DE713740C

DE713740C - Verfahren zur elektronenoptischen Untersuchung von Kristallgemischen unter Ausnutzung der in dem Kristallgemisch erfolgenden Elektronenbeugung

Info

Publication number: DE713740C
Application number: DEA78408D
Authority: DE
Inventors: Dr Phil Hans Boersch
Original assignee: AEG AG
Current assignee: AEG AG
Priority date: 1936-01-31
Filing date: 1936-01-31
Publication date: 1941-11-14

Description

Verfahren zur elektronenoptischen Untersuchung von Kristallgemischen unter Ausnutzung der in dem Kristallgemisch erfolgenden Elektronenbeugung Es sind Verfahren bekannt, mittels elektronenoptischer Abbildung die Kristallstruk= tur oder das Gefüge von Folien zu untersuchen. Die nach den bekannten Verfahren hergestellten Struktur- und Gefügebilder würden jedoch für die wissenschaftliche Auswertung sehr viel wertvoller sein, wenn sie kontrastreicher gemacht würden, insbesondere wenn man einzelne Kristalle oder wenigstens Kristallgruppen gesondert photographieren bzw. unmittelbar beobachten könnte.
Diese Aufgabe wird durch das Verfahren nach der Erfindung gelöst, welches die durch das zu untersuchende Kristallgemisch erfolgende Elektronenbeugung ausnutzt. Gemäß der Erfindung werden ,aus dem Strahlengang einer das Kristallgemisch abbildenden Elek- tronenoptik am Orte des Beugungsbildes des Kristallgemisches (primären Bildes) mittels dem Beugungsbild angepaßter - Blenden nur diejenigen Strahlen ausgesondert, die von den in die (sekundäre) Bildebene abzubildenden Kristallen des Kristallgemisches herrühren. Bei einer Abwandlung der Erfindung werden in dem Strahlengang einer das Beugungsbild (primäre Bild) des Kristallgemisches abbildenden elektronenoptischen Anordnung am' Orte des (sekundären) Bildes des Kristallgemisches eine oder mehrere Blenden angeordnet, die nur diejenigen Strahlen durchlassen, die von solchen Kristallen des Kristallgemisches herrühren, deren Beugungsbild in die Ebene des Bildes des primären Bildes abgebildet werden soll.
Das vorliegende Verfahren, welches Eingriffe in das primäre oder sekundäre Bild vorsieht, um damit im sekundären Bild oder dem Bild des primären Bildes bestimmt vorgegebene Kristalle eines Gemisches auszublenden, geht also weit hinaus über die gelegentlich vorgenommene Ausblendung des Mittelteils des Zwischenbildes einer zweistufigen Vergrößerungseinrichtung, die von der Tatsache, daß die Elektronenemission von Kristallnen von ihrer Struktur und Orientierung abhängt, keinen Gebrauch macht und die auch nichts weiter als einen rein geometrischen Ausschnitt des Bildes bewirkt.
An Hand der Zeichnung, die einige Anordnungen zur Durchführung des Verfahrens .nach der Erfindung beispielsweise darstellt, sei der Erfindungsgedanke näher erläutert.
In Abb. i bedeutet i eine Elektronenquelle, die den Gegenstand z . durchstrahlt. Mittels eines elektronenoptischen Abbildungssystems 3 wird dann die Elektronenquelle in der primären Bildebene 4. als ein durch den Gegenstand 2 erzeugtes Beugungsbild (primäres Bild) abgebildet, dessen einzelne Beugungsmaxima dann in der (sekundären') Bildebene zu einem Bilde des Gegenstandes 2 vereinia_ werden. An Stelle der gezeichneten Magnet=.. spulen können natürlich auch elektrische Linsen verwendet -werden. , Besteht hier der Gegenstand z. B. aus einem Gemisch von zwei Kristallarten, etwa Silber-und Bleikristalliten, so entstehen in der Ebene a zwei Beugungsringsysteme. Blendet man nun mittels einer als Ring oder Ringsystem ausgebildeten Blende 6 (und der Abbildung der Deutlichkeit halber neben 4. gezeichnet ) die z. B. vom Silber herrührenden Beugungsringe aus, so entsteht in der Bildebene 5 eine Abbildung der Bleikristalle allein.
Eine Abwandlung des Verfahrens nach der Erfindung besteht darin, daß die Blende 6 als Blende mit Löchern ausgebildet ist, die ein System von Laue-Punkten ausblendet und auf diese Weise eine Gruppe von Kristalliter von einer bestimmten Lage gleicher Kristallstruktur gesondert zu beobachten gestattet, so daß die Frage, welche Kristalle eines gegebenen Gemisches eine vorgegebene Struktur und Orientierung besitzen, sogleich beantwortet werden kann. Eine weitere, bereits erwähnte Abwandlung des vorliegenden Verfahrens besteht darin, daß die Blende 6 nicht in der primären, sondern in der sekundären Bildebene 5 angeordnet ist, wie es in Abb. 2 dargestellt ist, und mit deinem zweiten elektronenoptischen Abbildungssystem 7 ein Bild 8 des zu dem ausgeblendeten Kristall bzw. zu den ausgeblendeten Kristallen gehörigen Beugungsbildes .l entworfen wird. Es ist auf diese Weise möglich, einzelne Kristallite für sich zu beobachten.
Zur Anwendung des vorliegenden Verfahrens kann. entweder Hellfeld- oder Dunkelfeldbeleuchtung verwendet werden. Zur Dunkelfeldbeleuchtung wird die Mitte des Strahlenganges ausgeblendet, und zwar kann dieses Ausblenden zweckmäßig in der Ebene 4. erfolgen und die hierzu dienende Blende gegebenenfalls, wenn nämlich d:e der Abb. i entsprechende Anordnung vorliegt, als Teil der Blende 6 ausgebildet sein.
Bei der in Abb. i dargestellten Anordnung empfiehlt es sich, die Vergrößerung mittels des Abbildungssystems 3 nicht sehr groß zu machen, damit nicht das auszublendende Beugungsbild in der Ebene 4. zu klein wird. Eine weitere Vergrößerung kann dann in einer zweiten Stufe erfolgen.
Da zur genauen Justierung der Blende 6 sowohl der Abstand 3-6 als auch die Brennweite von 3 verändert -werden müßte, empfiehlt es sich, damit zwei veränderliche optische Parameter geschaffen sind, auPer dem Abbildungssystem 3 noch ein zweit: 's Abbildungssys:em 9 zwischen i und 2 anzuordnen. Es .ist -dann möglich, bei Konstanthalten aller hn.tfernungen durch Verändern der beiden Brennweiten eine genaue Justierung der Blende 6 zu erzielen.
Der zu untersuchende Gegenstand :2 kann gegebenenfalls auch durch Reflexion abgebildet werden oder eine selbstleuchtende Kathode sein.
Gegebenenfalls harn die Blende 6 auf ein besonderes Potential gebracht werden, derart, daß auf die nicht abgeschirmten Elektronenstrahlen, durch die Blende gleichzeitig eine Linsenwirkung ausgeübt -wird, gegebenenfalls bei geneigter Bildebene.

Claims

PATENT ANSPRICHF_ i. Verfahren zur elektronenoptischen Untersuchung von Kristallgemischen unter Ausnutzung der in dem Kristallgemisch erfolgenden Elektronenbeugung, dadurch gekennzeichnet, ,daß aus dem Strahlengang einer das Kristallgemisch abbildenden Elektronenoptik am Orte des Beugungsbildes des Kristallgemisches (prim.ären Bildes) mittels dem Beugungsbild angepaßter Blenden nur diejenigen Strahlen ausgesondert werden-, die von den in die (sekundäre Bildebene abzu-@bildenden Kristallen des Kristallgemi-.sche.s herrühren.
2. Verfahren nach Anspruch r, dadurch gekennzeichnet, daß in der primären Bildebene ein Ring oder Ringsystem der von einer bestimmten Kristallart herrührenden Beugungsmaxima ausgeblendet wird.
3. Verfahren nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß in der primären _Bildebene ein Punkt oder Punktsystem der von einer bestimmten Klasse von Kristallen herrührenden Beugungsmaxima ausgeblendet wird. ,
4. Anordnung zur Ausführung des Verfahrens nach Anspruch i bis 3, gekennzeichnet durch ein mit einem Leuchtschirm oder einer photographischen Platte versehenes Elektronenmikroskop hinter dessen Abbildungsoptik eine Blende ! 6), in der Ebene des primären Bildes angeordnet ist, durch die die von einer bestimmten Klasse oder Art von Kristallen herrührenden Beugungsmaxima ausgeblendet werden.
5. Anordnung nach Anspruch 4. mit zwei Abbildungssystemen zur zweistufigen Vergrößerung, dadurch gekennzeichnet, daß die Blende (6) hinter dem ersten eine geringe Vergrößerung bewirkenden Abbildungssys. tem angeordnet ist und daß das zweite Abbildungssystem die Hauptvergrößerung bewirkt.
6. Verfahren zur elektronenoptischen Untersuchung von Kristallgemischen unter Ausnutzung der in dem Kristallgemisch erfolgenden Elektronenbeugung, dadurch gekennzeichnet, daß in dem Strahlengang ,einer das Beugungsbild (primäre Bild) des Kristallgemisches abbildenden elektronenoptischen Anordnung am Orte des (sekundären) Bildes des Kristallgemisches eine oder mehrere Blenden :angeordnet werden, die nur d:ej@enigen Strahlen durchlassen, die von solchen Kristallen des Kristallgemisches herrühren, deren Beugungsbild in die Ebene des Bildes des primären Bildes abgebildet werden soll.
7. Anordnung zur Ausführung des Verfahrens nach Anspruch 6, gekennzeichnet durch ein mit .einem Leuchtschirm oder einer photographischen Plat*e versehenes Elektronenmikroskop mit zwei elektronen= optischen Systemen, .deren zweites so eingestellt ist, daß es das Beugungsbild (primäre Bild) des ersten abbildet, und mit einer Blende (6) in der Ebene des sekundären Bildes (5) des ersten Systems:, durch die die von bestimmten Kristallen des Kristallgemisches herrührenden Strahlen ausgeblendet werden. B.
Anordnung nach Anspruch 4 oder 7, gekennzeichnet durch eine zusätzliche Zentralblende, die in der primären Bildebene angeordnet ist und eine Dunkelfeldbeleuchtung bewirkt.
9. Anordnung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die zentrale Blende als Teil der das Ring- oder Punktsystem ausblendenden Blende gemäß. Anspruch 2 oder 3 ausgebildet ist. i o. Anordnung nach Anspruch 4 oder 7, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens ein Teil der Blende (6) ein solches elektrisches Potential aufweist, daß die Blende zugleich als Elektronenlinse wirkt. i i. Anordnung nach Anspruch 4 oder 7, dadurch gekennzeichnet, daß das erste Abbildungssystem ,aus zwei elektronenoptischen Systemen (3, 9) besteht, deren Brennweiten derart regelbar sind, däß das Bild an einem gewünschten Orte des elektronenoptischen Strahlenganges erzeugt werden kann. .