DE19636613A1 - Anlage zur Herstellung von Röntgenbeugungsaufnahmen mit einem großem Ausschnitt aus dem Reflexsystem - Google Patents

Anlage zur Herstellung von Röntgenbeugungsaufnahmen mit einem großem Ausschnitt aus dem Reflexsystem

Info

Publication number
DE19636613A1
DE19636613A1 DE1996136613 DE19636613A DE19636613A1 DE 19636613 A1 DE19636613 A1 DE 19636613A1 DE 1996136613 DE1996136613 DE 1996136613 DE 19636613 A DE19636613 A DE 19636613A DE 19636613 A1 DE19636613 A1 DE 19636613A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
ray diffraction
large section
producing
plant
reflex system
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
DE1996136613
Other languages
English (en)
Inventor
Dietmar Dr Ing Wuensche
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Individual
Original Assignee
Individual
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Individual filed Critical Individual
Priority to DE1996136613 priority Critical patent/DE19636613A1/de
Publication of DE19636613A1 publication Critical patent/DE19636613A1/de
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N23/00—Investigating or analysing materials by the use of wave or particle radiation, e.g. X-rays or neutrons, not covered by groups G01N3/00 – G01N17/00, G01N21/00 or G01N22/00
    • G01N23/22—Investigating or analysing materials by the use of wave or particle radiation, e.g. X-rays or neutrons, not covered by groups G01N3/00 – G01N17/00, G01N21/00 or G01N22/00 by measuring secondary emission from the material
    • G01N23/225—Investigating or analysing materials by the use of wave or particle radiation, e.g. X-rays or neutrons, not covered by groups G01N3/00 – G01N17/00, G01N21/00 or G01N22/00 by measuring secondary emission from the material using electron or ion
    • G01N23/2251—Investigating or analysing materials by the use of wave or particle radiation, e.g. X-rays or neutrons, not covered by groups G01N3/00 – G01N17/00, G01N21/00 or G01N22/00 by measuring secondary emission from the material using electron or ion using incident electron beams, e.g. scanning electron microscopy [SEM]
    • G01N23/2254—Measuring cathodoluminescence
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N23/00—Investigating or analysing materials by the use of wave or particle radiation, e.g. X-rays or neutrons, not covered by groups G01N3/00 – G01N17/00, G01N21/00 or G01N22/00
    • G01N23/22—Investigating or analysing materials by the use of wave or particle radiation, e.g. X-rays or neutrons, not covered by groups G01N3/00 – G01N17/00, G01N21/00 or G01N22/00 by measuring secondary emission from the material
    • G01N23/225—Investigating or analysing materials by the use of wave or particle radiation, e.g. X-rays or neutrons, not covered by groups G01N3/00 – G01N17/00, G01N21/00 or G01N22/00 by measuring secondary emission from the material using electron or ion
    • G—PHYSICS
    • G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03B—APPARATUS OR ARRANGEMENTS FOR TAKING PHOTOGRAPHS OR FOR PROJECTING OR VIEWING THEM; APPARATUS OR ARRANGEMENTS EMPLOYING ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ACCESSORIES THEREFOR
    • G03B42/00—Obtaining records using waves other than optical waves; Visualisation of such records by using optical means
    • G03B42/02—Obtaining records using waves other than optical waves; Visualisation of such records by using optical means using X-rays

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Immunology (AREA)
  • Pathology (AREA)
  • Analysing Materials By The Use Of Radiation (AREA)

Description

Bei Anlagen zur Röntgenbeugung mit Elektronenstrahlanregung existiert das Problem, daß auf­ grund von Platzverhältnissen nur ein sehr kleiner Ausschnitt aus dem gesamten Reflexsystem auf dem Film abgebildet werden kann. Ursachen hierfür sind beispielsweise die geringe Brennweite der Objektivlinse und der daraus resultierende schmale Spalt bzw. der kleine Winkel des Öff­ nungskegels, kleine Durchbrüche bzw. Meßfenster in der Probenkammer sowie der Platzbedarf weiterer Baugruppen und Sensoren. Dadurch sind diese Beugungsaufnahmen sehr schwer und manchmal gar nicht auswertbar.
Erfindungsgemäß wird das Problem dadurch gelöst, daß zwischen der Objektivlinse der Elektro­ nenkanone und der Probe der Elektronenstrahl magnetisch oder elektrostatisch so abgelenkt wird, daß die Beugungsreflexe nicht nur durch einen schmalen Spalt oder kleinen Kegel, son­ dern durch einen Kegel mit einem großen Öffnungswinkel austreten können (Abb. 1).
Die magnetische Ablenkung kann durch ein Spulensystem erfolgen.
Die elektrostatische Ablenkung kann auf verschiedene Weise realisiert werden:
  • - Der Elektronenstrahl wird durch ein negativ geladenes, gebogenes Röhrchen abgelenkt und auf die Probe geleitet. Diese Variante ist sowohl für das Kosselverfahren, als auch z. B. beim Verschluß des Röhrchens mit einer Metallfolie für das Weitwinkelverfahren geeignet. Das Röhrchen wird allerdings als Schatten auf dem Film abgebildet. Dieser Schatten kann aber bei der Bildverarbeitung der digitalisierten Aufnahme "herausgerechnet" werden.
  • - Die Ablenkung des Elektronenstrahls kann auch mittels eines negativ geladenen "elektrischen Spiegels" bzw. einer Elektrode erfolgen. Eine Ablenkung mit einer positiv geladenen Elektrode ist prinzipiell auch möglich, aber meist weniger günstig.
Es ist vorteilhaft, als Elektronenquelle ein (umgebautes) Rasterelektronenmikroskop zu verwen­ den. Der Typ ist so zu wählen, daß die Brennweite der Objektivlinse möglichst groß ist. Das Rasterelektronenmikroskop gestattet die Beobachtung des zu untersuchenden Probengebietes und die exakte Ansteuerung des Elektronenstrahls auf das Ziel. Es ist möglich, daß infolge der Strahlablenkung des Bild des Rasterelektronenmikroskopes spiegelverkehrt erscheint. Gegebe­ nenfalls müßte dies per Computer korrigiert werden.
Eine Elektronenstrahl-Mikrosonde würde die physikalische Bestimmung der chemischen Zu­ sammensetzung der Probe im zu untersuchenden Probengebiet erlauben. Dies ist eine sehr sinn­ volle Ergänzung zur Elektronen- bzw. Röntgenbeugungsuntersuchung.
Mit weiteren Zusatzbaugruppen kann die Anlage für zusätzliche Aufgabenstellungen erweitert werden. Beispiele hierfür sind Hoch- und Tieftemperaturzusätze sowie ein Zusatz zum Aufbrin­ gen von mechanischen Spannungen während des Meßvorganges.
Bei geschickter Modifizierung, Umbau bzw. Ersatz des handelsüblichen Probenmanipulators sind Durchstrahlaufnahmen durch dünne Proben mit der ansonsten analogen Anlage möglich. In diesem Falle wird der Elektronenstrahl auf die Rückseite der Probe gelenkt.
Für Präzionsmessungen ist meist die genaue Kenntnis der Lage des Brennfleckes in Bezug zum Film erforderlich. Mit geeigneten Meßeinrichtungen, z. B. Abbildung von Schatten einer Justier- und Meßeinrichtung auf dem Film, Laser-Meßsysteme, können diese Daten ermittelt werden.
Ausführungsbeispiel
Als Elektronenkanone dient ein Rasterelektronenmikroskop. Damit vom gleichen Probenort die chemische Zusammensetzung bestimmt werden kann, besitzt das Rasterelektronenmikroskop eine Elektronenstrahlmikrosonde.
Die handelsübliche Probenkammer wurde ersetzt durch eine Konstruktion, die seitwärts eine große Öffnung für den Anschluß der Kossel-Apparatur hat.
Der Probenmanipulator wurde so angeordnet, daß die Proben nach Ablenkung des Elektronen­ strahls von der Seite betrachtet werden können. Die Hauptbewegungsrichtungen des Probenma­ nipulators liegen demnach in einer Ebene, die parallel zur Filmebene liegt.
Die Ablenkung des Elektronenstrahls erfolgt durch ein Spulensystem. Als weitere Variante ist ein gebogenes, negativ geladenes Röhrchen einsetzbar, welches auch mit einer Folie verschlos­ sen sein kann.
Der Elektronenstrahl kann aus der Richtung des Filmes auf die Probe treffen, so daß Rückstrahl­ beugungsaufnahmen angefertigt werden können.
Der Elektronenstrahl kann durch Modifizierung der Probenhalterung bzw. Verschieben mittels Manipulator entlang der Normale zum Film auch von hinten auf die Probe gelenkt werden. Da­ mit können Durchstrahlbeugungsaufnahmen und röntgenschattenmikroskopische Untersuchun­ gen gemacht werden.
Der grundsätzliche Strahlverlauf sowie die Abnahme der Reflexe entsprechen der Abb. 1.
Der gewählte Ablenkungswinkel von 90 Grad ist nicht zwangsmäßig. Er kann auch anders aus­ gelegt werden. Im Ausführungsbeispiel war dieser Winkel optimal.
Die Platzverhältnisse in der Probenkammer erlauben den Einsatz kleiner Zusatzvorrichtungen für Untersuchungen bei hohen bzw. tiefen Temperaturen bzw. unter mechanischen Spannungen. Damit können nicht nur statische Untersuchungen in diesen Beanspruchungszuständen durchge­ führt werden, sondern auch Versuche, die den zeitabhängigen Verlauf von Prozessen zum Ge­ genstand haben, z. B. Diffusionsprozesse, Sinterprozesse, Rißwachstumsvorgänge, Spannungs­ abbau und Ausheilung von Gitterdefekten.

