DE4243144A1 - Objektiv für ein FT-Raman-Mikroskop - Google Patents

Objektiv für ein FT-Raman-Mikroskop

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Description

Die Erfindung betrifft ein Raman-Mikroskop, insbesondere für ein Fouriertransform (FT)-Spektrometer, mit einem Objektiv zur vergrößernden Abbildung eines punktförmigen Bereichs auf einer Oberfläche einer Meßprobe, mit Mitteln zum Einstrahlen von Laserstrahlung auf den punktförmigen Bereich und mit Mitteln zur Detektion der emittierten Raman-Strahlung.
Ein solches Raman-Mikroskop ist beispielsweise bekannt aus dem Konferenzbeitrag "Holographic Optical Components for Laser Spectroscopy Applications" von Harry Owen, verteilt auf der Konferenz "Holographics International ′92", 26-29. Juli 1992, London, England.
Die Raman-Streuung ist ein sehr schwacher Prozeß, bei dem ein Photon in Wechselwirkung mit einem Molekül tritt und dabei inelastisch gestreut wird. Das Photon verliert oder gewinnt bei diesem Prozeß also Energie, die sich in einer Frequenz­ verschiebung des gestreuten Photons ausdrückt. Diese Frequenz­ verschiebung entspricht Rotations-, Vibrations- oder elektro­ nischen Zustandsübergängen des Moleküls, an dem das Photon gestreut wird. Für Vibrations-Übergänge liegt die Streuwahr­ scheinlichkeit ungefähr bei 10-7. Demgegenüber ist der als Rayleigh-Streuung bekannte elastische Streuprozeß, bei dem während der Wechselwirkung zwischen Photon und Molekül kein Energietransfer stattfindet, erheblich stärker. Die Raman- Spektroskopie ist zu einer sehr empfindlichen und aussagekräf­ tigen Methode zur Bestimmung von chemischen und molekularen Strukturen in Flüssigkeiten, Festkörpern und an Oberflächen entwickelt worden. Sie liefert komplementäre Aussagen zu der üblichen Infrarot (IR)-Spektroskopie, da bei Raman-Prozessen molekulare Übergänge möglich sind, die bei den Prozessen der IR-Spektroskopie verboten sind.
In den letzten Jahren wurden verstärkt auch Nahinfrarot (NIR)- Laser, wie beispielsweise Neodym-YAG-Laser für die Raman- Spektroskopie, insbesondere in Fouriertransform (FT)-Spektro­ metern verwendet. Ein solches FT-IR-Spektrometer ist beispiels­ weise in der Firmenschrift "IFS 66" der Firma Bruker Analytische Meßtechnik GmbH beschrieben. Das bei den klassischen Raman- Experimenten äußerst störende Fluoreszenzlicht im sichtbaren Bereich kann durch die Verwendung von NIR-Lasern zur Anregung von Raman-Prozessen im wesentlichen vermieden werden.
Für die Untersuchung von sehr kleinen oder inhomogenen Proben mit Hilfe der Raman-Spektroskopie werden im Raman-Spektrometer Mikroskope mit entsprechenden Objektiven zur vergrößernden Abbildung eines punktförmigen Bereichs auf der Oberfläche der Meßprobe verwendet. Ein solches üblicherweise aus optischen Linsen aufgebautes Mikroskop-Objektiv ist in beiden oben zitier­ ten Druckschriften beschrieben. Ein derartiges kommerziell erhältliches, für den sichtbaren Wellenlängenbereich optimiertes Glasobjektiv, das für den Einschuß von fokussiertem Laserlicht auf die Probenoberfläche und zur Aufnahme des emittierten Raman- Spektrums eingesetzt wird, hat jedoch den Nachteil einer chroma­ tischen Aberration, die zu einer Verzerrung der aufgenommenen Spektren führt. Daher sind diese Glasobjektive nur in einem sehr eingeschränkten optischen Bereich einsetzbar.
