DE692336C

DE692336C - Verfahren zur Abbildung von Flaechen mittels Korpuskularstrahlen

Info

Publication number: DE692336C
Application number: DE1934B0167932
Authority: DE
Original assignee: BODO V BORRIES DR ING
Current assignee: BODO V BORRIES DR ING
Priority date: 1934-12-07
Filing date: 1934-12-07
Publication date: 1940-06-18

Description

Verfahren zur Abbildung von Flächen mittels Korpuskularstrahlen Es ist bekanntgeworden, daß man Gegen. stände mittels Korpuskularstr ahlen- abbilden kann, wenn sie selbst diese Strahlung aussenden oder, wenn sie für die Strahlung durchlässig sind oder wenn sie die Strahlung reflektieren. Arbeitet man mit der letzteren Methode, so muß man das zu untersuchende Objekt anstrahlen. Da das Objekt zur Erzeugung starker Vergrößerungen nahe an das Objektiv gebracht werden muß und da. die bisher bekannten Objektive der Korpuskularoptik eine sehr ausgedehnte Vorderfläche besitzen, kann man die einfalllende Strahlung nur sehr streifend auf das aus optischen Gründen senkrecht zur Objektivachse angeordnete Objekt fallen lassen. Außerdem kann man die Kondensorliuse, welche die bestrahlende Strahlung auf das Objekt sammeln soll; nicht näher an das Objekt heranbringen, als es der Durchmesser der Objektivlrapselung erlaubt. Mit dieser Beschränkung ist die am Objekt erzielbare Strahlungsdichte begrenzt: was bei starken Vergrößerungen einen fühlbaren Mangel an Lichtstärke zur Folge hat. Beide Nachteile des streifenden Einfalls und der beschränkten Energiedichte treten in gleicher- Weise auf, einerlei ob zur - Bestrahlung Korpuskularstrahlen verwendet werden, die, vom Objekt reflektiert, die Abbildung bewirken, oder ob man zur Bestrahlung Wellenstrahlen benutzt, die auf dem Objekt die zur Abbildung verwendeten Korpuskularstrahlen auslösen.
Gemäß der Erfindung werden diese Nachteile dadurch vermieden, .daß das primäre bestrahlende Strahlenbündel so auf die abzubildende Fläche auftrifft, daß die Richtung des ausgelösten abbildenden Korpuskularstrahlenbündels der der primären bestrahlenden Strahlen im wesentlichen entgegengesetzt gleich ist und das abbildende Strahlenbündel vom bestrahlenden Strahlenbündel'durch elektrische oder magnetische Felder getrennt wird. Verwendet man zur Bestrahlung Wellenstrahlen, so muß man cf%ese in der geometrischen Achse des Objektivs verlaufen lassen und kann dann das abbildende Strahlenbündel, das aus Korpuskularstrahlen besteht, mittels elektrischer oder magnetischer Felder seitlich aus der geometrischen Achse herauslenken. Bei Korpuskularstrahlung als bestrahlende Strahlung wird durch ein auf der Bildseite angeordnetes, zur geometrischen, Achse senkrechtes Magnetfeld. der Strahlengang symtnetrisch aufgespalten, weil der bestrahlende Strahl und der abbildende Strahl das gleiche Magnetfeld in entgegengesetzter Richtung durchsetzen. Man kann nun Strahlenerzeugung und Bildauffang ungehindert voneinander anordnen. Das Objektiv entwirft vom Gegenstand im abbildenden Strahlengang .ein erstes reelles Bild. Ordnet man an der Centsprechenden Stelle im bestrahlenden Strahlengang die Kondensorlinse an und stellt deren Brennweite so ein, daß alle Strahlen in .die Objektivöffnung treffen; so entwirft das Objektiv im bestrahlenden Strahlengang auf dem Objekt das Bild der Kondensoröffnung, wodurch auf dem Objekt eine sehr große Energiedichte Herreicht wird.
Das ablenkende Feld muß man so ausbilden, daß die bptik beider Strahlenbündel nicht gestört wird, so daß eine fehlerfreie Abbildung zustande kommen kann. Man wird zu diesem Zweck das Feld auf einen kleinen Raum beschränken und mit Hilfe von Polschuhen so ausbilden, daß die Randfelder senkrecht durchfallen werden.
Eine beispielsweise Anordnung zur Ausführung des Verfahrens- zeigt Abb. i für Bestrahlung mit Wellenstrahlung, Abb. z für Bestrahlung mit Korpuskularstrahlüng. Das Objekt i wird über die Linsen 2 und 3 von der Bogenlampe q. beleucl-4et. Die ausgelösten Elektronen werden durch eine zwischen dem Objekt und den vorderen Polschuhen des Objektivs 5 liegende Spannung beschleunigt. Die Beschleunigungsanordnung bildet mit der Magnetspule zusammen das Objektiv. Das abbildende Elektronenbündel wird zwischen den auf eine passende Spannung aufgeladenen Plätten 6 und 7 abgelenkt, so daß bei 8 das Bild .entsteht, welches in bekannter Weise elektronenoptisch oder lichtoptisch weiter vergrößert werden kann. An Stelle -des elektrischen Feldes zwischen den Platten 6 und 7 kann auch ein magnetisches. Feld an der gleichen -Stelle, jedoch senkrecht zur Zeichenebene angeordnet sein. In Abb. z bedeutet g eine Elektronenquelle. Die Kathodenstrahlen werden von der Kondensorspule io gebündelt und bei i i in dein senkrecht zur Zeichenebene stehenden, zwischenden Polschuhen aufgebauten Magnetfeld in die geometrische Achse des Objektivs abgebogen. Das Objektiv 12 bildet den Querschnitt bei io auf dem Objekt 13 ab, so daß hier eine hohe Energiedichte entsteht. Die reflektierten Strahlen durchsetzen nun wieder das Objektiv und j, das Magnetfeld bei i i, so daß das Bild bei 1.1 entsteht, welches nach einem der üblichen Verfahren elektronenoptisch oder lichtoptisch weiter vergrößert -werden kann.
Die bei der Erfindung vorgesehene Trennung des Strahlenganges vor und nach dem Auftreffen auf das Objekt mittels des gleichen Magnetfeldes kann nicht nur bei dem Korpuskelmikroskop, sondern auch bei anderen korpuskeloptischenApparaten, z. B. dem Spektrographen, wesentliche Vorteile bringen. .

Claims

PATEN TANSPRÜCHL:: i. Verfahren zur Abbildung von Flächen mittels Korpuskularstrahlen, -die an der abzubildenden Fläche von einer primären Strahlung ausgelöst werden, die auf diese Fläche auf -der Seite auftrifft, von der die abbildenden Korpuskularstrallien ausgehen, dadurch gekennzeichnet, daß das primäre bestrahlende Strahlenbündel so auf diese abzubildende Fläche auftrifft, daß die Richtung des ausgelösten abbildenden Korpuskularstrahlenbündels der der primären bestrahlenden Strahlen. im wesentlichen entgegengesetzt gleich ist und .das abbildende Strahlenbündel vom bestrahlenden Strahlenbündel durch elektrische oder magnetische Felder .getrennt wird.
2. Verfahren nach Anspruch i mit Wellenstrahlung als einfallender Strahlung, dadurch gekennzeichnet; daß das Wellenstrahlenbündel in der geometrischen Objektivachse verläuft, während das abbildende Korpuskularstrahlenbündel durch elektrische oder magnetische Felder abgebogen wird.
3. Verfahren nach Anspruch i mit Korpuskularstrahlung als einfallender Strahlung, dadurch gekennzeichnet, daß einfallendes und abbildendes Strahlenbündel das gleiche zur gemeinsamen Ebene senkrechte Magnetfeld durchfallen. q.. 'Anordnung. zur Ausführung des Verfahrens nach Anspruch i und 3, dadurch gekennzeichnet, daß im bestrahlenden Strahlenbündel die Kondensorlinse in derjenigen Ebene angebracht ist, welche in bezug auf .das Objektiv als Abbildungslinse die Gegenstandsebene einer in der Ebene des abzubildenden Objektes liegenden Bildebene darstellt. 5. Anordnung zur Ausführung des Verfahrens nach Anspruch i oder einem der folgenden, gekennzeichnet durch die Erzeugung eines transversalen Magnetfeldes zwischen zur gemeinsamen Ebene des einfallenden und abbildenden Strahlenbündels parallelen Polschuhen in einem definierten Raumgebiet. 6. Anordnung zur Ausführung des Verfahrens nach Anspruch 5, gekennzeichnet durch eine solche, seitliche Begrenzung der Polschuhe; daß die Strahlen bei Eintritt und Austritt in das transversale Magnetfeld dessen Randfelder senkrecht durchsetzen.