DE1914521B2 - Electron microscope provided with closed circuit TV system - using additional checking camera has comparator for video signals - Google Patents
Electron microscope provided with closed circuit TV system - using additional checking camera has comparator for video signalsInfo
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Abstract
Description
Die Erfindung betrifft ein zur Abbildung von Präparateinzelheiten dienendes Korpuskularstrahlgerät mit einer Fernseheinrichtung, die eine das auf einem Leuchtschirm sichtbar gemachte Bild der Präparateinzefheiten aufnehmende Fernsehkamera enthält. Unter einem Korpuskularstrahlgerät im Sinne der Erfindung soll nicht nur ein Elektronen- oder Ionenmikroskop verbanden sein, sondern auch eine andere, mit einem Korpuskularstrahl arbeitende Einrichtung, die zur Abbildung von Präparateinzelheiten im weitesten Sinne dient. Hierzu gehören also auch Beu^ungsgeräte, da sie ebenfalls ein »Bild« von Präparateinzelheiten, nämlich der atomaren Struktur, zu gewinnen gestatten.The invention relates to a device for mapping preparation details Serving corpuscular beam device with a television device, the one on a Contains fluorescent screen made visible image of the preparation details recording television camera. Under a corpuscular beam device within the meaning of the invention should not only be an electron or ion microscope be connected, but also another device working with a corpuscular beam that is used for imaging of preparation details in the broadest sense. This also includes dumping devices, since they also allow a "picture" of the details of the preparation, namely the atomic structure, to be obtained.
Korpuskularstrahlgeräte mit Fernseheinrichtung sind an sich bekannt. Sie bieten erhebliche Vorteile insofern, als sie nicht nur die Beobachtung eines korpuskularstrahloptischen Bildes durch einen größeren Betrachterkreis ermöglichen, sondern auch die Fokussierung von Linsen sowie die Einstellung von Stigmatoren auch bei solchen Präparaten mit großer Genauigkeit zulassen, die im Bild zu relativ schwachen Kontrasten führen. Insbesondere bei Verwendung von Bildverstärkern, die zwischen den Leuchtschirm des Gerätes und den Eingang der Fernsehkamera geschaltet sind, ist es möglich, auch von solchen Präparaten noch gut auswertbare korpuskularstrahloptische Bilder in einem Fernsehmonitor zu erzeugen, die auf dem Leuchtschirm des Gerätes kein erkennbares Bild mehr liefern.Corpuscular beam devices with television equipment are known per se. They offer significant advantages in that as not only the observation of a corpuscular optical image by a larger group of observers enable, but also the focusing of lenses as well as the setting of stigmators as well allow with great accuracy in such preparations that lead to relatively weak contrasts in the image. Especially when using image intensifiers, which are between the luminescent screen of the device and are switched to the input of the television camera, it is possible to evaluate such preparations Generate corpuscular beam optical images in a television monitor that appear on the fluorescent screen of the device no longer deliver a recognizable image.
Die Verwendung von Fernseheinrichtungen bei Korpusku'arstrahlgeräten, wobei im Falte eines Korpuskularstrahlgerätes mit einem Durchsichtleuchtschirm die Fernsehkamera in Strahlrichtung hinter diesem, dagegen bei Korpuskularstrahlgeräten mit einem Aufsichtleuchtschirm die Fernsehkamera gegen die Achse des Korpuskularstrahlgerätes geneigt angeordnet ist. bietet also die Möglichkeit einer Vergrößerung des Einsatzbereiches derartiger Korpuskularstrahlgeräte.The use of television equipment with body blasting devices, being in the fold of a corpuscular beam device with a translucent screen TV camera in the direction of the beam behind this, on the other hand with corpuscular beam devices with a reflective screen the television camera is arranged inclined to the axis of the corpuscular beam device. offers thus the possibility of enlarging the area of application of such corpuscular beam devices.
