DE2117062C3 - Belichtungsmesser für Elektronenmikroskope - Google Patents

Description

F i g. 1 vereinfacht eine Stelleinrichtung für einen

30 Metallschirm und dessen elektrische Verbindung mit einer Meßeinrichtung außerhalb eines Mikroskops,

F i g. 2 ein Blockschaltbild der verwendeten Meß-

Die Erfindung betrifft einen Belichtungsmesser für einrichtung zusammen mit einem Spannungs-Zeit-Elektronenmikroskope mit fotografischer Bildauf- Umsetzer und

zeichnung zur Messung der von der Fotoplatte emp- 35 F i g. 3 ein genauer ausgeführtes Ausführungsbcifangenen Energiemenge, um die optimale Beiich- spiel der Anordnung von F i g. 2.
tungszeit der Fotoplatte zu bestimmen, mit einem F i g. 1 stellt einen Schnitt durch eine Beobach-Elektronen auffangenden Metallschirm, der gegen tungskammer 2 eines Elektronenmikroskops dar, wo-Erde isoliert und zwischen einerseits einer Abschirm- bei der Schnitt senkrecht zur Richtung des Elektrostellung im Elektronenstrahl, in der er den gesamten 40 nenstrahls und etwas oberhalb der Auflage der Foto-Elektronenstrahl auffängt, und andererseits einer ab- platte verläuft. Die Beobachtungskammer 2 ist mit gedunkelten Stellung, in der er den gesamten Elek- Vakuum beaufschlagt. Es ist ein Metallschirm 3 vortronenstrahl durchläßt, durch Verschwenken um handen, der in einer ebenfalls metallischen Halteeinen Zapfen bewegbar ist, der in seiner Abschirm- rung 4 gehaltert und über ein Isolierstück S an einem stellung in der Bildebene angeordnet und das Ver- 45 Hebel 6 befestigt ist, der mit einem Zapfen 7 verbunschlußorgan einer fotografischen Kammer ist, mit den ist, der eine Wand 1 der Beobachtungskammer 2 einem an den Metallschirm mit Hilfe eines langen durchsetzt. Ein Handgriff 8 ist am anderen Ende des Leiterdrahtes angeschlossenen Widerstand und mit Zapfens 7, außerhalb der Wand 1 der Beobachtungseiner mit den Klemmen des Widerstandes verbünde- kammer 2, befestigt und erlaubt ein Verschwenken nen Meßeinrichtung zur Messung des Stromes, den 50 des Metallschirms 3 um den Zapfen 7. Die Lagerung der Metallschirm empfängt und der durch den des Zapfens 7 in der Wand 1 hat verschiedene an sich Widerstand fließt. bekannte Abdichtungen, die nicht abgebildet sind.

Es ist bereits ein Belichtungsmesser für Elektro- Die Halterung4 hat einen Vorsprung 10, zwischen nenmikroskope mit fotografischer Bildaufzeichnung dem und einem Isolierglied 12, das bei 13 in der zur Messung der von der Fotoplatte empfangenen 55 Wand 1 befestigt ist, ein Leiterdraht 11 gespannt ist. Energiemenge, um die optimale Belichtungszeit der Der Leiterdraht 11 befindet sich genau auf der Achse Fotoplatte zu bestimmen, bekannt (Kolloid-Zeit- des Zapfens 7. Der Leiterdraht 11 ist elektrisch schrift, Bd. 109, 1944, Heft 2, S. 152 bis 156). Dieser durch das Isolierglied 12 hindurch nach außen zu Belichtungsmesser weist einen Elektronen auffangen- einem äußeren Leiter 14 geführt. Ein Doppelkonden Metallschirm auf, der gegen Erde isoliert und 60 taktgeber 15 ist außerhalb der Wand 1 befestigt und zwischen einerseits einer Abschirmstellung im Elek- in bestimmten Stellungen durch eine Nase 16 des tronenstrahl, in der er den gesamten Elektronenstrahl Handgriffs 8 betätigbar. Ein geerdetes Abschirmrohr auffängt, und andererseits einer abgedunkelten Stel- 18 umgibt koaxial den Leiterdraht 11.
lung, in der er den gesamten Elektronenstrahl durch- In der in Fig. 1 abgebildeten Stellung deckt der läßt, durch Verschwenken um einen Zapfen beweg- 65 Metallschirm 3 die Fotoplatte ab, und der Elektrobar ist. Der Metallschirm ist in der Bildebene an- nenstrahl des Mikroskops erzeugt auf dem Metallgeordnet und bildet das Verschlußorgan einer foto- schirm 3 ein Elektronenbild, das sichtbar gemacht grafischen Kammer. Ein Widerstand ist mit Hilfe werden kann. Wenn das erzeugte Bild zur Belichtung

2 U7Q62

der Fotoplatte dienen soll, genügt es, den Handgriffe Transistor gebildet, während das Relais 3t einfach

xu bedienen, um den Metallschirm 3 um 90° um den eine Anzeigeleuchte ist Die Bezugsspaimung des

Zapfen 7 in eine Stellung parallel zum Elektronen- Vergleichers 23 wird über ein Potentiometer 38 era-

strahl zu verschwenken, der dann die Fotoplatte be- gestellt. Die Anzeigeleuchte 24 wird vom Ausgang

lichtet, die durch das Verschwenken des Metall- 5 des Vergleichers 23 Ober einen Transistor 39 ange-

schirms 3 freigelegt worden ist steuert.

