DE19546780A1 - Transmissionselektronenmikroskop und Verfahren zum Untersuchen einer Elementeverteilung unter Verwendung desselben - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft allgemein ein Transmissionselektronen­ mikroskop. Spezieller betrifft sie ein Transmissionselektro­ nenmikroskop, das mit einem Energiefilter versehen ist, um spektral nur Elektronen mit einer speziellen Energie unter solchen abzutrennen, die durch eine Probe hindurchgelaufen sind, um es dadurch zu ermöglichen, eine Elementeverteilung oder ein Elementekartierungsbild eines winzigen Bereichs zu erhalten. Die Erfindung betrifft ferner ein Verfahren zum Erfassen einer Elementekarte oder -verteilung unter Verwen­ dung eines solchen, mit einem Energiefilter ausgerüsteten Transmissionselektronenmikroskops.

Ein Transmissionselektronenmikroskop ist ein Gerät zum Ver­ größern des Bilds einer Probe zum Betrachten desselben unter Verwendung eines Elektronenstrahls und von Elektronenlinsen, und es wird dazu verwendet, die Feinstruktur einer Probe klarzustellen. Andererseits ist ein Energiefilter eine Vor­ richtung zum spektralen Filtern oder Aufteilen von durch die Probe hindurchgestrahlten Elektronenstrahlen, um dadurch nur Elektronen in einem speziellen Energieband zu entnehmen.

Durch Kombinieren eines Transmissionselektronenmikroskops mit einem Energiefilter kann ein Transmissionselektronen­ mikroskop-System erhalten werden, das es ermöglicht, ein Bild nur mit solchen Elektronen zu erstellen, die in einem speziellen Energieband liegen.

Bei einem mit einem Energiefilter versehenen Transmissions­ elektronenmikroskop, für das die Einstellung der optischen Achse abgeschlossen ist, ist es möglich, ein Elektronenbild zu erhalten, das nur durch solche Elektronen gebildet wird, die elastische Streuung erfahren haben (Bild mit dem Verlust Null), und zwar durch Einführen eines Energieauswahlschlit­ zes auf der optischen Achse. Durch Erhöhen der Beschleuni­ gungsspannung für den einfallenden Elektronenstrahl zur Be­ obachtung entsprechend δE wird dafür gesorgt, daß Elektro­ nen, die beim Hindurchlaufen durch eine Probe die Energie δE verloren haben, durch den Energieauswahlschlitz laufen, nachdem sie durch das Energiefilter gelaufen sind. Demgemäß kann ein energetisch gefiltertes Bild, das durch Elektronen erzeugt wird, die die Energie δE verloren haben, dadurch er­ halten werden, daß die Beschleunigungsspannung entsprechend δE erhöht wird.

Elektronen, die durch eine Probe hindurchlaufen, verlieren Energie aufgrund inelastischer Streuung, wie beispielsweise durch Plasmonverluste und Kernverluste, wodurch sie ein Energiespektrum zeigen. Die Kernverlustenergie ist eine Größe, die den die Probe aufbauenden Elementen eigen ist. Demgemäß zeigt ein Transmissionselektronenmikroskop-Bild, das durch Elektronen erzeugt wird, die einen speziellen Energieverlust erfahren haben, zweidimensionale Verteilun­ gen, die jeweils einem die Probe aufbauenden Element ent­ sprechen. Jedoch erstrecken sich Energieverluste aufgrund inelastischer Streuung über einen großen Energiebereich, was dazu führt, daß Information zu einem anderen Element oder anderen Elementen als Hintergrund überlagert ist. Solange die Hintergrundenergie nicht abgetrennt wird, kann keine Verteilung der vorhandenen Elemente oder ein Elementekarten­ bild erhalten werden. Um den Einfluß der Hintergrundstrah­ lung zu beseitigen, um dadurch die Verteilung oder das Kartenbild spezieller Elemente zu erhalten, wurden bisher u. a. zwei Verfahrensarten vorgeschlagen, die nachfolgend erörtert werden.

Beim ersten Verfahren werden insgesamt zwei Bilder verwen­ det, nämlich ein energetisch gefiltertes Bild, das dadurch erhalten wird, daß ein Energiefenster im Bereich der Kern­ verlustenergie angebracht wird, und ein energetisch gefil­ tertes Bild, das dadurch erhalten wird, daß ein Energiefen­ ster in einem Bereich angebracht wird, der dem Bereich der Kernverlustenergie unmittelbar vorangeht, um den Einfluß von Kernverlustelektronen zu unterdrücken. Bei diesem Ver­ fahren werden die zwei genannten Bilder mittels einer Bild­ aufnahmevorrichtung, wie einer Fernsehkamera, in einen Com­ puter eingegeben. Unter Betrachtung des zweitgenannten Bilds als Hintergrundstrahlung hinsichtlich des erstgenannten Bilds wird eine Zwischenbild-Subtraktionsverarbeitung inner­ halb des Computers ausgeführt, um das zweitgenannte Bild vom erstgenannten Bild abzuziehen, um dadurch die Hintergrund­ strahlung abzutrennen und damit ihren Einfluß zu beseitigen. Auf diese Weise kann eine zweidimensionale Verteilung spe­ zieller Elemente erhalten werden.

Beim zweiten Verfahren werden insgesamt drei Bilder verwen­ det. Genauer gesagt, wird neben den zwei energetisch gefil­ terten Bildern, wie sie beim obenbeschriebenen ersten Ver­ fahren verwendet werden, ein weiteres energetisch gefilter­ tes Bild dadurch erzeugt, daß ein Energiefenster in einem Bereich angebracht wird, der keine Kernverlustelektronen enthält und der sich von den oben in Verbindung mit dem er­ sten Verfahren genannten Bereichen unterscheidet. Gemäß dem zweiten Verfahren werden die drei Bilder mittels einer Bild­ aufnahmevorrichtung, wie einer Fernsehkamera, in einen Com­ puter eingegeben, woraufhin auf Grundlage der zwei Bilder, die durch Elektronen erzeugt wurden, die keine Kernverlust­ elektronen sind, die Änderung der Hintergrundintensität ab­ hängig von einer Energieänderung für alle Pixel vom Computer bestimmt wird, und die genaue Hintergrundintensität des energetisch gefilterten, durch Kernverlustelektronen umfas­ sende Elektronen erzeugte Bild arithmetisch für alle Pixel des Bilds bestimmt oder berechnet. Durch Subtrahieren der auf diese Weise bestimmten Hintergrundintensität wird der Einfluß der Hintergrundstrahlung beseitigt, wodurch eine zweidimensionale Verteilung oder ein Kartenbild spezieller Elemente erhalten werden kann.