Außer in Richtung der Vergrößerung der Einsatzmöglichkeiten von Korpuskularstrahlgeräten geht der Trend der modernen Entwicklung dahin, den an dem Gerät arbeitenden Wissenschaftler weitgehend von Bedienungshandgriffen zu befreien. In diesem Zusammenhang sei die Motorisierung der Antriebe für die Präparatbewegung angeführt, wodurch der Wissenschaftler von der häufig beide Hände erfordernden Betätigung von ürehknöpfen beispielsweise für e:inen Präparatverstelltisch weitgehend befreit ist.Except in the direction of increasing the possible uses of corpuscular beam devices, the Trend of modern development towards the scientist working on the device largely from operating handles to free. In this context, the motorization of the drives for the movement of the specimen is considered cited, relieving the scientist of the often two-handed operation of rotary knobs, for example, for a specimen adjustment table is largely exempt.
Die der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe richtet sich sowohl auf eine Vergrößerung der Arbeitsmöglichkeiten mit einem abbildenden Korpuskularstrahlgerät als auch auf die Vereinfachung der Durchführung von Untersuchungen.The object on which the invention is based is aimed both at increasing the work opportunities with an imaging corpuscular beam device as well as simplifying the implementation of Investigations.
Häufig ist es erwünscht, beispielsweise in einem Elektronenmikroskop bestimmte Präparateinzelheiten abzubilden, wie bestimmte Gewebestrukturen oder bestimmte Konfigurationen von Blutkörperchen. Es gibt Untersuchungen, bei denen es nur auf das Auftreten ganz bestimmter Präparateinzelheiten ankommt und sich die Abbildung, Betrachtung und Auswertung aller anderen Präparateinzelheiten daher erübrigt. Weiterhin möchte man oft diejenigen Veränderungen bestimmter Präparateinzelheiten genau beobachten können, denen diese Einzelheiten während eines mehr oder weniger langen Zeitraumes, in dem :>ie auch bestimmten Einflüssen (z. B. Wärme) ausgesetzt sein können, unterliegen. In diesem Falle ist es also erforderlich, eine zu einem früheren Zeitpunkt abgebildete und in der Regel photographisch erfaßte Präparateinzelheit nach einer mehr oder weniger langen Zeit wiederum aufzusuchen und abzubilden.It is often desirable to have certain specimen details, for example in an electron microscope to map how certain tissue structures or certain configurations of blood cells. There is Investigations in which only the occurrence of very specific preparation details is important and The illustration, consideration and evaluation of all other preparation details are therefore superfluous. Farther one often wants to be able to observe precisely those changes in certain details of the preparation, those details for a more or less long period of time in which:> they also determined Can be exposed to influences (e.g. heat). In this case it is necessary to have a specimen detail shown at an earlier point in time and usually photographed a more or less long time to visit and map again.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Anordnung zu schaffen, mit der in bedienungsmäßig und hinsichtlich des Aufwandes einfacher Weise die Übereinstimmung von Präparateinzelheiten festgestellt und hinsichtlich der jeweiligen Untersuchungsmethode ausgewertet werden kann. Diese Aufgabe wird bei einem mit einer Fernseheinrichtung versehenen Korpuskularstrahlgerät der oben beschriebenen Art erfindungsge-The invention is based on the object of creating an arrangement with which in terms of operation and with regard to the effort and expense, the correspondence of the preparation details is determined and can be evaluated with regard to the respective examination method. This is a task for a Corpuscular beam device of the type described above provided with a television device according to the invention
maß dadurch gelöst, daß die Fernseheinrichtung außer dieser ersten Fernsehkamera eine weitere Fernsehkamera enthält, die während der Aufnahme des Bildes mit der ersten Fernsehkamera ein Testpräparat abtastet, und daß die Videosignale beider Fernsehkameras einer Vergleichseinrichtung zugeführt werden, die beim Auftreten infolge Vorliegens gleicher Einzelheiten im Bild des Präparates und im Testpräparat übereinstimmender Videosignale ein Koinzidenzsignal auslöst.measured solved by the fact that the television equipment except this first television camera contains another television camera that is used while the picture is being taken the first television camera scans a test preparation, and that the video signals of both television cameras one Comparison device are fed to the occurrence due to the presence of the same details in the image of the preparation and video signals that match in the test preparation triggers a coincidence signal.
