DE2529735C3 - Korpuskularstrahlmikroskop, insbe- · sondere Elektronenmikroskop, mit Verstelleinrichtungen zur Änderung der Lage des abzubildenden Objekts und Verfahren zum Betrieb - Google Patents
Korpuskularstrahlmikroskop, insbe- · sondere Elektronenmikroskop, mit Verstelleinrichtungen zur Änderung der Lage des abzubildenden Objekts und Verfahren zum BetriebInfo
- Publication number
- DE2529735C3 DE2529735C3 DE2529735A DE2529735A DE2529735C3 DE 2529735 C3 DE2529735 C3 DE 2529735C3 DE 2529735 A DE2529735 A DE 2529735A DE 2529735 A DE2529735 A DE 2529735A DE 2529735 C3 DE2529735 C3 DE 2529735C3
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- image
- object image
- detector
- tube
- actual
- 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.)
- Expired
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 13
- 230000008859 change Effects 0.000 claims description 9
- 230000005855 radiation Effects 0.000 claims description 7
- 230000000149 penetrating effect Effects 0.000 claims description 4
- 230000008569 process Effects 0.000 claims description 4
- 239000000758 substrate Substances 0.000 claims description 4
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 claims description 2
- 230000015654 memory Effects 0.000 description 13
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 description 8
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 7
- 238000001000 micrograph Methods 0.000 description 6
- 230000001133 acceleration Effects 0.000 description 5
- 230000035945 sensitivity Effects 0.000 description 5
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 description 3
- 238000010894 electron beam technology Methods 0.000 description 3
- 230000005284 excitation Effects 0.000 description 3
- 239000000835 fiber Substances 0.000 description 3
- 230000006870 function Effects 0.000 description 3
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 2
- 239000011888 foil Substances 0.000 description 2
- 230000010354 integration Effects 0.000 description 2
- 239000011159 matrix material Substances 0.000 description 2
- 230000003068 static effect Effects 0.000 description 2
- 230000009471 action Effects 0.000 description 1
- 238000003384 imaging method Methods 0.000 description 1
- 238000013507 mapping Methods 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 238000012634 optical imaging Methods 0.000 description 1
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 1
- 239000002689 soil Substances 0.000 description 1
- 230000007704 transition Effects 0.000 description 1
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
- H01J37/00—Discharge tubes with provision for introducing objects or material to be exposed to the discharge, e.g. for the purpose of examination or processing thereof
- H01J37/02—Details
- H01J37/22—Optical, image processing or photographic arrangements associated with the tube
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
- H01J37/00—Discharge tubes with provision for introducing objects or material to be exposed to the discharge, e.g. for the purpose of examination or processing thereof
- H01J37/26—Electron or ion microscopes; Electron or ion diffraction tubes
- H01J37/261—Details
- H01J37/265—Controlling the tube; circuit arrangements adapted to a particular application not otherwise provided, e.g. bright-field-dark-field illumination
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Analytical Chemistry (AREA)
- Image-Pickup Tubes, Image-Amplification Tubes, And Storage Tubes (AREA)
- Image Analysis (AREA)
Description
Das Hauptpatent 24 41 288 befaßt sich mit einem Korpuskularstrahlmikroskop, insbesondere Elektronenmikroskop,
mit Verstelleinrichtungen zur Änderung der Lage des abzubildenden Objekts relativ zur Geräteachse
und/oder relativ zur gegenstandsseitigen Fokussierungsebene des Objektivs und/oder zur Änderung der
Lage des Objektbildes relativ zur Geräteachse und einer Einrichtung zur Regelung des Zustandes des Objektbildes,
deren auf die Verstelleinrichtung(en) einwirkende Stellgröße(n) aus einer Faltung des Ist-Objektbildes mit
einem gespeicherten Soll-Objektbild abgeleitet ist (sind).
Der Grundgedanke der Erfindung nach dem Hauptpatent besteht darin, das momentane Objektbild, das
sogenannte Ist-Objektbild, mit einem früheren Zustand seiner selbst, dem sogenannten Soll-Objektbild, zu
korrelieren. Dabei wird die Operation der Faltung aus Ist-Objektbild und dem gegenüber diesem um 180° um
eine Flächennormale gedrehten Soll-Objektbild durchgeführt Diese Operation bedeutet mathematisch die
Berechnung des Integrals ΡΆν
mit P11V = l\f(x,y)f'(x+u,y+ v)dxdy
Dabei ist /"das Ist-Objektbild und /'das Soll-Objektbild,
während u.vdie Abschnitte der Strecke in Richtung
anspricht, der größer als ut:r maximale Hclngkeus- uci" KööiuinaiciiächScn angibt, Um die das Suii-öbjcki-
bild gegenüber dem Ist-Objektbild verschoben ist Dieses Integral ist auch unter der Bezeichnung
Korrelationsintegral bekannt
Stimmen Ist- und Soll-Objektbild im wesentlichen
überein, so besitzt das Integral einen maximalen Wert Dieser Wert ist das sogenannte Korre'itionsmaximum.
Bei einem Ausführungsbeispiel der dem Hauptpatent zugrunde liegenden Erfindung ist (sind) die auf die
eingangs genannte(n) Verstelleinrichtung(en) einvrirkende(n) Ste'!größe(n) aus dem Korrelationsmaximum
abgeleitet Dieses ist beispielsweise lichtoptisch in einem Punkt eines flächenhaften Detektors gebildet
Das Ist-Objektbild beleuchtet das als Lichtrelais, z. B. als Fotoplatte, vorliegende Soll-Objektbild. Ist-Objektbild,
Soll-Objektbild und der Detektor sind längs einer optischen Achse mit festen Abständen voneinander
angeordnet; die Ebenen der beiden Bilder und des Detektors liegen senkrecht zu dieser Achse.
Liegen die Ursprünge beider Bilder in dei optischen Achse, so liegt das Korrelationsmaximum am Durchstoßpunkt
der optischen Achse durch die Detektorfläche. Ist nun das Ist-Objektbild senkrecht zur optischen
Achse verschoben, so befindet sich auch das Korrelationsmaximum außerhalb der optischen Achse. Die
Lage des Korrelationsmaximums auf dem flächenhaften Detektor ist ein M.iß für die Verschiebung des
Ist-Objektbildes gegenüber dem Soll-Objektbild.
Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die auf die genannten Verstelleinrichtungen
einwirkenden Verstellgrößen direkt aus dem Momeitanwert
des genannten Korrelationsintegrals abzuleiten. Die Lösung dieser Aufgabe besteht erfindungsgemäß
darin, daß das Ist-Objektbild unmittelbar auf dem Soll-Objektbild abgebildet ist.
Die Erfindung geht dabei von der Tatsache aus, daß nicht nur die Lage des Korrelationsmaximums, sondern
auch der Momentanwert des Korrelationsintegrals ein Maß für die Verschiebung des Ist-Objektbildes relativ
zum Soll-Objektbild ist.
Das Korrelationsintegral aus Ist- und Soll-Objektbild kann in verschiedener Weise berechnet sein. So ist es
möglich, ein Strahlungsemittierendes Ist-Objektbild und ein auf ein strahlungsdurchlässiges Substrat aufgebrachtes
Soll-Objektbild sowie einen Detektor zur Bestimmung des gesamten, das Soll-Objektbild durchsetzenden
Strahlung vorzusehen. Die mit dem Detektor gemessene Strahlungsmenge ist dem Korrelationsintegral
direkt proportional.
Der Detektor kann gemäß einer Ausgestaltung der Erfindung ein flächenhafter Detektor sein, dessen
Fläche mindestens gleich der der Bilder ist. Es ist aber auch möglich, einen annähernd punktförmigen Detektor
vorzusehen, auf den durch geeignete Mittel die das Soll-Objektbild durchsetzende Strahlung konzentriert
ist.
