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Die
vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zum Einsatz
bei einem Elektronenmikroskop und auf die Erfassung von Elektronenstrahlungsbildern
durch Umwandlung derselben in eine Lichtabbildung und durch deren Übertragung auf
eine elektronische Vorrichtung zur Lichtabbildung, und insbesondere
auf die Verbesserung der Auflösung
derartiger Abbildungen unter Vermeidung von Einbußen bei
der Empfindlichkeit.
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Elektronenmikroskope
arbeiten mit einem Strahl aus beschleunigten Elektronen, die durch
eine Probe hindurchgehen oder von dieser abgelenkt werden, um so
eine Elektronenstrahlabbildung und/oder ein Beugungsmuster der Probe
zu bilden. Für
die Erzeugung einer Aufzeichnung dieser Abbildungen und/oder Beugungsmuster
wurden die Elektronen unter Verwendung von Szintillatormaterialien
(z.B. Einzelkristall-YAG und Phosphorelemente) in Lichtabbildungen
umgesetzt und werden dann die Lichtabbildungen und/oder Muster anschließend von einem
Abbildungssensor eingefangen. Eine Übertragungsoptik, im typischen
Fall mit einer oder mehreren optischen Linsen oder einer faseroptischen
Platte, überträgt die Lichtabbildung
auf den Abbildungssensor. Während
lange Zeit photographische Filme und Kameras zum Einfangen derartiger
Lichtabbildungen und/oder Beugungsmuster verwendet wurden, fanden
auf diesem Gebiet ladungsgekoppelte Bauelemente (CCD) der ursprünglich für die Astronomie
entwickelten Art zum Einlesen von Lichtabbildungen in einen Rechner
zunehmend Verwendung auf diesem Gebiet. Derartige CCD-Kameras bieten
eine hervorragende Auflösung,
Empfindlichkeit, Linearität, bis
zu 2.048 × 2.048
Pixel, sind wie der verwendbar und machen die Abbildung zur Betrachtung
innerhalb von Sekunden nach der Aufzeichnung verfügbar.
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Im
typischen Fall ist ein leitfähiges
Medium auf die Eingangsfläche
des Szintillators aufgetragen, um den Aufbau elektrischer Ladungen
und auch den Eintritt von externen Quellen zu verhindern. Wenn es sich
bei der Übertragungsoptik
um eine faseroptische Platte handelt, wird der Szintillator im typischen
Fall auf die faseroptische Platte geklebt, woraufhin die Platte
mit einem optischen Koppelöl
oder Koppelkleber mit dem Abbildungssensor gekoppelt wird.
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Die
Auflösung
der Bauelemente nach dem Stand der Technik wird durch eine Reihe
von Faktoren eingeschränkt,
unter anderem durch den Umfang, auf den das an einem speziellen
Punkt auf dem Szintillator erzeugte Licht auf ein einzelnes Pixel
auf dem Abbildungssensor abgebildet wird. Bei heutigen Bauelementen
zur Einkopplung von Abbildungen geht die Auflösung aufgrund des Austretens
(der Streuung) von Licht zur Seite entweder im Szintillator oder
in der Übertragungsoptik
oder beidem verloren. Derartige Lichtstreuung erhöht das Hintergrundrauschen
und erzeugt einen „Dunstschleier", wodurch es schwierig
wird, Objekte, die nur Licht schwacher Intensität erzeugen, abzubilden, welche
nahe Objekten liegen, die Licht mit stärkerer Intensität erzeugen.
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Eine
Lösung
für das
Problem der Abbildungsauflösung
wird von Mooney und anderen in der US-Patentschrift Nr. 5,635,720
vorgeschlagen. Dort wird eine Licht absorbierende Schicht auf einem Szintillator
positioniert, um vom Szintillator reflektiertes, gestreutes Licht
zu absorbieren und zu verhindern, dass gestreutes Licht das Bauelement
zur Abbildung erreicht. Während
jedoch die Auflösung
der Abbildung verbessert wird, nimmt die Empfindlichkeit des Bauelements
wegen der Absorption von Licht ab.