Gegen die chromatische Aberration in einem bestimmten Wellen­ längenbereich werden herkömmliche Glasobjektive durch Beschich­ tung entspiegelt. Diese Entspiegelung wirkt aber nur im sicht­ baren Wellenlängenbereich, während das Objektiv im NIR-Bereich zu Abbildungsfehlern führt. Zwar wäre auch eine Entspiegelung und Korrektur der bekannten Glasobjektive für den IR-Bereich prinzipiell möglich. Derartige Objektive wären jedoch in der Herstellung sehr aufwendig, und die Korrekturwirkung würde auch nur für einen kleinen Ausschnitt aus dem IR-Wellenlängen­ bereich wirksam werden. Daher sind entspiegelte IR-Glasobjektive im normalen Handel kaum erhältlich und sehr teuer.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, ein Raman- Mikroskop der oben beschriebenen Art vorzustellen, das auf einfache Weise aus kommerziell leicht erhältlichen optischen Bauteilen aufgebaut ist und keine chromatische Aberration auf­ weist.
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß die Laserstrahlung im Infrarot (IR)-, vorzugsweise im Nahinfrarot (NIR)-Bereich liegt, und daß das Objektiv ein Cassegrain-Spie­ gelobjektiv mit einem rotationssymmetrisch zu einer optischen Achse angeordneten Konvexspiegel und einem ebenfalls zur opti­ schen Achse des Objektivs rotationssymmetrischen Konkavspiegel ist, wobei der auf der optischen Achse liegende Brennpunkt des Konkavspiegels mit dem punktförmigen Bereich auf der Oberfläche der Meßprobe übereinstimmt. Das verwendete Cassegrain-Spiegel­ objektiv, das beispielsweise aus der Druckschrift DE-OS 33 03 140 an sich bekannt ist, ist achromatisch und führt daher zu keinen Verzerrungen im NIR-Raman-Spektrum. Obwohl die erfin­ dungsgemäße Problemlösung im nachhinein verblüffend einfach erscheinen mag, ist bisher kein Raman-Mikroskop bekannt gewor­ den, bei dem ein Cassegrain-Objektiv eingesetzt wurde.
Bei einer Ausführungsform der Erfindung sind die Mittel zum Einstrahlen der Laserstrahlung so ausgebildet, daß die Laser­ strahlung zunächst auf die spiegelnde Fläche des Konvexspiegels trifft, wobei der wesentliche Teil der Laserstrahlung mit Ab­ stand von der optischen Achse des Cassegrain-Spiegelobjektivs eingestrahlt wird. Durch die Anordnung der Mittel zum Einstrah­ len der Laserstrahlung auf der probenabgewandten Seite des Cassegrain-Spiegelobjektivs entstehen keine Platzprobleme hin­ sichtlich der Positionierung des oder der Einkoppelspiegel. Aufgrund der Einstrahlung zumindest eines wesentlichen Teils des Laserlichts mit seitlichem Versatz von der optischen Achse des Objektivs wird kaum oder gar kein Laserlicht in den zu einem Detektor führenden Strahlengang des aus dem Objektiv austretenden Raman-Streulichts eingekoppelt.
Eine bevorzugte Möglichkeit der Einkopplung besteht darin, daß die Laserstrahlung über einen halbdurchlässigen Planspiegel, der auf der optischen Achse mit Abstand vom Cassegrain-Spiegel­ objektiv auf der der Meßprobe entgegengesetzten Seite unter einem Winkel zur optischen Achse angeordnet ist, auf den Kon­ vexspiegel gelenkt wird, wobei die Laserstrahlung derart diver­ gierend aufgeweitet ist, daß sie als symmetrisch zur optischen Achse kegelförmiger Strahl auf den Konvexspiegel auftrifft, und wobei der Kegelwinkel so gewählt ist, daß die Laserstrahlung nach Durchlaufen des Cassegrain-Spiegelobjektivs auf den punkt­ förmigen Bereich fokussiert wird.
Dadurch wird das Cassegrain-Spiegelobjektiv von der einfallenden Laserstrahlung voll ausgeleuchtet und die letztere optimal zur Raman-Anregung auf der Probenoberfläche ausgenutzt.
Bei einer bevorzugten Weiterbildung dieser Ausführungsform ist der halbdurchlässige Planspiegel für Ramanstrahlung in einem beobachteten Wellenlängenbereich transmittierend und für die eingestrahlte NIR-Laserstrahlung reflektierend. Auf diese Weise kann die eingekoppelte Laserstrahlung vollständig und ohne Verluste für die Raman-Messung nutzbar gemacht werden.
Bei einer anderen Ausführungsform wird die Einkopplung dadurch bewirkt, daß die Laserstrahlung als Parallelbündel mit geringem Strahldurchmesser über einen vollständig reflektierenden Plan­ spiegel, der mit seitlichem Versatz zur optischen Achse und auf der proben-abgewandten Seite des Cassegrain-Spiegelobjektivs angeordnet ist, unter einem solchen Winkel bezüglich der opti­ schen Achse auf den Konvexspiegel gelenkt wird, daß das Paral­ lelbündel nach Durchlaufen des Cassegrain-Spiegelobjektivs auf den punktförmigen Bereich auftrifft. Auch in dieser Anordnung wird eine Reflektion des eingekoppelten Laserlichts in Richtung auf die Detektoranordnung des Spektrometers verhindert, wobei allerdings ein Teil der aus dem Cassegrain-Spiegelobjektiv austretenden Raman-Strahlung durch den vollständig reflektieren­ den Planspiegel ebenfalls ausgeblendet bleibt. Das eingekoppelte Laserlicht, bei dem es sich um einen im Querschnitt sehr dünnen, hoch intensiven Strahl handeln kann, läuft bei dieser Ausfüh­ rungsform am günstigsten auf der Mantelfläche des Kegels, der normalerweise beim Betrieb des Cassegrain-Spiegelobjektivs mit sichtbarem Licht mit einem bestimmten Aufweitungswinkel einge­ strahlt wird, um den Konvex-Spiegel möglichst vollständig aus­ zuleuchten, und der vom Spiegelobjektiv auf einen punktförmigen Bereich auf der Probenoberfläche fokussiert wird.
Bei einer besonders bevorzugten Ausführungsform wird die Ein­ koppelung der Laserstrahlung dadurch bewirkt, daß die Mittel zum Einstrahlen der Laserstrahlung ein auf der optischen Achse zwischen der Probe und dem Cassegrain-Spiegelobjektiv angeord­ netes reflektierendes Element umfassen, mit dessen Hilfe ein im wesentlichen quer zur optischen Achse eingestrahlter, paral­ lelgebündelter Laserstrahl längs der optischen Achse auf den punktförmigen Bereich auf der Oberfläche der Meßprobe gelenkt werden kann. Bei dieser geometrisch äußerst einfachen Anordnung entstehen keine Verluste der auf die Probe einfallenden Laser­ strahlung aufgrund von Streuung oder Absorption im Objektiv. Darüberhinaus ist auch kein Strahlteiler im Strahlengang des Raman-Mikroskops erforderlich, der normalerweise zu zusätzlichen Verlusten des gestreuten Ramanlichts führen würde.
Bei einer besonders vorteilhaften Weiterbildung dieser Ausfüh­ rungsform weist das reflektierende Element eine geringere räum­ liche Ausdehnung quer zur optischen Achse auf, als der Konvex­ spiegel des Cassegrain-Spiegelobjektivs. Damit liegt das Reflek­ torelement im Schatten des Konvex-Spiegels, so daß die Licht­ ausbeute des von der Probe austretenden Raman-Lichts durch das Reflektorelement nicht geschwächt wird.
Um eine höhere Strahlungsdichte des eingestrahlten Laserlichts auf der Probenoberfläche zu erzielen, wirkt das reflektierende Element bei einer vorteilhaften Ausführungsform fokussierend, insbesondere fokussiert es die einfallende Laserstrahlung auf den punktförmigen Bereich auf der Oberfläche der Meßprobe. Auf diese Weise wird vor allem eine bessere Ortsauflösung des FTIR- Raman-Spektrometers erzielt.
Das fokussierende Reflektorelement kann einen unter einem Winkel zur optischen Achse angeordneten Planspiegel sowie eine im Strahlengang der Laserstrahlung, vorzugsweise in Strahlrichtung vor dem Planspiegel angeordnete fokussierende Linse umfassen.
