für alle Stellungen des Elektroncnttrr.hles (E) auf der Probe (P) konstant ist. λ 1. A method for automatic focusing of a r.ontgenepectrometer, the crystal, detector and X-ray source of which, formed by the point of impact of an electron beam of a microprobe scanning a sample surface, lie on an area, characterized in that the electron beam ( E), guided by deflection voltages, scans the sample surface in the shape of a grid, that the X-ray radiation generated by the electron beam (E) in the sample (P) is reflected by crystal (K) into the detector (D) and that the crystal axis ( A) of the crystal (K) is rotated such that the angle (ß) between the connecting line of impingement (?) of 1 electron beam (e) and the crystal axis (A) and the normal (W) on the Kristallachee (A) for all Positions of the electron center (E) on the sample (P) is constant. Λ 2. Einrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine die Ablenkung des Elektronenstrahles (E) in Sehnenrichtung des Eowlandkreises (R) beeinflussende Sügezahnepannung (U1) auf einen ersten Eingang eines Differenzverstärkers (2) gegeben ist, an dessen zweitem Eingang eine weitere an einem Ringpotentiometer (R3) abgegriffene Spannung (Ug) liegt und an dessen Ausgang (G)2. A device for carrying out the method according to claim 1, characterized in that a deflection of the electron beam (E) in the chord direction of the Eowland circle (R) influencing pull-tooth voltage (U 1 ) is given to a first input of a differential amplifier (2), at which the second input is another voltage (Ug) tapped at a ring potentiometer (R3) and at its output (G) 09826/083509826/0835 - 12 -- 12 - PA 21/10 638 . - 12 - -.'.-PA 21/10 638. - 12 - -.'.- eine einen 21ektromotor (EU) betätigende Differenzcpänmmg abgreifbar ist.a differential voltage actuating an electric motor (EU) can be tapped. Z'· Einrichtung nach Antpruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Ilektronotor (EM) über mechanicche Elemente den Schleifer (S) des £ingpotentiometers (3) und über das den Kristall (K) tragende Goniometer die Winkeleinstellung des Kristalles (K) W ' verstellt. · Z '· device according Antpruch 2, characterized in that the Ilektronotor (EM) via mechanicche elements the slider (S) of £ ingpotentiometers (3) and the crystal (K) carrying the goniometer angle adjustment of the crystal (K) W' adjusted. · 4. Einrichtung nach Anspruch 2 oder 3t dadurch gekennzeichnet, daß der Elektromotor (EM) über eine Gewindespindel (C) ein Zahnrad (Z) verstellt, das die Eotationsbewegungen des Kristalls (K) auf den Goniometer betätigt.4. Device according to claim 2 or 3t, characterized in that that the electric motor (EM) adjusts a toothed wheel (Z) via a threaded spindle (C), which controls the eotation of the crystal (K) pressed on the goniometer. 5. Hinrichtung nach Anspruch 2 oder einen der folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß die Gewindespindel (0) vom Elek-5. Execution according to claim 2 or one of the following, characterized in that the threaded spindle (0) from the elec- ^ trottötor (EH) für die Einstellung auf ein Intensitätemaxituo einer röntgenlinie bei einer Extremsteilung des Elek- tronenötrehles (E) auf der Probe (?) über eine Kupplung (6) entkuppeltoar ^ trottötor (EH) for setting an intensity maxituo of an X-ray line in the event of an extreme division of the electron beam (E) on the sample (?) via a coupling (6) decoupling 6· Einrichtung nach Anspruch 2 oder einem der folgenden, da durch gtkenneeichnet, daß an Ringpotent ionet er (3) eine 6 · Device according to claim 2 or one of the following, since by gtkenneeichnet that it (3) ionizes a ring potential t, Einrichtufte n»ch Anspruch 2 oder «inen der folgenden, da- dutch itkcnnteichnet, daß die Spannung (V) am Ringpotentio- t, set-up according to claim 2 or one of the following, so it can be shown that the voltage (V) at the ring potential PA 21/1.0 638 - 13 -PA 21 / 1.0 638 - 13 - "..meter (3) zur Einstellung des LlaximumB der Böntgenünie .,. variierbar ist."..meter (3) for setting the maximum limit of the arching.,. is variable. 8. Hinrichtung nach Anspruch 2 oder einen der folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß als Sagezahnspannung (Uh) die zur Ablenkung des Elektronenstrahles (E) benötigte Spannung8. Execution according to claim 2 or one of the following, characterized in that the saw tooth voltage (Uh) for Deflection of the electron beam (E) required voltage verwendbar ist,is usable, 9. Hinrichtung nach Anspruch 2 oder einem der folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß die Sägezahnspannung (U^) und diezur Ablenkung des Elektronenstrahls (E) benötigte Spannung in einem'gemeinsamen Generator erzeugbar sind.9. Execution according to claim 2 or one of the following, characterized characterized in that the sawtooth voltage (U ^) and thezur Deflection of the electron beam (E) required voltage can be generated in a common generator. 10. Hinrichtung nach Anspruch 2 oder einen der folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß die SHgezahnspcnnunga(U^) unabhängig von der Erzeugung der Ablenkspannung des Elektronenstrahls als zeitlich variable Spannung erseugbar ist.10. Execution according to claim 2 or one of the following, characterized characterized in that the SHgezahnspcnnunga (U ^) is independent of the generation of the deflection voltage of the electron beam can be seen as a voltage that varies over time. 90 9 8 26/083590 9 8 26/0835
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