Unabhängig davon, ob infolge geeigneter Einstellung von Abbildungslinsen des Korpuskularstrahlgerätes auf dem Leuchtschirm desselben nur einzelne Präparateinzelheiten stark vergrößert abgebildet werden oder ob das abzubildende Präparat durch geeignete Relativbewegung zwischen ihm und dem abbildenden Korpuskularstrahl rasterförmig abgetastet wird, erlaubt die Erfindung den Vergleich zwischen den jeweils abgebildeten Präparateinzelheiten einerseits und den Einzelheiten eines Testpräparates andererseits.Regardless of whether as a result of suitable setting of imaging lenses of the corpuscular beam device the luminescent screen of the same only individual specimen details are shown greatly enlarged or whether the preparation to be imaged by suitable relative movement between it and the imaging corpuscular beam is scanned in a raster shape, the invention allows the comparison between the respectively depicted Preparation details on the one hand and the details of a test preparation on the other.
Bei dem Testpräparat kann es sich grundsätzlich ta ebenfalls um ein mittels eines weiteren abbildenden Korpuskularstrahlgerätes erzeugtes Bild eines weiteren Präparates handeln. In aller Regel wird man als Testpräparat jedoch eine photographische Aufnahme eines weiteren mikroskopischen Präparates verwenden, das »5 also bereits früher korpuskularoptisch vergrößert abgebildet worden ist. Dabei braucht es sich abei1 nicht unbedingt um ein anderes mikroskopisches Präparat, wobei unter »mikroskopisch« der Gegensatz zu »makroskopisch« gemeint ist, zu handeln; vielmehr kann das Testpräparat das zu einem früheren Zeitpunkt beispielsweise photographisch festgehaltene Bild der im augenblicklichen Zeitpunkt im Korpuskularstrahlgerät abgebildeten °räparateinzelheiten sein. In diesem letztgenannten Falle ermöglicht die Erfindung also die Feststellung von Veränderungen derselben Präparateinzelheiten in dem Zeitraum zwischen den beiden korpuskularstrahloptischen Untersuchungen. Das Testpräparat kann auch eine Zeichnung sein.In the test preparation may also ta to a signal generated by another imaging particle beam image act of another specimen in principle. As a rule, however, a photographic image of another microscopic preparation will be used as the test preparation, which has already been shown enlarged with corpuscular optics earlier. It needs to abei one not necessarily another microscopic preparation is being meant macroscopically "under" microscopic "the opposite of" to act; Rather, the test preparation can be the image, captured photographically at an earlier point in time, of the specimen details imaged in the corpuscular beam device at the moment. In this last-mentioned case, the invention makes it possible to determine changes in the same specimen details in the period between the two corpuscular optical examinations. The test preparation can also be a drawing.
Die bevorzugte Ausführungsform der Erfindung zeichnet sich dadurch aus, daß die Vergleichseinrichtung die von beiden Fernsehkameras zugeführten Videosignale einander subtraktiv überlagert und die zumindest annähernde gegenseitige Aufhebung der Videosignale das Koinzidenzsignal auslöst. Für die Koinzidenzsignale gibt es verständlicherweise eine Vielzahl von Möglichkeiten. Es kann sich hierbei beispielsweise um akustische oder optische Signale handeln. Die optischen Signale können so erzeugt werden, daß der Ausgang der Vergleichseinrichtung mit einem Fernsehmonitor verbunden ist, dessen Bildschirm bei Übereinstimmung der Videosignale dunkelgesteuert wird. Hier sind die Koinzidenzsignale also in der Dunkelsteuerung des Fernsehmonitors zu sehen.The preferred embodiment of the invention is characterized in that the comparison device the video signals supplied by the two television cameras are subtractively superimposed and the at least approximate mutual cancellation of the video signals triggers the coincidence signal. For the coincidence signals there are understandably a multitude of options. It can be, for example be acoustic or optical signals. The optical signals can be generated so that the output the comparison device is connected to a television monitor, the screen of which if they match the video signals are blanked out. So here the coincidence signals are in the dark control of the TV monitor to see.
