-
-
Durchstrahlungs-Raster-Kornuskularstrahlmikroskop
-
Die Erfindung betrifft ein Durchstrahlungs-Raster-Korpuskularstrahlmikroskop
mit einer Strahlquelle, einer Kondensorlinse zur Fokussierung des Korpuskularstrahles
auf ein Objekt, einem wenigstens eine Ablenkstufe enthaltenden Ablenksystem sowie
einer Einrichtung zur Registrierung und Darstellung des Bildes des bestrahlten Objektbereiches
(DT-AS 14 39 828).
-
Bei derartigen Durchstrahlungs-Raster-Korpuskularstrahlmikroskopen
wird durch die Kondensorlinse die Strahlquelle verkleinert auf das Objekt fokussiert;
sie bildet eine punktförmige Sonde. Mit Hilfe dieser Sonde wird das Objekt zeilenförmig
Punkt für Punkt abgerastert. Dabei bestimmt der Sondendurchmesser das mögliche Auflösungsvermögen
des Gerätes. Zur Erzeugung dieser punktförmigen Sonde werden rotationssymmetrische
Kondensorlinsen verwendet, deren Fehlerkoeffizienten bei den gegebenen Brennweiten
trotz vorhandener Korrekturglieder groß sind, insbesondere jedoch mit steigendem
Aperturwinkel sehr rasch ansteigen.
-
Um die Abbildungsfehler einer derartigen Linse in Grenzen zu halten,
dürfen nur achsnahe Strahlen zur Abbildung verwendet werden oder anders ausgedrückt
darf nur ein kleiner Aperturwinkel ausgenutzt werden. Dieser kleine Aperturwinkel
begrenzt den mir.imalen Sondendurchmesser und damit das Auliösungsvermögen des Durchstrahlangs-Raster-Korpuskularstrahlmikroskops.
-
Die Erfindung befaßt sich mit der Aufgabe, bei einem Durchstrahlungs-Raster-Korpuskularstrehlmikroskop
der eingangs genannten Art das Auflösungsvermögen zu steigern. Diese Aufgabe wird
gemäß der Erfindung dadurch gelöst, daß als Kondensorlinse eine nicht rotationssymmetrische
Linse vorgesehen ist, die die Strahlquelle linienförmig in die Objektebene abbildet
und deren Auflösungsvermögen senkrecht zu dieser Linse besser ist als parallel dazu,
daß das Ablenksystem derart angeordnet ist, daß es den Korpuskularstrahl in der
Richtung des besseren Auflösungsvermögens der Kondensorlinse auslenkt und daß eine
weitere nicht rotationssymmetrische Linse in Strahlrichtung hinter dem Objekt angeordnet
ist, die die Objektebene in eine Bildebene abbildet und deren Auflösungsvermögen
senkrecht zur Auslenkung des Korpuskularstrahles besser ist als parallel dazu.
-
Entgegen den bisher verwendeten punktförmigen Sonden wird hier durch
die Form der Strahlquelle, besonders aber durch die Art der verwendeten Kcndensorlinse,
eine linienförmige Sonde erzeugt, das Objekt also gleichzeitig entlang einer Linie
beleuchtet. Bei einer derartigen nicht rotation'ssymmetri schen Linse lassen sich
durch Korrekturglieder die Linsenfehler, also der Öffnungsfehler und auch der Farbfehler,
in einer Richtung besonders stark herabsetzen. Ist die Kondensorlinse im vorliegenden
Falle senkrecht zur Richtung der Sonde besonders gut korrigiert, so bedeutet das,
daß eine wesentlich größere Beleuchtungsapertur in dieser Richtung verarbeitet werden
kann; eine größere Apertur ist in der Optik gleichzusetzen mit einem besseren Auflösungsvermögen.
-
Die Strichbreite der Sonde läßt sich daher schmaler machen als der
Durchmesser der sonst venrendeten punktförmigen Sonden.
-
Zur Anpassung an verschiedene Sondengrößen können zusätzlich neben
dieser einen nicht rotationssymmetrischen Kondensorlinse weitere, ebenfalls nicht
rotationssymmetrische oder aber auch rotationssymmetrische Kondensorlinson vorgesehen
sein. Wesentlich ist nur, daß die gemeinsame Wirkung dieser Linsen zu einer linienförmigen
Sonde führt.
-
Mit Hilfe der zweiten, ebenfalls nicht rotationssymmetrischen Linse,
die in Strahlrichtung hinter dem Objekt angeordnet ist, wird dieses vergrößert in
eine Bildebene abgebildet. Da das Auflösungsvermögen in der einen Richtung bereits
durch die Strichbreite der Sonde festgelegt ist, braucht das Auflösungsvermögen
dieser zweiten Linse nur in der dazu senkrechten Richtung gut zu sein. Auch bei
dieser Linse sind wiederum die Linsenfehler in einer Richtung besonders klein gemacht,
wesentlich kleiner jedenfalls, als es bei rotationssymmetrischen Linsen, die in
allen Richtungen korrigiert sein müssen, möglich ist.
-
Durch das erfindungsgemäß angeordnete Ablenksystem wird die linienförmige
Sonde parallel über das Objekt verschoben, so daß dieses zeilenförmig abgerastert
wird. Da durch die linienförmige Sonde jeweils eine Zeile gleichzeitig abgetastet
wird, erfolgt die Abrasterung des gesamten zu untersuchenden Objektbereiches in
wesentlich kürzerer Zeit, als es bei herkömmlichen Geräten und punktförmiger Abrasterung
bei gleicher Bestrahlungsdosis pro Flächeneinheit möglich ist.
-
Die in Durchstrahlungs-Korpuskularstrahlmikroshopen untersuchten Objekte
sind überwiegend reine Phasenobjekte. Um daher überhaupt einen Bildkontrast zu erhalten,
müssen Eingriffe in den Strahlengang hinter dem Objekt vorgenommen werden. Bei konventionellen
Durchstrahlungs-Korpuskularstrahlmikroskopen wird dieser Eingriff Uberwiegend in
der Ebene eines Beugungsbilde durchgeführt. Durch Blenden wird entweder der Beugungsreflex
nullter Ordnung ausgeblendet, das ergibt Dunkelfeldabbildung, oder die Beugungsreflexe
höherer Ordnung, das ergibt Hellfeldabbildung. Bei Durchstrahlungs-R.aster-Korpuskularstrahlmikroskopen
hingegen erhält man den Bildkontrast, indem man entweder nur die innerhalb des Primärstrahlkegels
hinter dem Objekt liegenden Korpuskeln zur Signalerzeugung heranzieht oder die außerhalb
dieses Primärstrahlkegels im streustrahlkegei liegenden Korpuskeln. Der erste Fall
stellt wieder'die Hcl lf eidabbildung, der zweite die Dunkelfeldabbildung dar. Das
Zlel jedes Mikroskopes ist es, ein kontrastreiches Bild mit hoher Auflösung zu erzeugen.
Gerade beim Durchstrahlungs-PWaster-Korpuskularstrahlmliroskop müssen dazu
zwei
einander teilweise widersprechende Voraussetzungen erfüllt sein. Für ein hohes Auflösungsvermögen
ist eine große Beleuchtungsapertiir notwendig. Entsprechend groß wird jedoch auch
der Primärstrahlkegel hinter dem Objekt, der darin auch einen großen Anteil der
Streukorpuskeln enthält. Für einen guten Kontrast wäre es daher wünschenswert, mit
einer kleinen Beleuchtungsapertur zu bestrahlen, da dann der Primärstrahlkegel hinter
dem Objekt klein wäre und die meisten gestreuten Korpuskeln außerhalb desselben
liegen würden. Die Trennung zwischen ungestreuten und gestreuten Korpuskeln wäre
vollständiger. Bei den bekannten Durchstrahlungs-Raster-Korpuskularstrahlmikroskopen
muß man zwischen diesen beiden Forderungen einen Kompromiß schließen. Ein erfindungsgemäßes
Durchstrahlungs-Raster-Korpuskularstrahlmikroskop hingegen verbindet vorteilhaft
hohes Auflösungsvermögen und großen Kontrast.
-
Für das Auflösungsvermögen senkrecht zur linienförmigen Sonde, d.
h. die Sondenbreite, ist nur die Beleuchtungsapertur senkrecht zur Richtung der
Strahlquelle maßgeblich, in der dazu senkrechten Richtung kann die Apertur klein
gehalten werden.
-
Diese kleine Apertur entspricht aber dem Winkel des Primärstrahles
hinter dem Objekt in der Richtung, in der die zweite Linse entscheidend wirksam
werden soll.
-
Zur Anpassung an die linienförmige Sonde ist es besonders vorteilhaft,
wenn sich die Strahlquelle linienförmig senkrecht zur optischen Achse des Gerätes
erstreckt. Eine solche Strahlquelle ist beispielsweise eine Strichkathode, die bei
thermischen Kathoden aus einem gespannten Wolframdraht und bei Feldemissionskathoden
aus der langgestreckten, keilförmigen Schneide eines so geformten Drahtes besteht.
Der Vorteil einer derartigen Strahlquelle ist ihre höhere Korpuskelausbeute sowie
eine gleichrnäßigere Ausleuchtung der Sondenfläche.
-
Mit Vorteil können die beiden nicht rotationssymmetrischen Linsen
aus Je einer rotationssymmetrischen Linse und einem Stigmator bestehen, wobei dieser
jeweils den nicht rotationssymmetrischen Anteil des Linsenfeldes erzeugt. Weiterhin
ist es auch möglich, daß die beiden nicht rotationssymmetrischen Linsen Zylinderlinsen
sind. Dabei muß die Achse der als Konden-
sorlinse dienenden parallel
zur Richtung der Sonde und die Achse der anderen senkrecht dazu liegen. Es ist auch
hier wieder möglich, anstelle der Zylinderlinse jeweils ein System aus mehreren
Zylinderlinsen mit parallelliegenden Achsen zu verwenden. Auch können zur Nachvergrößerung
weitere rotationssymmetrische Linsen vorgesehen sein.
-
Es können elektrostatische oder auch magnetische Zylinderlinsen verwendet
werden. Eine einfache elektrostatische Zylinderlinse wird beispielsweise durch eine
Folge von drei parallelen isolierten Schlitzblenden gebildet, von denen die mittlere
gegenüber den beiden geerdeten äußeren auf einem passenden Potential gehalten wird,
welches dem System die gewünschte Brennweite erteilt (Zeitschrift "Optilc" Bd. 5,
Heft 8/9, 1949, Seiten 490 bis 498).
-
Eine einfache magnetische Zylinderlinse beispielsweise besteht aus
zwei Stabmagneten, die quer zum Korpuskularstrahl gestellt sind und diesem die gleichen
Pole zukehren (Buch "Geometrische Elektronenoptik" von E. Brüche u. O. Scherzer,
Springer-Verlag 1934, Seite 200). Mit Vorteil können jedoch auch als Zylinderlinsen
an sich bekannte Quadrupollinsen verwendet werden (Buch "Geometrische Elektronenoptik"
von E. Brüche u. O. Scherzer, Springer-Verlag 1934, Seiten 130, 131, 199 und 200;
Zeitschrift "Optik" 23, Heft 7, 1965/66, Seiten 596 bis 609).
-
Ein besonders einfaches Linsensystem ergibt sich dadurch, daß die
beiden nicht rotationssymmetrischen Linsen aus einer Kondensor-Objektiv-Einfeldlinse
und je einem Korrekturglied vor und hinter dieser Linse bestehen. Derartige Kondensor.Objektiv-Einfeldlinsen
sind aus der Arbeit von W.D. Riecke und E. Ruska '100 kV Transmission Electron lslicroscope
with single-field Condenser Objective' in der Veröffentlichung des 6. internationalen
Kongresses für Elektronenmikroskopie 1966, Seiten 19/20, bekannt. Dabei wird das
stets vorhandene Vorfeld der Objektivlinse als kurzbrennweitige Kondensorlinse ausgenutzt.