Es versteht sich, öaß durch den eben beschriebe- Während des Beobacbtungszeitintervalls, das einer nen Voigang die Lage des Leiterdrahts 11 im Ab- Aufnahme vorangeht, ist der Metallschirm 3 auf die schirmrohr 18 in keiner Weise verändert wird. Fotoplatte geklappt In dieser Stellung ist der Kon-Außerdera erlaubt der beschriebene Aufbau, den w takt 15 ο offen, und der Transistor 25 läßt den Kon-Leiterdraht 11 lang genug vorzusehen, damit er nur densator 26 auf die Ausgangsspannung des Verstärerae schwache Torsion erfährt, ohne daß seine Kapa- kers 21 sich aufladen, die momentan die Helligkeit zität relativ zum Abschmnrohr 18 geändert wird. des erzeugten Buds charakterisiert Wenn der Bedie-

In Fi g. 2 ist wieder die Verbindtingsleitung 14 zu ner eine Aufnahme einleiten will, verschwenkt er den sehen, die den Metallschirm 3 mit einem Widerstand 15 Metallschirm 3 mittels des Handgriffs 8, so daß der 20 verbindet Der vom Metallschirm 3 empfangene Kontakt 15 a geschlossen und der Transistor 25 ge-Elektronenstrom, der proportional zu seiner Be- sperrt wird. Die Ladung des Kondensators 26, die leuchtung ist, fließt durch den Widerstand 20 und er- sich jetzt nicht mehr ändern kann, verkörpert also zeugt an dessen Anschlüssen eine Spannung, die die Helligkeit des Bilds im Zeitpunkt der Aufnahme, ebenfalls proportional der Beleuchtung des Metall- ao so daß eine Speicherwirkuiig erzielt wird. Die Beweschirms3 ist. Diese Spannung wird .n den Eingang gung des Handgriffs 8 zum Hochklappen des Metalleines Verstärkers 21 mit sehr großer Eingangsimpe- schirms3 öffnet gleichzeitig den Kontakt 156, was die danz eingespeist, die größenordnungsmäßig minde- Integration der im Kondensator 26 gespeicherten stens zehnmal größer als der Widerstandswert des Spannung veranlaßt. Die Ausgangsspannung des InWiderstands 20 ist. Die Ausgangsspannung des Ver- 15 tegrationsverstärkers 27 wächst gleichmäßig in Abstärkers 21 gelangt gleichzeitig in ein Galvanometer hängigkeit von der Zeit bis zu dem Zeitpunkt an, wo 22, das eine direkte Anzeige des Belpuchtungswertes sie eine Bezugsspannung erreicht, die in Abhängiggibt, einen Vergleicher23, der mit einer Bezugsspan- keit von der Empfindlichkeit der Fotoplatte durch nung beaufschlagt ist und eine Anzeigelampe 24 er- den Umschalter 29 eingestellt worden ist. Wenn die regt, sowie in einen Analogschalter 25, der eine im 30 integrierte Spannung den durch den Umschalter 29 folgenden beschriebene Einrichtung steuert. bestimmten Pegel erreicht, kippt der Vergleicher 28

Der Analogschalter 25 legt die Ausgangsspannung um und steuert den Transistor 30 an, der die Anzeides Verstärkers 21 an einem Analogspeicher 26 an, geleuchte 31 aufleuchten läßt. Beim hier gezeigten der seinerseits mit einem Integrierer 27 verbunden vereinfachten Schaltbild signalisiert die Anzeigeist. Das Betätigen des Integrierens 27 findet in 35 leuchte 31 dem Bediener das Ende der Aufnahme. Abhängigkeit vom zweiten Kontakt 15 statt, der Es versteht sich, daß der Transistor 30 auch irgenddurch Bewegung des Handgriffs 8 betätigt wird. ein anderes Relais steuern kann, das automatisch am Das Ausgangssignal des Integrierers 27 wird in einen Ende der Aufnahme betätigt wird.
Vergleicher 28 eingespeist. Der Vergleicher 28 emp- Der Vergleicher 23, dem der Transistor 39 nachfängt auch eine veränderliche Bezugsspannung, die in 40 geschaltet ist, zeigt über die Anzeigeleuchte 24 eine Abhängigkeit von der Empfindlichkeit der verwende- eventuelle Überladung an, wenn z. B. die Beleuchten Fotoplatte durch einen Umschalter 29 festgelegt tung und damit die Ausgangsspannung des Vcrstärwird. Das Ausgangssignal des Vergleichers 28 steuert kers 2i einem störungsfreien Betrieb des Belichüber einen Verstärker 30 ein Relais 31, das die Be- tungsmessers abträglich ist. Die Bezugsspannung des lichtung der Fotoplatte durch den Elektronenstrahl 45 Vergleichers 23 wird durch das Potentiometer 38 beendet. Gegebenenfalls kann das Releis 31 in an eingestellt.