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Absorptionsmaterialien
auf der Außenseite von
Wänden
wie zum Beispiel Glasstoffe wurden verwendet, um Streulicht von
optischen Fasern zu absorbieren. Im typischen Fall wird jedoch Absorptionsglas
auf der Außenseite
von Wänden
in Form von separaten Fasern in ein Faserbündel eingeleitet (zum Beispiel
handelt es sich bei jeder n-ten Faser um eine substituierte EMA-Faser,
wobei n eine Zahl >> 1 ist. Eine derartige
Technik sorgt für
einen statistischen Pegel des absorbierten Lichts, der im typischen
Fall geringer als 10 % ist, doch sorgt sie nicht für die Art von
selektiver Lichtabsorption, die bei der Elektronen-Mikroskopie erforderlich
ist.
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Dementsprechend
besteht auf diesem Gebiet immer noch Bedarf an einer Vorrichtung,
welche die letztendliche Auflösung
der Abbildungssensoren verbessert, die zur Aufzeichnung von Abbildungen aus
Elektronenmikroskopien verwendet werden, während die Empfindlichkeit der
Vorrichtung nicht verringert wird.
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Die
vorliegende Erfindung deckt diesen Bedarf durch Schaffung eines
Bilddetektors zum Erfassen von Elektronenbildern gemäß Anspruch
1, bei welchem entweder absorbierende optische Fasern auf der Außenseite
von Wänden
im Strahlungsweg einer Übertragungsoptik
verwendet wird und bei welchem mit einer Übertragungsoptik gearbeitet
wird, welche ohne Verwendung eines externen Klebstoffs oder externer
Kleber mit dem Szintillator verbunden ist. Das Bauelement sorgt
für eine
verbesserte Auflösung
von Elektronenabbildungen aus Elektronenmikroskopen, während die
Empfindlichkeit der Vorrichtung nicht verringert wird. Dadurch wird
es möglich, dass
das Bauelement zur Beobachtung und Abbildung von Objekten verwendet
werden kann, die nur Licht geringer Intensität erzeugen, die aber in der Nähe von anderen
Objekten positioniert sind, die Licht mit stärkerer Intensität erzeugen.
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Gemäß einem
Ausführungsbeispiel
der Erfindung ist eine Vorrichtung zur Verbesserung der Auflösung von
Elektronenabbildungen vorgesehen, welche einen Elektronenstrahl
zur Bildung einer Elektronenabbildung, einen im Strahlungsweg des Elektronenstrahls
angeordneten Szintillator zum Umwandeln der Elektronenabbildung
in eine Lichtabbildung, und einen Abbildungssensor aufweist, der zum Empfangen
und Aufzeichnen der Lichtabbildung positioniert ist. Die Vorrichtung
weist des Weiteren eine Übertragungsoptik
auf, welche dem Szintillator zum Übertragen der optischen Abbildung
zum Abbildungssensor zugeordnet ist, wobei die Übertragungsoptik mindestens
eine optische Faser aufweist, welche eine Lage aus Ummantelungsmaterial
umfasst. Die mindestens eine optische Faser ist in Längsrichtung,
bezogen auf eine optische Achse der Vorrichtung, ausgerichtet, im
typischen Fall im Wesentlichen parallel zum Strahlungsweg des Elektronenstrahls.
Die mindestens eine optische Faser weist eine Lage aus Licht absorbierendem
Material auf der Lage aus Ummantelungsmaterial auf, welches zumindest
einen Teil des Lichts dämpft,
das seitlich von der Achse in die Übertragungsoptik eintritt.