Bevorzugt ist demgegenüber jedoch eine Ausführungsform, bei der das reflektierende Element ein vorzugsweise unter 45° zur optischen Achse angeordneter Parabolspiegel ist. Der Einschuß des Laserstrahls erfolgt dann unter 90° zur optischen Achse. Bei dieser vorteilhaften Lösung wird lediglich ein optisches Element für Strahlumlenkung und Fokussierung des einfallenden Laserstrahls benötigt, so daß die Verluste besonders klein gehalten werden.
Die Erfindung wird im folgenden anhand der in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiele näher beschrieben und er­ läutert. Die der Beschreibung und der Zeichnung zu entnehmenden Merkmale können bei anderen Ausführungsformen der Erfindung einzeln, für sich oder zu mehreren in beliebigen Kombinationen Anwendung finden.
Es zeigen:
Fig. 1a ein schematisches Diagramm des Strahlengangs in einem Raman-Mikroskop mit einem Glasobjektiv nach dem Stand der Technik;
Fig. 1b ein Schema des Strahlengangs durch ein Casse­ grain-Spiegelobjektiv;
Fig. 2 den schematischen Strahlengang durch ein erfin­ dungsgemäßes Raman-Mikroskop mit Einkopplung des Laserlichts von oben, wobei der Laserstrahl
  • a) stark gebündelt und mit seitlichen Versatz von der optischen Achse bzw.
  • b) stark aufgeweitet auf den optimalen Ein­ fallskegel
    in das Cassegrain-Spiegelobjektiv eingekoppelt wird;
Fig. 3 den schematischen Strahlengang durch ein erfin­ dungsgemäßes Raman-Mikroskop mit Laserstrahlein­ kopplung zwischen dem Cassegrain-Spiegelobjektiv und der Probe, wobei der Laserstrahl
  • a) stark gebündelt ist und über einen Plan­ spiegel auf die Probe gelenkt wird,
  • b) zunächst aufgeweitet ist, auf eine fokus­ sierende Linse trifft und mit einem Plan­ spiegel auf die Probe fokussiert wird, bzw.
  • c) zunächst aufgeweitet ist und mit einem Parabolspiegel abgelenkt und auf die Probe fokussiert wird.
Bei dem in Fig. 1a dargestellten Strahlengang durch ein her­ kömmliches Raman-Mikroskop wird aus einem Laser 10 ein Laser­ strahl 20 über einen halbdurchlässigen oder dichroitischen Spiegel 6 durch ein Glasobjektiv 30 auf eine Probe 2 gelenkt. Die von der Probenoberfläche durch das Glasobjektiv 30 zurück­ gestreute Raman- (und Rayleigh-) Strahlung durchläuft das Glas­ objektiv 30 nunmehr in umgekehrter Richtung, wird von dem halb­ durchlässigen Spiegel 6 durchgelassen und nach Durchlaufen von anderen, in der Zeichnung nicht dargestellten Teilen des Spektrometers in einem Detektor 40 nachgewiesen.
Fig. 1b zeigt schematisch den Strahlengang durch ein Cassegrain- Spiegelobjektiv mit einem zur optischen Achse 5 rotationssym­ metrischen Konvexspiegel 3, durch den ein in das Objektiv ein­ fallendes, zunächst divergendes Strahlenbüschel 21 auf einen ebenfalls zur optischen Achse 5 rotationssymmetrischen Konkav­ spiegel 4 abgelenkt und von dort als einfallendes Strahlen­ büschel 22 auf einen punktförmigen Bereich 1 der Meßprobe 2, die auf einer Unterlage 12 angebracht ist, fokussiert wird. Das von dem punktförmigen Bereich 1 reflektierte Streulicht kann auf dem umgekehrten Weg das Cassegrain-Spiegelobjektiv 3, 4 wieder verlassen und zu in der Zeichnung nicht dargestellten anderen Spektrometerteilen und letztlich zu einem ebenfalls nicht dargestellten Detektor geführt werden. Eine solche im Stand der Technik für die Verwendung in IR-Spektrometern an sich bekannte Vorrichtung wurde bislang nie zur Untersuchung von Raman-Strahlung eingesetzt.
