DE3802598C1 - - Google Patents
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- DE3802598C1 DE3802598C1 DE3802598A DE3802598A DE3802598C1 DE 3802598 C1 DE3802598 C1 DE 3802598C1 DE 3802598 A DE3802598 A DE 3802598A DE 3802598 A DE3802598 A DE 3802598A DE 3802598 C1 DE3802598 C1 DE 3802598C1
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- 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
- H01J37/28—Electron or ion microscopes; Electron or ion diffraction tubes with scanning beams
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- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Analytical Chemistry (AREA)
- Analysing Materials By The Use Of Radiation (AREA)
- Transition And Organic Metals Composition Catalysts For Addition Polymerization (AREA)
Description
Die Erfindung betrifft ein Rasterelektronenmikroskop
nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
Rasterelektronenmikroskope bestehen aus einer eva
kuierbaren Probenkammer mit einer Probenunterlage
sowie einer Elekronenoptik, die in die Probenkammer
hineinragt, wenigstens einem Detektor und einem außer
halb der Probenkammer befindlichen Monitor. Die Wir
kungsweise beruht darauf, daß ein fokussierter Elek
tronenstrahl auf die zu untersuchende Probe gerichtet
und abgelenkt wird, und durch das Auftreffen des
Elektronenstrahls aus Atomen der Probe u. a. Sekundär
elektronen freisetzt. Die Menge dieser Sekundärelek
tronen werden mittels einem Elektronendetektor erfaßt
und an den Monitor weitergeleitet. Durch die Topolo
gie der Probe kommt es beim Auftreffen und Ablenken
des Elektronenstrahls zu unterschiedlichen Austritten
von Sekundärelektronen, so daß sich in Abhängigkeit
der Topologie ein Intensitätsbild darstellen läßt.
Damit der Elektronenstrahl sich ungehindert ausbrei
ten kann, wird das Rasterelektronenmikroskop im eva
kuierten Zustand betrieben. Die Probenkammer läßt
sich zu diesem Zweck hermetisch verriegeln und eva
kuieren.
Neben Anwendungen in der Biologie, Physik, Chemie
und Medizin bestehen weitere Anwendungsmöglichkeiten
in der Metallurgie und dem Maschinenbau. Gerade in
letzteren Bereichen weisen die zu untersuchenden Pro
ben ein sehr hohes Gewicht und große Außenabmessungen
auf. Um mehrere Bereiche der Proben nacheinander un
tersuchen zu können, wird bei bekannten Rasterelektro
nenmikroskopen, wie bei dem z. B. aus der DE-PS 26 35 356 bekannten
Rasterelektronenmikroskop der eingangs genannten Art, die Probenunterlage als Goniometertisch
ausgebildet. Die auf dem Probentisch befestigte Probe
kann dann entsprechend verfahren werden, um die Schär
fenbereiche für eine hochauflösende Abbildung zu er
reichen und unterschiedliche Orte der Probe untersuchen
zu können. Übliche Goniometertische sind in sehr hoher
Präzision ausgeführt und für eine Belastbarkeit bis zu
20 kg ausgebildet. Die Belastbarkeit ist dadurch stark
eingeschränkt, daß bei üblichen Goniometertischen sehr
viele bewegliche Führungselemente und Schlitten vor
gesehen sein müssen, die aus Kostengründen nur für
eine mäßige Belastung augelegt sind.
Befinden sich zum Beispiel die Schlitten der Gonio
metereinrichtung in einer mittleren Position, also
von beiden Endanschlägen maximal entfernt, so ist
die Entfernung auf den Führungselementen von deren
Einspannorten am größten und damit auch die Insta
bilität der Goniometereinrichtung am stärksten.
Es hat sich gezeigt, daß das aus den Führungselementen
des Goniometertisches sowie dem Gewicht der Probe ge
bildete Feder-Masse-System eine Resonanzfrequenz an
nehmen kann, die im Frequenzbereich üblicher Boden
schwingungen liegt. Diese Bodenschwingungen können durch
den Straßenverkehr und Produktionsmaschinen im Bereich
von Labors und Fabrikanlagen hervorgerufen werden und
sind praktisch stets in geringem Maße vorhanden.
Liegt das Feder-Masse-System nun mit seiner Resonanz
frequenz im Bereich der Bodenschwingungen, so voll
führt die Probe relativ zu der Elektronenoptik
mit den Detektoren Verschiebungen, die bei der
gewünschten Auflösung im Nanometerbereich (5 nm) zu un
scharfen Bildern führt und damit die vom System her
mögliche Auflösung stark einschränkt.
Zur Betrachtung von
großen Proben ist es aus der US-PS 45 16 026 bekannt, die
elektronenoptische Säule mit den Detektoren auf der
zu betrachtenden Stelle der ortsfesten Probe mittels
einer eine vakuumdichte Kammer bildenden Einrichtung
aufzusetzen. Dabei kann die elektronenoptische Säule mit
den Dektoren relativ zur Probe bewegt werden, um
ein größeres Betrachtungsfeld zu erreichen.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Raster
elektronenmikroskop der eingangs genannten Art so
zu verbessern, daß auch wesentlich größere und auch
schwerere Proben als bisher, vorzugsweise bis zu
100 kg ohne Auflösungsverlust betrachtet werden
können.
Diese Aufgabe wird bei einem Rasterelektronenmikroskop
nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 durch die im
kennzeichnenden Teil angegebenen Merkmale gelöst.
Bei dem Rasterelektronenmikroskop nach der Erfindung
wird die Probenunterlage als starrer, ortsfester Proben
tisch ausgebildet, und dadurch auch zur Aufnahme sehr
schwerer, großer Proben geeignet. Die Erzielung der
nötigen Stabilität ist ohne großen Aufwand durchführ
bar.
Um die nötigen Einstellungen der Schärfe und das An
fahren der gewünschten Beobachtungsorte zu ermöglichen,
ist nunmehr die Elektronenoptik vollständig im In
neren der Probenkammer angeordnet und damit beweg
lich. Sie und die Detektoren sind in der Goniometer
einrichtung, die hier als Halterung ausgebildet ist,
aufgenommen. Mittels der Goniometerhalterung kann al
so die Elektronenoptik mit den Detektoren statt der Pro
be verfahren werden. Da das Gewicht der Elektronenoptik
mitsamt den Detektoren konstant ist, läßt sich die
Goniometerhalterung zuverlässig so bemessen, daß Bo
denschwingungen zu keiner Relativbewegung zwischen
Elektronenoptik und Probe mehr führen. Aufgrund des
Gewichtes von ca. 10-20 kg der Elektronenoptik
mitsamt den Detektoren kann die Goniometereinrich
tung auch konventionell ausgebildet sein. Daher kann
der Antrieb der Goniometeranordnung auch einfach und
leistungssparend aufgebaut sein.
Darüber hinaus ist die Beweglichkeit innerhalb der
Probenkammer wesentlich größer als bei einem zu Zwecken
der erforderlichen Stabilität klobigen Ausbau der Go
niometereinrichtung.
Die Bewegungsmöglichkeiten der Goniometereinrichtung
gestatten es, ohne Verlagerung der Probe praktisch
alle in Frage kommenden Orte auf der Probe anzufah
ren und zu beobachten. Dabei ist auch eine Betrach
tung unter extrem unterschiedlichen Blickwinkeln
möglich.
Vorzugsweise ist die Goniometerhalterung an der Rück
wand der Probenkammer befestigt.
Bei dieser Maßnahme wird die aufgrund ihrer Wider
standsfähigkeit gegen den Ausdruck im evakuierten
Zustand erforderliche Stabilität der Rückwand der Probenkammer zur Stabilisierung
der Goniometerhalterung ausgenutzt. Diese ist damit
wenigstens in der ersten Ebene als praktisch starr
anzusehen.
Eine Weiterbildung sieht vor, daß die Detektoren
um eine erste, durch die Elektronenstrahlachse der
Elektronenoptik führende Schwenkachse und um eine
zweite, die Elektronenstrahlachse im rechten Winkel
schneidende Schwenkachse schwenkbar sind.