Mit dem Begriff „Licht
seitlich von der Achse" ist
hier Licht gemeint, das unter einem Winkel in die Übertragungsoptik
eintritt, der größer als
der kritische Winkel ist. Die Übertragungsoptik
und der Szintillator sind dabei mit einander verbunden, wobei ein
Verbindungsmittel wie ein Klebstoff oder ein anderer Kleber nicht
vorhanden ist. Eine derartige Kleberschicht erhöht aufgrund von Passungsfehlern
zwischen den Brechungsindizes an den Grenzflächen zwischen Szintillator
und Kleber sowie Kleber und Übertragungsoptik die
Lichtstreuung. Bei der vorliegenden Erfindung entfällt eine
derartige Kleberschicht und werden stattdessen der Szintillator
und die Übertragungsoptik
direkt mit einander verbunden. Bei einer bevorzugten Form werden
die Übertragungsoptik
und der Szintillator unter Verwendung einer optischen Kontaktierung
der jeweiligen Flächen
mit anschließender
Wärmebehandlung
mit einander so verbunden, dass eine wirklich fehlerfreie Verbindungs-Grenzfläche gebildet wird,
ohne dass Kleber oder andere Verbindungsmittel nötig werden. Außerdem weisen
die Übertragungsoptik
und der Szintillator jeweils einen Brechungsindex auf, der sich
vom anderen Index um weniger als etwa 0,1 unterscheidet. Vorzugsweise
weist dabei die Übertragungsoptik
mehrere optische Fasern auf, die in einer Matrix bzw. Anordnung
angeordnet sind, im typischen Fall einer sechseckigen Anordnung.
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Bei
einem bevorzugten Ausführungsbeispiel der
Erfindung handelt es sich bei dem Abbildungssensor um ein über Ladung
gekoppeltes Bauelement, wäh rend
die Übertragungsoptik
eine faseroptische Platte ist. Der Szintillator kann aus jeglichem Szintillatormaterial
bestehen, das auf diesem Gebiet Eingang in die Praxis gefunden hat,
darunter auch Einzelkristall-YAG-Material (Yttrium-Aluminium-Granat)
sowie Beschichtungen aus teilchenförmigen Phosphormaterialien.
Vorzugsweise beträgt
der Unterschied zwischen den Brechungsindizes des Ummantelungsmaterials
und der Licht absorbierenden Schicht weniger als etwa 0,1.
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Ein
bevorzugtes Umfeld für
die vorliegende Erfindung ist ein Elektronenmikroskop nach Anspruch
9 mit einer Projektionskammer, durch welche ein Elektronenstrahl,
welcher eine Elektronenstrahlabbildung und/oder ein Beugungsmuster
bildet. Dabei weist eine derartige Vorrichtung den Bilddetektor zum
Erfassen von Elektronenbildern nach Anspruch 1 auf.
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Der
Bilddetektor zum Erfassen von Elektronenbildern gemäß der Erfindung
weist dabei sowohl eine Übertragungsoptik
mit einer stark Licht absorbierenden Schicht auf der Außenseite
der Wandung um jede optische Faser auf, sowie die Übertragungsoptik,
welche direkt mit dem Szintillator verbunden ist. Diese Kombination
aus Merkmalen bildet eine Vorrichtung, bei welcher die letztendliche
Auflösung eines
Abbildungssensors, der zum Aufzeichnen von Lichtabbildungen aus
dem Elektronenmikroskop verwendet wird, verbessert wird, während die
Empfindlichkeit der Vorrichtung nicht verringert wird. Bei Bedarf
weist die Vorrichtung eine Licht reflektierende Schicht auf, die
zwischen der Quelle der Elektronenstrahlabbildung und dem Szintillator
positioniert ist. Eine bevorzugte Stelle für die reflektierende Schicht ist
dabei auf einer Fläche
des Szintillators positioniert. Ein für eine derartige reflektierende
Schicht geeigneter Werkstoff ist Aluminium.
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Dementsprechend
besteht ein Merkmal der vorliegenden Erfindung darin, für eine Verbesserung der
Auflösung
bei Abbildungssensoren zu sorgen, die zur Aufzeichnung von Abbildungen
aus Elektronenmikroskopen eingesetzt werden, während die Empfindlichkeit der
Vorrichtung dadurch nicht beeinträchtigt oder verringert wird.
Diese und weitere Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung ergeben
sich deutlich aus der nachstehenden ausführlichen Beschreibung, aus
den beiliegenden Zeichnungen und den beigefügten Ansprüchen.