Claims (13)

1. Anlage zur Herstellung von Röntgenbeugungsaufnahmen mit einem großen Ausschnitt aus dem Reflexsystems, dadurch gekennzeichnet, daß der anregende Elektronenstrahl zwischen Objektivlinse der Elektronenkanone und der Probe magnetisch oder elektrosta­ tisch so abgelenkt wird, daß der nutzbare Austrittskegel (Öffnungswinkel) bzw. -spalt für die Beugungsreflexe erheblich vergrößert wird.
2. Anlage zur Herstellung von Röntgenbeugungsaufnahmen mit einem großen Ausschnitt aus dem Reflexsystems nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Elektronen­ strahl durch eine Spulenkonstruktion magnetisch abgelenkt wird.
3. Anlage zur Herstellung von Röntgenbeugungsaufnahmen mit einem großen Ausschnitt aus dem Reflexsystems nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Elektronen­ strahl durch ein gebogenes, elektrostatisch negativ geladenes Röhrchen abgelenkt wird.
4. Anlage zur Herstellung von Röntgenbeugungsaufnahmen mit einem großen Ausschnitt aus dem Reflexsystems nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Elektronen­ strahl durch einen negativ geladenen "elektrischen Spiegel" bzw. einer negativ oder positiv geladenen Elektrode abgelenkt wird.
5. Anlage zur Herstellung von Röntgenbeugungsaufnahmen mit einem großen Ausschnitt aus dem Reflexsystems nach Ansprüchen 1 und 2 bzw. 1 und 3 bzw. 1 und 4, dadurch gekennzeichnet, daß als Elektronenstrahlquelle ein Rasterelektronenmikroskop dient.
6. Anlage zur Herstellung von Röntgenbeugungsaufnahmen mit einem großen Ausschnitt aus dem Reflexsystems nach Ansprüchen 1, 5 und 2 bzw. 1, 5 und 3 bzw. 1, 5 und 4, da­ durch gekennzeichnet, daß das Rasterelektronenmikroskop eine Elektronenstahlmikro­ sonde (wellenlängen- oder/und energiedispersives System) hat.
7. Anlage zur Herstellung von Röntgenbeugungsaufnahmen mit einem großen Ausschnitt aus dem Reflexsystems nach Ansprüchen 1, 5 und 2 bzw. 1, 5 und 3 bzw. 1, 5 und 4, da­ durch gekennzeichnet, daß die Probenkammer, der Probenmanipulator und die Sensoren so umgestaltet bzw. angeordnet werden, daß durch einen großen freien Kegel oder Spalt die Beugungsreflexe austreten können.
8. Anlage zur Herstellung von Röntgenbeugungsaufnahmen mit einem großen Ausschnitt aus dem Reflexsystems nach Ansprüchen 1, 5 und 2 bzw. 1, 5 und 3 bzw. 1, 5 und 4, da­ durch gekennzeichnet, daß die eventuell durch die Ablenkeinrichtung entstehenden spie­ gelverkehrte Rasterbilder bzw. Rasteranalysen der Mikrosonde per Computer korrigiert werden.
9. Anlage zur Herstellung von Röntgenbeugungsaufnahmen mit einem großen Ausschnitt aus dem Reflexsystems nach Ansprüchen 1 und 2 bzw. 1 und 3 bzw. 1 und 4, dadurch gekennzeichnet, daß Schatten der Ablenkeinrichtung auf dem Film durch die Bildverar­ beitung der digitalisierten Beugungsaufnahme zum Verschwinden gebracht werden.
10. Anlage zur Herstellung von Röntgenbeugungsaufnahmen mit einem großen Ausschnitt aus dem Reflexsystems nach Ansprüchen 1, 5 und 2 bzw. 1, 5 und 3 bzw. 1, 5 und 4 bzw. nach Ansprüchen 1, 5, 6 und 2 bzw. 1, 5, 6 und 3 bzw. 1, 5, 6 und 4, dadurch gekenn­ zeichnet, daß Zusatzbaugruppen (Hoch- und Tieftemperaturzusatz, Zusatz zum Aufbrin­ gen von mechanischen Spannungen) spezielle Messungen während bzw. über die Zeit­ dauer dieser Beanspruchungen gestatten (Messung der Eigenschaften als Funktion von Beanspruchung der Probe und der Zeit).
11. Anlage zur Herstellung von Röntgenbeugungsaufnahmen mit einem großen Ausschnitt aus dem Reflexsystems nach Anspruch 1 bzw. 1 in Kombination mit weiteren Ansprü­ chen, dadurch gekennzeichnet, daß Beugungsaufnahmen in Rück- und Durchstrahlrich­ tung sowie röntgenschattenmikroskopische Aufnahmen in Durchstrahlrichtung herge­ stellt werden können. Beugung und Röntgenschattenmikroskopie in Durchstrahlrichtung können dabei mit einer gemeinsamen Aufnahme erfolgen.
12. Anlage zur Herstellung von Röntgenbeugungsaufnahmen mit einem großen Ausschnitt aus dem Reflexsystems nach Ansprüchen 1 und 3 bzw. 1 und 3 in Kombination mit weiteren Ansprüchen, dadurch gekennzeichnet, daß das Metallröhrchen an einem Ende mit einer dünnen Metallfolie verschlossen wurde. Das Material dieser Folie wird so ge­ wählt, daß Beugungsreflexe, z. B. Weitwinkelreflexe, Laue-Reflexe . . ., entstehen, indem die in der Folie erzeugte charakteristische Röntgenstrahlung im Probenmaterial gebeugt wird.
13. Anlage zur Herstellung von Röntgenbeugungsaufnahmen mit einem großen Ausschnitt aus dem Reflexsystems nach Anspruch 1 bzw. 1 in Kombination mit weiteren Ansprü­ chen, dadurch gekennzeichnet, daß ein Meß- bzw. Justiersystem die exakte Lage des Brennfleckes in Bezug zum Film ermittelt bzw. zur Ermittlung dient. Dies kann ein Meß- und Justiersystem sein, mit dessen Hilfe Schatten auf dem Film abgebildet werden. Durch Vermessung dieser Schatten können die gewünschten Daten berechnet werden. Dieses System kann ergänzt oder ersetzt werden durch eine optische Vermessung, z. B. mittels Laser.
DE1996136613 1996-09-10 1996-09-10 Anlage zur Herstellung von Röntgenbeugungsaufnahmen mit einem großem Ausschnitt aus dem Reflexsystem Withdrawn DE19636613A1 (de)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE1996136613 DE19636613A1 (de) 1996-09-10 1996-09-10 Anlage zur Herstellung von Röntgenbeugungsaufnahmen mit einem großem Ausschnitt aus dem Reflexsystem

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE1996136613 DE19636613A1 (de) 1996-09-10 1996-09-10 Anlage zur Herstellung von Röntgenbeugungsaufnahmen mit einem großem Ausschnitt aus dem Reflexsystem

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE19636613A1 true DE19636613A1 (de) 1998-03-12

Family

ID=7805076

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE1996136613 Withdrawn DE19636613A1 (de) 1996-09-10 1996-09-10 Anlage zur Herstellung von Röntgenbeugungsaufnahmen mit einem großem Ausschnitt aus dem Reflexsystem

Country Status (1)