Diese Ausgestaltung ermöglicht es, neben einer Ände
rung des Einfallswinkels für den Elektronenstrahl,
der bereits die Erzielung unterschiedlicher Blick
winkel ermöglicht, auch noch weitere Variationen
des Blickwinkels auszunutzen um so eine noch bessere
Darstellung der Topologie bzw. der Zusammensetzung
der Probe zu erhalten.
Dabei beträgt der Schwenkbereich der Detektoren um die
erste Achse wenigstens 270° und um die
zweite Achse vorzugsweise zwischen einem Winkel
von 20° bis 75° zur Elektronenstrahlachse.
Diese Bemessung der Schwenkbereiche hat sich als
ausreichend erwiesen und stellt gleichzeitig einen
guten Kompromiß hinsichtlich des Aufwandes bei den
Führungselementen dar.
Bei einer praktischen Ausgestaltung sind die Detek
toren auf einer kreisringabschnittförmigen Winkel
führungsbahn angeordnet, die ihrerseits an einer
Schwenkhülse befestigt ist, welche schwenkbeweglich
die Elektronenoptik umgreift.
Die beschriebene Ausgestaltung ermöglicht es, die
Schwenkbeweglichkeit um die Elektronenstrahlachse
mit derjenigen um eine senkrecht zur Elektronenstrahl
achse führenden Achse zu kombinieren. Dabei befinden
sich die Führungselemente außerhalb des Schwenkbe
reichs der Goniometerhalterung, so daß dieser voll
ausgenutzt werden kann.
Bei einer praktischen Ausgestaltung bildet die Elek
tronenoptik mit den Detektoren und der Goniometer
halterung ein Feder-Masse-System, dessen Resonanz
frequenz weit außerhalb des Bereiches von Bodenschwin
gungen liegt.
Eine Weiterbildung sieht vor, daß ein die Detektoren auf
der Winkelführungsbahn führender Schlitten sowie die
Schwenkhülse um die Elektronenoptik jeweils einen
auf einen Zahnkranz mittels Ritzel eingreifenden
Antriebsmotor aufweisen.
Damit ist auch die Einstellung der Detektoren durch
Fernsteuerung möglich und während des Betriebes des
Elektronenmikroskops unter Vakuum veränderbar. Die
verschiedenen Einstellungen können unter gleichzei
tiger Beobachtung des mikroskopischen Bildes vorge
nommen werden um so eine optimale Einstellung zu fin
den.
Bei einer praktischen Ausgestaltung weist die Proben
kammer ein Volumen von ca. 1 m3 und größer auf.
Bei diesem Volumen können einmal Probenkörper in der
von ihrem Verwendungszweck bestimmten Größe ohne
Schwierigkeiten angeordnet werden, zum anderen ist
auch ein ausreichender Verschiebungs- und Schwenk
bereich der Goniometerhalterung innerhalb der Proben
kammer gegeben.
Der Probentisch weist vorzugsweise
eine Tragfähigkeit von mehr als 100 kg
auf und bildet ein Feder-Masse-System, dessen
Resonanzfrequenz auch bei maximaler Belastung
weit außerhalb des Frequenzbereiches von Bodenschwingungen
liegt.
Die Systeme verhalten sich dann praktisch starr,
so daß Schwingungen mit einer niedrigeren Frequenz
eine gleichzeitige Verschiebung der Probe sowie der
Elektronenoptik und der Detektoren bewirken, so daß
sich keine Relativbewegung zwischen Probe und Elek
tronenoptik ergibt. Dadurch lassen sich die von der
Feinbündelung der Elektronenstrahlen abhängigen Auf
lösungen ohne weiteres erreichen.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird an Hand
der Zeichnung erläutert. In der Zeichnung zeigt
Fig. 1 eine perspektivische Ansicht
eines Rasterelektronenmikros
kops,
Fig. 2 als vergrößerte Einzelheit
die in der Probenkammer
angeordneten Einrichtungen
und
Fig. 3 als weitere Einzelheit die
Elektronenoptik und die dazu
schwenkbeweglich verstell
baren Detektoren.