Die subtraktive Überlagerung der Bildsignale von zwei Fernsehkameras zur Identitätsprüfung ist an sich aus der DT-AS 12 72 346, 21 al-34/53, bekannt.The subtractive superposition of the image signals from two television cameras for identity verification is in itself from DT-AS 12 72 346, 21 al-34/53, known.
Bereits eingangs war die Verwendung einer motorischen Präparatbewegung erwähnt worden. Sie kann in der Weise Anwendung finden, daß das Präparat im Korpuskularstrahlgerät mittels des Korpuskularstrahles durch selbsttätige Relativbewegungen zwischen Strahl und Präparat rasterartig abgetastet wird.The use of a motorized preparation movement was already mentioned at the beginning. She can in the way find application that the preparation in the corpuscular beam device by means of the corpuscular beam is scanned in a grid-like manner by automatic relative movements between the beam and the specimen.
Die motorische Steuerung kann hierbei also außer in einem motorischen Antrieb, beispielsweise für einen Präparatverstelltisch, auch in einem selbsttätigen Betrieb von Ablenksystemen bestehen, etwa in der Weise, Haß AblenksDulen oder -platten sägezahnförmige Spannungsimpulse zugeführt werden, die bewirken, daß der Strahl auf dem Präparat schrittweise weiterwandert. Bei einer derartigen Ausführungsform des Korpuskularstrahlgerätes mit Relativbewegungen zwischen Strahl und Präparat ist eine solche Ausbildung der Erfindung besonders zweckmäGig, daß das Koinzidenzsignal weitere Relativbewegungen unterbindet. Während also in den Fällen, in denen das Koinzidenzsignal akustisch oder optisch bemerkbar ist, ein Handeln der Bedienungsperson erforderlich sein kann, erfolgt bei der zuletzt beschriebenen Ausführungsform der Erfindung eine automatische Beendigung der ReIatrvbewegungen zwischen Strahl und Präparat; die durch Vergleich mit dem Testpräparat ermittelten interessierenden Präparateinzelheiten bleiben im Bildfeld des Korpuskularstrahlgerätes.The motorized control can here in addition to a motorized drive, for example for a Specimen adjustment table, also exist in an automatic operation of deflection systems, for example in the way Haß deflection modules or plates sawtooth-shaped voltage pulses are supplied, which cause the beam gradually travels on the specimen. In such an embodiment of the particle beam device With relative movements between the beam and the specimen, such a design of the invention is particularly expedient that the coincidence signal prevents further relative movements. So while in those cases where the coincidence signal is acoustically or optically noticeable, action on the part of the operator may be required, takes place in the last-described embodiment of the invention, an automatic termination of the friction movements between beam and specimen; those of interest determined by comparison with the test preparation Specimen details remain in the image field of the corpuscular beam device.