Im Fall des ersten Verfahrens existiert eine Differenz zwi­ schen der bei der arithmetischen Operation verwendeten Hin­ tergrundstrahlung und der eigentlichen Hintergrundintensi­ tät. Demgemäß ist beim ersten Verfahren zwar die arithmeti­ sche Verarbeitung einfach, jedoch ist es hinsichtlich der quantitativen Aussage nachteilig.

Andererseits ist es beim zweiten Verfahren möglich, die eigentliche Hintergrundstrahlung unter Verwendung zweier Bilder mit hoher Genauigkeit zu bestimmen. Da jedoch die arithmetische Verarbeitung für alle Pixel des Bilds ausge­ führt werden muß, benötigt diese Berechnung viel Zeit. Übri­ gens wird angegeben, daß die Zeit für eine derartige Berech­ nung selbst bei Verwendung eines Hochleistungscomputers min­ destens ungefähr eine Minute beträgt (siehe Koji Kimoto, Tatsumi Hirano, Katsuhisa Usami, Naruto Sunakozawa und Toshitaka Taya: Proc. 50th Meeting of the Microscopy Society of Japan, (1994) 76). Unter diesen Umständen ist eine Rück­ kopplung des Verarbeitungsergebnisses im Verlauf eines Ver­ suchs unmöglich.

Im Fall des ersten Verfahrens ist die für die arithmetische Operation erforderliche Zeit im Vergleich zu der beim zwei­ ten Verfahren relativ kurz. Jedoch treten Schwierigkeiten beim Versuch auf, das erste Verfahren auf die Untersuchung einer Probe anzuwenden, bei der sich die Verteilung inter­ essierender Elemente im zeitlichen Verlauf ändert, wie auch bei Proben, die sich fortlaufend verformen. Ferner ist bei sich ändernden Proben eine arithmetische Operation zu Hand­ habungszwecken erforderlich, wie für eine Neuausrichtung der Position. Die Verwendung eines Hochleistungscomputers ist aus wirtschaftlichen Gesichtspunkten unerwünscht.

An dieser Stelle sei auch darauf hingewiesen, daß die Posi­ tion und die Breite des Energiefensters wichtige Faktoren zum Bewerten der Qualität des schließlich erhaltenen Bilds sowie der quantitativen Aussage der Elementeverteilung oder des Elementekartenbilds sind. Demgemäß ist es erwünscht, daß diese Faktoren während eines Versuchs optimal eingestellt werden können. Wenn jedoch keine Echtzeitverarbeitung mög­ lich ist, muß die Einstellung derartiger optimaler Bedingun­ gen auf der Erfahrung der die Versuche ausführenden Person beruhen, wodurch ein Problem gebildet ist, das technisch schwierig zu lösen ist. Außerdem leiden herkömmliche Verfah­ ren unter dem Nachteil, daß im Verlauf der Berechnung der Hintergrundstrahlung Fehler von einem Pixel zum nächsten aufgrund im Bild enthaltener Störsignalkomponenten entste­ hen, wodurch sich das S/R-Verhältnis verschlechtert, was zu einer weiteren Schwierigkeit führt.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Transmissions­ elektronenmikroskop und ein Verfahren zum Betreiben dessel­ ben zu schaffen, mit denen es möglich ist, Elementevertei­ lungsbilder mit einem einfachen Aufbau schnell aufzunehmen.

Diese Aufgabe wird hinsichtlich des Transmissionselektronen­ mikroskops durch die Lehre des beigefügten Anspruchs 1 und hinsichtlich des Verfahrens durch die Lehren der beigefügten unabhängigen Ansprüche 6 bis 8 gelöst.

Bei der Erfindung werden mehrere Vollbildspeicher verwendet. Bilder, die in zweien dieser Vollbildspeicher abgespeichert sind, werden durch Subtraktion oder Division von Bildsigna­ len miteinander verglichen.

Bei der Erfindung wird die Bildintensität mittels einer Schaltung geändert oder moduliert. Diese Schaltung kann so konzipiert sein, daß sie das Bildsignal mit einem vorgegebe­ nen Abschwächungsverhältnis abschwächt oder daß sie alterna­ tiv den Erregungsstrom für das Linsensystem des bestrahlen­ den Elektronenstrahls im Transmissionselektronenmikroskop einstellt.

Ferner kann das Transmissionselektronenmikroskop-System eine Ausgangsschaltung enthalten, die so konzipiert ist, daß sie mit verstreichender Zeit ein Bildsignal ausgibt, das durch einen Vergleich und eine arithmetische Verarbeitung erhalten wurde, die Pixel für Pixel ausgeführt werden.

Beim Verfahren gemäß den Ansprüchen 6 und 7 wird ein Bild in einen zweiten Vollbildspeicher eingespeichert, nachdem die Intensitäten der einzelnen Pixel gleichmäßig abgeschwächt wurden. Jedoch kann die Intensität abgeschwächt werden, nachdem das Bild in den zweiten Vollbildspeicher eingespei­ chert wurde.

Beim Verfahren gemäß Anspruch 8 erfolgt ein Vergleich zwi­ schen Bildern durch Subtraktion oder Division (d. h. Erzeu­ gung eines Intensitätsverhältnisses), und die Intensitäts­ differenz oder das Intensitätsverhältnis zwischen den in zwei Vollbildspeichern abgespeicherten Bildern, wie auf Pixelbasis bestimmt, wird als Bildsignal ausgegeben, wodurch es möglich ist, die Differenz oder das Verhältnis zwischen mehreren energetisch gefilterten Bildern mit verschiedenen Verlustenergien zu untersuchen.

Genauer gesagt, wird beim Ermitteln der Differenz eine Sub­ traktion ausgeführt, nachdem das die Hintergrundstrahlung bildende Energiebild gleichmäßig mit einem vorgegebenen Ver­ hältnis geändert wurde. Demgemäß kann die Intensität des Hintergrundbilds genau für ein Energiefilter ermittelt wer­ den, das die Zwischenbildsubtraktion realisiert, wodurch ein qualitatives Bild der Elementeverteilung erhalten werden kann.

Andererseits kann im Fall einer Anordnung, bei der das In­ tensitätsverhältnis durch eine Division auf Grundlage der Beziehung zwischen der Hintergrundstrahlung und der Probe hergeleitet wird, ein gleichmäßiges Kontrastverhältnis in einem Bereich erhalten werden, in dem die interessierenden Elemente fehlen, wohingegen in einem Bereich, in dem diese vorhanden sind, das Kontrastverhältnis von dem des Bereichs verschieden ist, in dem die interessierenden Elemente feh­ len. Demgemäß kann das Verteilungsbild der interessierenden Elemente erhalten werden.