Bei der in Fig. 2 a) gezeigten Ausführungsform des erfindungs­ gemäßen Raman-Mikroskops wird der Laserstrahl 20 aus einem Infrarot (IR)-, vorzugsweise einem Nahinfrarot (NIR)-Laser 11 über einen auf der probenabgewandten Seite des Cassegrain-Spie­ gelobjektivs 3, 4 mit seitlichem Versatz zur optischen Achse 5 angeordneten Planspiegel 7 durch das Cassegrain-Objektiv 3, 4 auf den punktförmigen Bereich 1 auf der Oberfläche der Meß­ probe 2 gelenkt. Der aus dem IR-Laser 11 austretende Laserstrahl 20 ist bei diesem Ausführungsbeispiel parallel gebündelt und weist einen lediglich geringen Strahldurchmesser auf. Der mög­ lichst vollständig reflektierende Planspiegel 7 ist so ange­ ordnet, daß der Laserstrahl 20 auf eine Mantellinie 23 des optimalen Einfallskegels in das Cassegrain-Spiegelobjektiv 3, 4 abgelenkt wird, aus dem er dann auf dem Teilpfad 24 austritt und im punktförmigen Bereich 1 auf die Probenoberfläche trifft.
Das von der Meßprobe 2 reflektierte Raman-Licht wandert dann auf dem Teilpfad 25 in das Cassegrain-Spiegelobjektiv 3, 4 und verläßt dieses auf einem Teilpfad 26 in Richtung auf die einen Detektor enthaltenden, in der Zeichnung nicht dargestellten Spektrometerteile.
Dem Vorteil dieser Ausführungsform, daß relativ stark gebündelte Laserstrahlung auf den punktförmigen Bereich 1 der Meßprobe 2 gerichtet wird, steht der Nachteil gegenüber, daß bei einem geringen axialen Versatz der Meßprobe 2 parallel zur optischen Achse 5 ein völlig anderer Bereich auf der Probenoberfläche getroffen wird.
Dieser Nachteil besteht nicht bei dem in Fig. 2 b) gezeigten Ausführungsbeispiel, in welchem aus dem IR-Laser ein bereits aufgeweiteter, divergierender Laserstrahl 20 auf einen halb­ durchlässigen Planspiegel 6 gerichtet wird, der ein Strahlen­ büschel 21 symmetrisch zur optischen Achse 5 in das Cassegrain- Spiegelobjektiv 3, 4 einkoppelt. Der Divergenzwinkel des Laser­ strahls 20 und damit des Strahlenbüschels 21 sollte dabei so gewählt werden, daß das Strahlenbüschel 21 mit dem optimalen Einfallskegel des Cassegrain-Spiegelobjektivs 3, 4 überein­ stimmt, so daß der Konvexspiegel 3 optimal ausgeleuchtet wird. Das aus dem Objektiv austretende Strahlenbüschel 22 wird dann wie bei der in Fig. 1b gezeigten Anordnung auf den punktförmigen Bereich 1 der Meßprobe 2 fokussiert. Das reflektierte bzw. gestreute Raman-Licht nimmt den umgekehrten Strahlenweg durch das Cassegrain-Objektiv 3, 4 zurück auf den halbdurchlässigen Spiegel 6, welcher für die eingestrahlte Laserstrahlung re­ flektierend, für die zu beobachtende Raman-Strahlung hingegen transparent ist.
Bei einem kleinen axialen Versatz der Meßprobe 2 parallel zur optischen Achse 5 wird die Oberfläche der Meßprobe 2 immer noch um den punktförmigen Bereich 1 herum bestrahlt, wobei dann allerdings ein ausgedehnterer Brennfleck entsteht, der bei exakter Justage der Meßprobe 2 dem Brennpunkt 1 entspricht.
Bei den in den Fig. 3a) bis 3c) gezeigten Ausführungs­ beispielen erfolgt die Einkoppelung der IR-Laserstrahlung je­ weils über ein zwischen der Meßprobe 2 und dem Cassegrain-Spie­ gelobjektiv 3, 4 angeordnetes Reflektorelement.
In Fig. 3a) ist eine einfache Anordnung mit einem Planspiegel 8 auf der optischen Achse zwischen dem Konvexspiegel 3 und der Meßprobe 2 dargestellt. Der parallel gebündelte Laserstrahl 20 aus dem IR-Laser 11 trifft im gezeigten Beispiel von der Seite auf den um ca. 45° gegen die optische Achse 5 gekippten Plan­ spiegel 8 auf und wird von diesem längs der optischen Achse 5 auf den punktförmigen Bereich 1 auf der Oberfläche der Meßprobe 2 abgelenkt. Die von der Meßprobe 2 emittierte Raman-Strahlung wird in einem Hohlkegelbereich 22′ von dem Cassegrain-Spiegel­ objektiv 3, 4 aufgefangen und in einem Kegelbereich 21′ kon­ vergierend in die weiteren, in der Zeichnung nicht dargestellten Teile des Raman-Spektrometers weitergeleitet. Dadurch kann einerseits ein relativ stark gebündelter Laserstrahl 20 mit hoher Intensitätsdichte auf den punktförmigen Bereich 1 auf­ gebracht werden, wobei andererseits aber, im Gegensatz zu der in Fig. 2a) gezeigten Ausführungsform keine teilweise Aus­ blendung des vom Spiegelobjektiv aufgefangenen und konvergierend weitergereichten Raman-Streulichts erfolgt.
Bei den in Fig. 3b) und 3c) gezeigten Ausführungsbeispielen wird die aus dem IR-Laser 11 austretende Laserstrahlung 20 nicht nur umgelenkt, sondern auch fokussiert. In Fig. 3b) ist eine Anordnung gezeigt, bei der aus dem IR-Laser 11 ein relativ stark aufgeweitetes Parallelbündel 20 austritt, das über eine fokussierende Linse 9 und einen wie bei der Ausführungsform in Fig. 3a) angeordneten Planspiegel 8 auf den punktförmigen Bereich 1 der Meßprobe 20 fokussiert wird. Ein derart aufge­ weiteter, parallel gebündelter Laserstrahl 20 hat gegenüber einen Laserstrahl mit engem Querschnitt den Vorteil, daß er relativ große Strecken ohne nennenswerte Divergenz geführt werden kann. Demgegenüber fällt der Nachteil einer Absorption eines gewissen Anteils des Laserlichts in der Linse 9 kaum ins Gewicht.
In Fig. 3c) schließlich ist ein besonders bevorzugtes Aus­ führungsbeispiel dargestellt, bei dem das reflektierende Element zwischen dem Cassegrain-Spiegelobjektiv 3, 4 und der Meßprobe 2 den einfallenden, parallel aufgeweiteten Laserstrahl 20 nicht nur umlenkt, sondern auch gleichzeitig auf den punktförmigen Bereich 1 der Meßprobe 2 fokussiert. Dies wird durch einen vorzugsweise unter 45° zur optischen Achse 5 angeordneten Para­ bolspiegel 13 erreicht.
Besonders vorteilhaft ist es, wenn der Planspiegel 8 bzw. der Parabolspiegel 13 eine geringere räumliche Ausdehnung quer zur optischen Achse 5 aufweisen als der Konvexspiegel 3 des Casse­ grain-Spiegelobjektivs 3, 4. In diesem Fall befindet sich näm­ lich das reflektierende Element 8, 13 jeweils im Schatten des Konvexspiegels 3, so daß das von der Oberfläche der Meßprobe 2 in den Hohlkegel 22′ emittierte Raman-Licht durch das reflek­ tierende Element 8, 13 nicht abgeschwächt wird.

Claims (10)

1. Raman-Mikroskop, insbesondere für ein Fouriertransform (FT) -Spektrometer, mit einem Objektiv zur vergrößernden Abbildung eines punktförmigen Bereichs auf einer Oberfläche einer Meßprobe, mit Mitteln zum Einstrahlen von Laser­ strahlung auf den punktförmigen Bereich und mit Mitteln zur Detektion der emittierten Raman-Strahlung, dadurch gekennzeichnet, daß die Laserstrahlung im Infrarot (IR)-, vorzugsweise im Nahinfrarot (NIR) -Bereich liegt, und daß das Objektiv ein Cassegrain-Spiegelobjektiv mit einem rotationssymmetrisch zu einer optischen Achse (5) angeordneten Konvexspiegel (3) und einem ebenfalls zur optischen Achse (5) des Ob­ jektivs rotationssymmetrischen Konkavspiegel (4) ist, wobei der auf der optischen Achse (5) liegende Brennpunkt des Konkavspiegels (4) mit dem punktförmigen Bereich (1) auf der Oberfläche der Meßprobe (2) übereinstimmt.