Zur Erleichterung des »Erkennens« der Übereinstimmung von Präparateinzelheiten wird man eine relative Rotation zwischen der weiteren Fernsehkamera und dem Testpräparat vorsehen, wobei es das einfachste sein wird, das in der Regel als Photographic vorliegende Testpräparat um eine mit der Achse der Fernsehkamera identische Achse rotieren zu lassen. Die Rotationsgeschwindigkeit wird man so wählen, daß während der Abbildung von Präparateinzelheiten im Korpuskularstrahigerät jeweils mindestens eine volle Relativdrehung zwischen der weiteren Fernsehkamera und dem Testpräparat erfolgt. Bei einem Rastermikroskop muß also jeweils während der Abbildung eines Rasterpunktes mindestens eine volle Relativdrehung erfolgen.In order to facilitate the "recognition" of the correspondence of the specimen details, one becomes a relative Provide rotation between the additional television camera and the test preparation, it being the simplest will be, the test preparation usually available as photographic around one with the axis of the television camera rotate the same axis. The speed of rotation will be chosen so that during the mapping of specimen details in the corpuscular beam device in each case at least one full relative rotation takes place between the further television camera and the test preparation. With a scanning microscope therefore, at least one full relative rotation must take place during the imaging of a raster point.
Die Figur zeigt ein Ausführungsbeispiel der Erfindung, bei dem ein Elektronenmikroskop 1 üblichen Aufbaues mit einem Aufsichtleuchtschirm verwendet und demgemäß mit seitlich angeflanschter Fernsehkamera 2 versehen ist. Die Fernsehkamera 2 erfaßt also durch das Einblickfenster 3 im Endbildtubus des Gerätes das in diesem erzeugte vergrößerte Bild von Präparateinzelheiten. The figure shows an exemplary embodiment of the invention, in which an electron microscope 1 of conventional design with a top-view fluorescent screen is used and is accordingly provided with a television camera 2 flanged to the side. The television camera 2 thus captures the enlarged image of specimen details generated in the device through the viewing window 3 in the end image tube of the device.
Dem Korpuskularstrahlgerät I ist ferner die weitere Fernsehkamera 4 zugeordnet, die ihrerseits ein in diesem Ausführungsbeispiel durch eine Photographic dargestelltes Testpräparat 5 abtastet. Der Halter für das Testpräparat 5 ist mit der Achse 6 des Motors 7 verbunden, so daß das Testpräparat 5 sich relativ zur weiteren Fernsehkamera 4 dreht.The corpuscular beam device I is also assigned the further television camera 4, which in turn has an in this Embodiment scanned by a photographic test preparation 5. The holder for that Test preparation 5 is connected to the axis 6 of the motor 7, so that the test preparation 5 is relative to the other TV camera 4 rotates.
Die Videosignale beider Fernsehkameras 2 und 4, deren Abbildungsmaßstäbe gleichgroß gewählt sind, werden über die Kamerakabel 8 und 9 der Vergleichseinrichtung 10 zugeführt, die zugleich die über das KabelThe video signals of both television cameras 2 and 4, the magnifications of which are selected to be the same, are selected via the camera cables 8 and 9 of the comparison device 10, which at the same time the via the cable
11 mit dem Netz verbundene Zentrale der Fernseheinrichtung darstellt. In diesem Ausführungsbeispiel ist die Vergleichseinrichtung 10 so aufgebaut, daß sie eine subtraktive Überlagerung der von den beiden Fernsehkameras 2 und 4 kommenden Videosignale vornimmt. Das bedeutet, daß beim Vorliegen identischer Präparateinzelheiten in dem im Elektronenmikroskop 1 vergrößert abgebildeten Präparat und im Testpräparat 5 die Vergleichseinrichtung 10 über das Sichtgerätekabel11 head office of the television equipment connected to the network represents. In this embodiment, the comparison device 10 is constructed so that it has a makes subtractive superposition of the video signals coming from the two television cameras 2 and 4. This means that when identical specimen details are present in the one in the electron microscope 1 is enlarged the preparation shown and in the test preparation 5 the comparison device 10 via the display device cable
12 ein Signal an den Fernsehmonitor 13 abgibt, das zumindest praktisch eine Dunkelsteuerung desselben bewirkt. Das eigentliche Koinzidenzsignal besteht also in dem dunklen Bild des Fernsehmonitors 13. Der das Mikroskop bedienenden Person wird dadurch angezeigt, daß im Mikroskop 1 eine interessierende Präparateinzelheit gerade vergrößert abgebildet wird.12 emits a signal to the television monitor 13, which at least practically effects a blanking of the same. The actual coincidence signal therefore consists in the dark image of the television monitor 13. The microscope operating person is indicated by the fact that in microscope 1 a specimen detail of interest is currently shown enlarged.