Ferner kann durch die Anordnung zum Ausgeben von Bildern mit fort laufender Zeit die Verteilung der interessierenden Ele­ mente selbst dann untersucht werden, wenn sich die Elemente­ verteilung dauernd als Funktion der Zeit ändert oder wenn sich eine Probe fortlaufend verformt oder selbst wenn sich eine Probe bewegt. Darüber hinaus kann die Einstellung der optimalen Bedingungen leicht erzielt werden, da nicht nur die Position der Probe, sondern auch die Position und die Breite des Energiefensters im Verlauf der Untersuchung des Bilds der Elementeverteilung (d. h. mit verstreichender Zeit) eingestellt werden können. Die vorstehend angegebenen vorteilhaften Wirkungen können selbst dann sichergestellt werden, wenn die erhaltenen Bildsignale periodisch mit einem vorgegebenen Zeitintervall ausgegeben werden, erst recht dann, wenn alle Bildsignale sequentiell einzeln ausgegeben werden.

Ferner hat das erfindungsgemäße Transmissionselektronen­ mikroskop-System auch den Vorteil, daß es wirtschaftlich ist, da kein Hochleistungscomputer erforderlich ist.

Die Erfindung wird im folgenden in Verbindung mit derzeit als bevorzugt oder beispielhaft angesehenen Ausführungsfor­ men unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen näher beschrieben.

Fig. 1 ist ein Blockdiagramm, das ein Transmissionselektro­ nenmikroskop-System gemäß einem Ausführungsbeispiel der Er­ findung zeigt;

Fig. 2 ist ein zeitbezogenes Steuerdiagramm zum Veranschau­ lichen von Verarbeitungsabläufen;

Fig. 3A bis 3G sind Ansichten zum Veranschaulichen eines Verfahrens zum Bestimmen eines zweidimensionalen Vertei­ lungsbilds interessierender Elemente (d. h. spezieller Ele­ mente);

Fig. 4A bis 4D sind Ansichten zum Veranschaulichen eines vereinfachten Verfahrens zum Ermitteln einer Elementevertei­ lungskarte;

Fig. 5 ist ein Blockdiagramm, das ein Transmissionselektro­ nenmikroskop-System gemäß einem anderen Ausführungsbeispiel der Erfindung zeigt; und

Fig. 6A bis 6D sind Ansichten zum Veranschaulichen eines Verfahrens zum Ermitteln eines zweidimensionalen Vertei­ lungsbilds interessierender Elemente.

In der Fig. 1 bezeichnet die Bezugszahl 1 allgemein ein Transmissionselektronenmikroskop, das mit einem Energiefil­ ter versehen ist. Ein von einer Elektronenkanone 2 emittier­ ter Elektronenstrahl wird unter der Einwirkung eines Schwingkreises 16 auf hohem Druck mittels eines Linsensy­ stems 3 für den bestrahlenden Elektronenstrahl auf eine Probe 4 projiziert. Der Hauptteil des Elektronenstrahls oder der Elektronen läuft ohne Energieverlust durch die Probe 4 hindurch. Jedoch erfahren andere Elektronen Energieverluste in Abhängigkeit der die Probe 4 bildenden Elemente, und zwar aufgrund inelastischer Streuung, und sie werden durch ein Energiefilter 6 spektral gefiltert, nachdem sie durch das Linsensystem 5 gelaufen sind, wodurch an einem Energieaus­ wahlschlitz 17 ein Energiespektrum gebildet wird. Durch Ein­ stellen des Transmissionselektronenmikroskops 1 in solcher Weise, daß nur Elektronen mit dem Verlust Null durch den Energieauswahlschlitz 17 laufen können, kann mittels einer Bildaufnahmevorrichtung 8 wie einer Fernsehkamera ein Bild mit dem Verlust Null beobachtet werden, wie es durch ein ab­ schließendes, bilderzeugendes Elektronenlinsensystem 7 er­ zeugt wird.

Wenn die Beschleunigungsspannung mittels einer Beschleuni­ gungsspannungs-Steuereinheit 13 um δS erhöht wird, können Elektronen, die in der Probe 4 den Energieverlust δE erfah­ ren haben, durch den Energieauswahlschlitz 17 hindurchlau­ fen, nachdem sie durch das Energiefilter 6 spektral gefil­ tert wurden. Demgemäß kann ein energetisch gefiltertes, durch die Elektronen, die die Energie δE verloren haben, erzeugtes Bild mittels der Bildaufnahmevorrichtung 8 be­ trachtet werden.

Unter Verwendung eines in einem Steuersignal für die Bild­ aufnahmevorrichtung 8 enthaltenen oder in einem von der Bildaufnahmevorrichtung 8 erhaltenen Bildsignal 9 enthalte­ nen Synchronisiersignal können Bilder mittels einer Voll­ bildspeicher-Auswahleinrichtung 10 auf Vollbildbasis vonein­ ander getrennt werden. Die einzelnen Vollbilder der energe­ tisch gefilterten Bilder, wie sie von der Trennung herrüh­ ren, werden der Reihe nach in mehrere Vollbildspeicher 11a, 11b auf Vollbildbasis eingespeichert. Obwohl in der Fig. 1 zwei Vollbildspeicher dargestellt sind, ist zu beachten, daß drei oder mehr Vollbildspeicher verwendet werden können. Die Vollbildspeicher-Auswahleinrichtung 10 ist so ausgebildet, daß sie periodisch ein Vollbild aus den mehreren Vollbild­ speichern 11a, 11b unter Verwendung des obenangegebenen Syn­ chronisiersignals auswählt, um dadurch das energetisch ge­ filterte Bild einzuspeichern.

Ferner ist die Vollbildspeicher-Auswahleinrichtung 10 so ausgebildet, daß sie die Beschleunigungsspannungs-Steuerein­ heit 13 so ansteuert, daß die Beschleunigungsspannung δS₁ (entsprechend δE₁) erhöht wird, wenn der Vollbildspeicher 11a ausgewählt wird, während die Beschleunigungsspannung um δS₂ (entsprechend δE₂) erhöht wird, wenn der Vollbildspei­ cher 11b ausgewählt-wird. Infolgedessen wird in den Voll­ bildspeicher 11a ein Bild gefilterter Elektronen, die die Energie δE₁ verloren haben, eingespeichert, während in den Vollbildspeicher 11b ein Bild gefilterter Elektronen einge­ speichert wird, die den Energieverlust δE₂ erfahren haben. In diesem Zusammenhang sei darauf hingewiesen, daß die Be­ schleunigungsspannung unter Verwendung einer geeigneten, be­ kannten Ansteuerungstechnik mit hoher Geschwindigkeit einge­ stellt werden kann.