Das Ist-Objektbild kann auf dem Soll-Objektbild elektronenoptisch abgebildet sein. In diesem Fall kann
mit Vorteil eine an sich bekannte elektronenoptische Bildkorrelationsröhre Verwendung finden (vgl. Prospekt
der Firma ITT, »See Saw Image Correlation Tubes«, August 1974). Diese Röhre besitzt ein
Speichernetz sowie eine Fotokathode. Auf das Netz ist das Soll-Objektbild, auf die Fotokathode das Ist-Objektbild
aufgeprägt
In dem zuletzt genannten Fall einer elekixonenoptischen
Bildung des Korrelationsintegrals kann es weiter vorteilhaft sein, die elektronenoptische Elildkorrela-•
inncrÄKro mit Δ V\lonl^r»-»jt ioln in EVvrrrt i/An A Klenlfcm i_
len oder -platten zur Verschiebung des Ist-Objektbildes um definierte Beträge zu versehen. Auf diese Weise ist
es möglich, den Maximalwert des Korrelationsintegrals, das erwähnte Korrelationsmaximum, festzustellen.
Man kann zeigen, daß das Korrelationsmaximum dann vorliegt wenn die willkürliche Verschiebung des Ist-Objektbildes (durch die Ablenkmittel) entgegengesetzt gleich der vorgegebenen Verschiebung des Ist-Objektbildes gegenüber dem Soll-Objektbild ist
Man kann zeigen, daß das Korrelationsmaximum dann vorliegt wenn die willkürliche Verschiebung des Ist-Objektbildes (durch die Ablenkmittel) entgegengesetzt gleich der vorgegebenen Verschiebung des Ist-Objektbildes gegenüber dem Soll-Objektbild ist
Die soeben beschriebene Anordnung mit Bildkorrelationsröhre kann nach dem Prinzip gestaltet werden, das
dem obengenannten Ausführungsbeispiel des Hauptpatentes zugrunde liegt Dazu ist das Ausgangssignal des
Detektors, der die gesamte, das Soll-Objektbild durchsetzende Strahlung aufnimmt, als Helltastsignal
auf eine Fernsehröhre gegeben, deren Elektronenstrahl entsprechend der willkürlichen Auslenkung des Ist-Objektbildes
gesteuert ist. Auf dem Fernsehschirm entsteht ein Bild mit einem definierten Helligkeitsmaximum;
dieses Maximum entspricht dem Korrelationsmaximum. Durch einen geeigneten Detektor, z. B. eine Detektormatrix
lichtempfindlicher Elemente vor dem Fernsehschirm, ist es dann möglich, die Lage dieses Helligkeitsmaximums auf dem Fernsehschirm festzustellen und
daraus das Stellsignal abzuleiten.
Eine Alternative zu der soeben genannten Anordnung aus Fernsehröhre und Detektormatrix zur
Bestimmung des Maximums des Korrelationsintegrals ist durch eine elektronische Schaltung gegeben. In diese
sind als Eingangswerte die Momentanwerte der willkürlichen Verschiebung des Ist-Objektbildes sowie
das Ausgangssignal des Detektors gegeben, der die das Soll-Objektbild durchsetzende Strahlung mißt. Die
Ausgangswerte dieser Schaltung sind die Koordinaten, bei denen das Ausgangssignal des Detektors einen
maximalen Wert besitzt.
Statt der vorstehend erläuterten elektronenoptischen Abbildung des Ist-Objektbildes auf dem Soll-Objek tbild
kann diese Abbildung auch auf lichtoptischetn Wege vorgenommen werden. In diesem Fall kann das
Ist-Objektbild lichtemittierend und das Substrat eine lichtdurchlässige Folie, z. B. eine Fotoplatte, sein. Es ist
weiter möglich, das Ist-Objektbild auf dem Bildschirm einer Bildverstärkerröhre zu erzeugen.
Die Bildverstärkerröhre kann ferner mit Mitteln zur Verschiebung des Ist-Objektbildes um definierte Beträge
versehen sein. Als geeignete Mittel hierzu kommen beispielsweise magnetische Ablenkspuien oder statische
Ablenkplatten im Strahlengang der Bildspeicherröhre in Frage. Auch hier ist es möglich, zur Bestimmung des
Korrelationsmaximums das Ausgangssignal des Detektors, der die Lichtmenge hinter dem Soll-Objektbild
bestimmt, auf eine Fernsehröhre zu geben und diese in der gleichen Weise, wie oben beschrieben, zu steuern.
Der Wert des Korrelationsintegrals kann nach einer vorhergehenden Manipulation der beiden Bilder in
besonders einfacher Weise bestimmt werden; diese Manipulation besteht darin, die Helligkeitswerte des !stund
des Soll-Objektbildes auf zwei Werte (O, 1) zu reduzieren. In diesem Fall liefern nur die Punkte x,y
einen Beitrag zum Korrelationsintegral, in denen die Funktionen f(x, y) (Ist-Objektbild) und f'(x,y) (SoII-ObjeMbild)
den Wert 1 besitzen. Alle anderen Punkte ergeben keinen Beitrag zum Korrelationsintegral.
Es ist dann möglich, die Berechnung des Integrals durch eine Summation von Ist- und Soll-Objektbild zu
simulieren. Vergleicht man nämlich die bei der Roriv>riniinn A oc Intonralc mAnli^kAn U/ortt» /4ac
Integranden
O · 0 = 0;0
1 =0; 1 · 0 = 0 und 11 = 1
mil dem Ergebnis der Summe der Faktoren f(x, y) und
f'(x, y)aes Integranden
= 0;0+l = l; 1+0=1 und 1 + 1.
0 + 0 =
= 2,
so erkennt man, daß dem für die Integration allein maßgebenden Integranden 11 ein Summenwert (2)
entspricht, der sich von den entsprechenden Summen- ,0
werten der anderen Werte des Integranden unterscheidet.
Die in der beschriebenen Weise modifizierten Bilder können nun auf einem flächenhaften Detektor zur
Deckung gebracht werden. Sieht man beispielsweise als Detektor die lichtempfindliche Fläche einer Bildaufnahmeröhre
vor, die nur auf einen Helligkeitswert anspricht, der größer als der maximale Helligkeitswert
(1) eines Bildes ist, sokannderWertdes Korrelationsintegrals
in besonders einfacher Weise angegebenen Jo
werden. Er ist nämlich dem Ausgangssignal der Bildaufnahmeröhre proportional.
Eine Variante der soeben beschriebenen Möglichkeit, das Korrelationsintegral durch eine Summation der
beiden Bilder zu bestimmen, läßt sich aus folgender Überlegung ableiten:
Reduziert man die beiden Bilder wieder auf zwei Helligkeitswerte (0, 1), dreht sie im Kontrast um und
bringt die so modifizierten Bilder auf einem flächenhaften Detektor zur Deckung, so ist das Korrelationsintegral
in diesem Fall der Anzahl der Punkte des Detektors direkt proportional, in denen der Helligkeitswert 0
vorliegt. Diese Anzahl ist gleich der Differenz aus der Gesamtzahl der Punkte des Detektors und der Anzahl
der Punkte, in denen ein Helligkeitswert von 1 oder 2 gegeben ist.
In diesem Fall kann das Korrelationsintegral mit Hilfe eines Detektors bestimmt werden, der eine Sättigungscharakteristik aufweist, wobei Sättigung ab einem
Helligkeitswert eintritt, der gleich dem maximalen Helligkeitswert (1) eines Bildes ist. Dem Korrelationsintegrai
entspricht in diesem FaIi der Unterschied zweier Helligkeitswerte der gesamten Detektorfläche. Der eine
Wert ist dabei die Helligkeit der Detektorfläche in dem Fall, daß in allen Punkten eine Helligkeit von 1 oder 2,
d. h. Sättigung, vorliegt. Der andere Wert ist der momentane Helügkeitswertder Detektorfläche.
