DE3201889C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Elektronenmikroskop mit einem nahe bei einer elektromagnetischen Linse angeordneten Detektor zum Detektieren von aus einem Objekt mittels ei­ nes Elektronenstrahles freizumachender elektromagnetischer Strahlung.

Ein derartiges Elektronenmikroskop ist aus der GB-PS 14 20 803 bekannt. Wenn gemäß der Beschreibung in dieser Patentschrift ein in der Nähe einer Objektivlinse angeord­ neter Detektor zum Detektieren aus dem Objekt austretender elektromagnetischer Strahlung, wie Röntgenstrahlung, ein­ gerichtet ist, können bei bestimmten Meßeinstellungen, z. B. bei der in der US-PS 36 29 575 beschriebenen niedri­ gen Vergrößerungseinstellung, aus dem Objekt austretende sekundäre oder auch reflektierte Elektronen einen ungün­ stigen Einfluß auf die Messung oder auf den Detektor als solchen ausüben. Bei Einstellungen für im üblichen Bereich liegende Vergrößerungen wird dies häufig dadurch vermie­ den, daß diese Elektronen durch das verhältnismäßig kräf­ tige Magnetfeld der betreffenden Linse eingefangen werden und daher den Detektor nicht erreichen. Für eine optimale Messung ist es dabei erwünscht, daß der Detektor möglichst nahe beim Objekt angeordnet wird und eine hohe Empfind­ lichkeit für die zu messende Strahlung hat. Gerade in die­ ser optimalen Position ist der Detektor für das Einfangen von Streuelektronen in einer Meßanordnung mit einer schwach erregten Linse empfindlich, wie sie bei der er­ wähnten niedrigen Vergrößerungseinstellung benutzt wird.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, bei einem Elek­ tronenmikroskop der eingangs genannten Art den nahe beim Objekt angeordneten Detektor so auszurüsten, daß das Ein­ fangen von Streuelektronen beseitigbar ist.

Zur Lösung dieser Aufgabe ist ein Elektronenmikroskop ein­ gangs erwähnter Art dadurch gekennzeichnet, daß der Detek­ tor mit einem elektronenabsorbierenden Schirm ausgerüstet ist, der ohne Öffnung des Elektronenmikroskops in einen Strahlenweg für die vom Detektor zu messende Strahlung eingeführt und aus diesem Strahlungsweg heraus­ geführt werden kann.

In einem erfindungsgemäßen Elektronenmikroskop kann so bei einer nicht zu schwach erregten Linse mit einer optimalen Position und einem optimalen Aufbau des Detektors gemessen werden und wird vom Schirm bei einer schwach erregten Lin­ se nachteiliger Einfluß auf den Detektor durch Elektronen­ einfall vermieden. Hierbei braucht das Elektronenmikroskop nicht geöffnet zu werden.

Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen gekennzeichnet.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nachstehend an­ hand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigt

Fig. 1 ein Elektronenmikroskop mit einem einstellbaren Detektor nahe der Objektivlinse, und

Fig. 2 einen skizzierten Schnitt durch einen Teil der Objektivlinse mit einem Detektor.

Ein Elektronenmikroskop nach Fig. 1 enthält eine Elektro­ nenquelle 1 mit einer Anode 2, einem Bündelrichtsystem 3 und einer Blende 4, einem Kondensorsystem mit einer ersten Kondensorlinse 5, einer zweiten Kondensorlinse 6 und einer Kondensorlinse 7, einem Objektiv mit einer er­ sten Objektivlinsenspule 8 und einer zweiten Objektiv­ linsenspule 9, einem Ablenkspulensystem 10, einem Objekt­ raum 11, einer Diffraktionslinse 12 mit einer Diffrak­ tionsblende 13, einer Zwischenlinse 14, einem Projektions­ system mit einer ersten Projektionslinse 15 und einer zweiten Projektionslinse 16, einer Filmkamera 17 und einem Schaufeld 18. Alle diese Teile sind in ein Gehäuse 20 mit einer elektrischen Zuleitung 21 für die Elektronenquelle und mit einem Schaufenster 22 aufgenommen. An das Gehäuse sind ein Binokular 23, eine Vakuumpumpvorrichtung 24 und eine Plattenkamera 25 angeschlossen. Im Objektivraum 11 befinden sich ein Objekt 26 und ein Strahlungsdetektor 27 mit einer Signalableitung 28 zum Detektieren einer aus dem Objekt durch einen Elektronenstrahl 29 freizumachender Strahlung.

In Fig. 2 ist der Detektor 27 zusammen mit dem Objekt 26 und Objektivlinsenpolschuhen 30 und 31 dargestellt. Der Elektronenstrahl 29 trifft auf das Objekt 26 und kann an­ schließend eine Abtastbewegung mit Hilfe des Ablenkspulen­ systems 10 ausführen. Über einen Strahlenweg 32 kann im Objekt 26 freigemachte Strahlung den Detektor 27 errei­ chen. Zur Messung beispielsweise von Röntgenstrahlung ent­ hält der Detektor 27 hinter einem Eintrittsfenster 33 bei­ spielsweise einen möglicherweise gekühlten Halbleiter­ detektor mit einer Signalableitung 35, die über die Lei­ tung 28 an eine Signalverarbeitungsanordnung 36 ange­ schlossen ist. Vor dem Eintrittsfenster, das für einen guten Strahlungsdurchgang verhältnismäßig dünn ausgeführt ist und beispielsweise aus Beryllium besteht, befindet sich ein Schirm 37, der hier über einen ersten Hebelarm 38 mit einer Scharniervorrichtung 49 und mit einem zweiten Hebelarm 50 verbunden ist, an dem ein Block aus magneti­ schem Werkstoff 51 angebracht ist.

Bei Erregung der Linsenspule 8 wird das Element 51 von dem Polschub 30 angezogen und wird der Schirm 37 aus dem Strahlungsweg 32 herausgenommen. Bei der Beseitigung der Erregung kehrt der Schirm in die Abschirmposition zurück. Für eine Außensteuerung, die übrigens auch mit Hilfe eines Schalters 52 durch Handbedienung erfolgen kann, kann der Scharniermechanismus mit einem Steuerelement 53 verbunden sein, das über die Signalverarbeitungsanordnung 36 auch mit einer Steueranordnung 54 für die Spule 8 verbunden ist. Hierdurch können eine Erregung der Spule und die Ver­ schiebung des Schirms einfach synchronisiert werden, wobei gleichfalls eine Verbindung mit dem Meßsignalverarbei­ tungssystem hergestellt werden kann. Bei der Ausführungs­ form mit einem von außen zu verschiebenden Schirm brauchen der zweite Hebelarm 50 und das Element 51 nicht vorhanden zu sein.

Diese Ausführung ist insbesondere vorteilhaft an der Stelle, an der die Magnetfeldstärkeänderung in einem gut erreichbaren Raum für eine autonome Schirmsteuerung unge­ nügend ist. Die über das Magnetfeld selbst einwirkende Schirmverschiebung kann, wenn dafür ein Bedarf besteht, selbstverständlich auch so ausgeführt werden, daß gerade bei kräftig erregter Spule eine Detektorabschirmung auf­ tritt. Eine gute Synchronisation zwischen Meßeinstellung und Schirmposition kann auch durch eine Zentralsteuerung aus einem üblicherweise einem Elektronenmikroskop zugeord­ neten Zentralcomputer 55 erreicht werden.

Claims (5)

1. Elektronenmikroskop mit einem nahe bei einer elektro­ nenmagnetischen Linse (8, 9) angeordneten Detektor (27) zum Detektieren von aus einem Objekt (26) mittels eines Elek­ tronenstrahles (29) freizumachender elektromagnetischer Strahlung, dadurch gekennzeichnet, daß der Detektor mit einem elektronenabsorbierenden Schirm (37) ausgerüstet ist, der ohne Öffnung des Elektronen­ mikroskops in einen Strahlenweg für die vom Detektor zu messende Strahlung eingeführt und aus einem Strahlenweg herausgeführt werden kann.

2. Elektronenmikroskop nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Schirm von einem Steuerelement (53) aus verschieb­ bar ist, das für eine automatische Verbindung mit einer Steueranordnung (54) für die Erregung einer zum Durch­ führen der Meßeinstellung des Elektronenmikroskops dienenden elektromagnetischen Linse verbunden ist.

3. Elektronenmikroskop nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Schirmverschiebung durch eine bei der Umschaltung zwischen verschiedenen Meßeinstellungen auftretende Magnetfeldstärkeänderung der zum Durchführen der Meßein­ stellung dienenden elektromagnetischen Linse als solche bewirkt wird.

4. Elektronenmikroskop nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß es für die Schirmverschiebung mit einem handbetätigbaren Schaltmechanismus (52) versehen ist.

5. Elektronenmikroskop nach Anspruch 1 oder 2, da­ durch gekennzeichnet, daß in einen Zentralcomputer (55) eine Steuereinheit für die Schirmverschiebung aufgenommen ist.