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Zum
besseren Verständnis
der Erfindung wird nun beispielhaft auf die beiliegenden Zeichnungen
verwiesen, in denen:
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1 eine
vergrößerte schematisierte
Querschnittsansicht der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist;
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2 eine
schematisierte Querschnittsansicht der erfindungsgemäßen Vorrichtung
zeigt, welche in der Projektionskammer eines Elektronenmikroskops
positioniert ist;
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3 eine
exemplarische optische Faser mit einer Ummantelung und einer EMA-Schicht
in Querschnittsansicht darstellt;
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4 einen
Teil eines hexagonal gestapelten Bündels aus optischen Fasern
in Querschnittsdarstellung zeigt, und
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5 einen
Teil eines hexagonal gepackten Bündels
aus optischen Fasern in vergrößerter Querschnittsansicht
darstellt, die gestapelt, gepresst und gezogen wurden.
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Es
wird nun auf 1 verwiesen, in welcher die
erfindungsgemäße Vorrichtung
zur Verbesserung der Auflösung
dargestellt ist. Die Vorrichtung zur Verbesserung der Auflösung, die
ganz allgemein mit dem Bezugszeichen 10 angegeben ist,
weist einen Szintillator 12 auf, der sich auf einer Übertragungsoptik
wie zum Beispiel der faseroptischen Platte 14 abstützt. Bei
einer bevorzugten Form weist der Szintillator 12 einen
Einzelkristall auf wie zum Beispiel einen YAG-Kristall (Yttrium-Aluminium-Granat).
Kristalle dieser Art können
mit einer Stärke
von etwa 5 bis 50 μm
hergestellt werden. Es sollte dabei jedoch auch klar sein, dass
auch andere Szintillatoren verwendet werden können, die polykristalline Stoffe
und teilchenförmige
Materialien enthalten. Zum Beispiel kann auf die faseroptische Platte
ein pulverförmiges Phosphormaterial
als Beschichtung aufgebracht werden, um so den Szintillator zu bilden.
Ganz allgemein sollten Teilchengrößen beim Phos phor 1 μm oder weniger
betragen, während
die Beschichtung in einer Stärke
von etwa 1 bis 25 μm
aufgebracht werden sollte, um so eine zufällige Streuung von Elektronen
und Licht aus den Teilchen auf ein Mindestmaß zu verringern.
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Als Übertragungsoptik
ist eine faseroptische Platte vorgesehen, welche übereinander
gestapelte Glasfasern umfasst, die auf ihrer Oberfläche jeweils mit
einem Glasüberzug
oder einem anderen Werkstoff ummantelt sind. Außerdem liegt gemäß der vorliegenden
Erfindung über
der Ummantelungsschicht eine Lage aus Licht absorbierendem Werkstoff. 3–5 (die
nicht maßstabsgetreu
gezeichnet sind) stellen schematisch im Querschnitt den allgemeinen
Aufbau derartiger optischer Fasern dar. Dabei weist ein Kern 100 aus
optischen Fasern eine darauf aufgebrachte Lage aus Ummantelungsmaterial 102 auf.
Vorzugsweise handelt es sich bei der optische Faser 100 um
Glas mit einem vergleichsweise hohen Brechungsindex (der im typischen
Fall mindestens etwa 1,8 beträgt).
Dieses sorgt für
eine vergleichsweise enge Anpassung an den Brechungsindex des Szintillatoren
aus Einzelkristall-YAG (RI etwa 1,83). Vorzugsweise ist der Unterschied
im Brechungsindex zwischen dem Glaskern und dem Szintillator kleiner
als etwa 0,1. Damit werden die Lichtbrechung und Lichtstreuung an
der Grenzfläche
zwischen der optischen Faser und dem Szintillator verringert. Außerdem sorgt
der vergleichsweise hohe Brechungsindex des Glaskerns für eine Fehlanpassung
im Brechungsindex, die relativ zur Ummantelungslage erforderlich
ist, um für
eine hohe numerische Blendenzahl bzw. Apertur (> 0,8) zu sorgen. Hierbei wird die numerische
Apertur als Sinus des halben Winkels definiert, unter dem Licht
(in Luft) in eine Faser eintritt, sich entlang deren Längserstreckung
fortpflanzt und am anderen Ende austritt. Die numerische Apertur
ist eine Funktion der Brechungsindizes des Glaskerns und des Ummantelungsmaterials.
Bei der Ummantelungslage 102 handelt es sich auch vorzugsweise
um ein Glas wie zum Beispiel Borsilikatglas. Im typischen Fall weist
das Ummantelungsglas 102 einen Brechungsindex von etwa
1,5 auf.
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Das
darüber
liegende Ummantelungsmaterial 102 ist eine Schicht aus
einem Licht (optisch) absorbierenden Material 104. Vorzugsweise
handelt es sich bei dem Licht absorbierenden Material 104 um ein
starkes Material zum Einsatz auf Außenwänden, wie zum Beispiel dunkel
gefärbtes
Glas (besonders bevorzugt ist hier schwarzes Glas), das so aufgebaut ist,
dass es jedes unter hohem Winkel eintretende Licht neben der Achse
im Wesentlichen dämpft,
welches gegebenenfalls von benachbarten optischen Fasern gestreut
wird. Bei Gläsern
dieser Art handelt es sich im typischen Fall ebenfalls um Borsilikatgläser, die
einen Brechungsindex von etwa 1,5 aufweisen. Die Gläser können unter
Heranziehung von an sich bekannten Techniken gefärbt sein, zum Beispiel durch
Zusatz bestimmter Metalle zur Glasspeise in kleinen Mengen.
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Ganz
allgemein liegt der Schmelzpunkt beim Ummantelungsmaterial 102 und
bei dem Licht absorbierenden Material 104 etwas niedriger
als der Schmelzpunkt beim Glasfaserkern, so dass ein Faserbündel gebildet
und dann erwärmt
werden kann, um die Ummantelung neben den Licht absorbierenden Lagen
zur Bildung eines geschmolzenen Faserbündels weich zu machen. Wie
in 4 schematisch dargestellt ist, werden Gruppen
von optischen Fasern zusammengefasst, um im typischen Fall Faserbündel nach
hexagonaler Stapelung zu bilden. Nach Erwärmung lassen sich die Faserbündel ziehen
und so pressen, dass die Bündel
eine eher hexagonale Form (4 Glasfaser)
annehmen, wie sie in 5 dargestellt ist. Die gepressten,
gezogenen und gestapelten Faserbündel
werden dann zu einer faseroptischen Platte 14 zusammengefügt. Die
Faserbündel
lassen sich auch während
der Herstellung einmal oder mehrmals schneiden. Gemäß der Darstellung sind
die Fasern in den faseroptischen Platten in Längsrichtung, bezogen auf eine
optische Achse der Vorrichtung, ausgerichtet. Im typischen Fall
besitzen derartige faseroptische Platten eine Stärke in der Größenordnung
von ein paar Millimetern und Durchmesser von bis zu 40 mm. Einzelne
Fasern besitzen einen Durchmesser, der typischer kleiner als 10 μm ist. Die
faseroptische Platte weist somit parallel ausgerichtete Fasern auf,
welche Licht in geordneter Form übertragen,
so dass eine Abbildung an einem Ende Faser für Faser (Pixel auf Pixel) zum
anderen Ende übertragen
wird.
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Es
wird nun wieder auf 1 verwiesen, wonach der Szintillator 12 bei
Bedarf eine darauf angeordnete Reflexionsschicht 16 aufweist,
die in der Weise wirksam ist, dass sie durch die Übertragungsoptik
hindurch gestreutes Licht zurück
reflektiert, um so die Empfindlichkeit der Vorrichtung zu erhöhen. Die
Reflexionsschicht 16 kann eine dünne Lage aus leitfähigem Material
wie zum Beispiel Aluminium aufweisen, das Elektronen gegenüber transparent
ist. Somit kann die Reflexionsschicht auch die Funktion erfüllen, den
Aufbau elektrischer Ladungen auf der Vorrichtung zu verhindern,
die sich entladen und zur Lichtbogenbildung führen könnten. Darüber hinaus ist die Licht reflektierende
Schicht 16 gegenüber
externen Lichtquellen opak und verhindert den Eintritt von solchem
Licht in die Vorrichtung.
