DE679857C - Anordnung zur Beobachtung und Kontrolle der im Strahlengang eines Elektronenmikroskops mit zwei oder mehr elektronenoptischen Vergroesserungsstufen auftretenden elektronenoptischen Bilder - Google Patents

Description

• Anordnung zur Beobachtung und Kontrolle d'er im Strahlengang eines Elektronenmikroskops mit zwei oder mehr elektronenoptischen Vergrößerungsstufen auftretenden elektronenoptischen Bilder Durch elektrische oder magnetische Felder geeigneter Form lassen sich bekanntlich Elektronenstrahlen (und Ionenstrahlen) ebenso beeinflussen, wie Lichtstrahlen durch Linsen beeinflußt werden. Man nennt daher die Anordnungen; welche solche passenden Felder erzeugen, .elektrische oder magnetische Elektronenlinsen. Mit ihnen lassen sich .analog zur Lichtoptik eine Reihe von elektronenoptischen Apparaten zusammenstellen, von denen das Elektronenmikroskop einer der wichtigsten ist. -Die Elektronenlinsen besitzen gegenüber optischen Linsen eine grundsätzliche Verschiedenheit: Ihre Brennweite ist durch Änderung der Linsenspannung (bei .elektrischen Linsen) bzw. durch Änderung des Linsenstroms (bei magnetischen Linsen) stetig regelbar. InfolgedesAn liegt selbst bei konstanter Dingentfernung (beispielsweise im Elektronenmikroskop) der Ort des Bildes nicht fest, sondern das Bild kann an beliebiger Stelle erzeugt werden.
• Es wird nun vorgeschlagen, bei .einem Elektronenmikroskop mit zwei oder mehr elektronenoptischen Vergrößerungsstufen an allen Stellen, an denen man Bilder erzeugen will, einen Leuchtschirm mit einer oder mehreren öffnungen anzuordnen, auf dem das Bild beobachtet und kontrolliert werdenkann. Insbesondere kann durch Ausbildung des Leuchtschirmes ;als Maßstab das Vergrößerungsverhältnis bestimmt werden. Die Zwischenbildschirme müssen nahe ,außerhalb der einfachen Brennweite der folgenden Linse angeordnet werden. Unterläßt man die Anbringung eines solchen Zwischenbildschirmes, so kann man zum Beispiel schon bei zweistufiger Vergrößerung den Abbildungsmaßstab nichtmehr angeben, weil man den Ort des Zwischenbildes und also die Ding- und Bildentfernung nicht kennt.
• Die Schirme sollen eine oder mehrere Öffnungen enthalten, durch die ein Teil .der das Bild erzeugenden Elektronen hindurchfallen kann. Der entsprechende Bildteilkanin weiter untersucht werden, sei es durch ,abermalige Vergrößerung in einer weiteren Stufe des Elektronenmikroskops oder durch galvanometrische Messung. Ordnet man den Schirm quer zum Stahl verschiebbar an oder lenkt man das ganze Bild mittels eines Hilfsfeldes über der Durchtrittsöffnung ab, so kann man nacheinander jeden Bildpunkt erfassen. Der jeweils durch .die öffnung tretende Stromteil kann unmittelbar oder nach Beeinflussung durch eines oder mehrere elektronenoptische Sammelsysteme in einen Faradaykäfig gelenkt und einem Strommesser zugeführt werden. Auf diese Weise -kann man die Emissionsintensität der einzelnen Punkte des b@cobachteten Querschnitts, beispielsweise einer Glühkathode, quantitativ bestimmen.
• Im gleichen Elektronenmikroskop will man ohne Unterbrechung des Vakuums häufig von mehrstufiger Vergrößerung zu einstufiger übergehen, also nur mit dem Objektiv arbeiten. Es würde dann das enge Loch im Zwischenbildschirm eine* sehr unerwünschte Bildfeldbeschränkung sein, weshalb bei diesei Leuchtschirm die an sich bekannte klappbare Anordnung gewählt werden muß, so daß er je nach Bedarf in den Strahlengang gebracht oder ;aus ihm entfernt werden kann.
• Bei starken Vergrößerungen machen sich auch noch so kleine mechanische Erschütterungen der Apparatur durch Bildschwankungen bemerkbar, die eine scharfe photographische Aufnahme der Bilder wegen der gerade bei starken Vergrößerungen infolge der dann geringen Intensität notwendigen langen Belichtungszeiten unmöglich machen. Insbesondere gibt die Hochvakuumpumpe durch ihr Arbeiten zu solchen Erschütterungen Anlaß. Es soll daher die gesamte optische Apparatur vom Objektiv bis zum Aufnahmeapparat starr miteinander verbünden und gegen eine hinreichend ruhige, fundamentierte Masse festgelegt werden, während die Pumpapparätur gegen eine von der ersten unabhängige Masse verankert ist, wobei die verbindende Vakuumleitung durch Federkörper oder Gummischlauch in an sich bekannter Weise so ;ausgebildet wird, daß sie keine Erschütterungen übertragen kann.

Claims (3)

1. PATENTANSPRÜCHE: i. Anordnung zur Beobachtung und Kontrolle der im Strahlengatg eines Elektronenmikroskops mit zwei oder mehrelektronenoptischen Vergrößerungsstufen auftretenden elektronenoptischen Bilder, dadurch gekennzeichnet, daß an den Stellen der Bilder mit einem oder mehreren Löchern versehene Leuchtschirme, die als Maßstäbe ausgebildet sein können, vorgesehen sind.
2. 2. Anordnung nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß diese Auffangschirme wahlweise in bekannter Weise durch Klappen in den Strahlengang gebracht oder aus ihm .entfernt werden können:
3. 3. Anordnung nach Anspruch i und 2; bei welcher der Leuchtschirm entweder selbst quer zur Strahlachse verschiebbar ist oder bei der das Strahlenbündel und damit das Zwischenbild oder das endgültige Bild über den Leuchtschirm durch Hilfsfelder bewegt werden kann, dadurch gekennzeichnet, daß hinter dem Schirm ein Faradaykäfig so angeordnet ist, daß er den durch das Loch oder eines der Löcher des Schirmes fallenden Anteil des Elektronenstroms unmittelbar oder nach Beeinflussung nach. einem oder mehreren Sammelsystemen auffängt und dadurch die Emissionsintensität des dem ausgeblendeten Bildteil entsprechenden Gebietes des abgebildeten Querschnittes zu messen gestattet. q.. Anordnung nach Anspruch i bis 3, dadurch gekennzeichnet; daß zur Vermeidung von mechanischen Bildschwankungen die gesamte elektronenoptische und optische Anordnung mit den Schirmen gegen eine ;große, nicht schwingende Masse festgelegt ist, während die Pumpe gegen eine andere, unabhängige große Masse verankert und .durch. ein elastisches Zwischenglied (Federkörper, Gummischlauch) an das Elektronenstrahlrohr angeschlossen ist.