Erfolgt das Absuchen eines Präparates im Elektronenmikroskop 1 nach definierten Präparateinzelheiten beispielsweise dadurch, daß mittels Motoren, insbeson-If a specimen is searched in the electron microscope 1 according to defined specimen details for example, by means of motors, in particular
dere Schrittmotoren, eine Präparatverstellung quer zum Korpuskularstrahl vorgenommen wird, so läßt sich die Anordnung dadurch automatisieren, daß im Stromkreis der Motoren Kontakte angeordnet sind, die durch das mittels der Vergleichseinrichtung 10 erzeugte Koinzidenzsignal im die Betätigung der Motoren beendigenden Sinne geschlossen bzw. geöffnet werden. Für diese Automatisierung ist also kein großer zusätzlicher Aufwand erforderlich.whose stepper motors, a preparation adjustment is made transversely to the corpuscular beam, so can automate the arrangement in that contacts are arranged in the circuit of the motors through the coincidence signal generated by the comparison device 10 in the termination of the actuation of the motors Senses are closed or opened. So for this automation is not a big additional one Effort required.
Die Erfindung vermeidet somit ein langes mühsames Suchen nach interessierenden Präparateinzelheiten und ermöglicht unter anderem, Veränderungen geringer Art an denselben Präparateinzelheiten zu studieren. Di die augenblickliche vergrößerte Abbildung im Mikro skop unmittelbar mit dem in der Regel durch eine pho tographische Aufnahme gebildeten Testpräparat verg liehen werden kann, werden die erforderlichen Photo arbeiten verringert. Auch ist ein Vorteil in der objekti ven Vornahme des Vergleiches zwischen Testpräpara und jeweils vergrößert abgebildeten Präparateinzelhei ten zu sehen, die insbesondere bei Reihenuntersuchun gen, die dann auch durch ungelernte Kräfte durchge führt werden können, von Bedeutung ist.The invention thus avoids a long and tedious search for details of the preparation of interest and enables, among other things, minor changes to be studied in the same specimen details. Tuesday the instantaneous enlarged image in the microscope directly with the usually through a pho tographical recording formed test preparation can be borrowed, the required photo work decreased. There is also an advantage in the objective comparison between test preparations and to see the specimen details shown enlarged in each case, especially in the case of serial examinations genes, which can then also be carried out by unskilled workers, is important.
Claims (7)
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| DE19691914521 DE1914521B2 (en) | 1969-03-18 | 1969-03-18 | Electron microscope provided with closed circuit TV system - using additional checking camera has comparator for video signals |
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| DE19691914521 DE1914521B2 (en) | 1969-03-18 | 1969-03-18 | Electron microscope provided with closed circuit TV system - using additional checking camera has comparator for video signals |
Publications (2)
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| DE1914521A1 DE1914521A1 (en) | 1970-09-17 |
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Country Status (1)
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Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE3008404A1 (en) * | 1980-03-05 | 1981-09-10 | Helmut 8046 Garching Formanek | METHOD AND DEVICE FOR GENERATING ELECTRON BEAM DIFFERENTIAL IMAGE |
Families Citing this family (1)
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|---|---|---|---|---|
| DE2934038C2 (en) * | 1979-08-23 | 1982-02-25 | Deutsche Forschungs- und Versuchsanstalt für Luft- und Raumfahrt e.V., 5000 Köln | Crack propagation measuring device |
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1969
- 1969-03-18 DE DE19691914521 patent/DE1914521B2/en not_active Withdrawn
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| DE1914521A1 (en) | 1970-09-17 |
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