Dabei handelt es sich jedoch um Linsen deren Felder Rotati.onssymmetrie-aufweisen.
Erst durch die beiden Korrekturglieder vor bzw. hinter dieser Linse entstehen quasi
zwei nicht rotationssymmetrische Linsenfelder.
-
Verwendet man als nicht rotationssymmetrische Linsen Zylinderlinsen,
so entsteht von jedem Punkt in der Objektebene entlang der jeweils mit der Sonde
gerade bestrahlten Linie in der Bildebene <ler zweiten Zylinderlinse ein parallel
zür Achse dieser Linse liegendes streifenförmiges Bild. Dabei ist die Breite dieses
Streifens senkrecht zur Zylinderlinsenachse durch den Vergrößerungsmaßstab dieser
Linse gegeben, während die Ausdehnung in der dazu senkrechten Richtung durch die
Divergenz des in dieser Richtung durch die Linse nicht abgelenkten Strahlbündels
gegeben ist. Eine direkte Bildbetrachtung in dieser Ebene, beispielsweise auf einem
nachleuchtenden Leuchtschirm, ist daher nicht möglich. Besonders bei kleiner Strahldivergenz
in Richtung der Zylinderlinsenachse bleibt die Längsausdehnung der Streifen klein
gegen die Gesamtbreite aller Streifen. Aus der bestrahlten Linie in der Objektebene
wird dadurch in der Bildebene der zweiten Zylinderlinse wieder eine Art Linie. Wird
diese Linie synchron zur Abrasterung des Objektes verschoben, so kann das Bild des
Objektes auf einen Leuchtschirm beobachtet oder auf einer Fotoplatte festgehalten
werden. Auch kann man durch eine weitere zur Abbildungslinse gekreuzte Zylinderlinse
die in der Bildebene der ersten entstandene Fläche wieder zu einem Strich zusammenziehen,
der dann ein Bild der beleuchteten Linie auf dem Objekt darstellt.
-
Die Bildbetrachtung kann vorzugsweise dadurch ermöglicht werden, daß
zur P:egistrierung der Bildsignale in der Bildebene der abbildenden nicht rotationssymmetrischen
Linse oder in einer anderen Bildebene eine Fernsehaufnahmeröhre angeordnet ist,
deren Zeilen parallel zur Auslenkrichtung des Korpuskularstrahles liegen und die
die entlang einer Zeile empfangenen Signale zu einem Ausgangssignal integriert,
und daß diese Ausgangssignale zur Hell steuerung eines Fernsehmonitors dienen, dessen
Zeilenauslenkung synchron mit der Ablenkung des abtastenden Korpuskularstrahles
läuft. Jede Zeile der Fernsehaufnahmeröhre entspricht dabei einem Punkt auf dem
Fernsehmonitor. Die Gesamtzahl der Zeilen der Fernsehaufnahmeröhre entsprechen den
Bildpunkten einer Zeile des Fernsehmonitors.
-
Eine Aufzeichnung des Bildes auf einem Fernsehmonitor kann vorteilhaft
auch dadurch verwirklicht werden, daß zur Registrierung der Bildsignale in der Bildebene
der abbildenden nicht rotationssymmetrischen Linse ein System aus parallelarbeitenden
zeilenförmigen Detektoren vorgesehen ist, die senkrecht zur Richtung des besseren
Auflösungsvermögens der abbildenden Linse liegen, und deren Ausgangssignale zur
Hell steuerung eines Fernsehmonitors dienen, dessen Zeilenauslenkung synchron mit
der Ablenkung des abtastenden Korpuskularstrahles läuft. Handelt es sich bei den
nicht rotationssymmetrischen Linsen um reine Zylinderlinsen, so müssen die zeilenförmigen
Detektoren parallel zur Zylinderachse der abbildenden Zylinderlinse liegen.
-
Zur Energieverlustspektroskopie wird bevorzugt ein 900 Analysator
verwendet, der vom Prinzip her in der Lage ist, eine linienförmige Punktschar gleichzeitig
zu analysieren. In Kombination mit dem erfindungsgemäßen Durchstrahlungs-Raster-Korpuskularstrahlmikroskop
kann diese Möglichkeit besonders vorteilhaft ausgenutzt werden, indem die vergroßerte
Linie des bestrahlten Objektberei ches in die Eintrittsebene des Analysators abgebildet
wird. Dieser entwirft dann in seiner Austrittsebene ein Spektrum getrennt für alle
Punkte der Linie, das beispielsweise über eine Fernsehaufnahmeröhre aufgenommen
werden kann. Mit Elektronen einer Energie kann dann über einen langsam arbeitenden
Fernsehmonitor wiederum das Bild des bestrahlten Objektbereiches dargestellt werden.
-
Anhand der Fig. 1 und 2 werden im folgenden Ausführungsbeispiele nach
der Erfindung beschrieben. Dabei zeigt die Fig. 1 in perspektivischer Darstellung
den Strahlengang bei Verwendung zweier gekreuzter Zylinderlinsen und Fig. 2 ein
Durchstrahlungs-Raster-Korpuskularstrahlmikroskop nach der Erfindung mit zusätzlichen
Kondensorlinsen, lGachvergrößerungslinsen und einem Energieanalysator.
-
In Fig. 1 ist mit 1 die Strahlquelle eines Elektronenmikroskops bezeichnet,
die beispielsweise eine Feldemissionskathode enthalten kann. Es kann sich dabei
um eine punktförmige Strahlquelle
handeln oder aber auch um eine
Strichkathode. Zur rasterförmigen Auslenkung des Elektronenstrahls 2 über das Objekt
6 dient ein Ablenksystem 3 mit den in einer Ebene in Strahlrichtung hintereinander
liegenden Stufen 3a und 3b. Im vorliegenden Falle handelt es sich dabei um magnetische
Ablenksysteme. Die Stufe 3a lenkt den Strahl 2 aus dieser Ebene heraus, während
die Stufe 3b den Strahl wieder in diese Ebene zurücklenkt. Zur Strahlformung wird
hier zusätzlich als Beleuchtungsblende eine Rechteckblende 4 eingesetzt. Durch die
Zylinderlinse 5 als Kondensor wird der Elektronenstrahl 2 als Strich auf das Objekt
6 fokussiert. Dieser linienförmige Elektronenstrahl in der Ebene des Objektes 6
stellt die Sonde 7 dar, mit der das Objekt 6 abgerastert wird. Dargestellt ist hier
der Fall, daß das Ablenksystem 3 nicht in Betrieb ist, so daß die Sonde 7 die optische
Achse 8 des Durchstrahlungs-Raster-Elektronenmikroskops kreuzt. Wie bereits ausgeführt,
ist das Auflösungsvermögen dieser Zylinderlinse wesentlich besser als das einer
rotationssymmetrischen Linse vergleichbarer Bremlweite, wodurch die Strichbreite
der Sonde 7 kleiner gemacht werden kann als der Durchmesser sonst üblicher punktförmiger
Sonden. Durch die Strichbreite ist das Auflösungsvermögen des Gerätes in dieser
Richtung festgelegt. Wird nun das Ablenksystem 3 in Betrieb genommen und derart
erregt, daß der Strahl 2 um einen Punkt gekippt wird, der am vorderen Brennpunkt
der Zylinderlinse 5 angeordnet ist, so bestrahlt der durch diese Linse auf das Objekt
6 fokusslerte Elektronenstrahl 2 dieses in senkrechter Richtung.
-
Die Strichsonde 7 wird dabei'senkrecht zu ihrer Längsausdehnung über
das Objekt 6 geführt. Bei rotationssymmetrischen Linsen können wegen der größeren
Linsenfehler nur'achsnahe Strahlen relativ fehlerfrei verarbeitet werden. Dadurch
kann auch nur ein relativ kleiner Objektbereich abgerastert :erden. Für di Der suchung
benachbarter Obiektbereiche muß durch eine Verstellung des Objekttisches das Objekt
verschoben werden. Im vorliegenden Falle kann ein wesentlich größerer Objektbereich
ohne Verschiebung dieses Objektes 6 abgerastert werden. Selbstverständlich ist es
ebenfalls möglich, das Ablenksystem'3 derart zu erregen, daß der Elektronenstrahl
2 das Objekt 6 nicht genau senkrecht, sondern unter einem kleinen Winkel dazu bestrahlt
derart, daß dadurch das Bild des bestrahlten Objektbereiches in der Bildebene immer
an crr gleichen Stelle liegt.
-
Durch eine Zylinderlinse 9 wird der entlang der Elektronensonde 7
bestrahlte Objektbereich in eine Bildebene 10 abgebildet. Bei dieser Abbildung braucht
jedoch die Auflösung nur noch in Linienrichtung der Sonde gut zu sein. Die Zylinderlinse
9 ist daher so angeordnet, daß ihre Achse senkrecht zur Sonde 7 liegt. In der Bildebene
10 bildet jeder Punkt des durchstrahlten Objektbereiches einen parallel zur Achse
der Zylinderlinse 9 liegenden Streifen. Beispielsweise entspricht dem mit der Geräteachse
8 zusammenfallenden Objektpunkt der Streifen 11. Dabei ist die Breite dieses Streifens
senkrecht zur Achse der Zylinderlinse 9 durch den Vergrößerungsmaßstab dieser Linse
gegeben, während die Ausdehnung in der dazu senkrechten Richtung durch die Divergenz
des in dieser Richtung durch die Linse nicht abgelenkten Strahlbündels 2 gegeben
ist. Eine schlitzförmige Aperturblende 12 in der hinteren Brennebene der Zylinderlinse
9 dient in der bereits beschriebenen Weise zur Kontrasterzeugung.
-
In diesem Ausführungsbespiel ist eine direkte Bildbetrachtung, beispielsweise
auf einem Leuchtschirm, in der Bildebene 10 nicht möglich. Jedoch kann'diese Bildebene
10 über ein Bündel lichtleitender Fasern 13 auf den Eingang einer Fernsehaufnahmeröhre
14 übertragen werden. Durch die Anordnung lichtleitender Fasern ist die Möglichkeit
einer vakuumdichten Durchführung gegeben, so daß sich die eigentliche Fernsehaufnahmeröhre
14 außerhalb des Vakuumteiles des Durchstrahlungs-Raster-Ælektronenmikroskops befinden
kann. Die Fernsehaufnahmeröhre 14 muß dabei so angeordnet und so geschaltet sein,
daß ihre Zeilen parallel zu dem Streifen 11 in der Bildebene 10 liegen und daß sie
die empfangenen Signale entlang jeder Zeile aufintegriert und am Ende der Zeile
als ein Signal auf den nachfolgenden Fernsehmonitor 15 zu dessen Hellsteuerung weiterleitet.
Dabei sollte die Zahl der Zeilen der Fernsehaufnahmeröhre 14 der Punktzahl einer
Zeile des Fernsehmonitors 15 entsprechen. Ist auf diese Art und Weise die Bildebene
10 einmal durch die Fernsehaufnahmeröhre 14 abgerastert worden, so ist gleichzeitig
auf dem Fernsehmonitor 15 eine Zeile geschrieben worden. Schon daraus wird ersichtlich,
daß die Zeilenablenkfrequenz des Fernsehmonitors 15 synchron mit der Ablenkfreouenz
der abtastenden Elektronensonde 7 verlaufen muß.