Als Detektoren mit einer Sättigungscharakteristik der soeben genannten Art können beispielsweise eine
Fluoreszenzfolie oder die lichtempfindliche Fläche einer Bildaufnahmeröhre verwendet sein. Die Helligkeit der
Fluoreszenzfolie kann auf verschiedene Weise gemessen werden. So ist es möglich, den Detektor optisch an
die Lichteintrittsfläche einer Bildaufnahmeröhre anzukoppeln, die kein von den beiden Bildern unmittelbar
ausgehendes Licht empfängt. Ferner ist es z. B. möglich, dem Detektor im Strahlengang ein erstes Filter
vorangehen und ein zweites Filter nachfolgen zu lassen. Das erste Filter absorbiert dabei das innerhalb des
Fluoreszenzbereiches der Folie gelegene Licht, während
das zweite Filter nur das innerhalb des Fluoreszenzbereiches der Folie gelegene Licht durchläßt.
In den Figuren sind Ausführungsbeispiele der Erfindung dargestellt.
Es zeigt
F i g. 1 eine Anordnung zur Korrektur des Bildes eines Elektronenmikroskops, bei der eine elektronenoptische
Korrelationsröhre zur Bestimmung des Korrelationsintegrals aus 1st- und Soll-Objektbild vorgesehen
ist,
F i g. 2 eine Alternative zu der Anordnung von F i g. 1,
F i g. 3 eine Schaltung zur Bestimmung der Lage des Maximums des Korrelationsintegrals,
F i g. 4 eine Anordnung, bei der das Korrelationsintegral lichtoptisch bestimmt ist,
F i [T. 5 eine Anordnung, bei der das Korrelationsintegral über eine Summation des Ist- und des Soil-Objektbildes
durchgeführt ist,
Fig.6 eine Skizze zur Verdeutlichung des der Anordnung von F i g. 5 zugrunde liegenden Prinzips,
F i g. 7 eine Bildaufnahmeröhre zur Durchführung des anhand von F i g. 5 beschriebenen Verfahrens,
F i g. 8 eine Alternative zu der Anordnung nach Fig. 7,
F i g. 9 eine weitere Anordnung zur Durchführung des anhand von F i g. 5 beschriebenen Verfahrens.
In Fig. 1 ist ein elektronenoptischer Computer 1 zur Bestimmung der Bilddrift eines Elektronenmikroskops 2
dargestellt. Das Elektronenmikroskop 2 weist eine Elektronenquelle 3, Kondensorlinsen 4, 5 zur Bestrahlung
des zu untersuchenden Objektes 6, eine Objektivlinse 7, eine Zwischenlinse 8 und eine Projektorlinse 9
auf. Diese erzeugt in der Bildebene 10 des Mikroskops 2 ein Bild des Objektes 6. Ein Teil 11 dieses Bildes soll auf
einer Fotoplatte 12 aufgenommen werden.
Neben der Fotoplatte 12 ist ein Aufsichtleuchtschirm 43 angeordnet, auf dem ein weiterer Teil 15 des
Mikroskopbildes erzeugt ist. Das durch einen Pfeil 48 symbolisierte Mikroskopbild 15 ist durch ein Lichtfenster
44 des Mikroskops 2 hindurch und über einen Spiegel 45 von einer Linse 46 in einer Ebene P
entworfen (Pfeil 48').
Da bei einer Drift des gesamten in der Bildebene 10 des Mikroskops 2 erzeugten Bildes die beiden Teilbilder
11, 15 in gleicher Weise verschoben werden, ist es möglich, die Büdruhe des Teilbildes 11 während der
Belichtung der Fotoplatte 12 mittels des Teilbildes.15 zu
bestimmen. Diese Bestimmung erfolgt dadurch, daß das Teiibiid 15 mit einem früheren Zustand seiner selbst
korreliert wird. Die hierzu vorgesehene Bildung des Korrelationsintegrals wird mittels der elektronenoptischen
Bildkorrelationsröhre K durchgeführt.
Es sei zunächst der Aufbau und die Wirkungsweise der Bildkorrelationsröhre K erläutert. Die Röhre K
weist eine Fotokathode 120, ein Beschleunigungsgitter 121, ein Kollektorgitter 122, ein Speichernetz 123 und
einen Sekundärelektronenvervielfacher 124 auf. Sie ist von einer zylinderförmigen Fokussierspule 125 umgeben,
die die von jedem Punkt der Fotokathode 120 ausgehenden Elektronen auf einem entsprechenden
Punkt des Speichernetzes 123 fokussieren.
Die Fotokathode 120 ist in die Ebene PgelegL Das aul
ihr erzeugte Licht-Eingangsbild wird in ein elektronenoptisches Bild umgewandelt. Die aus der Fotokathode
120 austretenden Elektronen werden durch das Beschleunigungsgitter 121 abgesaugt, treten durch
dieses hindurch und laufen achsparallel zum Speicher netz 123. Dieses besteht z. B. aus einem metallischer
Trägernetz (z. B. aus feinstem Draht), auf das ein« Schicht hochohmigen Materials aufgebracht ist.
Die elektronenoptische Bildkorrelationsröhre A besitzt die Betriebsarten Speichern, Löschen und Lesen
In der Betriebsart Speichern ist zwischen der Fotoka
thode 120 und dem Speichernetz 123 eine positive Spannung in der Größenordnung 500 V gelegt. Von der
Fotoelektronen werden auf der Oberfläche des Speichernetzes 123 Sekundärelektronen erzeugt, die
vom Kollektorgitter 122 aufgesaugt werden. Die Oberfläche des Speichernetzes 123 wird dadurch positiv
aufgeladen, und zwar örtlich verschieden stark, je nach Anzahl der auftreffenden Fotoelektronen. Das Eingangsbild
wird damit auf dem Speichernetz 123 als Ladungsverteilung abgespeichert.
Diese gespeicherte Information kann wieder gelöscht werden (Betriebsart Löschen), wenn zwischen der
Fotokathode 120 und dem Speichergitter 123 eine positive Spannung von einigen Volt (z. B. 10 V) gelegt
wird. Die Energie der Fotoelektronen reicht dann nicht aus, um Sekundärelektronen zu erzeugen; die gesamte
Oberfläche des Speichernetzes 123 wird gleichmäßig auf das Potential der Fotokathode aufgeladen.
In der Betriebsart Lesen ist zwischen der Fotokathode
120 und dem Speichernetz 123 eine negative Spannung von einigen Volt (z.B. — 5 V) gelegt. Das
Speichernetz 123 ist dann für Elektronen teilweise durchlässig, und zwar um so mehr, je positiver seine
Oberfläche aufgeladen ist. Das Speichernetz 123 ist also für die Fotoelektronen örtlich verschiedenen transparent,
entsprechend der gespeicherten Ladungsverteilung. Die Ladungsverteilung auf der Oberfläche des
Speichernetzes 123 ändert sich bei dieser Betriebsart nicht, da die Oberfläche negativ gegenüber der
Fotokathode 120 ist und damit keine Fotoelektronen auf ihr landen können.
Mit der Bildkorrelationsröhre K wird nun das Korrelationsintegral aus Ist- und Soll-Objektbild auf
folgende Weise berechnet:
Es wird zunächst ein erstes Objektbild, das »Soll-Objektbild«,
auf dem Speichernetz 123 erzeugt; die Röhre K arbeitet dazu nach der Betriebsart Speichern. Danach
wird das Objektbild zu einem späteren Zeitpunkt, das »Ist-Objektbild«, auf die Fotokathode 120 abgebildet. In
der Betriebsart Lesen wird die hinter der Fotokathode 120 entstehende Elektronenverteilung magnetisch auf
das Speichernetz 123 fokussiert. Da das Speichernetz 123 entsprechend dem gespeicherten Soll-Objektbild
für Elektronen örtlich verschieden durchlässig ist, ergibt sich hinter diesem Netz ein Elektronenfluß, der dem
Korrelationsintegral der beiden Bilder entspricht.
Die durch das Speichernetz 123 hindurchtretenden Elektronen werden vom Sekundärelektronenvervielfacher
124 gesammelt und verstärkt. Am Ausgang 129 der Röhre ergibt sich ein Signal, das proportional dem
Korrelationsintegral aus Ist- und Soll-Objektbild ist.
Zur Bestimmung des Maximums des Korrelationsintegrals und damit der Verschiebung des Ist-Objektivbildes
relativ zum Soll-Objektivbild sind Zusatzeinrichtungen vorgesehen. Diese bestehen zum einen aus zwei
Ablenkspulenpaaren 126, 126', die sattelförmig auf den Hals der Bildkorrelationsröhre K aufgebracht sind und
die senkrecht zueinander und senkrecht zur Achse der Röhre wirken; die Ablenkspulenpaare ermöglichen eine
Verschiebung des gesamten, durch die Fotokathode 120
in ein elektronenoptisches Bild umgewandelten Eingangsbildes der Röhre K in zwei zueinander senkrechte
Richtungen. Ferner ist eine Fernsehröhre 131 vorgesehen, die stark vereinfacht dargestellt ist. Sie weist eine
Elektronenquelle 130, ein Steuergitter 132 sowie senkrecht zueinander wirkende Ablenkspulenpaare 133,
133' auf.
Die Ablenkspulenpaare 126, 126' und 133, 133' sind synchron durch einen Rastergenerator G erregt. Dieser
besteht aus Sägezahngeneratoren 134, 134' zur Horizontal- und Vertikalablenkung des Ist-Objektbildes bzw.
des Elektronenstrahls 135 der Fernsehröhre 131. Das Ausgangssignal der Bildkorrelationsröhre K ist auf das
Steuergitter 132 der Fernsehröhre 131 gegeben.
Lenkt man das von der Fotokathode 120 ausgehende Ist-Objektbild gegenüber dem dem Speichergitter 123
aufgeprägten Soll-Objektbild durch den Rastergenerator G aus, so erzeugt der Elektronenstrahl auf dem
Schirm 136 der Fernsehröhre 131 ein Bild, das einen
ίο Punkt extremer Helligkeit aufweist. Die Lage dieses
Punktes ist ein Maß für die Drift des Ist-Objektbildes relativ zum Soll-Objektbild; die Helligkeit des Punktes
wiederum entspricht dem Wert des Maximums des Korrelationsintegrals, dem Korrelationsmaximum.
Nimmt man die Steuerung der Ablenkspulen 133,133'
der Fernsehröhre 131 in der Weise vor, daß das Korrelationsmaximum bei nicht gedriftetem Ist-Objektbild
in der Mitte 190 des Fernsehschirmes 136 liegt, so ist die Abweichung des in der vorbeschriebenen Weise
festgestellten Korrelationsmaximums 191 von der Mitte des Fernsehschirmes der Drift des Ist-Objektbildes
direkt proportional.
Die Bestimmung der Lage des Korrelationsmaximums kann durch einen ortsempfindlichen Flächendetektor,
z. B. durch ein andeutungsweise dargestelltes Detektorflächenmuster lichtelektrischer Elemente (Fotodioden)
25, vorgenommen werden. Die Fotodioden befinden sich in einer Ebene D unmittelbar vor dem
Fernsehschirm 136.
Die Fotodioden 25 sind mit Servo-Einrichtungen 26 verbunden, mit denen sich die Drift des Mikroskopbildes
korrigieren läßt. Diese Korrektur kann über mit den Servo-Einrichtungen 26 verbundene Verstelleinrichtungen
27 durch Änderung der Lage des Objektes 6 relativ zur Achse 28 des Mikroskops 2 und/oder relativ zur
gegenstandsseitigen Fokussierungsebene der Objektivlinse 7 und/oder durch Änderung der Lage des
Objektbildes relativ zur Geräteachse 28 vorgenommen werden.
In der Figur ist gezeigt, wie eine Verstelleinrichtung zur Durchführung der zuletzt genannten Änderung
beschaffen sein kann. Die Änderung erfolgt durch nicht dargestellte Spannungsquellen, die von den Servo-Einrichtungen
26 gesteuert sind und die zwei im rechten Winkel zueinander angeordnete Ablenkspulenpaare 29,
30 entsprechend der erforderlichen Lageänderung des Mikroskopbildes erregen. Damit ist durch Ablenkung
des abbildenden Strahlenbündels eine Feinverschiebung des Bildes zur Korrektur kleiner Driften möglich.
In F i g. 1 ist ferner eine Einrichtung 31 zur Änderung der Lage des Objektes 6 relativ zur Mikroskopachse 28
andeutungsweise dargestellt. Die Einrichtung 31 besteht aus vier Stößeln 32 bis 35, die eine Verschiebung des
Objektes 6 in den beiden zur Geräteachse 28 senkrechten Richtungen ermöglichen. Da es sich bei
einer derartigen Verschiebung um eine mechanische und daher relativ ungenaue Änderung handelt, wird man
in der Regel eine Verschiebung des Objektes 6 nur im
Falle großer Driften des Mikroskopbildes vornehmen; kleinere Driften hingegen lassen sich, wie bereits
erwähnt, aber die Spulenpaare 29,30 korrigieren.
Eine Lageänderung des Objektes 6 relativ zur gegenstandsseitigen Fokussierungsebene des Elektronenmikroskops 2 kann entweder durch Änderung der
fts Erregung der Objektivlinse 7 oder durch mechanisches
Heben oder Senken des Objektes in Richtung der Geräteachse 28 — eine dazu dienende Lifteinrichtung
ist in der Figur nicht dargestellt — ausgeführt werden.
Das in F i g. 1 gezeigte Ausführungsbeispiel kann in verschiedener Weise abgewandelt werden. So ist es
beispielsweise möglich, anstelle der Lichtoptik (Teile 44, 45, 46) eine Bildverstärkerröhre zur Erzeugung des
Eingangsbildes der Korrelationsröhre K vorzusehen. Dazu kann beispielsweise das Teilbild 15 auf einem
Durchsichtleuchtschirm anstelle des Aufsichtsleuchtschirmes 43 erzeugt sein, an den eine Faseroptik 14
angeschlossen ist. Diese überträgt das Teilbild 15 auf die Fotokathode der Bildverstärkerröhre. Diese erzeugt
dann das Teilbild 15 auf ihrem Bildschirm, der in der Ebene ^angeordnet ist.
Weiter ist es möglich, anstelle der Lichtoptik eine Bildspeicherröhre vorzusehen, die ein stationäres Bild
auf ihrem Leuchtschirm erzeugt. Mit dieser Röhre ist es möglich, das Ist-Objektbild in vorgegebenen zeitlichen
Abständen festzuhalten und das Maximum des Korrelationsintegrals aus Soll-Objektbild und dem jeweiligen
Ist-Objektbild zu bestimmen. Aus dem Vergleich der Lage der Korrelationsmaxima läßt sich auf die
momentane Drift des Mikroskopbildes schließen.
Ein zur Bildung des Korrelationsintegrals geeignetes stationäres Ist-Objektbild läßt sich auch noch auf andere
Weise, nämlich aus einem auf einer Fernsehröhre wiedergegebenen Bild erzeugen. Eine hierzu geeignete
Anordnung ist in F i g. 2 gezeigt.
Bei der in F i g. 2 gezeigten Anordnung ist das Teilbild 15, wie bereits erwähnt, auf einem Durchsichtleuchtschirm
erzeugt, der anstelle des Aufsichtleuchtschirmes 43 vorgesehen ist, und über eine Faseroptik 14 in eine
Fernseh-Kamera 16 gegeben (vgl. Fig. 1). Die Fernseh-Kamera
16 gibt das Bild 15 auf eine von ihr gesteuerte Fernsehröhre 17 (vgl. Wirklinie W/, das auf dem Schirm
21 der Fernsehröhre 17 vorliegende Bild ist durch eine Linse 138 optisch auf die Fotokathode 120 einer
Korrelationsröhre K' projiziert. Die Korrelationsröhre K' ist nun gegenüber der Korrelationsröhre K leicht
abgewandelt. Dabei sind Teile gleicher Funktion in beiden Korrelationsröhren mit gleichen Bezugszeichen
versehen. Die Korrelationsröhre K' besitzt zwischen dem Beschleunigungsgitter 121 und dem Speichernetz
123 ein weiteres Speicherneiz 123' und ein vor diesem liegendes weiteres Kollektorgitter 122'. Die Wirkungsweise
des Speichernetzes 123' und des Kollektorgitters 122' entspricht der des Speichernetzes 123 und des
Kollektorgitters 122.
Auch hier wird, wie im Falle der Korrelationsröhre K, zunächst das auf dem Fernsehschirm 21 wiedergegebene
Soll-Objektbild (Pfeil 22) dem Speichernetz 123 aufgeprägt. Anschließend daran wird das Ist-Objektbild
(Pfeil 23) über die Fernsehröhre 17 auf die Fotokathode 120 gegeben und auf dem Speichernetz 123' gespeichert.
Das Korrelationsintegral aus dem als elektronenoptisches, stationäres Bild vorliegenden Ist-Objektbild und
dem ebenfalls in dieser Form gegebenen Soll-Objektbild kann nun dadurch erzeugt werden, daß die Fotokathode
120 durch eine nicht dargestellte Lichtquelle flächenhaft gleichmäßig beleuchtet und in der Korrelationsröhre K'
die Betriebsart Lesen (entsprechend der Korrelationsröhre K) eingestellt wird. Am Ausgang 129 der
Korrelationsröhre K' ergibt sich wieder ein Signal, das dem Korrelationsintegral der beiden Bilder entspricht
Lenkt man nun die durch das Speichergitter 123' durchtretenden Elektronen durch die Ablenkspuienpaare
126, 126' entsprechend zur Bildkorrelationsröhre K aus und verarbeitet das Ausgangssignal der Bildkorrelationsröhre
K' entsprechend dem Ausführungsbeispiel von Fig. 1, so kann wieder das Korrelationsmaximum
bestimmt werden.
Das Korrelationsmaximum kann aber auch mit Hilfe einer elektronischen Schaltung gefunden werden. Eine
derartige Schaltung ist in F i g. 3 gezeigt.
Die Schaltung besteht aus Analogspeichern 150, 151, 152, einem Operationsverstärker 153 und einem
Schwellwertschalter 154, die in der dargestellten Weise geschaltet sind. Das Ausgangssignal der Korrelationsröhre
K bzw. /C'ist zum einen auf dem Eingang 153' des
Operationsverstärkers 153, zum anderen auf den Eingang 150' des Analogspeichers 150 gegeben. Der
Ausgang des Analogspeichers 150 ist mit dem zweiten Eingang 153" des Operationsverstärkers 153, die
Eingänge 15Γ und 152' der Analogspeicher 151 und 152 mit den Sägezahngeneratoren 134 und 134' des
Rastergenerators G verbunden.
Der Operationsverstärker 153 vergleicht die in Form einer Spannung vorliegende Ausgangsspannung der
Korrelationsröhre mit dem im Analogspeicher 150 enthaltenen Spannungswert. 1st die Ausgangsspannung
der Korrelationsröhre größer als der gespeicherte Spannungswert, so gibt der Operationsverstärker 153
ein Signal an den Schwellschalter 154 weiter. Dieser schaltet durch und liefert über eine Leitung 155
Speicheroefehle an die Analogspeicher 150,151 und 152.
Im Speicher 150 wird der aktuelle Wert der Ausgangsspannung der Korrelationsröhre gespeichert;
die Speicher 151 und 152 nehmen den Momentanwert der zugeordneten Sägezahngeneratoren 134 bzw. 134'
auf. Die im Speicher 150 enthaltene Spannung stellt das Referenzsignal für das nächste ankommende Ausgangssig.ial
der Korrelationsröhre dar.
Am Ende eines Bildzyklus, d. h. nach Ablauf der Eigenzeit des Zeilenvorr-hubgenerators 134', ist somit
die Position xo, JO des Autokorrelationsmaximums in
analoger Form in den Speichern 151 und 152 enthalten. Jede Abweichung der Position xo, ya von der im
driftfreien Fall vorliegenden kann über die Verstelleinrichtung 27 entsprechend F i g. 1 korrigiert werden.
Durch einen über eine Leitung 156 in den Analogspeicher 150 eingegebenen Löschimpuls kann
die Schaltung von F i g. 3 wieder auf ihre Ausgangsposition zurückgestellt werden. Der Löschimpuls annulliert
den Inhalt des Speichers 150. Im Anschluß daran kann das Korrelationsmaximum für ein anderes Soll-Objektbild
ausgewertet werden.
Fig.4 zeigt eine Anordnung, bei der das Korrelationsintegral
aus Soll- und Ist-Objektbild auf lichtoptischem Wege bestimmt ist. Sie besteht aus einer
Bildverstärkerröhre 140, deren Ausgangsbild über eine andeutungsweise dargestellte Lichtoptik (Linse 138') auf
eine Ebene Q projiziert ist. In dieser Ebene ist ein Flächendetektor 142 vorgesehen, der die gesamte in der
Ebene Q ankommende Strahlungsmenge bestimmt. Die Bildverstärkerröhre 140 besteht aus einer Fotokathode
143 mit nachgeschaltetem Beschleunigungsgitter 144, einer Fokussierspule 145 sowie sattelförmig auf den
Hals der Röhre aufgebrachten Ablenkspulenpaaren 146, 146'; diese wirken senkrecht zueinander und sind durch
einen Rastergenerator G gesteuert Der Generator G entspricht dem Rastergenerator von Fig. 1. Die
Ablenkspulenpaare 146, 146' ermöglichen eine Verschiebung des der Fotokathode 143 aufgeprägten und
durch diese in ein elektronenoptisches Bild umgewandelten Bildes.
Der Fotokathode 143 wird zunächst das Soll-Objektbild
(Pfeil 147) aufgeprägt; die Bildverstärkerröhre 140 erzeugt dieses Bild dann auf ihrem Leuchtschirm 141
(Pfeil 147'). Durch die Lichtoptik (138') wird das Soll-Objektbild (147') in die Ebene (^übertragen und auf
einer in dieser Ebene vorgesehenen Fotoplatte 149 als Positivbild gespeichert (Pfeil 147"). Anschließend daran
wird der Fotokathode 143 das Ist-Objektbild (Pfeil 148) als statisches Bild aufgeprägt und analog zum
Soll-Objektbild in die Ebene Q übertragen. Das Ist-Objektbild (Pfeil 148") beleuchtet das auf der
Fotoplatte 149 gespeicherte Soll-Objektbild 147"; am Ausgang des Detektors Ui2 entsteht ein Signal, das dem
Kcrrelationsmtegral der beiden Bilder proportional ist.
Erregt man nun die Ablenkspulenpaare 146, 146' durch die Sägezahngeneratoren 134, 134' des Rastergenerators G, so wird das Ist-Objektbild 148' auf dem
Leuchtschirm 141 der Bildwandlerröhre 140 um definierte Beträge verschoben. Das Korrelationsintegral
ergibt sich somit wieder als Funktion der willkürlichen Verschiebung des Ist-Objektbildes relativ
zum Soll-Objektbild. Das Ausgangssignal des Detektors 142 kann analog zu den Anordnungen der vorhergehenden
Fig. 1, 2 und 3 dazu benutzt werden, das Korrelationsmaximum und damit die vorgegebene
Verschiebung (= Drift) des Ist-Objektbildes relativ zum Soll-Objektbild zu bestimmen.
F i g. 5 zeigt eine Anordnung, die die Berechnung des Korrelationsintegrals durch eine Summation ermöglicht.
Sie ist schematisch gezeigt. Sie weist zwei Bildverstärkerröhren 160,161 auf, wobei auf der Röhre
160 das Ist-Objektbild 148 und auf der Röhre 161 das Soll-Objektbild 147 erzeugt ist. Durch zwei Linsen 162,
163 sind Ist- und Soll-Objektbild auf einem flächenhaften Detektor 164 zur Deckung gebracht, der die
gesamte auftreffende Lichtmenge bestimmt. Unter bestimmten Voraussetzungen ist das Ausgangssignal
des Detektors dem Korrelationsintegral proportional. Zur Erläuterung dieser Voraussetzungen sei F i g. 6
betrachtet.
Fig. 6 zeigt das Soll-Objektbild 147 und das Ist-Objektbild 148. Beide Bilder besitzen nur jeweils
zwei Helligkeitswerte 0 (schwarz) und 1 (weiß). Die schwarzen Flächen 165 der beiden Bilder sind
schraffiert; die weißen Flächen der beiden Bilder sind mit 166 bezeichnet. Das Ist-Objektbild 148 ist gegenüber
dem Soll-Objektbild 147 um eine Strecke St mit den Koordinaten xcyo verschoben.
Bringt man nun Ist- und Soll-Objektbild entsprechend
F i g. 5 zur Deckung, so entsteht ein Bild 167, das im unteren Teil von F i g. 6 wiedergegeben ist. Die
schwarzen Flächen 195 dieses Bildes sind wieder einfach schraffiert, während die Flächen 196 mit der maximalen
Helligkeit (1) eines Bildes wieder nicht schraffiert sind. Die Flächen 197 mit der Summe (2) der maximalen
Helligkeit (1) der Bilder 147, 148 sind durch eine Kreuzschraffur hervorgehoben.
Berechnet man das Faltungsintegral der Bilder 147 und 148, so erkennt man, daß lediglich die Flächen der
Bilder einen Beitrag zum Integral liefern, die den doppelt schraffierten Flächen 197 des Bildes 167 gleich
sind. Nur in diesen Flächen sind beide Faktoren des Integranden von Null verschieden, während sonst
mindestens ein Faktor des Integranden Null ist Der Wert des Korrelationsintegrals ist gleich dem Produkt
aus der Größe der doppelt schraffierten Flächen und dem Produkt der Helligkeiten in diesen Flächen. Dieses
Helligkeitsprodukt ist gleich 1 -1 = 1.
Betrachtet man nun die Helligkeit des Bildes 167, so erkennt man, daß die Helligkeit der kreuzschraffierten
Flächen 197 deutlich von der der übrigen Flächen abweicht. Diese Heiligkeit ist der Helligkeitssumme
1 + 1=2 proportional, während sie in den übrigen Flächen gleich dem Wert 0 (einfach schraffierte Flächen
195) bzw. 1 (nicht schraffierte Flächen 1%) ist. Daraus ergibt sich, daß das Korrelationsintegral der beiden
Schwarzweißbilder 147 und 148 auch mit Hilfe des Summenbildes 167 bestimmt werden kann. Das
Summenbild 167, das auf dem Detektor 164 von Fig. 5 vorliegt, besitzt in den doppelt schraffierten Flächen 197
ίο eine von der Umgebung abweichende Helligkeit.
Spricht der Detektor nun nur auf Helligkeiten an, die der Helligkeit der doppelt schraffierten Flächen gleich
sind, so ist damit das Ausgangssignal des Detektors dem Korrelationsintegral aus 1st- und Soll-Objektbild proportional.
Der Detektor muß eine in Fig. 7a gezeigte Charakteristik besitzen. Seine Empfindlichkeit Se
besitzt für Helligkeitswerte von 0 und 1 den Wert 0, während sie beim Helligkeitswert 2 eine Empfindlich-
keit Se ungleich 0, z.B. 1, aufweist. Der Übergang zwischen der Empfindlichkeit 0 und 1 kann stufenförmig
(Charakteristik 17Oa^ bzw. kontinuierlich von 0 auf 1 ansteigend (Charakteristik 170tysein.
Als geeigneter Detektor kommt beispielsweise eine Bildaufnahmeröhre in Frage, die in Fig. 7c gezeigt ist.
Die Bildaufnahmeröhre 172 besitzt eine Fotokathode 171, auf die das Summenbild 167 gegeben ist, ein
Beschleunigungsgitter 174, sowie einen integrierenden Detektor 173 für die auftreffenden Elektronen. Das
Beschleunigungsgitter 174 ist gegenüber der Fotokathode 171 mit einer geeigneten Vorspannung versehen.
Diese ist so gewählt, daß nur von den Stellen der Fotokathode Elektronen abgesaugt werden, die mit der
doppelten maximalen Helligkeit der Einzelbilder 147 und 148 beaufschlagt sind.
Eine weitere Möglichkeit, das Korrelationsintegral von Ist- und Soll-Objektbild aus der Überlagerung
beider Bilder zu bestimmen, ist im folgenden beschrieben. Zur Verdeutlichung des Prinzips sei wieder auf
F i g. 6 verwiesen.
Das Korrelationsintegral ist proportional der Größe der doppelt schraffierten Flächen 197 des Summenbildes
167. In diesen Flächen liegt die Helligkeit 2 vor. Kehrt man nun Ist- und Soll-Objektbild 147, 148 im
Kontrast um, d. h., die schraffierten Flächen 165 besitzen nun die Helligkeit 1 und die nichtschraffierten Flächen
166 die Helligkeit 0, so weist das Summenbild 167 in den kreuzschraffierten Flächen 197 die Helligkeit 0 auf. In
den übrigen Flächen besitzt sie dagegen den Wert 1 (nichtschraffierte Flächen 196) bzw. den Wert 2 (einfach
schraffierte Flächen 195). Sieht man nun einen integrierenden Detektor mit einer in Fig. 7b gezeigten
Charakteristik vor, so kann damit das Korrelationsintegral bestimmt werden.
Die Charakteristik von F i g. 7b stellt eine Sättigungscharakteristik dar; für den Helligkeitswert 0 liegt die
Empfindlichkeit 0 und für die Helligkeitswerte 1 und 2 eine von 0 verschiedene Empfindlichkeit, z. B. 1, vor.
Die in Fig.7b gezeigte Charakteristik kann wieder durch die Bildaufnahmeröhre 172 nach F i g. 7c realisiert werden. Dazu muß lediglich das Potential des Beschleunigungsgitters 174 so gewählt sein, daß von den Stellen der Fotokathode Elektronen abgesaugt werden, an denen eine von 0 verschiedene Helligkeit vorliegt Von den Stellen der Fotokathode mit Helligkeit 0 hingegen sollen keine Elektronen abgesaugt werden. Das Potential des Beschleunigungsgitters 174 ist ferner so gewählt daß von den Stellen der Fotokathode mit
Die in Fig.7b gezeigte Charakteristik kann wieder durch die Bildaufnahmeröhre 172 nach F i g. 7c realisiert werden. Dazu muß lediglich das Potential des Beschleunigungsgitters 174 so gewählt sein, daß von den Stellen der Fotokathode Elektronen abgesaugt werden, an denen eine von 0 verschiedene Helligkeit vorliegt Von den Stellen der Fotokathode mit Helligkeit 0 hingegen sollen keine Elektronen abgesaugt werden. Das Potential des Beschleunigungsgitters 174 ist ferner so gewählt daß von den Stellen der Fotokathode mit
einer Helligkeit ungleich O eine Zahl von Elektronen
abgesaugt wird, die unabhängig vom tatsächlichen Helligkeitswert ist
Das Korrelationsiruegral ergibt sich dann aus der
Differenz zweier Ausgangssignale des Detektors 173. Das eine Signal stellt dabei das Maximalsignal dar;
dieses ergibt sich dann, wenn in sämtlichen Punkten der Fotokathode 171 ein Helligkeitswert rngleich 0 vorliegt.
Das andere Signal ist das Signal, das sich bei der Belichtung der Fotokathode 171 mit dem Summenbild
der im Kontrast umgedrehten Soll- und Ist-Objektbilder ergibt.
Eine Alternative zu der in Fig.7c gezeigten
Bildaufnahmeröhre 172 mit der Charakteristik von Fig. 7b ist in Fig. 8 gezeigt In dieser Figur ist eine
Bildaufnahmeröhre 180 dargestellt, die in ihrem Aufbau der Bildaufnahmeröhre 172 von Fig.7c entspricht, die
aber über den gesamten Helligkeitsbereich des auf ihre Fotokathode 17Γ auftreffenden Lichtes eine lineare
Charakteristik besitzt. Zur Bestimmung des Korrelationsintegrals
aus den im Kontrast umgekehrten Ist- und Soll-Objektbildern ist der Röhre 180 ein Detektor 181
mit einer Sättigungscharakteristik optisch vorgeschaltet. Der Detektor 181 besteht aus einer Fluoreszenzfolie
182 sowie einem davor und einem dahinterliegenden Absorptionsfilter 183, 184. Die Fluoreszenzfolie 182
besitzt eine Sättigungscharakteristik entsprechend F i g. 7b. Das Filter 183 absorbiert das innerhalb des
Fluoreszenzbereiches der Folie 182 gelegene Licht, während das Filter 184 nur das innerhalb des
Fluoreszenzbereiches der Folie 182 gelegene Licht durchläßt. Eine Faseroptik 185 koppelt die Fluoreszenzfolie
182 mit der Fotokathode 17Γ der Bildaufnahmeröhre 180.
Projiziert man nun Soll- und ist-Objektbild, die irr
Kontrast umgekehrt sind, in der in F i g. 5 gezeigter Weise auf die Fluoreszenzfoiie 182, so fällt auf diese nui
Licht mit Frequenzen, die ungleich den Fluoreszenzfrequenzen der Folie 182 sind. Die Folie sendet
Fluoreszenzlicht aus. Diesem ist noch das durch das Absorptionsfilter 183 hindurchtretende und die Folie
182 nicht zur Fluoreszenz anregende Licht überlagert Das Absorptionsfilter 184 eliminiert nun das soeben
■o genannte störende Licht. Auf die Fotokathode 171' triffi
damit nur Fluoreszenzlicht auf. Am Ausgang der wieder mit einem integrierenden Detektor 173' versehenen
Bildaufnahmeröhre 180 ergibt sich ein Signal, das der gesamten auf die Fotokathode 17Γ auftreffenden
Lichtmenge proportional ist. Eine Alternative zu der Anordnung nach F i g. 8 ist in F i g. 9 gezeigt. Bei dieser
ist wieder eine Fluoreszenzfolie 182 vorgesehen, auf die Ist- und Soll-Objektbild, die wieder im Kontrast
umgekehrt sind, entsprechend der Anordnung von F i g. 5 projiziert sind. Das Fluoreszenzlichr ist durch
eine Linse 188 auf die Fotokathode 17Γ einer Bildaufnahmeröhre 180 mit wiederum linearer Charakteristik
projiziert. Die Bildaufnahmeröhre 180 befindet sich dabei an einer Stelle, die außerhalb der
Projektionslicht ündel 186, 187 des Ist- und Soll-Objektbildes
liegt. Das bedeutet, daß auf die Bildaufnahmeröhre 180 lediglich Licht fällt, das in der Fluoreszenzfolie
entwickelt ist.
Bei der Anordnung nach F i g. 9 wird das Erregerlicht (Ist- und Soll-Objektbild) von dem Fluoreszenzlicht der
Folie aufgrund der Tatsache getrennt, daß bei einer kornlosen Fluoreszenzfolie das Erregerlicht (aber nicht
das Fluoreszenzlicht) gebündelt bleibt.
Hierzu 5 Blatt Zeichnungen
Claims (15)
1. Korpuskularstrahlmikroskop, insbesondere Elektronenmikroskop, mit Verstelleinrichtungen zur
Änderung der Lage des abzubildenden Objekts relativ zur Geräteachse und/oder relativ zur
gegenstandsseitigen Fokussierungsebene des Objektivs und/oder zur Änderung der Lage des
Objektbildes relativ zur Geräteachse und einer Einrichtung zur Regelung des Zustandes des
Objektbildes, deren auf die Verstelleinrichiung(en) einwirkende Stellgröße^) aus einer Faltung des
Ist-Objektbildes mit einem gespeicherten Soll-Objektbild abgeleitet ist (sind), nach Patent 24 41 288,
dadurch gekennzeichnet, daß das Ist-Ob jektbild unmittelbar auf dem Soll-Objektbild abgebildet
ist
2. Korpuskularstrahlmikroskop nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Ist-Objektbild
(148') strahlungsemittierend ist, daß das Soll-Objekt
bild (147") auf einem strahlungsdurchlässigen Substrat (123,149) aufgebracht ist und daß ein Detektor
(124, 142) zur Bestimmung der gesamten, das Soll-Objektbild durchsetzenden Strahlung vorgesehen
ist (F ig. 1,2 u. 4).
3. Korpuskularstrahlmikroskop nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Detektor (124,
142) ein flächenhafter Detektor ist, dessen Fläche
mindestens gleich der der Bilder ist.
4. Korpuskularstrahlmikroskop nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß eine elektronenoptische
Bildkorrelationsröhre (K) vorgesehen ist, die ein das Soll-Objektbild aufnehmendes
Speichernetz (123) und eine Fotokathode (120) aufweist, der das Ist-Objektbild aufgeprägt ist
(Fig. Iu.2).
5. Korpuskularstrahlmikroskop nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die elektronenoptische
Bildkorrelationsröhre (K) mit Ablenkmitteln (126, 126') zur Verschiebung des Ist-Objektbildes um
definierte Beträge versehen ist.
6. Korpuskularstrahlmikroskop nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Ist-Objektbild
(148') lichtemittierend und das Substrat eine lichtdurchlässige Folie (149) ist (F i g. 4).
7. Korpuskularstrahlmikroskop nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Ist-Objektbild
(148') auf dem Leuchtschirm (141) einer Bildverstärkerröhre (140) erzeugt ist.
8. Korpuskularstrahlmikroskop nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Bildverstärkerröhre
(140) mit Mitteln (146,146') versehen ist, die eine
Verschiebung des Ist-Objektbildes (148') um definierte Beträge ermöglicht.
9. Verfahren zur Bestimmung der Faltung aus !stund Soll-Objektbild bei einem Korpuskularstrahlmikroskop
nach Anspruch '., dadurch gekennzeichnet, daß die Helligkeitswerte des Ist- und der Soll-Obiektivbilder
(147, 148) auf zwei Werte (0, 1) reduziert und daß die so modifizierten Bilder auf einem
flächenhaften Detektor (164) zur Deckung gebracht werden (F i g. 5).
10. Detektor zur Verwendung bei dem Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß er
die lichtempfindliche Fläche (171) einer Bildaufnahmeröhre (172) ist, die nur auf einen Helligkeitswert
wert (1) eines Bildes ist (F i g. 7c).
11. Verfahren zur Bestimmung der Faltung aus !st
und Soll-Objektbild bei einem Korpuskularstrahlmikroskop nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
dall die Helligkeitswerte des Ist- und des Soll-Objektbildes auf zwei Werte (0, 1) reduziert, daß die
Bilder im Kontrast umgekehrt und daß die so modifizierten Bilder auf einem flächenhaften Detektor
zur Deckung gebracht werden.
ίο
12. Detektor zur Verwendung bei dem Verfahren
nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß er
die lichtempfindliche Fläche einer Bildaufnahmeröhre (172) ist, die eine Sättigungscharakteristik
aufweist, wobei Sättigung ab einem Helligkeitswert eintritt, der gleich dem maximalen Helligkeitswert
(1) eines Bildes ist.
13. Detektor zur Verwendung bei dem Verfahren
nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß er eine Fluoreszenzfolie (182) ist, die eine Sättigungscharakteristik
aufweist, wobei Sättigung ab einem Helligkeitswert eintritt, der gleich dem maximalen
Helligkeitswert (1) eines Bildes ist (F i g. 8 u. 9).
14. Korpuskularstrahlmikroskop zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 11 mit einem
Detektor nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß der Detektor (182) optisch an die
Lichteintrittsfläche einer Bildaufnahmeröhre (180) angekoppelt ist, die kein von den beiden Bildern
unmittelbar ausgehendes Licht empfängt.
15. Korpuskularstrahlmikroskop zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 11 mit einem
Detektor nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß dem Detektor im Strahlengang ein erstes
Filter (183), das innerhalb des Fluoreszenzbereiches der Folie gelegenes Licht absorbiert, vorangeht und
ein zweites Filter (184), das nur innerhalb des Fluoreszenzbereiches der Folie gelegenes Licht
durchläßt, nachfolgt (Fig. 8).
Priority Applications (5)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE2529735A DE2529735C3 (de) | 1975-07-01 | 1975-07-01 | Korpuskularstrahlmikroskop, insbe- · sondere Elektronenmikroskop, mit Verstelleinrichtungen zur Änderung der Lage des abzubildenden Objekts und Verfahren zum Betrieb |
US05/698,082 US4031391A (en) | 1975-07-01 | 1976-06-21 | Electron microscope including improved means for determining and correcting image drift |
GB27151/76A GB1561133A (en) | 1975-07-01 | 1976-06-30 | Corpuscular beam microscopes |
JP51078489A JPS526462A (en) | 1975-07-01 | 1976-07-01 | Particle beam microscope |
NL7607280A NL7607280A (nl) | 1975-07-01 | 1976-07-01 | Deeltjesstraalmicroscoop, meer in het bijzonder elektronenmicroscoop, met instelinrichtingen voor het veranderen van de positie van het af te beelden voorwerp. |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE2529735A DE2529735C3 (de) | 1975-07-01 | 1975-07-01 | Korpuskularstrahlmikroskop, insbe- · sondere Elektronenmikroskop, mit Verstelleinrichtungen zur Änderung der Lage des abzubildenden Objekts und Verfahren zum Betrieb |
Publications (3)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE2529735A1 DE2529735A1 (de) | 1977-01-20 |
DE2529735B2 DE2529735B2 (de) | 1977-10-06 |
DE2529735C3 true DE2529735C3 (de) | 1978-06-08 |
Family
ID=5950604
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE2529735A Expired DE2529735C3 (de) | 1975-07-01 | 1975-07-01 | Korpuskularstrahlmikroskop, insbe- · sondere Elektronenmikroskop, mit Verstelleinrichtungen zur Änderung der Lage des abzubildenden Objekts und Verfahren zum Betrieb |
Country Status (5)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US4031391A (de) |
JP (1) | JPS526462A (de) |
DE (1) | DE2529735C3 (de) |
GB (1) | GB1561133A (de) |
NL (1) | NL7607280A (de) |
Families Citing this family (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4146788A (en) * | 1977-12-12 | 1979-03-27 | Mirkin Georgy R | Method and apparatus for quantitative structural analysis of solids |
DE2936223A1 (de) * | 1979-09-07 | 1981-03-19 | Bayer Ag, 5090 Leverkusen | Verfahren und einrichtung zum herstellen eines reaktionsgemisches aus fliessfaehigen, schaum- oder massivstoff bildenden komponenten |
JPH0616391B2 (ja) * | 1984-07-13 | 1994-03-02 | 株式会社日立製作所 | イオンビーム照射装置 |
US4907287A (en) * | 1985-10-16 | 1990-03-06 | Hitachi, Ltd. | Image correction system for scanning electron microscope |
JP2602287B2 (ja) * | 1988-07-01 | 1997-04-23 | 株式会社日立製作所 | X線マスクの欠陥検査方法及びその装置 |
JP4328044B2 (ja) * | 2001-09-25 | 2009-09-09 | 日本電子株式会社 | 差分コントラスト電子顕微鏡および電子顕微鏡像のデータ処理方法 |
JP4262184B2 (ja) * | 2004-10-12 | 2009-05-13 | 株式会社日立ハイテクノロジーズ | 透過型電子顕微鏡およびそれを用いた像観察方法 |
JP6146265B2 (ja) * | 2013-11-07 | 2017-06-14 | ソニー株式会社 | 顕微鏡システムおよびオートフォーカス方法 |
Family Cites Families (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US3700895A (en) * | 1969-08-14 | 1972-10-24 | Research Corp | Scatterhole camera and method for using same including the step of convoluting the image |
-
1975
- 1975-07-01 DE DE2529735A patent/DE2529735C3/de not_active Expired
-
1976
- 1976-06-21 US US05/698,082 patent/US4031391A/en not_active Expired - Lifetime
- 1976-06-30 GB GB27151/76A patent/GB1561133A/en not_active Expired
- 1976-07-01 NL NL7607280A patent/NL7607280A/xx not_active Application Discontinuation
- 1976-07-01 JP JP51078489A patent/JPS526462A/ja active Pending
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
DE2529735B2 (de) | 1977-10-06 |
GB1561133A (en) | 1980-02-13 |
DE2529735A1 (de) | 1977-01-20 |
JPS526462A (en) | 1977-01-18 |
US4031391A (en) | 1977-06-21 |
NL7607280A (nl) | 1977-01-04 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
DE19848070B4 (de) | Niedrigenergie-Elektronenstrahllithographie | |
DE2436160A1 (de) | Rasterelektronenmikroskop | |
DE3422143A1 (de) | Geraet zur wafer-inspektion | |
DE10156275A1 (de) | Detektoranordnung und Detektionsverfahren | |
DE3010945A1 (de) | Intensitaets- und in der abtastgeschwindigkeit moduliertes photographisches kopiergeraet | |
DE2549905C3 (de) | Vorrichtung zur Scharfeinstellung eines Objektivs | |
DE2529735C3 (de) | Korpuskularstrahlmikroskop, insbe- · sondere Elektronenmikroskop, mit Verstelleinrichtungen zur Änderung der Lage des abzubildenden Objekts und Verfahren zum Betrieb | |
DE2726173C2 (de) | Verfahren und Schaltung zur automatischen Positionierung eines Werkstückes relativ zu einem Abtastfeld bzw. zu einer Maske, sowie Verwendung des Verfahrens | |
DE2542356C2 (de) | Verfahren zur Fokussierung der Objektivlinse eines Korpuskular-Durchstrahlungs-Rastermikroskops und Einrichtung zur selbsttätigen Durchführung des Verfahrens, sowie Anwendung | |
DE3236155A1 (de) | Roentgenbildkonverter | |
DE69807151T2 (de) | Rasterelektronenmikroskop | |
DE2441288C2 (de) | Korpuskularstrahlmikroskop, insbesondere elektronenmikroskop, mit verstelleinrichtungen zur aenderung der lage des abzubildenen objekts oder des objektbildes | |
DE19719718A1 (de) | Szintillator, Bildaufnahmevorrichtung unter Verwendung desselben sowie Systeme unter Verwendung dieser Vorrichtung | |
DE3430569C2 (de) | Vorrichtung zur Brennpunktermittlung | |
DE2012984A1 (de) | Fernsehsystem mit einer Bildaufnahmeröhre | |
DE2652273C2 (de) | Verfahren zur bildlichen Darstellung eines Beugungsbildes bei einem Durchstrahlungs-Raster-Korpuskularstrahlmikroskop | |
DE2140535A1 (de) | Abtastsystem für em Abtast Elek tronenmikroskop | |
DE1448536B1 (de) | Vorrichtung zur Auswertung zweier stereophotographischer lichtdurchlaessiger Bilder | |
DE112019007690T5 (de) | Elektronenkanone und elektronenstrahlvorrichtung | |
DE2702448A1 (de) | Verfahren zur positionierung eines mit einer marke versehenen werkstueckes relativ zu einem abtastfeld bzw. zu einer maske | |
DE3545348A1 (de) | Roentgendiagnostikeinrichtung mit ortsfrequenter hochpassfilterung | |
DE2719800C3 (de) | Korpuskularstrahloptisches Gerät zur Projektion einer Maske auf ein Präparat mit einer Einrichtung zur Justierung der Maske relativ zum Präparat und Verfahren zur Justierung | |
DE2462110B2 (de) | Verfahren zur steigerung der foerderlichen vergroesserung eines optischen mikroskopes und mikroskop zur durchfuehrung des verfahrens | |
EP0305327A1 (de) | Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung von photographischen Bildern von transparenten Vorlagen | |
DE2530844C3 (de) | Durchstrahlungs-Raster-Korpuskularstrahlmikroskop und Verfahren zum Betrieb |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
C3 | Grant after two publication steps (3rd publication) |