Eine arithmetische Bildverarbeitungseinheit 14 vergleicht die Bilder der Vollbildspeicher 11a und 11b mittels einer arithmetischen Verarbeitung miteinander, und die Ergebnisse werden der Reihe nach an einen Monitor 15 ausgegeben. Die von der arithmetischen Bildverarbeitungseinheit 14 ausge­ führte arithmetische Verarbeitung ist entweder eine Zwi­ schenbild-Subtraktionsverarbeitung oder eine Zwischenbild- Divisionsverarbeitung. Eine Intensitätseinstelleinheit (auch als Amplitudeneinstelleinheit bezeichnet) 12 ist ein Mecha­ nismus zum Abschwächen der Intensität des in den Vollbild­ speicher 11b eingegebenen energetisch gefilterten Bilds in gleichmäßiger Weise mit einem vorgegebenen Verhältnis. Es wird davon ausgegangen, daß das Abschwächungsverhältnis beliebig ausgewählt werden kann. Das Abschwächungsverhältnis kann als "1" ausgewählt werden, was jedoch nicht erforder­ lich ist, wenn die Zwischenbild-Divisionsverarbeitung ausge­ führt wird.

Nachfolgend wird unter Bezugnahme auf das zeitbezogene Steuerdiagramm der Fig. 2 in Verbindung mit den Fig. 3A-3G ein Ablauf zum Untersuchen einer Verteilung oder Karte der­ jenigen Elemente, die die Probe aufbauen, beschrieben, wobei diese Verteilung oder Karte Elektronen mit der Kernverlust­ energie δE betrifft. Am Rande sei erwähnt, daß im Fall des in den Fig. 3A-3G veranschaulichten Beispiels eine Zwi­ schenbild-Substraktionsverarbeitung angewandt ist.

• (1) Das Bildsignal 9 wird mittels der Vollbildspeicher-Aus­ wahleinrichtung 10 in ungeradzahlige Vollbilder und gerad­ zahlige Vollbilder unterteilt, wobei in der Auswahleinrich­ tung ein Signal erzeugt wird, das für ein ungeradzahliges Halbbild hohen Pegel einnimmt. Dieses Signal wird nachfol­ gend als Halbbildsignal bezeichnet.
• (2) Die Weite des durch den Energieauswahlschlitz 17 ausge­ wählten Energiefensters wird auf ΔE eingestellt. In diesem Stadium kann das Bild für den Verlust Null betrachtet wer­ den.
• (3) Die Beschleunigungsspannung wird synchron mit der fal­ lenden Flanke des obenangegebenen Halbbildsignals moduliert. Zu diesem Zweck werden die Modulationsspannungen δE-(1/2)ΔE und δE-(3/2)ΔE verwendet. Als Ergebnis der Modulation der Beschleunigungsspannung, d. h. abhängig von den Energiever­ lusten (δE-ΔE, δE) und (δE-2ΔE, δE-ΔE) werden die Energiefenster ausgewählt, die den in der Fig. 3A darge­ stellten Fenstern B und C entsprechen. Unter Berücksichti­ gung von Abweichungen hinsichtlich der Zeitpunkte, zu denen die elektrischen Ladungen für die Pixel abgespeichert wer­ den, wird die Modulation für jedes übernächste (oder zweite) Vollbild ausgeführt.
• (4) Unter Verwendung der Vollbildspeicher-Auswahleinrichtung 10 werden die Bilddaten des Bildsignals 9 abwechselnd dem Vollbildspeicher 11a bzw. 11b zugeordnet. Ferner werden die unmittelbar nach der Modulation der Beschleunigungsspannung erhaltenen Vollbilddaten verworfen, so daß die Bilddaten des zweiten Vollbilds in die Vollbildspeicher 11a und 11b einge­ geben werden. Durch diese Vorgehensweise wird ein Energie­ verlustbild B′ für δE-ΔE bis δE, wie in Fig. 3B darge­ stellt, in den Vollbildspeicher 11a eingegeben, während ein Energieverlustbild C′ für δE-2ΔE bis δE-ΔE, wie in Fig. 3C dargestellt, in den Vollbildspeicher 11b eingespeichert. An dieser Stelle sei darauf hingewiesen, daß in den in den Fig. 3B bis 3G dargestellten Bildern die Schraffierungsdich­ te schematisch die Dichte erfaßter Elektronen oder die Bild­ helligkeit repräsentiert und daß Bilder mit dichter schraf­ fierter Fläche mit höherer Helligkeit angezeigt werden.
• (5) Aufgrund der Intensitätsdifferenz zwischen den Energie­ verlustbildern B′ und C′ zeigt das von der arithmetischen Bildverarbeitungseinheit 14 ausgegebene Subtraktionsbild (B′ - C′) einen Kontrast, der der Intensitätsdifferenz zwi­ schen den Energieverlustbildern B′ und C′ entspricht, wie es in der Fig. 3E dargestellt ist. Demgemäß wird eine Abschwä­ chungskonstante, mit der das im Vollbildspeicher 11d abge­ speicherte Bildsignal zu multiplizieren ist, unter Verwen­ dung der Intensitätseinstelleinheit 12 so bestimmt, daß der obenangegebene Kontrast verschwindet. Aufgrund dieser Verar­ beitung können Änderungen der Hintergrundhelligkeit, zu de­ nen es aufgrund der Energiepegeldifferenz kommt, korrigiert oder aufgehoben werden. Demgemäß kann das Subtraktionsbild, das aus der Subtraktion des Bilds im Vollbildspeicher 11b von dem im Vollbildspeicher 11a herrührt, durch (B′-C′· Abschwächungskonstante) repräsentiert werden, wodurch auf dem Monitor 15 ein Bild mit beseitigtem Kontrast angezeigt werden kann, wie es in der Fig. 3F dargestellt ist.
• (6) Durch Erhöhen der Beschleunigungsspannung des Transmis­ sionselektronenmikroskops insgesamt um ΔE (entsprechend ΔE) wird das Energieverlustbild für δE bis δE + ΔE in den Voll­ bildspeicher 11a eingegeben, während das Energieverlustbild für δE-ΔE bis δE in den Vollbildspeicher 11b eingegeben wird. Das erstere entspricht dem in Fig. 3D dargestellten Bild A′, während das letztere dem in der Fig. 3C dargestell­ ten Bild B′ entspricht. Zu diesem Zeitpunkt ist jedoch die Einstellung mittels der Intensitätseinstelleinheit 12 noch nicht ganz abgeschlossen. Demgemäß bildet das Energiever­ lustbild B′ mit der abgeschwächten Intensität genau den Hin­ tergrund für das Energieverlustbild A′. Demgemäß repräsen­ tiert das von der arithmetischen Bildverarbeitungseinheit 14 ausgegebene, durch (A′-B′·Abschwächungskonstante) gege­ bene Subtraktionsbild eine zweidimensionale Karte interes­ sierender Elemente, aus der die Hintergrundintensität besei­ tigt ist, wie es in der Fig. 3G dargestellt ist.

Da die Dateneingabe in die Vollbildspeicher 11a und 11b mit einer Rate von zwei Videovollbildern (2/30 Sekunde) ausge­ führt wird, wird das Subtraktionsbild alle 2/30 Sekunde an den Monitor 15 ausgegeben, was bedeutet, daß die zweidimen­ sionale Karte interessierender Elemente auf Echtzeitbasis betrachtet werden kann. Demgemäß kann dieses Verfahren auch auf Proben angewandt werden, die sich kontinuierlich ändern oder mit fortschreitender Zeit progressiv verformen. Bei­ spielweise wird es selbst im Fall einer sich bewegenden Probe nicht erforderlich, bei der Verarbeitung erneut eine Positionsausrichtung auszuführen.

Wenn Beobachtung mit verstreichender Zeit möglich ist, kann das Ergebnis der vorstehend beschriebenen Verarbeitung mo­ mentan an den aktuell ausgeführten Versuch rückgekoppelt werden. Demgemäß können z. B. die Position und die Breite des Energiefensters so eingestellt werden, daß das Bild der Elementekarte optimalen Kontrast und optimales S/R-Verhält­ nis zeigt, wozu das auf dem Monitor 15 erzeugte Bild be­ trachtet wird. Auf diese Weise können Handhabungen, wie sie bei der obenangegebenen Verarbeitung eine Rolle spielen und wie sie bisher gestützt auf die Erfahrung einer Person, die den Versuch ausführt, realisiert wurden und die technisch schwierig waren, einfach ohne erforderliche Geschicktheit entsprechend den Lehren der Erfindung vorgenommen werden.

Alle Mechanismen und Vorrichtungen, die zusätzlich für das mit dem Energiefilter 6 ausgerüstete Transmissionselektro­ nenmikroskop gemäß der Erfindung vorhanden sind, können un­ ter Verwendung einfacher analoger oder digitaler Schaltungen realisiert werden. Daher besteht beim erfindungsgemäßen Transmissionselektronenmikroskop ein großer wirtschaftlicher Vorteil, da Hochleistungscomputer, wie sie bisher erforder­ lich waren, eingespart werden können.

Da die in der Intensitätseinstelleinheit 12 für die obenan­ gegebene Multiplikation verwendete Beschleunigungskonstante über das gesamte Bild konstant oder vereinheitlicht ist, können im energetisch gefilterten Bild enthaltene Störsi­ gnalkomponenten nie angehoben werden, was unterschiedlich zum Stand der Technik ist, gemäß dem die Änderung der Hin­ tergrundintensität, wie sie mit einer Änderung der Energie entsteht, für jedes Pixel zu bestimmen ist. Außerdem kann das S/R-Verhältnis durch einfache Kumulation der Ausgangs­ bilder der arithmetischen Bildverarbeitungseinheit 14 ver­ bessert werden. Daneben kann eine Bildverarbeitung wie eine Konturanhebung der Elementeverteilungskarte oder eine Pseu­ dofarbanzeige derselben am Bild ausgeführt werden, wie es von der arithmetischen Bildverarbeitungseinheit 14 ausgege­ ben wird.

Die Intensitätseinstelleinheit 12 kann entweder stromabwärts bezüglich des Vollbildspeichers 11b oder stromaufwärts be­ züglich desselben angeordnet sein. Beispielsweise kann die in der Fig. 1 dargestellte Intensitätseinstelleinheit 12 zwischen dem Vollbildspeicher 11b und der arithmetischen Bildverarbeitungseinheit 14 angeordnet sein. Außerdem können verschiedene Verfahren zum Abschwächen der Intensität des Bildsignals verwendet werden. Beispielsweise kann die Inten­ sitätsabschwächung des Bildsignals dadurch erzielt werden, daß eine elektrische Schaltung wie eine Widerstandsteiler­ schaltung, eine arithmetische Schaltung, die so konzipiert ist, daß sie die obenangegebene arithmetische Verarbeitung ausführt, nachdem Störsignalkomponenten unter Bezugnahme auf einen konstanten Schwellenpegel beseitigt wurden, eine Modu­ lation einer Steuerspannung einer Photovervielfacherröhre der Bildaufnahmevorrichtung 8 oder eine Modulation der In­ tensität des Elektronenstrahls zum Beleuchten der Probe durch entsprechendes Einstellen der Erregung des Linsen­ systems 3 für den bestrahlenden Elektronenstrahl im Trans­ missionselektronenmikroskop 1 verwendet wird.

An dieser Stelle sei ferner darauf hingewiesen, daß die Energiefenster B und C nicht notwendigerweise benachbart zum Energiefenster A erzeugt werden müssen, wie es in der Fig. 3A dargestellt ist. Anders gesagt, kann ein Abstand zwischen dem Energiefenster A und dem Energiefenster B bestehen. Wenn jedoch Hintergrundintensität aus dem Bild A′ durch Subtrak­ tion unter Verwendung des Bilds B′ und der auf Grundlage der Bilder C′ und B′ bestimmten Abschwächungskonstante zu besei­ tigen ist, ist es erforderlich, die Energiefenster C, B und A auf und entlang der Energieachse mit gleichen gegenseiti­ gen Abständen anzuordnen.

Im Fall des in der Fig. 1 dargestellten Transmissionselek­ tronenmikroskops ist nur eine Intensitätseinstelleinheit 12 vorhanden, wobei das Bild C′, das in dieser Intensitätsein­ stelleinheit 12 eine Intensitätsabschwächung erfahren hat, und das nicht abgeschwächte Bild B′ einer Subtraktionsverar­ beitung in der arithmetischen Bildverarbeitungseinheit 14 unterworfen werden. Jedoch kann im wesentlichen dieselbe Wirkung erzielt werden, wenn eine Intensitätseinstelleinheit 12 in Zuordnung zu jedem der Vollbildspeicher 11a und 11b vorhanden ist, wobei diese Intensitätseinstellmechanismen jeweils mit verschiedenen Abschwächungskonstanten versehen sind. In diesem Zusammenhang sei ferner angegeben, daß die Bildsignale durch diese Intensitätseinstellmechanismen nicht abgeschwächt werden müssen, sondern daß sie statt dessen mit voneinander verschiedenen Verstärkungen verstärkt werden können.

Wie es im Stand der Technik bekannt ist, wird eine CCD-Kame­ ra mit langsamer Abrasterung zur Betrachtung von Elektronen­ mikroskopbildern oder bei digitaler Bildverarbeitung verwen­ det, da eine solche Kamera eine größere Anzahl von Pixeln und einen größeren dynamischen Bereich als herkömmliche Fernsehkameras aufweist. Die Belichtungszeit bei einer CCD- Kamera kann wahlfrei in einem Bereich vom Bruchteil einer Sekunde bis zu mehreren Sekunden eingestellt werden. Wenn eine CCD-Kamera mit langsamer Abrasterung beim Ausführen der Erfindung verwendet wird, kann die obenbeschriebene Verar­ beitung innerhalb höchstens einiger Sekunden abgeschlossen werden, wobei jedoch eine Beobachtung auf Echtzeitbasis wie im Fall einer herkömmlichen Fernsehkamera unmöglich ist. Wenn sowohl eine herkömmliche Fernsehkamera als auch eine CCD-Kamera mit langsamer Abrasterung angebracht werden, ist es möglich, die Justierung oder Einstellung, die Probenposi­ tionierung und die optimale Einstellung von Arbeitsbedingun­ gen mittels der Fernsehkamera vorzunehmen, während die CCD- Kamera mit langsamer Abrasterung dazu verwendet wird, abzu­ speichernde Daten zu erfassen.

Das in der Fig. 1 dargestellte Energiefilter 6 ist eines vom innerhalb der Säule des Transmissionselektronenmikroskops 1 liegenden Typ. Es sei jedoch darauf hingewiesen, daß die Er­ findung auch bei einem Transmissionselektronenmikroskop an­ wendbar ist, das mit einem anschließend an die Säule ange­ ordneten Energiefilter versehen ist, also einem Energiefil­ ter stromabwärts bezüglich der endgültigen Abbildungsebene des Transmissionselektronenmikroskops 1.

Bei dem in der Fig. 1 dargestellten Aufbau kann die Intensi­ tätseinstelleinheit 12 eingespart werden, und dann wird das Energieverlustbild für δE bis δE + ΔE in den Vollbildspei­ cher 11a eingegeben, während das Energieverlustbild für δE-ΔE bis δE in den Vollbildspeicher 11b eingegeben wird. In diesem Fall ist das in den Vollbildspeicher 11a einge­ speicherte Energieverlustbild dergestalt wie das in der Fig. 4C dargestellte Bild A′, während das in den Vollbildspeicher 11b eingespeicherte Energieverlustbild dem in der Fig. 4B dargestellten Bild B′ entspricht. In diesem Fall ist das von der arithmetischen Bildverarbeitungseinheit 14 ausgegebene Subtraktionsbild A′ - B′ dergestalt, wie es in der Fig. 4D dargestellt ist, was dem zweidimensionalen Elementekarten­ bild entspricht, wie es sich aus der Korrektur der Hinter­ grundintensität gemäß dem oben in Verbindung mit der ein­ schlägigen Technik beschriebenen ersten Verfahren ergibt.

Ferner wird durch Sperren der Funktionen der Vollbildspei­ cher-Auswahleinrichtung 10 und der arithmetischen Bildverar­ beitungseinheit 14 das von der Bildaufnahmevorrichtung 8 ausgegebene Signal direkt auf den Monitor 15 gegeben, wo­ durch ein mit einer herkömmlichen Bildaufnahmevorrichtung ausgestattetes System realisierbar ist.

Nachfolgend wird unter Bezugnahme auf Fig. 5 ein Transmis­ sionselektronenmikroskop-System beschrieben, bei dem eine Zwischenbild-Divisionsverarbeitung gemäß einem anderen Aus­ führungsbeispiel der Erfindung verwendet ist.

Das in Fig. 5 dargestellte Transmissionselektronenmikroskop System unterscheidet sich von dem in der Fig. 1 dargestell­ ten im wesentlichen dahingehend, daß keine Intensitätsein­ stelleinheit vorhanden ist und daß die arithmetische Bild­ verarbeitungseinheit 14 durch eine Bilddividiereinheit 18 ersetzt ist. Anders gesagt, kann das in der Fig. 5 darge­ stellte Transmissionselektronenmikroskop-System im Vergleich mit dem in Fig. 1 dargestellten System mit stark vereinfach­ tem Aufbau realisiert werden, da für die arithmetische Bild­ verarbeitung nur eine Bilddividierverarbeitung verwendet wird.

Übrigens wurde von O. L. Krivanek,, A. J. Gubbens, M. Kund­ mann und G. C. Carpenter: Proc. 51st Annual Meeting of the Microscopy Society of America, 586-587 (1993) eine Anord­ nung beschrieben, bei der eine Division zur arithmetischen Bildverarbeitung verwendet wird. Gemäß diesem bekannten Ver­ fahren werden zwei Vollbilder energetisch gefilterter Bilder verwendet, wobei ein Energiefenster in einem Bereich errich­ tet wird, der unmittelbar dem Bereich mit Kernenergieverlu­ sten vorangeht, um dadurch den Einfluß eines Kernverlusts des Stroms zu unterdrücken.

Gemäß den Lehren der Erfindung, wie sie beim vorliegenden Ausführungsbeispiel realisiert sind, werden die obenangege­ benen Bilder mittels einer Bildaufnahmevorrichtung in einen Computer eingegeben. Unter Verwendung der Eigenschaft, daß in einem Bereich, der kein interessierendes Element enthält, die Intensität des einen Bilds gleichmäßig in bezug auf die Intensität des anderen Bilds abnimmt, wohingegen in einem Bereich, der interessierende Elemente enthält, die Intensi­ tät des ersteren abhängig von der Dichte oder Konzentration der betreffenden Elemente variiert, wird das Intensitätsver­ hältnis zwischen den in den zwei Vollbildspeichern abgespei­ cherten Bildern als Video- oder Bildsignal auf Pixelbasis hergeleitet, wodurch das Intensitätsverhältnis zwischen den mehreren energetisch gefilterten Bildern für verschiedene Energien als Funktion der verstreichenden Zeit angezeigt werden kann.

Genauer gesagt, entspricht, wenn das Energieverlustbild für δE bis δE + ΔE in den Vollbildspeicher 11a eingegeben wird und das Energieverlustbild für δE-ΔE bis δE in den Voll­ bildspeicher 11b eingegeben wird, das erstere dem in der Fig. 6C dargestellten Bild A′, während das letztere dem in der Fig. 6B dargestellten Bild B′ entspricht. In diesem Fall ist das von der arithmetischen Bildverarbeitungseinheit 14 ausgegebene Divisionsbild (A′/B′) dergestalt, wie es in der Fig. 6D dargestellt ist, das einem zweidimensionale Karten­ bild interessierender Elemente entspricht, aus dem die Hin­ tergrundintensität beseitigt ist.

Durch periodisches Ausführen der vorstehend beschriebenen Bearbeitung für jeden der Vollbildspeicher können die Inten­ sitätsverhältnisse zwischen den beiden Bildern im zeitlichen Verlauf erhalten werden. Demgemäß kann die Karte oder Ver­ teilung interessierender Elemente leicht sogar für eine Pro­ be klargestellt werden, bei der sich die Elementeverteilung als Funktion der Zeit ändert oder deren Funktion sich zeit­ lich ändert.

Wie es aus der Fig. 2 ersichtlich ist, werden im Verlauf der Zeit die alle 4/30 Sekunde erhaltenen Bilder angezeigt, je­ doch kann das Zeitintervall für die Anzeige so eingestellt werden, daß ein Bild alle Sekunde oder alle zwei Sekunden ersetzt wird. In diesem Fall werden die erhaltenen Bilder intermittierend auf Vollbildbasis angezeigt. Jedoch können Bilder einer Probe, bei der sich die Elementeverteilung kon­ tinuierlich mit der Zeit ändert oder deren Form sich konti­ nuierlich ändert oder die sich bewegt, leicht erfaßt werden, wodurch im zeitlichen Verlauf eine zweidimensionale Vertei­ lung interessierender Elemente erhalten werden kann, die eine Hintergrundkorrektur erfahren hat.

Wie es aus der vorstehenden Beschreibung ersichtlich ist, kann ein Bild der zweidimensionalen Verteilung interessie­ render Elemente, das hinsichtlich der Hintergrundintensität korrigiert wurde, im zeitlichen Verlauf erhalten werden.

Claims (8)

1. Transmissionselektronenmikroskop-System mit

• - einer Elektronenkanone (2);
• - einem Linsensystem (3) für den bestrahlenden Elektronen­ strahl, um eine Probe mit dem von der Elektronenkanone emit­ tierten Elektronenstrahl zu bestrahlen;
• - einem Linsensystem (5) zum Erzeugen eines Bilds von Elek­ tronen, die durch die Probe gelaufen sind;
• - einem Energiefilter (6) zum spektralen Ausfiltern von bei der Durchstrahlung durch die Probe erzeugten Elektronen­ strahlen abhängig von deren Energien;
• - einer Einrichtung (17) zum Auswählen nur eines Elektronen­ strahls mit spezieller Energie aus den Elektronenstrahlen, wie von der spektralen Filterung herrührend; und
• - einer Bildaufnahmeeinrichtung (8) zum Aufnehmen eines durch den ausgewählten Elektronenstrahl erzeugten Bilds;
  gekennzeichnet durch
• - mehrere Vollbildspeicher (11a, 11b) zum Abspeichern des durch die Bildaufnahmeeinrichtung aufgenommenen ausgewählten Bilds;
• - eine Vollbildspeicher-Auswahleinrichtung (10) zum periodi­ schen Auswählen der Vollbildspeicher (11) zum Einspeichern eines durch die Bildaufnahmeeinrichtung aufgenommenen jewei­ ligen Bilds in den jeweils ausgewählten Vollbildspeicher;
• - eine Einrichtung (13) zum Ändern der Beschleunigungsspan­ nung des Elektronenstrahls synchron mit der Auswahl des Vollbildspeichers (11) durch die Vollbildspeicher-Auswahl­ einrichtung (10); und
• - eine Einrichtung (14) zum Vergleichen und arithmetischen Verarbeiten der in zweien der Vollbildspeicher eingespei­ cherten Bilder auf Pixelbasis, um dadurch entsprechende Bildsignale als Funktion der Zeit aus zugeben oder um ein entsprechendes Bildsignal aus zugeben.

2. Transmissionselektronenmikroskop-System nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine Einrichtung (12) an der Ein­ gangs- oder Ausgangsseite mindestens eines der mehreren Vollbildspeicher (11a, 11b), um die Intensität des Bilds mit einem vorgegebenen, konstanten Verhältnis zu modulieren.

3. Transmissionselektronenmikroskop-System nach Anspruch 2, gekennzeichnet durch eine Einrichtung (14) zum Ausgeben eines Signals als Bildsignal, das die Differenz zwischen der Intensität des durch die Einrichtung (12) modulierten Bilds und des Bilds angibt, das in einem anderen der mehreren Vollbildspeicher (11) abgespeichert ist.

4. Transmissionselektronenmikroskop-System nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das durch die Vergleichs- und arithmetische Verarbeitung hergeleitete Bildsignal als Ergebnis einer Divisionsverarbeitung erzeugt wird, die mit den Bildsignalen auf Pixelbasis ausgeführt wird.

5. Transmissionselektronenmikroskop-System nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß das durch die Vergleichs- und arithmetische Verarbeitung erhaltene Bild­ signal einer zweidimensionalen Verteilungskarte interessie­ render Elemente entspricht, aus der die Hintergrundintensi­ tät beseitigt ist.

6. Verfahren zum Untersuchen der Verteilung interessieren­ der Elemente in einer Probe unter Verwendung eines Transmis­ sionselektronenmikroskop-Systems, gekennzeichnet durch die folgenden Schritte:

• - einen ersten Schritt des spektralen Abtrennens von durch eine untersuchte Probe hindurchgestrahlten Elektronenstrah­ len zum Erfassen eines energetisch ausgewählten Bilds, das durch einen Elektronenstrahl mit einer zweiten Energie er­ zeugt wird, die von einer ersten Energie verschieden ist, die auf einem Energieverlust beruht, der der Kernverlust­ energie interessierender Elemente entspricht, um dadurch das energetisch ausgewählte Bild in einen ersten Vollbildspei­ cher einzuspeichern;
• - einen zweiten Schritt des spektralen Abtrennens von durch die Probe hindurchgestrahlten Elektronenstrahlen zum Aufneh­ men eines energetisch ausgewählten Bilds, wie es durch einen Elektronenstrahl mit einer dritten Energie erzeugt wird, der eine Energiedifferenz zur zweiten Energie aufweist, wobei diese Differenz der Differenz zwischen der ersten und der zweiten Energie entspricht, um dadurch das durch den Elek­ tronenstrahl mit der dritten Energie erzeugte Bild nach gleichmäßiger Abschwächung der Bildintensität auf Pixelbasis in einen zweiten Vollbildspeicher einzuspeichern;
• - einen dritten Schritt des Ermittelns der Differenz der zwischen dem in den ersten Vollbildspeicher eingespeicherten gefilterten Bild und dem in den zweiten Vollbildspeicher eingespeicherten gefilterten Bild auf Pixelbasis, um dadurch die Differenz als Bildsignal an eine Bildanzeigeeinrichtung aus zugeben;
• - einen vierten Schritt des Einstellens des Bildintensitäts- Abschwächungsverhältnisses im zweiten Schritt in solcher Weise, daß der Kontrast des auf der Bildanzeigeeinrichtung im dritten Schritt angezeigten Bilds verschwindet;
• - einen fünften Schritt des spektralen Abtrennens von durch die Probe hindurchgestrahlten Elektronenstrahlen, um eine Abbildung eines energetisch ausgewählten Bilds, wie durch den Elektronenstrahl mit der ersten Energie erzeugt, auf zu­ nehmen, um dadurch das energetisch ausgewählte Bild in den ersten Vollbildspeicher einzuspeichern;
• - einen sechsten Schritt des spektralen Abtrennens der durch die Probe hindurchgestrahlten Elektronenstrahlen, um eine Abbildung eines energetisch ausgewählten Bilds, wie durch den Elektronenstrahl mit der zweiten Energie erzeugt, aufzu­ nehmen, um dadurch dieses energetisch ausgewählte Bild in den zweiten Vollbildspeicher einzuspeichern, während die Bildintensität desselben gleichmäßig auf Pixelbasis mittels des im vierten Schritt bestimmten Abschwächungsverhältnisses abgeschwächt wird; und
• - einen siebten Schritt des Ermittelns der Differenz zwi­ schen dem im ersten Vollbildspeicher im fünften Schritt ab­ gespeicherten Bilds und des im zweiten Vollbildspeicher im sechsten Schritt abgespeicherten Bilds, um dadurch ein Si­ gnal als Bildsignal an die Bildanzeigeeinrichtung auszuge­ ben, das diese Differenz anzeigt;
• - wobei die energetisch ausgewählten Bilder mit der ersten bzw. zweiten Energie im fünften und sechsten Schritt dadurch erzeugt werden, daß die Elektronenstrahl-Beschleunigungs­ spannung entsprechend geändert wird; und
• - wobei eine Karte der zweidimensionalen Verteilung der in­ teressierenden Elemente mit beseitigter Hintergrundintensi­ tät dadurch erhalten wird, daß der fünfte bis siebte Schritt wiederholt ausgeführt werden.

7. Verfahren zum Untersuchen der Verteilung interessieren­ der Elemente in einer Probe unter Verwendung eines Transmis­ sionselektronenmikroskop-Systems, gekennzeichnet durch die folgenden Schritte:

• - einen ersten Schritt des spektralen Abtrennens von durch eine untersuchte Probe hindurchgestrahlten Elektronenstrah­ len zum Erfassen eines energetisch ausgewählten Bilds, das durch einen Elektronenstrahl mit einer zweiten Energie er­ zeugt wird, die von einer ersten Energie verschieden ist, die auf einem Energieverlust beruht, der der Kernverlust­ energie interessierender Elemente entspricht, um dadurch das energetisch ausgewählte Bild in einen ersten Vollbildspei­ cher einzuspeichern;
• - einen zweiten Schritt des spektralen Abtrennens von durch die Probe hindurchgestrahlten Elektronenstrahlen zum Aufneh­ men eines energetisch ausgewählten Bilds, wie es durch einen Elektronenstrahl mit einer dritten Energie erzeugt wird, der eine Energiedifferenz zur zweiten Energie aufweist, wobei diese Differenz der Differenz zwischen der ersten und der zweiten Energie entspricht, um dadurch das durch den Elek­ tronenstrahl mit der dritten Energie erzeugte Bild in einen zweiten Vollbildspeicher einzuspeichern;
• - einen dritten Schritt des Abschwächens der Intensität des in den zweiten Vollbildspeicher eingespeicherten, energe­ tisch ausgewählten Bilds auf Pixelbasis und des Ermittelns der Differenz der zwischen dem in den ersten Vollbildspei­ cher eingespeicherten gefilterten Bild und dem in den zwei­ ten Vollbildspeicher eingespeicherten gefilterten Bild auf Pixelbasis, um dadurch die Differenz als Bildsignal an eine Bildanzeigeeinrichtung aus zugeben;
• - einen vierten Schritt des Einstellens des Bildintensitäts- Abschwächungsverhältnisses im zweiten Schritt in solcher Weise, daß der Kontrast des auf der Bildanzeigeeinrichtung im dritten Schritt angezeigten Bilds verschwindet;
• - einen fünften Schritt des spektralen Abtrennens von durch die Probe hindurchgestrahlten Elektronenstrahlen, um eine Abbildung eines energetisch ausgewählten Bilds, wie durch den Elektronenstrahl mit der ersten Energie erzeugt, aufzu­ nehmen, um dadurch das gefilterte Bild in den ersten Voll­ bildspeicher einzuspeichern;
• - einen sechsten Schritt des spektralen Abtrennens der durch die Probe hindurchgestrahlten Elektronenstrahlen, um eine Abbildung eines energetisch ausgewählten Bilds, wie durch den Elektronenstrahl mit der zweiten Energie erzeugt, aufzu­ nehmen, um dadurch dieses energetisch ausgewählte Bild in den zweiten Vollbildspeicher einzuspeichern; und
• - einen siebten Schritt des Ermittelns der Differenz zwi­ schen dem im fünften Schritt in den ersten Vollbildspeicher eingespeicherten Bild und dem im sechsten Schritt in den zweiten Vollbildspeicher eingespeicherten Bild, das mit dem im vierten Schritt eingestellten Abschwächungsverhältnis abgeschwächt ist, um dadurch als Bildsignal ein Signal an die Bildanzeigeeinrichtung auszugeben, das diese Differenz anzeigt;
• - wobei die energetisch ausgewählten Bilder mit der ersten bzw. zweiten Energie im fünften und sechsten Schritt dadurch erzeugt werden, daß die Elektronenstrahl-Beschleunigungs­ spannung entsprechend geändert wird; und
• - wobei eine Karte der zweidimensionalen Verteilung der in­ teressierenden Elemente mit beseitigter Hintergrundintensi­ tät dadurch erhalten wird, daß der fünfte bis siebte Schritt wiederholt ausgeführt werden.

8. Verfahren zum Untersuchen der Verteilung interessieren­ der Elemente in einer Probe unter Verwendung eines Transmis­ sionselektronenmikroskop-Systems, gekennzeichnet durch die folgenden Schritte:

• - einen ersten Schritt mit einem Ablauf zum spektralen Ab­ trennen von durch eine untersuchte Probe hindurchgestrahlten Elektronenstrahlen zum Aufnehmen eines energetisch ausge­ wählten Bilds, das durch einen Elektronenstrahl mit einer zweiten Energie erzeugt wird, die von einer ersten Energie abweicht, nach einem Energieverlust, der der Kernverlust­ energie interessierender Elemente entspricht, um dadurch das energetisch ausgewählte Bild in einen ersten Vollbildspei­ cher einzuspeichern, und einem zweiten Ablauf zum spektralen Abtrennen von durch die Probe hindurchgelaufenen Elektronen­ strahlen, um eine Abbildung eines energetisch ausgewählten Bilds aufzunehmen, das durch den Elektronenstrahl mit der ersten Energie erzeugt wurde, um dadurch dieses energetisch ausgewählte Bild in einen zweiten Vollbildspeicher einzu­ speichern; und
• - einen zweiten Schritt des Teilens der Intensitäten des in den ersten Vollbildspeicher eingespeicherten Bilds und des in den zweiten Vollbildspeicher eingespeicherten Bilds auf Pixelbasis, um dadurch an die Bildanzeigeeinrichtung als Bildsignal ein Signal auszugeben, das das Divisionsergebnis anzeigt;
• - wobei eine Karte mit zweidimensionaler Verteilung inter­ essierender Elemente, aus der Hintergrundintensität besei­ tigt ist, dadurch erhalten wird, daß der erste und der zwei­ te Schritt wiederholt ausgeführt werden.