-
In der schematischen Darstellung der Fig. 2 sind gleiche Teile mit
gleichen Bezugszeichen wie in Fig. 1 bezeichnet. Die in diesem Beispiel linienförmige
Elektronenquelle 1 wird über eine erste rotationssymmetrische Kondensorlinse 20
in die Ebene einer schlitzförmigen Beleuchtungsblende 21 abgebildet. Die zur Erzeugung
der linienförmigen Sonde maßgebliche Elektronenquelle ist dann der Schlitz in der
Blende 21, den man quase mit einer Strichkathode gleichsetzen kann. Das somit linienförmige
Bild der Strahlquelle 1 wird durch die nicht rotationssymmetrische Linse 22 in die
Objektebene 6 abgebildet. Die nicht rotationssymmetrische Linse 22 ist hierbei gewissermaßen
als eine Kombination zweier gekreuzter Zylinderlinsen mit unterschiedlichen Krümmungsradien
dargestellt. Dabei soll diese Linse 22 wiederum senkrecht zur Strahlquelle bzw.
in diesem Falle zu ihrem linienförmigen Bild eine bessere Auflösung als parallel
dazu besitzen.
-
Mit Hilfe des Ablenksystems 3 kann die Strichsonde 7 aliederwa über
das Objekt geführt werden. Durch die zweite nicht rotationssymmetrische Linse 23
wird das linienförmig beleuchtete Objekt vergrößert in die Bildebene 10 abgebildet.
Wiederum braucht bei dieser Abbildung die Auflösung nur in Linienrichtung gut zu
sein.
-
In der Darstellung der Fig. 2 entspricht die Linse 23 der um 900 um
die optische Achsie gedrehten Linse 22. Würde sich bei diesem Ausführungsbeispiel/der
Bildebene 10 ein nachleuchtender Leuchtschirm befinden, so könnte in der Tat ein
Bild des abgerasterten Objektbereiches direkt beobachtet werden. In diesem Ausführungsbeispiel
jedoch ist die vergrößerte Linie der Bildebene 10 durch eine nachfolgende rotationssymmetrische
Linse 24 in die Eintrittsebene eines Energieanalysators 25 abgebildet worden. Wenn
man annimmt, daß die Objektebene die xy-Ebene eines rechtwinkligen Koordinatensystes
darstellt, dessen z-Achse durch die cptische Achse des Gerätes gebildet wird, und
daß die Strichsonde parallel zur x-Achse in diesem Koordinatensystem liegt, so müßte
der Energieanalysator in der yz-Ebene angeordnet sein. In diesem Falle entwirft
er in seiner Austrittsebene ein Spektrum 26 getrennt für alle Punkte der Linie.
-
Durchstrahlungs~Raster-Elektronenmikroskope gemäß der Erfindung bieten
neben d?n bisher genannten noch weitere wesentliche Vor-
teile.
So können beispielsweise wegen der Möglichkeit, große Aperturwinkel bei kleinen
Linsenfehlern zu verarbeiten, Stereoabbildungen ohne Objektkippung durchgeführt
werden. Darüber hinaus ergeben sich bei der Verwendung reiner Zylinderlinsen günstige
Anwendungsformen für Höchstspannungs-Nikroskope, da bei diesen Zylinderlinsen Brennweiten
mit wesentlich kleinerer magnetischer Erregung realisiert werden können, als das
bei rotationssymmetrischen Linsen möglich wäre. Das führt bei gleicher Brennweite
zu kleineren und damit natürlich auch kostengünstigeren Linsen.
-
Da andererseits die Linsenfehler klein sind und daher große Aperturen
verarbeitet werden können, ist auch für sehr kleine Hochspannungen, d. h. also für
größere Wellenlängen, noch mit einem ser guten Auflösungsvermögen zu rechnen.
-
Die Erfindung ist nicht nur bei wie in den Ausführungsbeispielen beschriebenen
Durchstrahlungs-Raster-Elektronenmikroskopen, sondern auch bei Ionenmikroskopen
dieser Art anwendbar.
-
7 Ansprüche 2 Figuren