2. Raman-Mikroskop nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Mittel zum Einstrahlen der Laserstrahlung so aus­ gebildet sind, daß die Laserstrahlung zunächst auf die spiegelnde Fläche des Konvexspiegels (3) trifft, wobei der wesentliche Teil der Laserstrahlung mit Abstand von der optischen Achse (5) des Cassegrain-Spiegelobjektivs (3, 4) eingestrahlt wird.
3. Raman-Mikroskop nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Laserstrahlung über einen halbdurchlässigen Plan­ spiegel (6), der auf der optischen Achse (5) mit Abstand vom Cassegrain-Spiegelobjektiv (3, 4) auf der der Meßprobe (2) entgegengesetzten Seite unter einem Winkel zur op­ tischen Achse (5) angeordnet ist, auf den Konvexspiegel (3) gelenkt wird, wobei die Laserstrahlung derart diver­ gierend aufgeweitet ist, daß sie als symmetrisch zur op­ tischen Achse (5) kegelförmiges Strahlenbüschel (21) auf den Konvexspiegel (3) auftrifft, und wobei der Kegelwinkel so gewählt ist, daß die Laserstrahlung nach Durchlaufen des Cassegrain-Spiegelobjektivs (3, 4) auf den punktför­ migen Bereich (1) fokussiert wird.
4. Raman-Mikroskop nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der halbdurchlässige Planspiegel (6) für Ramanstrahlung in einem beobachteten Wellenlängenbereich transmittierend und für die eingestrahlte IR-Laserstrahlung reflektierend ist.
5. Raman-Mikroskop nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Laserstrahlung als Parallelbündel mit geringem Strahldurchmesser über einen vollständig reflektierenden Planspiegel (7), der mit seitlichem Versatz zur optischen Achse (5) und auf der proben-abgewandten Seite des Casse­ grain-Spiegelobjektivs (3, 4) angeordnet ist, unter einem solchen Winkel bezüglich der optischen Achse (5) auf den Konvexspiegel (3) gelenkt wird, daß das Parallelbündel nach Durchlaufen des Cassegrain-Spiegelobjektivs (3, 4) auf dem punktförmigen Bereich (1) auftrifft.
6. Raman-Mikroskop nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Mittel zum Einstrahlen der Laserstrahlung ein auf der optischen Achse (5) zwischen der Meßprobe (2) und dem Cassegrain-Spiegelobjektiv (3, 4) angeordnetes reflektie­ rendes Element (8 bzw. 13) umfassen, mit dessen Hilfe ein im wesentlichen quer zur optischen Achse (5) eingestrahl­ ter, parallelgebündelter Laserstrahl längs der optischen Achse (5) auf den punktförmigen Bereich (1) auf der Ober­ fläche der Meßprobe (2) gelenkt werden kann.
7. Raman-Mikroskop nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß das reflektierende Element (8 bzw. 13) eine geringere räumliche Ausdehnung quer zur optischen Achse (5) als der Konvexspiegel (3) des Cassegrain-Spiegelobjektivs (3, 4) aufweist.
8. Raman-Mikroskop nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekenn­ zeichnet, daß das reflektierende Element (8, 9 bzw. 13) fokussierend wirkt, insbesondere die einfallende Laser­ strahlung auf den punktförmigen Bereich (1) auf der Ober­ fläche der Meßprobe (2) fokussiert.
9. Raman-Mikroskop nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß das reflektierende Element einen unter einem Winkel zur optischen Achse (5) angeordneten Planspiegel (8) sowie eine im Strahlengang der Laserstrahlung, vorzugsweise in Strahlrichtung vor dem Planspiegel (8) angeordnete fokus­ sierende Linse (9) umfaßt.
10. Raman-Mikroskop nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß das reflektierende Element ein vorzugsweise unter 45° zur optischen Achse (5) angeordneter Parabolspiegel (13) ist.
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