Das in Fig. 1 dargestellte Rasterelektronenmikroskop
umfaßt ein fahrbares Grundgestell 28, auf dem eine
evakuierbare Probenkammer 16, eine Evakuiervorrichtung
30 sowie ein Monitor 32 mit einem Steuergerät 34 ange
ordnet sind. Die Probenkammer 16 besitzt eine zylin
drische Mantelfläche 36 und vorzugsweise gewölbte Stirn
flächen 38 und 40. Die vordere Stirnfläche 38 ist als
Tür ausgebildet. Die hintere Stirnfläche 40, also die
Rückwand der Probenkammer 16 dient gleichzeitig zur Be
festigung einer Goniometerhalterung 20 im Inneren der
Probenkammer 16. Damit wird die wegen der Überdruck
festigkeit benötigte Steifigkeit der Rückwand 40 zur
Aussteifung der Goniometerhalterung 20 mit verwendet.
Die Goniometerhalterung 20 nimmt eine Elektronenoptik
10 sowie Detektoren 12 und 14 auf. Außerdem ent
hält die Probenkammer 16 noch einen ortsfesten Proben
tisch 18. Das Volumen der Probenkammer 16 beträgt etwa
1 m3 die Höhe ist auf ca. 1,40 m bemessen. In dieser
Ausgestaltung ist die Probenkammer 16 auch für große
Proben geeignet, wie sie z. B. bei der zerstörungs
freien Materialprüfung von Werkzeugen oder Maschinen
aggregaten vorkommen. Als Beispiel sind hier mit
ausgewuchtetem Flanschteil versehene Schleifschei
ben mit 500 mm Durchmesser und 40 kg Gewicht oder
Motorblöcke zu nennen.
Durch die ortsfeste Anordnung des Probentisches 18
im unteren Bereich der Probenkammer 16 läßt sich die
Stabilität ihrer Mantelfläche 36, die wegen des Außen
drucks im evakuierten Zustand erforderlich ist, zu
sätzlich zur Festlegung des Probentisches 18 ausnutzen.
Der Probentisch 18 enthält so eine außerordentlich starre
Befestigung.
Durch die Anordnung der Elektronenoptik 10 und der
Detektoren 12 und 14 in der Goniometerhalterung 20
läßt sich auch dieses Feder-Masse-System mit ein
fachen Mitteln so auslegen, daß seine Resonanzfre
quenz oberhalb der Frequenz üblicher Bodenschwingun
gen zu liegen kommt. Die geeignete Auslegung wird
dadurch möglich, daß entgegen üblicher Goniometeran
ordnungen bei Rasterelektronenmikroskopen die Masse
hier im wesentlichen von der Elektronenoptik 10 und
den Detektoren 12 und 14 gebildet ist und diese
konstant ist. Außerdem ist die Masse geringer als
diejenige großer Proben für die das Rasterelektro
nenmikroskop verwendet werden soll.
Wenn auch die Steifigkeit der Goniometerhalterung 20
geringer ist als die des Probentisches 18, so ergibt
sich aufgrund der geringeren Masse der Elektronen
optik 10 mitsamt den Detektoren 12 und 14 dennoch
eine ausreichend hohe Resonanzfrequenz. Ist die Pro
benkammer 16 im Betrieb Bodenschwingungen ausgesetzt,
so teilen sich diese zwar auch dem aus dem Proben
tisch 18 und der Probe 42 einerseits sowie der Go
niometerhalterung 20 mitsamt der Elektronenoptik
10 und den Detektoren 12 und 14 andererseits gebil
deten Feder-Masse-Systemen mit. Die beiden Feder-
Masse-Systeme schwingen aber gleichphasig und voll
führen keine Relativbewegungen zueinander, die Ur
sache für Unschärfen bei der Betrachtung großer, schwe
rer Proben ist. Das beschriebene Rasterelektronen
mikroskop kann die systembedingte Vergrößerung von
mehr als 1 : 4000 auch bei großen, schweren Proben
erreichen.
Neben der erheblichen Verbesserung des Auflösungs
vermögens, bezogen auf sehr große Proben, die von
der mechanischen Ausgestaltung praktisch ohne Mehr
aufwand gegenüber üblichen Rasterelektronenmikrosko
pen erzielt wird, besitzt die Anordnung der Elek
tronenoptik 10 und der Detektoren 12 und 14 in der
Goniometerhalterung 20 auch den Vorteil, daß alle
seitlichen und oberen Bereiche der Probe 42 zur Be
obachtung angefahren werden können. Dies ist möglich,
ohne daß die Lage der Probe 42 verändert werden muß.
Auf diese Weise wird auch der Randbereich zur Beo
bachtung zugänglich, was nicht der Fall wäre, wenn
bei stationärer Elektronenoptik 10 die Probe 42 ver
fahren werden müßte. Diese würde dann nämlich schon
nach einem kurzen Verschiebeweg mit ihrer dem ge
wünschten Beobachtungsort gegenüberliegenden Seite
an die Wand der Probenkammer 16 anstoßen.
Zur besseren Übersicht sind in Fig. 1 die erforder
lichen Steuer-, Energieversorgungs- und Datenleitungen
fortgelassen. Diese Leitungen sind hermetisch abdich
tend durch die Mantelfläche 36 der Probenkammer 16 ge
führt und verbinden die Elektronenoptik 10 sowie die
Antriebsorgane der Goniometerhalterung 20 mit dem
Steuergerät 34 und die Detektoren 12 und 14 mit dem
Monitor.
Zur näheren Erläuterung der die Elektronenoptik 10
und die Detektoren 12 und 14 aufnehmenden Goniometer
halterung 20 wird auf Fig. 2 Bezug genommen. Die Go
niometerhalterung 20 weist ein erstes Trägerpaar 44
auf, das an der Rückwand 40 der Probenkammer 16 be
festigt ist. Zwischen diesem Trägerpaar 44 ist ein
erstes Paar Führungsschienen 46 angeordnet, auf dem
eine Führungsplatte 48 verschiebbar gelagert ist.
Zum Transport der Führungsplatte 48 dient eine nicht
dargestellte, mit einem Antrieb verbundene Gewinde
spindel. Die Gewindespindel wäre parallel zu dem
ersten Paar Führungsschienen 46 anzuordnen und
müßte die Führungsplatte 48 durchgreifen. Die bis
lang beschriebenen Teile sind waagerecht angeordnet
und erlauben eine Verschiebung der Führungsplatte
48 in Richtung des Freiheitsgrades x.
Auf der Führungsplatte 48 ist ein zweites Trägerpaar
50 angeordnet, zwischen dem sich ein zweites Paar
Führungsschienen 52 erstreckt. Auf dem zweiten Paar
Führungsschienen 52 wiederum ist eine zweite Führungs
platte 54 verschiebbar gelagert. Die Verschiebungs
richtung weist in Richtung des Freiheitsgrades y.
Auch hier dient wieder zum Transport eine nicht dar
gestellte, mit einem Antrieb versehene Gewindespindel,
die analog dem ersten Antrieb parallel zu dem zweiten
Paar Führungsschienen ausgerichtet sein müßte und die
zweite Führungsplatte 54 durchgreifen müßte.
Mit der zweiten Führungsplatte 54 ist eine Trägerplatte
56 schwenkbar verbunden. Die Schwenkachse a bildet
hier einen weiteren Freiheitsgrad. Ein nicht darge
stellter Antrieb ermöglicht die Einstellung der ge
wünschten Schwenkstellung.
Auf der Trägerplatte 56 ist ein erster Teil eines
dritten Trägerpaares 58 befestigt, von dem ein drit
tes Paar Führungsschienen 60 ausgehen. Der zweite
Teil des dritten Trägerpaares 58 ragt freitragend
nach vorne und hält lediglich das dritte Paar Füh
rungsschienen 60 an seinen freien Ende auf Abstand.