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Zur
weiteren Verbesserung der Auflösungseigenschaften
und der Empfindlichkeit der Vorrichtung sind der Szintillator 12 und
die faseroptische Platte 14 ohne Verwendung eines herkömmlichen Verbindungsmittels
wie Kleber oder Klebstoff aneinander befestigt. Stattdessen werden
der Szintillator 12 und die faseroptische Platte durch
Einsatz einer Technik zur optischen Kontaktierung und anschließende Wärmebehandlung
mit einander verbunden, wie dies beispielsweise von Meissner in
der US-Patentschrift Nr. 5,846,638 gelehrt wird.
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Die Übertragungsoptik
sollte die größtmögliche Lichtmenge
vom Szintillator zum Abbildungssensor übertragen. Mit einem Kleber
oder einem anderen Verbindungsmittel wird ein Teil des Lichts an
jeder Grenzfläche/zwischen
Szintillator und Klebstoff und zwischen Klebstoff und Übertragungsoptik)
reflektiert, was zu einem verstärkten „Hintergrundrauschen" (d.h. Streulicht)
führt.
Sieht man eine Grenzfläche
vor, die frei von einem Verbindungsmittel ist, so erhöht sich
die Empfindlichkeit der Vorrichtung, während sich auch die Auflösung verbessert,
da in diesem Fall die Reflexion und die Lichtstreuung schwächer sind.
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Bei
Kombination mit der Licht absorbierenden Außenwand-Schicht erfahren Licht,
das unter einem hohen Winkel in jede optische Faser eintritt, und Licht,
das nicht die Fasermitte trifft (und als hochwinkliges Licht gestreut
wird) eine erhebliche Dämpfung
(Absorption), wodurch auch die Auflösung der Abbildung verbessert
wird. Unter hohem Winkel einfallendes Licht wird als Licht verstanden,
das in die Übertragungsoptik
unter einem Winkel eintritt, der größer als der kritische Winkel
ist.
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Es
wird nochmals auf 1 Bezug genommen, wonach die
faseroptische Platte 14 optisch mit einem Abbildungssensor 20 unter
Verwendung einer öligen
Flüssigkeit 18 gekoppelt
werden kann. Ein derartiges Öl,
das so gewählt
wird, dass es einen Brechungsindex aufweist, der gleich dem Brechungsindex
des Glases in der faseroptischen Platte 14 ist oder diesem
sehr nahe kommt, verbessert die Übertragung
von Licht zwischen der faseroptischen Platte 14 und dem
Abbildungssensor 20. Da der Abbildungssensor 20 bei
vergleichsweise niedrigen Temperaturen betrieben wird, wie nachstehend
noch ausführlicher
erläutert
wird, sollte das Koppelöl
außerdem
einen niedrigen Gefrierpunkt besitzen, damit es auch bei Temperaturen
von bis zu etwa –40 °C flüssig bleibt.
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In 2 ist
nun eine schematisierte Ansicht eines typischen Einsatzfalls der
vorliegenden Erfindung dargestellt, bei dem eine Abbildungsvorrichtung wie
zum Beispiel eine Kamera mit einem über Ladung gekoppelten Bauelement
(CCD) 40 auf der Projektionskammer 42 eines Durchstrahlungs-Elektronenmikroskops
(TEM-Mikroskop) montiert ist. Es ist daraus zu ersehen, dass die
Vorrichtung gemäß der vorliegenden
Erfindung auch bei einem Elektronenrastermikroskop (SEM-Mikroskop)
oder auch bei einem Raster-TEM-Mikroskop (STEM-Mikroskop) einsetzbar
ist. Im typischen Fall ist die Projektionskammer dabei am Ende einer
optischen Säule
eines TEM-Mikroskops angebracht, wobei ein Sichtbildschirm 44 darin
untergebracht ist, der entweder in eine Beobachtungsposition abgesenkt
oder in eine Position hochgefahren wird, in welcher er den Elektronenstrahl 46 nicht
abfängt,
der in die Kammer projiziert wird. In der Projektionskammer kann
auch ein Filmmagazin untergebracht werden, das eine (hier nicht
dargestellte) Filmtransportmechanik aufweist und einen Bogen Photo-Filmpapier 48 in
eine Belichtungsposition einschiebt und nach der Belichtung den
Bogen wieder in das Magazin zurückschiebt.
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Die
typische Projektionskammer besitzt außerdem mehrere Anschlüsse, die
sich zur Befestigung einer Abbildungsvorrichtung wie zum Beispiel einer
Kamera eignen und von denen sich eines für gewöhnlich am Boden der Kammer
befindet. Die Kammer wird normalerweise über eine Unterdruckpumpe 50 evakuiert,
die zu einem Ventilschieber 52 führt, welcher die Kammer entweder
für eine
Hochvakuum-Pumpe 54 (z.B. mit 10–6 Torr;
1,36 × 10–9 kg/cm2) öffnet
oder gegenüber
dieser schließt.
Der Ventilschieber wird bei den meisten modernen TEM-Geräten pneumatisch über zwei
Einlässe 56 und 58 in
der Weise gesteuert, dass die Leitung von Druckluft in einen Einlass
das Ventil zum Öffnen
veranlasst, wohingegen die Einleitung von Druckluft in den anderen
Einlass die Schließung
des Ventilschiebers bewirkt.
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Ein
Elektronenstrahl 46, welcher eine Elektronenstrahlabbildung
bzw. ein Beugungsmuster aus einer Probe in dem Mikroskop bildet,
bewegt sich durch die Projektionskammer 42 hindurch. Die
Kamera 40 umfasst dabei den Detektor für die Elektronenstrahlabbildung 10 (der
in 1 in vergrößertem Querschnitt
dargestellt ist). Die Vorrichtung 10 umfasst einen Szintillator 12,
welcher die Elektronenstrahlabbildung in eine Lichtabbildung umwandelt. Der
Szintillator 12 stützt
sich dabei auf einer Übertragungsoptik
wie zum Beispiel der faseroptischen Platte 14 ab. Mit dem
Begriff „Lichtabbildung" ist hier ganz allgemein
Licht im sichtbaren Spektrum gemeint, auch wenn es einige Szintillator-Materialien gibt,
welche Licht außerhalb
des sichtbaren Spektrums im infrarotnahen oder im ultravioletten
Bereich des Spektrums erzeugen können.
Dabei umfasst der Rahmen der vorliegenden Erfindung auch die Verwendung
von Szintillator-Materialien, welche Abbil dungen auch im Infrarotbereich,
im sichtbaren Bereich und/oder im ultravioletten Bereich des Spektrums
erzeugen.
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Die
faseroptische Platte 14 ist optisch mit einem Abbildungssensor
wie zum Beispiel einem zweidimensionalen Sensor 20 mit
einem über
Ladung gekoppelten Bauelement (CCD) mit einer Ölschicht 18 zur optischen
Kopplung gekoppelt. Derartige CCD-Sensoren sind auf dem Markt von
mehreren Herstellern, unter anderem Kodak, Ford, Scientific Imaging
Technologies (SITe), Hamamatsu, Thomson CSF und English Electric
Valve Ltd. zu beziehen. Bevorzugte Abbildungsvorrichtungen in Festkörpertechnik
sind CCD-Kameras für
wissenschaftliche Einsatzzwecke, deren Erfassungsfläche 1024 × 1024 oder mehr
Pixel umfasst. Es sollte dabei jedoch darauf geachtet werden, dass
jede Abbildungsvorrichtung, die in der Lage ist, eine Lichtabbildung
zu erfassen und ein elektronisches Signal zu erzeugen, hier eingesetzt
werden kann, unter anderem auch eine Katodenstrahlröhre bzw.
Fernsehröhre.