Country Link
DE (1) DE19636613A1 (de)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE10118573C1 (de) * 2001-04-05 2002-11-21 Univ Dresden Tech Vorrichtung zur Anfertigung von Weitwinkel-Röntgen-Rückstrahlaufnahmen
WO2014044567A1 (de) * 2012-09-21 2014-03-27 Siemens Aktiengesellschaft Vorrichtung zur erzeugung von röntgenstrahlung

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE10118573C1 (de) * 2001-04-05 2002-11-21 Univ Dresden Tech Vorrichtung zur Anfertigung von Weitwinkel-Röntgen-Rückstrahlaufnahmen
WO2014044567A1 (de) * 2012-09-21 2014-03-27 Siemens Aktiengesellschaft Vorrichtung zur erzeugung von röntgenstrahlung

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE3885575T2 (de) Vorrichtung zur Analyse mittels Röntgenstrahlen.
DE69128104T2 (de) Elektronenmikroskop, Probenstellglied für ein Elektronenmikroskop und Verfahren zum Beobachten von mikroskopischen Bildern
DE2312507A1 (de) Geraet fuer roentgenbeugungsmessungen mittels weisser roentgenstrahlen
WO1995008174A1 (de) Phasenkontrast-röntgenmikroskop
DE102010032894A1 (de) Tem-Lamelle, Verfahren zu ihrer Herstellung und Vorrichtung zum Ausführen des Verfahrens
DE102010011898A1 (de) Inspektionssystem
DE102009001587A1 (de) Verfahren zur Einstellung eines Betriebsparameters eines Teilchenstrahlgeräts sowie Probenhalter zur Durchführung des Verfahrens
EP2976627B1 (de) Verfahren zur erzeugung von bilddaten eines objekts
Hillier et al. On the improvement of resolution in electron diffraction cameras
DE2748501C3 (de) Verfahren und Vorrichtung zur Erstellung von Texturtopogrammen
DE19647975C2 (de) Reflexionselektronenmikroskop
DE102013107736A1 (de) Röntgenprüfvorrichtung für die Materialprüfung und Verfahren zur Erzeugung hochaufgelöster Projektionen eines Prüflings mittels Röntgenstrahlen
DE112019007661T5 (de) Probenhalter, verfahren zum verwenden des probenhalters, vorsprungbetrags-einstellvorrichtung, vorsprungbetrags-einstellverfahren und ladungsträgerstrahlvorrichtung
DE102008008829B4 (de) Verfahren und Vorrichtung zur Registrierung von Realstruktur-Informationen in massiven Kristallkörpern mittels Röntgenstrahlung
DE102013102535A1 (de) Verbund-ladungspartikelstrahl-vorrichtung
DE19636613A1 (de) Anlage zur Herstellung von Röntgenbeugungsaufnahmen mit einem großem Ausschnitt aus dem Reflexsystem
DE3201889C2 (de)
EP3117448B1 (de) Vorrichtung für die korrelative raster-transmissionselektronenmikroskopie (stem) und lichtmikroskopie
DE4022904C2 (de) Verfahren zum Anbringen einer die Orientierung des Kristallgitters einer Kristallscheibe angebenden Markierung
DE2742264C3 (de) Verfahren zur Abbildung eines Objektes mit geringer Vergrößerung mittels eines Korpuskularstrahlgeräts, insbesondere eines Elektronen-Mikroskops und Korpuskularstrahlgerät zur Durchführung des Verfahrens
DE2740183A1 (de) Einrichtung zur fokussierung elektromagnetischer strahlung auf eine probe
EP0401658A1 (de) Rastertunnelmikroskop mit Einrichtungen zur Erfassung von von der Probe herkommender Elektronen
DE102020102314B4 (de) Objektaufnahmebehälter, Objekthaltesystem mit einem Objektaufnahmebehälter, Strahlgerät und Gerät mit einem Objektaufnahmebehälter oder einem Objekthaltesystem sowie Verfahren zum Untersuchen, Analysieren und/oder Bearbeiten eines Objekts
DE69003270T2 (de) Verfahren und Vorrichtung zur Prüfung der kristallographischen Qualität von Gegenständen mit einer Kristallstruktur durch Erregung von Kikuchi-Pseudolinien in einer Umgebungsatmosphäre.
DE1204350B (de) Elektronenmikroskop

Legal Events

Date Code Title Description
8139 Disposal/non-payment of the annual fee