Das dritte Paar Führungsschienen 60 steht senkrecht
auf der Trägerplatte 56 und lagert eine verschieb
bare Halteplatte 62. Die Halteplatte 62 kann in Rich
tung des Freiheitsgrades z verschoben werden. Auch
diese Halteplatte 62 läßt sich durch eine nicht dar
gestellte, mit einem Antrieb verbundene Gewindestan
ge transportieren.
In der Halteplatte 62 ist die Elektronenoptik 10 an
geordnet, wobei der obere zylindrische Teil der Elek
tronenoptik 10 die in der Grundstellung waagerechte
Halteplatte 62 durchgreift, so daß die Elektronen
optik 10 etwa in einem Bereich zwischen der Mitte
und dem oberen Drittel umschlossen ist. Die Elek
tronenoptik 10 ist unterhalb der Halteplatte 62 von
einer Schwenkhülse 24 umgeben, an der eine Winkel
führungsbahn 22 angeordnet ist.
Zur Erläuterung der Ausgestaltung wird auf Fig. 3
Bezug genommen. Wie die Zeichnung erkennen läßt,
ist auf der Winkelführungsbahn 22 ein Schlitten 26
verschiebbar angeordnet, an dem wiederum die Detek
toren 12 und 14 befestigt sind. Bei den Detektoren
handelt es sich um einen Szintilator 12 und einen
Halbleiterdetektor für ein Energiedispersives Spek
trometer (EDS) 14. Mit dem Szintilator 12 kann die
Menge der emittierten Sekundärelektronen gemessen
werden, welche abhängig vom Probenmaterial und Lage
der Probe zum Elektronenstrahl ist und u. a. eine
Wiedergabe der Topographie der Probe 42 ermöglicht.
Mit dem Energiedispersiv-Spektrometer 14 kann die
Materialzusammensetzung der Probe 42 bestimmt wer
den, sowohl qualitativ als auch quantitativ.
Beide Detektoren 12 und 14 besitzen Achsen d und e,
welche die Achse des Primärelektronenstrahls der
Elektronenoptik 10 schneiden. Bei bekannten Raster
elektronenmikroskopen waren die Winkel zwischen den
optischen Achsen, der Detektoren und des Primärelek
tronenstrahls fest eingestellt. Durch die Winkel
führungsbahn 22 können die Detektoren 12 und 14
geschwenkt werden, und zwar um eine Achse c, welche
senkrecht auf der Achse des Primärelektronenstrahls
durch die Elektronenoptik 10 steht und diese im Schnitt
punkt mit den optischen Achsen der Detektoren 12
und 14 schneidet. Die Schwenkmöglichkeit gestattet
es, Proben 42 unter unterschiedlichen Blickwinkeln
zu betrachten. Ein für praktische Anwendungen sinn
voller Schwenkbereich liegt in einem Winkelbereich
α zwischen 20° und 75° der Achsen d und e zur Achse
des Elektronenstrahls der Elektronenoptik 10. Der
weitere Schwenkbereich um eine durch den Elektronen
strahl der Elektronenoptik 10 laufenden Schwenkachse b
ist auf einen Schwenkwinkel β von mindestens 270°
bemessen.
Sowohl die Schwenkhülse 24 auf der Elektronenoptik
10 als auch der Schlitten 26 auf der Winkelführungs
bahn 22 sind mit Antrieben versehen, um die unter
schiedlichen Winkelpositionen ferngesteuert anfah
ren zu können. Im vorliegenden Fall erfolgen die
Antriebe über nicht dargestellte Antriebsmotore,
welche mittels Ritzel in Zahnkränze eingreifen.
Die beschriebenen Eigenschaften des Rasterelektronen
mikroskops kommen besonders dann zum Tragen, wenn
große Proben mit komplizierter Oberflächenstruktur
betrachtet werden sollen, wie es z. B. bei dem in Fig. 1
und 2 dargestellten Motorblock als Probe 42 der Fall
ist. Um die Zylinderlaufbuchsen auch in einem weiter
im Inneren des Motorblocks liegenden Bereich betrach
ten zu können, ist eine vielseitige Einstellungs
möglichkeit und große ungestörte Beweglichkeit der
Elektronenoptik mitsamt den Detektoren erforderlich,
wie sie erst durch die beschriebene Ausbildung er
reicht wird.
Die Goniometereinrichtung 20 läßt sich übrigens nicht
nur in Form eines üblichen Goniometertisches realisie
ren; es ist auch möglich, einen Roboterarm oder dgl.
zur Halterung der Elektronenoptik zu verwenden.
Claims (10)
1. Rasterelektronenmikroskop, welches eine Elek
tronenoptik (10), Detektoren (12, 14) und eine evakuier
bare Probenkammer (16) mit einer Probenunterlage (18)
und einer Goniometereinrichtung (20) umfaßt, dadurch
gekennzeichnet, daß sich die Elektronenoptik (10) voll
ständig im Inneren der Probenkammer (16) befindet, daß
die Goniometereinrichtung als Halterung (20) ausgebil
det ist und die Elektronenoptik (10) mitsamt den Detek
toren (12, 14) aufnimmt und daß die Probenunterlage als
starrer, ortsfester Probentisch (18) ausgebildet ist.
2. Rasterelektronenmikroskop nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, daß die Goniometerhalterung
(20) in drei senkrecht aufeinanderstehenden Freiheits
graden (x, y, z) längsverschiebbar und um eine waage
rechte Achse (a) schwenkbar ausgebildet ist.
3. Rasterelektronenmikroskop nach Anspruch 1
oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Goniometer
halterung (20) an der Rückwand der Probenkammer (16)
befestigt ist.
4. Rasterelektronenmikroskop nach einem oder
mehreren der Ansprüche 1-3, dadurch gekennzeichnet,
daß die Detektoren (12, 14) um eine erste, durch die
Elektronenstrahlachse der Elektronenoptik (10) führen
de Schwenkachse (b) und um eine zweite, die Elektronen
strahlachse im rechten Winkel schneidende Schwenkachse
(c) schwenkbar sind.
5. Rasterelektronenmikroskop nach
Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet,
daß der Schwenkbereich der Detektoren (12, 14) um die
erste Achse (b) wenigstens 270° und um die zweite
Achse (c) vorzugsweise zwischen einem Winkel von 20°
bis 75° zur Elektronenstrahlachse beträgt.
6. Rasterelektronenmikroskop nach
Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet,
daß die Detektoren (12, 14) auf einer kreisringab
schnittförmigen Winkelführungsbahn (22) angeordnet
sind, die ihrerseits in einer Schwenkhülse (24) be
festigt ist, welche schwenkbeweglich die Elektronen
optik (10) umgreift.
7. Rasterelektronenmikroskop nach einem oder
mehreren der Ansprüche 1-6, dadurch gekennzeichnet,
daß die Elektronenoptik (10) mit den Detektoren
(12, 14) und der Goniometerhalterung (20) ein Feder-
Masse-System bildet, dessen Resonanzfrequenz weit
außerhalb des Bereichs von Bodenschwingungen liegt.
8. Rasterelektronenmikroskop nach
Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet,
daß ein die Detektoren (12, 14) auf der Winkelführungs
bahn (22) führender Schlitten (26) sowie die Schwenk
hülse (24) um die Elektronenoptik (10) jeweils einen
auf einen Zahnkranz mittels Ritzel eingreifenden An
triebsmotor aufweisen.
9. Rasterelektronenmikroskop nach einem oder
mehreren der Ansprüche 1-8, dadurch gekennzeichnet,
daß die Probenkammer (16) ein Volumen von größer 1 m3
aufweist.
10. Rasterelektronenmikroskop nach einem oder
mehreren der Ansprüche 1-9, dadurch gekennzeichnet,
daß der Probentisch (18) eine Tragfähigkeit von we
nigstens 100 kg aufweist und ein Feder-Masse-System
bildet, dessen Resonanzfrequenz auch bei maximaler
Belastung weit außerhalb des Frequenzbereichs von
Bodenschwingungen liegt.
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