sich bekannter Weise z. B. das Verschwenken des Der beschriebene Belichtungsmesser kann auch

Metallschirms 3 in eine Verschlußstellung bewirken vollkommen manuell betätigt verwendet werden. In

oder das Zwischenschieben einer Blende oder ein diesem Fall wählt der Bediener die Belichtungszeit in

»magnetisches« Ablenken des Elektronenstrahls. Das so Abhängigkeit von der Anzeige des Galvanometers

Relais 31 kann gleichfalls einen Schallsignalge- 22, dessen Ausschlag der Belichtung proportional ist.

ber oder eine Lichtquelle ansteuern, um das Ende Es sind verschiedene Abwandlungen der hier ge-

der Aufnahme zu signalisieren. zeigten Auoführungsbeispiele im Rahmen der Erfin-

Gemäß der konkreten Ausführung von F i g. 3 be- dung möglich. Insbesondere kann man einen Anastimmen Widerstände 34 und 35 die Verstärkung des 55 log-Digital-Umsetzer am Ausgang des Verstärkers 21 Verstärkers 21. Der Analogschal tcr 25 ist durch vorsehen und anschließend die Information in Digieinen Feldeffekttransistor gebildet, der durch öffnen talform verwenden, was die Genauigkeit erhöht. Man eines Kontakts 15 α leitend gemacht wird. Der Ana- kann auch die Ausgangsspannung des Integrierers logspeicher 26 ist ein Kondensator. Der Integrierer mit einer gespeicherten Spannung vergleichen oder 27 hat eine Kapazität 36, die sich über einen Kontakt 60 die Empfindlichkeit mittels eines Potentiometers 15 b entlädt. Der Verstärker 30 ist hier durch einen speichern.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (1)

1. eines langen Leiterdrahtes an den Metallschirm ange-

   Patentanspruch· schlossen. Mit den Klemmen des Widerstandes ist

   ^F schließlich eine Meßeinrichtung zwr Messung des

   Belichtungsmesser für Elektronenmikroskope Stromes verbunden, den der Metallschirm empfangt

   mit fotografischer Bildaufzeichnung zur Messung 5 und der durch den Widerstana nieot.

   der von der Fotoplatte empfangenen Energie- Bei dem bekannten Beucbtungsmes »rverUuh der

   menge, um die opümale Belichtungszeit der Fo- Leiterdraht freu Jede Bewegung des Metallscbirmes

   toplatte zu bestimmen, mit einem Elektronen auf- bewirkt somit eine Bewegung des Leiterdrahtes, der

   fangenden Metallschirm, der gegen Erde isoliert damit seine Kapazität verändert, was wiederum zu

   und zwischen einerseits einer Abscnirrastellung « weniger genauen Messungen führt, da die durch die

   im Elektronenstrahl, in der er den gesaraten Meßeinrichtung gemessenen elektrischen Ladungen

   Elektronenstrahl auffängt, und andererseits einer fast immer sehr gering sind.

   abgedunkelten Stellung, in der er den gesamten Es ist daher Aufgabe der vorliegend Erfindung,

   Elektronenstrahl durchläßt, durch Verschwenken einen Belichtungsmesser der eingangs gegebenen Art

   um einen Zapfen bewegbar ist, der in seiner Ab- 15 anzugeben, bei dem der Leiterdraht so angeordnet

   schirmstellung in der Bildebene angeordnet und ist, daß durch ihn die Meßergebmsse nicht beeinflußt

   das Verschlußorgan einer fotografischen Kammer werden-

   ist, mit einem an den Metallschirm mit Hilfe Diese Aufgabe wird erfindungsgemats dadurch ge-

   eines lau^n Leiterdrahtes angeschlossenen löst, daß der lange Leiterdraht genau mit der Achse

   Widerstand und mit einer mit den Klemmen des ao des Zapfens des Metallschirmes fluchtet.

   Widerstandes verbundenen Meßeinrichtung zur Damit ist sichergestellt, daß der Leiterdraht seine

   Messung des Stromes, den der Metallschirm emp- Lage nicht verändert, wenn der Metallschirm bewegt

   fängt und der durch den Widerstand fließt, d a - wird. Weiterhin erfährt der Leiterdraht nur eine

   durch gekennzeichnet, daß der lange schwache Torsion, da er lang ausgebildet ist. Der er-

   Leiterdraht (11) genau mit der Achse des Zap- 25 findungsgemäße Belichtungsmesser ermöglicht so bei

   fens (7) des Metallschirmes (3) fluchtet. einem einfachen Aufbau sehr genaue Messungen.

   Die Erfindung wird an Hand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigt