DE2644299C3

DE2644299C3 - Hochtemperaturmikroskop

Info

Publication number: DE2644299C3
Application number: DE19762644299
Authority: DE
Inventors: Kazutoshi Arita; Yutaka Narashino Chiba Hirano; Hisashi Kawamura; Kimio Chofu Tokio Maru; Fumio Nakajima; Tadami Prof. Dr. Musashino Tokio Taoka; Hidemasa Yoshida
Original assignee: Union Kogaku Kk Tokio
Current assignee: Union Kogaku Kk Tokio
Priority date: 1976-07-10
Filing date: 1976-09-30
Publication date: 1979-11-22
Also published as: JPS538155A; DE2644299A1; DE2644299B2; JPS5542368B2

Description

Die Erfindung betrifft ein Hochtemperaturmikroskop mit Beobachtungs-, Foto- und Pyrometerstrahlengang.

Das Hochtemperaturmikroskop wird dazu benutzt, die Struktur eines Objektes bei hohen über der Zimmertemperatur liegenden Temperaturen oder Strukturänderungen zu beobachten, denen das Objekt unterliegt, wenn es auf eine höhere Temperatur aufgeheizt oder von einer hohen Temperatur auf Zimmertemperatur herabgekühlt wird.

Für die oben genannten Beobachtungen sind höhere Beobachtungstemperaturen und deren genaue Mess.jng erforderlich, um genaue Daten für verschiedene Eigenschaften zu erhalten.

In herkömmlicher Weise wurde das Objekt dadurch beobachtet, daß ein Gemisch aus dem vom Objekt reflektierten Licht und der Wärmestrahlung verwandt wurde, die dann erzeugt wird, wenn das Objekt einer hohen Temperatur ausgesetzt ist. Das Wärmestrahlungsspektrum wird bei einer höheren Temperatur zum sichtbaren Spektralbereich verschoben, begleitet den reflektierten Lichtstrahl vom Objekt und stört die Beobachtung, Das Objekt wird daher wie ein Streillitihl" fleck gesehen und der Kontrast ist Verringert, so daß sich ein unscharfes Bild ergibt. Die Beobachtung ist daher auf einen Bereich unterhalb einer bestimmten Temperatur beschränkt, bei der die bei Erhitzung; des Objektes ausgesandte Wärmestrahlung sich in das Spektrum des reflektierten Lichtes hineinzuschieben beginnt. Da insbesondere die Intensität der Wärmestrahlung mit der Temperatur des Objektes ansteigt, ist die Wärmestrahlung mit steigender Temperatur für einen steigenden prozentualen Anteil am sichtbaren Licht vom Objekt verantwortlich und daher wird die Störung der Beobachtung sehr stark.
Eine klare Beobachtung von Feinstruktuien des

ίο Objektes in einem Hochtemperaturmikroskop ist somit selbstverständlich auf einen ziemlich schmalen Temperaturbereich über der Zimmertemperatur beschränkt

Bei hohen Temperaturen wurden die mikroskopischen Messungen bereits mit Pyrometern vorgenommen. Bei Messungen für Temperaturen bis etwa 1800 K wird die Temperatur mit Hilfe eines Thermoelementes gemessen, das durch Schweißen oder auf andere Weise mit dem Objekt in Kontakt gebracht wird.

Dieses herkömmliche Temperaturmeßverfahren mit einem Thermoelement hat jedoch den Nachteil, daß die Temperatur direkt auf der betrachteten Oberfläche des Objektes nicht genau gemessen werden kann. D. h., daß die Temperaturverteilung über das gesamte Objekt nicht gleichmäßig ist und daß die Thermoelementanzeige nicht direkt die Temperatur auf der betrachteten Oberfläche des Objektes, sondern die Temperatur des Kontaktpunktes des Thermoelementes wiedergibt, der abseits von der betrachteten Oberfläche liegt, so daß es bei einer derartigen Temperaturmessung an der Genauigkeit der Messung der Temperatur auf der betrachteten Oberfläche mangelt.

Insbesondere dann, wenn das Objekt dünn ist und eine geringe Wärmekapazität hat, kann der Wärmeaustausch zwischen dem Thermoelement und dem Objekt nicht vernachlässigt werden, so daß dann, wenn das Objekt aufgeheizt oder von einer hohen Temperatur auf Zimmertemperatur abgekühlt wird, die Temperaturverteilung über das gesamte Objekt noch uneinheitlicher wird und die Genauigkeit der Temperaturmessung

■to wesentlich beeinträchtigt wird.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Hochtemperaturm'kroskop anzugeben, bei dem ein klares Bild des Objektes beobachtet und fotografiert und weiterhin die Temperatur direkt auf der betrachteten Oberfläche des Objektes selbst dann mit großer Genauigkeit gemessen werden kann, wenn das Objekt auf hinlänglich hohe Temperaturen erhitzt ist.

Diese Aufgabe wird durch die kennzeichnenden Merkmale des Ansp.-uches I gelöst.

5c Im folgenden wird anhand der Zeichnung ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Erfindung näher erläutert:

Fig. 1 zeigt spektrale Intensitätsverteilungen, wobei die Kurven a die spektrale Intensitätsverteilung der Strahlung eines schwarzen Körpers bei verschiedenen Temperaturen, die Kurven b die spektrale Intensitäts· verteilung des Beleuchtungslichtes von einer Xenon-Lampe nach dem Durchgang durch ein Infrarotabsorp tionsfilter, die Kurven rdie spektrale Intensitätsvertei lung, die mittels eines Bandpaßfilters erhalten wird, und die Kurven d die spektrale Intensitätsverteilung des Beleuchtungslichtes einer Xenon-Lampe nach dem Durchgang durch ein Infrarotabsorptionsfilter und ein Bandpaßfilier zeigen.

Fi g. 2 zeigt schematisch ein Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Hochtemperaturmikroskops.

Fig. 1 zeigt die Kurven a der spektralen Intensitätsverteilung der Strahlung eines schwärzen Körpers bei

verschiedenen Temperaturen. Diese charakteristischen Kurven sind unabhängig vom strahlenden Körper und allen Körpern gemeinsam. Aus diesen Kuryen ist ersichtlich, daß die Wärmestrahlung bei einer beliebigen Temperatur eine derartige spektrale Verteilung hat, daß die Intensität in der Nähe des infraroten Bereiches hoch ist und im sichtbaren und langwelligen Infrarotbereich abnimmt.

Um den Spektralbereich zwischen 1 und 3 μΐπ herum ist eine auffallendere Intensitätsänderung mit der Temperatur verglichen mit den kürzeren und längeren Wellenlängenbereichen festzustellen.

Obwohl es in der Figur nicht dargestellt, hat es sich bestätigt, daß die spektiale Intensitätsverteilung bei Temperaturen, die bei einem Hochtemperaturmikroskop verwandt werden, so verläuft, daß die maximale Intensität bei einer Wellenlänge um den Bereich zwischen 1,8 bis 2,5 μίτι erreicht wird.

Bei der Beobachtung durch ein Hochtemperaturmikroskop setzt somit die Verwendung eines Bandes im sichtbaren Bereich für die Objektbeleuchtung, in dem die Intensität der Wärmestrahlung niedrig ist, die Störung der Wärmestrahlung herab deren Intensität mit steigender Temperatur des Objektes zunimmt.

Insbesondere bei einer spezieilen Wahl eines Bandes weiter im sichtbaren Bereich für die Beleuchtung des Objektes, in dem die Intensität der Wärmestrahlung relativ geringer ist, können störende Einflüsse der mitenthaltenden Wärmestrahlung auf die Beobachtung des Objektes weiter verringert werden.

Wenn weiterhin der zum Beleuchten des Objektes verwandte Lichtstrahl dasjenige Spektralband insbesondere im nicht sichtbaren Bereich nicht enthält, in dem die Intensität der Wärmestrahlung sich stark mit der Temperatur des Objektes ändert, und wenn dadurch eine Vermischung der Wärmestrahlung mit dem reflektierten Lichtstrahl vom beleuchteten Objekt im. nicht sichtbaren Bereich vermieden wird, kann eine genaue Temperaturmessung durch die Ausnutzung des spektralen \nteils der Wärmestrahlung im nicht sichtbaren Bereich sichergestellt werden, in dem sich die Temperaturverteilung der Wärmestrahlung sehr stark mit der Temperatur des Objektes ändert.

Im folgenden wird anhand von F i g. 2 ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel des Aufbaues des erfindungsgemä-Ben Hochte/nperaturmikroskops beschrieben.

Das in Fig. 2 dargestellte Hochtemperaturmikroskop enthält ein Beleuchtungssystem 1 bis 3 zum Beleuchten des Objektes 6, ein optisches Beobachtungssystem 10,11 zum Beobachten des Bildes des Objektes 6 über das vom Objekt 6 reflektierte Licht, ein optisches Fotosystetr. 12 bis 15 zum Fotografieren des Bildes des Objektes 6 mittels des vom Objekt 6 reflektierten Lichtstrahls, ein Temperaturmeßsystem 9,16 bis 18 zum Messen der Tcmpt-ratur der betrachteten Oberfläche des Objektes 6 mittels der vom Objekt 6 bei einer hohen Temperatur ausgesandten Wärmestrahlung und ein optisches Abbildungssystem 4 bis 8 zur Ausbildung eines Bildes des Objektes 6.

Das Beleuchtungssystem besteht seinerseits aus einer Xenon-Lampe 1 mit großer Helligkeit, ein lnfrarotabsorptionsfiller 2, das den spektralen Anteil im Infrarotbereich beseitigt, damit der durchgelassene Lichtstrahl eine Spitzeninlensität hat, die im Spektralband des sichtbaren Bereiches, in dem die Wärmestrahlung a vom Objekt 6 eine relativ niedrige Intensität hat, d.h. in einem Band liegt.dessen Mittenwellenlänge bei 0,47 μπι liegt, und ein Kondensor- oder Sammellinsensystem 3, um den Lichtstrahl, der durch das Infrarotsbsorptionsfilter 2 geht, zu fokussieren.

Das optische Beobachtungssystem besteht aus eine?n Hilfsobjektiv zum Kompensieren der Abstandsänderung vom nichtdargestellten Okular zum Objekt und einem Bandfilter 11 mit einer spektralen Bandpaßcharakteristik, die nur den spektralen Anteil des reflektierten Lichtstrahles durchläßt, der in dem Band, das im sichtbaren Bereich vorher festgelegt ist, d.h. in dem Band liegt, das von einer Wellenlänge von 037 μίτι bis zu einer Wellenlänge von 0,52 μπι reicht

Das optische Fotosystem besteht aus einem Bandfilter 12 mit derselben Bandpaßcharakteristik, wie das Bandfilter 11, das im optischen Beobachtungssystem verwandt wird, einem Strahlenteiler 13 zum Teilen des Lichtstrahles, der durch das Bandfilter 12 gegangen ist, um das Fotoelement 15 zu beleuchten, das dazu benutzt wird, die Belichtungszeit zum Fotografieren einzustellen, und einem Fotoobjektiv 14 zum Fokussieren des vom Bandfilter 12 durchgelassenen J'ohtstrahls auf die nichtdargestellte Filmoberfläche.

Das Temperaturmeßsystem enthält einen Reflektor 9 zum Reflektieren der Wärmestrahlung vom Objekt 6, eine Kondensor- oder Sammellinse 16 zum Sammeln der reflektierten Wärmestrahlung, und ein Infrarotstrahlurigsthermometer 17 mit einem Fotoelement 18 mit einer Infraroxempfindlichkeitscharakteristik, das nur auf das Spektralband von einer Wellenlänge 1,8 μίτι bis zu einer Wellenlänge 2,5 μπι aur. der durch die Sammellinse 16 fokussierten Strahlung anspricht.

Das Abbildungssystem umfaßt ein Objektiv 5 zum Übertragen des Lichtstrahls vom Beleuchtungssystem auf das Objekt 6 und zum Einführen des reflektierten Lichtstrahls und der Wärmestrahlung vom Objekt, die im folgenden als die beiden Strahlungen vom Objekt bezeichnet werden, in das System, einen Strahlenteiler 4, der den Lichtstrahl vom Beleuchtungssystem durch das Objektiv 5 auf das Objekt 6 richtet, und die Strahlungen vom Objekt 6 durchläßt, und zwei Strahlenteiler 7 und 8 mit spektraler Selektivität, v/odurch das sichtbare Licht aus den Strahlungen vom Objekt heraus reflektiert wird, so daß es jeweils das optische Beobachtungssystem und das optische Fotosystem erreicht, während nahzu die gesamte Infrarotstrahlung hindurchgeht

Die Beobachtung, das Fotografieren und die Messung der Temperatur bei dem obenbeschriebenen Hochtemperaturmikroskop erfolgen auf die folgende Weise.

Wenn das Objekt 6 eingesetzt und auf eine hohe Temperatur erhitzt ist. wird die Xenon-Lampe 1 des Beleuchtungssystems angeschaltet und wird das ausgesandte Licht durch das Infrarotabsorptionsfilter 2 geleitet, um den Infrarotanteil zu beseitigen, so daß sich ein Lichtstrahl ergibt, dessen spektraler Anteil mit hjheier Intensität in einem Band mit der Mittenwellenlänge von 0.47 μπι im sichtbaren Bereich lieft.

Der Lichtstrahl mit einem derartig gewählten Spektrum wird durch die Kondensorlinse 3 fokussiert und auf den Strahlenteiler 4 gerichtet, von dem aus er durch das ObjeK'^;v 5 zum Belichten des Objektes reflektiert wird.

Da das Objekt 6 auf eine hohe Temperatur erhitzt ist, wird das reflektierte Licht von der betrachteten Oberfläche von der Wärmestrahlung begleitet, die beide durch das Objektiv 5 hindurch das Abbildungssystem erreichen.

Diese Strahlungen, d. h. das Beleuchtungslicht und die Wärmestrahlung vom Objekt gehen durch den Strahlenteiler 4 und durch die Strahlenteiler 7, 8 und den

Reflektor 9, woraufhin die selektierten spektralen Anteile dem optischen Beobachtungssystem 10,11, dem optischen Fotosystem 12 bis 15 und dem Temperaturmeßsystem 9,16 bis 18 jeweils zugeführt werden.

Da in diesem Fäll die beiden Strahlenteiler 7 und 8 eine derartige spektrale Selektivität haben, daß die Infrarotstrahlung hindurchgeht, wird ein Lichtstrahl, der einen geringeren Infrarotanteil enthält, in das optische Beobachtungssystem 10, 11 und das optische Fotosystem 12 bis IHi eingeführt und gelangt ein Lichtstrahl in das TemperaturmeDsystem 9, 16 bis 18, der durch die beiden Strahlenteiler 7,8 hindurchgegangen ist.

Der in das optische Beobachtungssystem 10, 11 eintretende Lichtstrahl geht durch das Hilfsobjektiv 10 und anschließend durch das Bandfilter 11, um den Infrarotanteil zu beseitigen, so daß ein Lichtstrahl nur mit einem spektralen Anteil im vorher festgelegten

IO

15 anschließend 10% der durchgelassenen Infrarotstrahlung durch den zweiten Strahlenteiler 8. Schließlich erreicht 8,5% der einfallenden Infrarotstrahlung das Temperaturmeßsystem 16 bis 18 über den Reflektor 9.

Durch den Strahlenteiler 7 im Strahlengang zur Öbjektbeobachtung gehen neben 85% der Infrarotstrahlung auch 85% der sichtbaren Strahlung, 15% dieser Strahlungen werden daher reflektiert. Da ein Reflexionsvermögen von etwa 15% eine für die Objektbeobachtung durch das bloße Auge am besten geeignete Helligkeit liefert, wird im Strahlengang für die Objektbeobachtung ein derartiger Strahlenteiler 7 verwandt. Der Strahlenteiler 8 im Strahlengang zum Fotografieren des Objektes läßt neben 10% der Infrarotstrahlung auch 10% der sichtbaren Strahlung durch, so daß er 90% sowohl der Infrarotstrahlung als auch der sichtbaren Strahlung reflektiert. Um schnelle

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Okular erreichen kann.

Da das Bandfilter 11 einen engen Bandpaß von 0,37 bis 0,52 μιτι mit einer Mittenwellenlänge hat, bei der die Intensität der Wärmestrahlung verglichen mit der Intensität des Beleuchtungslichtes von der Xenon-Lampe 1 verschwindend gering ist, d.h. mit einer Wellenlänge von 0,47 μιτι, bei der das Licht von der Xenon-Lampe nach dem Durchgang durch das Infrarotabsorptionsfilter 2 die maximale Intensität hat, und da dieser Bandpaß breit genug ist, um einen spektralen Anteil des auftreffenden Lichtstrahles für eine klare visuelle Beobachtung durchzulassen, hat der durch das Jo Bandfilter U durchgelassene Lichtstrahl, der durch den Beobachter aufgenommen wird, eine spektrale Intensitätsverteilung, wie sie in F i g. Id dargestellt ist.

Da der in das optische Fotosystem 12 bis 15 eintretende Lichtstrahl durch das Bandfilter 12 gefiltert wird, das dieselbe Bandpaßcharakteristik wie das Bandfilter 11 im optischen Beobachtungssyslem hat, ergibt sich ein Lichtstrahl mit derselben spektralen Intensitätsverteilung, wie sie der Lichtstrahl aufweist, der im optischen Beobachtungssystem verwandt wird, -to der anschließend die nichtdargesteüte Filmoberfläche über den Strahlenteiler 8 und das Fotoobjektiv 14 zum Fotografieren erreicht

Der Lichtstrahl, der das Fotoelement 15 über den Strahlenteiler 13 erreicht, wird dazu benutzt, die -15 optimale Belichtungszeit zum Fotografieren einzustellen.

Der Lichtstrahl, der in das Temperaturmeßsystem 9, 16 bis 18 eintritt, enthält, wie oben erwähnt, einen Infrarotanteil un<i erreicht den lichtempfindlichen Teil so 18 des Infrarotstrahlungsthermometers 17 über die Fokussierlinse 16.

Die Temperatur des Objektes wird bezogen auf die Intensität des Infrarotanteils des auftreffeaien Lichtstrahles gemessen, die vom Fotoelement 18 wahrgenommen wird.

Das Infrarotstrahlungsthermometer 17 kann von einem herkömmlichen allgemein bekannten Typ sein, der auf die Intensität der Infrarotstrahlung ansprechend ein Temperaturausgangssignal erzeugt ω

Im folgenden wird ein zahlenmäßiges Beispiel für die Charakteristiken der beiden Strahlenteiler 7 und 8 gegeben, die mit dem Infrarotstrahlungsthermometer 17 gekoppelt sind. Wenn ein Strahlenteiler 7, der 85% der Infrarotstrahlung hindurchiäßt und ein Strahlenteiler 8 *>5 verwandt werden, der 10% der Infrarotstrahlung durchläßt dann geht 85% der Infrarotstrahlung vom Objekt 6 durch den ersten Strahlenteiler 7 und geht Objektes sicher zu erfassen, muß die Verschlußzeit der fotografischen Einrichtung so kurz wie möglich sein. Aus diesem Grunde wird ein Strahlenteiler mit einem derart hohen Reflexionsvermögen verwandt, um möglichst viel der sichtbaren Strahlung zur fotografischen Einrichtung zu reflektieren. Die Temperatur wird nur mit 8.5% der gesamten Infrarotstrahlung mit Hilfe des Infrarotstrahlungsthermometers 17 gemessen. Das Objekt wird auf eine Temperatur wenigstens oberhalb 800°C erhitzt und in diesem Temperaturbereich bekommt die Infrarotstrahlung eine hohe Luminanz.

Die Strahlung wird von einem breiten Bereich des Objektes durch das Objektiv gesammelt und für die Beobachtung und zum Fotografieren des Objektes verwandt. Aus diesem Grunde reichen 8,5% der Infrarotstrahlung für die Temperaturmessung aus.

Somit kann eine exakte Temperaturmessung dann erfolgen, wenn das benutzte Infrarotstrahlungsthermometer 17 eine genügende Empfindlichkeit der Wahrnehmung der Strahlung hat, um die Temperatur des Objektes 6 zu messen, wenn 8,5% der Infrarotstrahlung vom Objekt 6 das System erreicht

Infrarotstrahlungstherrnorncter mit derartigen Eigenschaften sind gleichfalls allgemein bekannt

Bei dem in der oben beschriebenen Weise aufgebauten und verwandten Hochtemperaturmikroskop wird das Objektiv mit einem Lichtstrahl ohne Infrarotanteil beleuchtet, während ein Lichtstrahl in einem Band des sichtbaren Bereiches, in dem die Intensität der Infrarotstrahlung verglichen mit der des reflektierten Lichtstrahles gering ist, das optische Beobachtungssystem 10, 11 und das optische Fotosystem 12, l.i zum Beobachten und Fotografieren jeweils erreicht, wohingegen der Lichtstrahl, der das Temperaturmeßsystem 9, 16 bis 18 erreicht von einem Infrarotstrahlungsthermometer wahrgenommen wird, das nur für die Infrarotstrahlung empfindlich ist um die Temperatur des Objektes 6 zu bestimmen.

Beim erfindungsgemäßen Hochtemperaturmikroskop wird das Objekt mit einem Lichtstrahl in einem Spektralband beleuchtet in dem seine Intensität verglichen mit der Intensität der Wärmestrahlung vom Objekt relativ groß ist und erfolgen die Beobachtung und das Fotografieren des Objektes unter Ausnutzung eines Lichtstrahles im selben Band, so daß die Störung der Wärmestrahlung relativ gering wird und dadurch die störenden Einflüsse der mitenthaltenden Wärmestrahlung vermindert werden. Der hohe Kontrast des Bildes bei Zimmertemperatur wird für das Bild des Objektes bei hohen Temperaturen beibehalten, so daß

ein klares Bild für die Beobachtung und das Fotografieren des Objektes bei hohen Temperaturen erhalten wird.

Die Intensität der Wärmestrahlung steigt im allgemeinen mit der Temperatur des Objektes an, jedoch kann durch eine spezielle Wahl des Speklfalbandes, von de;?» vorhergesagt werden kann, daß sich in ihm die Intensität der Wärmestrahlung wenig ändert, ein merklicher Kontrast des Bildes des auf höhere Temperaturen aufgeheizten Objektes beibehalten werden, so daß ein klares Bild des Objektes selbst bei derart hohen Temperaturen beobachtet und fotografiert werden kann, bei denen bisher nur ein undeutliches verwaschenes Bild des Objektes erhalten werden konnte.

Da darüberhinaus ein anderes Spektralband, in dem sich die Intensität der Wärmestrahlung mit der Temperatur des Ob'ekies stsrk ändert, ^crc^u/ählt wird, das sich von dem Band unterscheidet, das zum Beobachten und Fotografieren benutzt wird, und da das Objekt mit einem Lichtstrahl beleuchtet wird, der keinen spektralen Anteil in diesem anderen Band hat, ist der reflektierte Lichtstrahl spektral von der Wärmestrahlung getrennt und kann daher die Temperatur in bezug auf die reine Wärmestrahlung gemessen werden.

Dementsprechend ist die Temperaturmessung außerordentlich genau und spricht die Temperaturmessung unmittelbar auf eine Temperaturänderung an. Da die zur Messung verwandte Wärmestrahlung von der Oberfläche des Objektes kommt, die direkt beobachtet wird, kann darüberhinaus die Temperatur der beobachteten Oberfläche selbst sogar dann gemessen werden, wenn die Beobachtungsstelle verschoben oder der Beobachtungsbereich geändert wird.

Verglichen mit der Temperaturmessung mit direktem Kontakt wird weiterhin die Temperatur des Objektes beim erfindungsgemäßen Hochtemperaturmikroskop ohne direkten Kontakt gemessen, so daß keine Wärmeübertragung zwischen dem Objekt und dem Wärmeübergang auftritt und somit eine genaue und leichte Temperaturmessung in einfacher Weise erfolgen kann, ohne daß für die Temperaturmessung spezieile Arbeitsvorgänge erforderlich sind.

Wenn weiterhin eine Xenon-Lampe zum Beleuchten und ein Infrarotabsorptionsfiltef kombiniert Verwandt werden, wie es bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel der Fall ist, kann ein optimales Beleuchtungslicht erhalten werden, da der gefilterte Lichtstrahl eine maximale Intensität bei einer Wellenlänge im sichtbaren Bereich näher am ultravioletten Bereich hat.

Wenn ein Band zwischen einer Wellenlänge von 0,37 und einer Wellenlänge von 0,57 μπι zum Beobachten und Fotografieren des Objektes und ein weiteres Band zwischen einer Wellenlänge von 1,8 und einer Wellenlänge von 2,5 μπι für die Temperaturmessung des Objektes verwandt werden, hat die Wärmestrahlung vom Objekt einen spektralen Anteil mit einer ziemlich geringen Intensität im ersten Band, verglichen mit seinem spektralen Anteil im anderen Band, so daß der reflektierte Lichtstrahl wenig Wärmestrahlung enthält, wodurch der nachteilige Einfluß einer derartigen Strahlung, der das Bild des Objektes unscharf macht, so klein wie möglich gehalten wird und daher eine weniger helle Beleuchtungslampe verwandt werden kann. Das erlaubt eine breitere Wahl von Lichtquellen, wobei infolge der Trennung des Beleuchtungslichtes vom Spektralband für die Temperaturmessung und der

starken Änderung der Intensität der Wärmestrahlung mit der Temperatur des Objektes in diesem Spektralband die Temperatur 'eicht und genau wahrgenommen und gemessen werden kann.
Wenn der Lichtstrahl vom Objekt durch die Strahlenteiler aufgeteilt wird, und das Objekt unter Verwendung der einzelnen aufgeteilten Strahlen beobachtet und fotografiert und gleichzeitig seine Temperatur gemessen wird, kann der Aufbau der Vorrichtung, wie es bei dem obigen Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt wurde, verglichen mit einer Vorrichtung vereinfacht werden, bei der die Beobachtung und das Fotografieren getrennt von der Temperaturmessung erfolgen. Gleichfalls wird auch das Arbeitsverfahren der Vorrichtung vereinfacht, so daß es bequem angewandt werden kann und werden insbesci> dere dann genaue Daten in der gewünschten Weise ohne Zeitverzögerung gelieren, wenn der Zustand oder die Temperatur des Objektes sich abrupt ändert

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims

AA OQQ "T *~! Sm ^J *-t Patentansprüche:

1. Hochtemperaturmikroskop mit Beobachtimgs-, Foto- und Pyrometerslrahlengang, gekeinnzeich net durch eine Einrichtung (7, 8, 11, 12), die aus dem vom Objekt (6) kommenden Gemisch aus reflektiertem Beleuchtungslicht und Wärmestrahlung ein erstes Spektralband, in dem die Wärmestrahlung relativ gering ist, für den Beobachtungs- (10, 11) und Fotostrahlengang (12, 13,14„ 15) sowie ein zweites Spektralband, in dem sich die Intensität der Wärmestrahlung besonders starte mit der Temperatur ändert, für den Pyrometerstrahlengang festlegt.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das erste Band einen Wellenlängenbereich von 0,37 bis 0,57 μίτι hat und daß der Wellenlängenbereich des zweiten Bandes zwischen 1,8 und 2,5 ^ η liegt.

3. Vorricmung nach Ansprach ! oder 2. dadurch gekennzeichnet, daß eine Xenon-Lampe (1) üum Beleuchten des Objektes (6) dient.

4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Objekt (6) mit dem Lichtstrahl der Xenon-Lampe(1)durch ein Infrarotabsorptionsfilter (2) beleuchtet wird.

5. Vorrichtung nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Lichtstrahl des ersten Bandes und der Lichtstrahl des zweiten Bandes durch einen Strahlenteiler oder mehrere Strahlenteiler mit spektraler Selektivität aufgeteilt werden.

6. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das erste Band durch ein Bandfilter (11,12, testgelegt ist.

7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß das zweite Band im Hinblick auf die Ausnutzung der Empfindlichkeit des Thermometers (17) festgelegt ist.