DE671106C

DE671106C - Method for the electron-optical imaging of electron-emitting wires with a round cross-section and a straight extension

Info

Publication number: DE671106C
Application number: DEA77144D
Authority: DE
Inventors: Dr-Ing Hans Maht
Original assignee: AEG AG
Current assignee: AEG AG
Priority date: 1935-09-24
Filing date: 1935-09-24
Publication date: 1939-02-01

Description

Verfahren zum elektronenoptischen Abbilden elektronenemittierender Drähte Ein einwandfreies Abbilden von Drähten mit rundem Querschnitt und geradliniger Erstreckung im Elektronenmikroskop mit Hilfe der von ihnen ausgesandten Elektronen rund mittels einer Elektronenlinse, deren optische Achse senkrecht zur Erstreckung des Drahtes verläuft; ist bisher nicht. möglich gewesen. Es wurden vielmehr bei derartigen Versuchen so stark verzerrte Bilder erzielt, daß von einer Ähnlichkeit zwischen Gegenstand und Bild keine Rede sein konnte. Die Gründe für das Mißlingen .der Versuche sind die folgenden: i. Es geLaaigen. .auch die vom Draht seitwärts und rückwärts a usgesandten Elektronen auf den Leuchtschirm, wodurch eine üb-erlappung mit dem Bilde der Vorderseite eintritt.Method for the electron-optical imaging of electron-emitting Wires A flawless representation of wires with a round cross-section and a straight line Extension in the electron microscope with the help of the electrons they emit round by means of an electron lens, the optical axis of which is perpendicular to the extension the wire runs; is not yet. was possible. Rather, there were Such attempts resulted in such strongly distorted images that of a resemblance there could be no talk between object and image. The reasons for the failure The attempts are as follows: i. It is legal. .also that of the wire sideways and backwards emitted electrons onto the luminescent screen, creating an overlap enters with the image of the obverse.

a. Durch den Draht wird das die Abbildung vermittelnde Potentialfeld so stark.. im Sinne einer Zylinderlinse deformiert, daß eine saubere Linse nicht mehr vorhanden ist.a. The potential field conveying the image is created through the wire so badly ... deformed in the sense of a cylinder lens that a clean lens will not there is more.

Man könnte zwar grundsätzlich dem ersten Nachteil dadurch begegnen, daß man, ähnlich wie es bereits bei der Abbildung von Bän-. dein oder Kathoden kleiner Fläche üblich ist, zwei Schutzbleche in der Umgebung des Drahtes :anbringt. Dieses Vorgehen würde j jedoch nur dann von Erfolg begleitet sein, wenn es gelänge, den Abstand zwischen dem Draht und den Blechen klein gegen den Durchmesser des Drahtes zu machen. Bei den üblichen Drahtdurchmessern von 1/10 bis 1/10o mm stößt dieses Vorhaben jedoch auf Schwierigkeiten und dürfte praktisch undurchführbar sein..In principle, one could counteract the first disadvantage by that, similarly to the illustration of bands. yours or cathodes smaller Area is common, two protective sheets around the wire: attaches. This However, the approach would only be successful if it succeeded Distance between the wire and the metal sheets small compared to the diameter of the wire close. With the usual wire diameters of 1/10 to 1 / 10o mm, this hits However, the project is facing difficulties and is likely to be practically impracticable.

Durch die Erfindung werden nun beide Nachteile vermieden und somit ein elektronenoptisches Abbilden von geradlinigen runden Drähten mittels einer Elektronenlinse, deren optische Achse senkrecht zur Erstrekkung des Drahtes verläuft, ermöglicht.The invention now avoids both disadvantages and thus an electron-optical imaging of rectilinear round wires by means of an electron lens, whose optical axis runs perpendicular to the extension of the wire, allows.

Gemäß der Erfindung wird hierzu eine in Richtung des Drahtes verlaufende, den geometrischen Strahlengan g, vor dem Draht nicht begrenzende fli,lfselektrode, die die Symmetrie einer Zylinderlinse hat, derart angebracht und ,auf ein solches Potential geladen, daß sowohl die eine Zylinderfinsenwirkung ausübende Krümmung der vor dein .Draht sich ausbildenden Äduipotentialflächen verringert wird, als auch die von der Seiten-und Rückfläche aus dem Draht austretenden Elektronen .aus dem Beineiche der Bahnen der die Abbildung der Vorderseite vermittelnden- Elektronen herausgezogen werden. Die Erfindung sei an Hand der Abbildungen, die einige mit Erfolg benutzte Ausführungsform.en zeigen, beispielsweise näher erläutert. Abb. i zeigt das zylindersymmetrische Potentialfeld q. (gestrichelt) der üblichen Anordnung in der Nähe des Drahtes i und des Schutzbleches 2; ferner sind die Elektronenbahnen 5 (ausgezogen) eingezeichnet, aufs denen man die schädliche Wirkung der seitlich und rückwärts ausgesandten EleUtronen erkennt. Die die Abbildung vermittelnde (magnetische oder elektrische) Linse 3, die für die Betrachtung von geringer Bedeutung ist, wird durch eine optische Linse schematisch veranschaulicht.According to the invention, a running in the direction of the wire, the geometric beam path, in front of the wire non-limiting fli, lfelectrode, which has the symmetry of a cylinder lens, so attached and, on such Potential charged that both the curvature exerting a cylindrical lens effect the Äduipotentialflächen before your .Draht forming is reduced than also the electrons exiting the wire from the side and back surfaces the leg oak of the orbits of the electrons conveying the image of the front side be pulled out. The invention is based on the illustrations, which show some embodiments used with success, for example explained in more detail. Fig. I shows the cylindrically symmetric potential field q. (dashed) the usual Arrangement in the vicinity of the wire i and the protective plate 2; furthermore are the electron orbits 5 (drawn out), on which one can see the harmful effects of the side and backwards transmitted electrons recognizes. The (magnetic or electrical) lens 3, which is of little importance for viewing illustrated schematically by an optical lens.

In der eine Ausführungsform der Erfindung darstellenden Anordnung nach Abb.2 ist durch das hinter dem Draht angebrachte, auf negativem Potential befindliche Blech 2 (Hilfselektrode) dafür gesorgt, daß die etwa seitwärts oder rückwärts aus dem Draht austretenden Elektronen wieder zum Draht zurück beschleunigt werden.In the arrangement representing an embodiment of the invention according to Fig.2 is due to the negative potential attached behind the wire Sheet 2 (auxiliary electrode) made sure that the approximately sideways or backwards out the electrons exiting the wire are accelerated back to the wire.

Bringt man, wie in Abb.3 angegeben ist, hinter dem Draht i ein positiv aufgeladenes geeignet geformtes Blech 2 (Hilfselektrode) an, sa -.erden die seitwärts und rückwärts austretenden Elektronen auf diese Hilfselektrode zu beschleunigt und somit ebenfalls aus deLLn ,abbildenden Strahlengang gezogen: In Abb. q. schließlich ist eine Möglichkeit gezeigt, -wie man durch Abblendung mittels einer positiv aufgeladenen Schlitzblende mit hinreichend schmalem Schlitz vor dem Draht die seitwärts und rückwärts austretenden Elektronen auffangen kann.If you bring a positive behind the wire i, as shown in Fig. 3 charged, suitably shaped sheet metal 2 (auxiliary electrode) to, sa - earth the sideways and backwards escaping electrons accelerate and onto this auxiliary electrode thus also drawn from the imaging beam path: In Fig. q. in the end one possibility is shown how one can be dimmed by means of a positively charged Slit diaphragm with a sufficiently narrow slit in front of the wire that sideways and backwards can absorb escaping electrons.

Allen Anordnungen gen.#ensam ist, wie man ebenfalls aus .den Abb.-2 bis q. erkennen kann, daß die Hilfselektrode derart ausgebildet -und @elektrisch aufgeladen ist, daß zugleich mit der Schirmwirkung gegenüber den seitwärts und rückwärts ausgesandten Elektronen noch die Wirkung besteht, da;ß die Krümmung der vor dem Draht sich ausbildenden Potentialflächen und damit ihre Zylinderlinsenwirkung verringert wird. in Abb. q. wird die durch die noch vorhandene Krümmung der Potentialflächen ausgeübte Zylind@erlinsenwirkung durch die entgegengesetzte Krümmung der Potentialflächen in der Nähe der Hilfselektrode verringert. Dabei ist es gleichgültig, ob die Hilfselektrode in ihren wesentlichen Teilen mit dein Draht in einer Ebene liegt, wie dies in den Abb.2 und 3 gezeichnet ist, oder ob- der Draht vor odez hinter der Elektrodenebene angebracht ist, sofern nur durch die Form der Elektrode und durch ihre Vorspannung gegenüber dem Draht dafür gesorgt ist, daß die oben angegebenen Bedingungen erfüllt sind.# Ensam is consistent with all arrangements, as can also be seen from the Fig.-2 to q. can see that the auxiliary electrode is designed in such a way -and @electrically that is charged at the same time with the shielding effect against the sideways and backwards The electrons emitted still have the effect that the curvature of the before Wire forming potential surfaces and thus their cylinder lens effect is reduced will. in fig.q. is due to the curvature of the potential surfaces that is still present Cylindrical lens effect exerted by the opposing curvature of the potential surfaces decreased near the auxiliary electrode. It does not matter whether the auxiliary electrode in its essential parts is in the same plane as your wire, like this in the Fig.2 and 3 is drawn, or whether the wire in front of or behind the electrode level is appropriate, provided that only by the shape of the electrode and by its bias it is ensured with respect to the wire that the conditions given above are met are.

Claims

PA T1? NTANSP1tüciir: i. Method for electron optical imaging Electron-emitting wires with a round cross-section and a straight extension by means of an electron lens whose optical axis is perpendicular to the extension of the Wire runs, characterized in that; a running in the direction of the wire, The auxiliary electrode, which does not limit the geometrical beam path in front of the wire has the symmetry of a cylindrical lens, so attached and at such a potential is loaded because, ß both a cylinder lens effectively exerting curvature of the before the wire forming equipotential surfaces is reduced, as well as the Electrons escaping sideways and backwards from the wire from the area of the Orbits of the electrons that convey the image of the front row drawn out will. Ä. Device for performing the method according to claim i, characterized by .a preferably provided with a groove that is concave with respect to the wire; Negatively charged auxiliary electrode behind the wire compared to the wire. 3. Device for performing the method according to claim i, characterized by .ein preferably with a groove concave with respect to the wire and positive with respect to the wire charged auxiliary electrode behind the wire. ¢. Device for carrying out the procedure according to claim i, characterized in that a positively charged auxiliary electrode, which is provided with a narrow slot running in the direction of the wire, in front of the wire is: