DE720178C - Mit einem Elektronenmikroskop maessiger Vergroesserung als Vorsatzgeraet ausgestattetes Mikroskop hoher Vergroesserung (UEbermikroskop) - Google Patents

Description

• Mit einem Elektronenmikroskop mäßiger Vergrößerung als Vorsatzgerät ausgestattetes Mikroskop hoher Vergrößerung (Übermikroskop) Die Erfindung betrifft ein Mikroskop hohen Auflösungsvermögens, welches die durch die Lichtwellenlänge gegebenen Grenzen überschreitet. Es ist bekannt, daß man* das Auflösungsvermögen des Mikroskops steigern kann durch Übergang vom sichtbaren zum ultravioletten Licht, und es ist ferner bekannt, daß man auch Bilder, die das Vorhandensein von Teilchen verraten, erhalten kann, wenn man die sog. Dunkelfeldmethode mit schräger Beleuchtung anwendet. Man verzichtet dabei aber auf wirkliches Sehen der Teilchen und begnügt sich mit dem Nachweis, daß überhaupt Teilchen da-sind. Das Auflösungsvermögen eines Lichtmikroskops könnte nun aber erheblich gesteigert werden, wenn es gelingt, von den vom Licht gegebenen Einschränkungen freizukommen.
• Es ist bereits bekannt, ein Elektronenmikroskop als Vorsatzgerät zu einem Lichtmikroskop zu verwenden. Die Erfindung betrifft eine derartige Anordnung, die sich durch besonders geringe Absorptionsverluste auszeichnet.
• Nach der Erfindung ist bei einem mit einem Elektronenmikroskop mäßiger Vergrößerung als Vorsatzgerät ausgestatteten Mikroskop hoher Vergrößerung (Übermikroskop) der vorzugsweise durch .einen mit dem Lichtmikroskop verbundenen Tubus gegen Fremdlicht geschützte Leuchtschirm des Elektronenmikroskops als erste Objektivlinse des Lichtmikroskops (Immersionsobjektiv) ausgebildet. Durch diese Anordnung wird in überraschend :einfacher Weise ein lichtoptisches Immersionsobjektiv geschaffen unter gleichzeitiger Verringerung der Absorptionsverluste. Das Elektronenmikroskop besitzt Beine mäßige Vergrößerung, wobei unter mäßiger Vergrößerung eine etwa io- bis ioofache, keinesfalls aber mehr als iooofache Vergrößerung verstanden werden soll. Die Anordnung eines Schirms um das zu beobachtende Objekt herum zum Fernhalten von Fremdlicht ist beim Lichtmikroskop bekannt.
• Eine weitere Ausgestaltung dieser Erfindung besteht darin, daß das Elektronenmikroskop aus zwei voneinander getrennten Teilen besteht, zwischen denen sich der Objektträger befindet, und ztvar dem Strahlerzeuger mit der vorzugsweise als überheizte Wolframkathode ausgebildeten Elektronenquelle und dem eigentlichen Miskros'.kop.
• In der Abbildung ist in zum Teil schematischer Weise in Ausführungsbeispiel der Erfindung zusammen mit anderen nicht zur Erfindung gehörenden Ausgestaltungen dargestellt und im folgenden beschrieben. Hier bedeutet i eine Röhre, die nach Art einer Braunschen Röhre ohne Ablenkplatten ausgebildet ist und einen Elektronenstrahl zur Beleuchtung des zu untersuchenden Objektes liefert. Der Elektronenstrahl tritt durch ein in der Zeichnung nur angedeutetes Fenster z aus der Röhre i aus. Dieses Fenster ist zweckmäßig von nur geringem Durchmesser (Größenanordnung o,i bis o,5 mm), so daß es leicht durch ein dünnes Häutchen luftdicht verschlossen werden kann. Derartige Fenster sind als Lenardfenster in der Vakuumtechnik bekannt. Unmittelbar hinter diesem Fenster befindet sich ein sehr enger Luftraum, in welchen das Objekt eingeführt werden kann. Als Objektträger dient eine sehr dünne Folie aus einem die Elektronen möglichst wenig absorbierenden Stoff, d. h. also aus einem Stoff von geringer Kernladungszahl, z. B. aus Glas, Zaponlack o. dgl. Die Folie 3 ist in ihrer Ebene in Richtung des eingezeichneten Pfeiles verschiebbar, und zwar zur Feineinstellung zweckmäßig mittels eines nicht eingezeichneten Mikrometerschraubenmechanismus. Die gezeichnete Anordnung gestattet :es, daß das Objekt außerhalb des Raumes zwischen der Röhre i und der folgenden Röhre 5 auf die Folie 3 aufgebracht und alsdann durch Verschiebung der Folie in die zur Beobachtung erforderliche Stellung gebracht werden kann. Bei der Bewegung bleibt also die Objektträgerfolie stets zwischen den beiden Röhren i und 5.
• Die Röhre 5 weist eine Eintrittsöffnung 4. für den von i kommenden und das Objekt durchsetzenden Elektronenstrahl auf. Diese Eintrittsöffnung ist wiederum als Lenardfenster ausgebildet und zweckmäßig, wie das Lenardfenster z, von geringem Durchmesser. Die Röhre 5 enthält das eigentliche Elektronenmikroskop, d. h. die Abbildungseinrichtungen. Diese können elektrischer oder magnetischer oder auch elektrischer und magnetischer Art sein; in den Zeichnungen ist eine durch zwei Zylinder gebildete elektrische Linse angedeutet. Diese Linsen bilden das Objekt auf .einen Leuchtschirm 6 ab. Dieser Leuchtschirm weist, da das ' auf ihm entworfene Leuchtbild noch weiter vergrößert werden soll, zu,-eckmäßig keine Körnigkeit auf, d. h. keine mit dem Lichtmikroskop auflösbare Rasterung. Es ist daher vorteilhaft, als Leuchtschirm Lack- oder Fettschichten zu verwenden, bei bei Beschießung mit Elektronenstrahlen fluoreszieren. Es braucht auch kein besonderer Leuchtstoff vorgesehen sein, da bereits zahlreiche Gläser, wie Uranglas oder auch das gewöhnliche Glas, Kristallgläser usw., eine genügende Leuchtfähigkeit beim Beschießen mit schnellen Elektronen aufweisen. Um :eine Aufladung des Leuchtschirmes durch die auftreffenden Elektronen zu vermeiden, wird der Leuchtschirm zweckmäßig mit einer dünnen Metallschicht versehen, die in bekannter Weise aufgedampft oder, wie bereits vorgeschlagen, als Folie aufgebracht sein kann.
• In der Abbildung ist die den Leuchtschirm tragende bzw. den Leuchtschirm bildende Abschlußwand des Rohres 5 erfindungsgemäß gleichzeitig als Linse ausgebildet. Das hat den schon oben erwähnten Vorteil, daß der Eingang ; des Lichtmikroskops S bereits ein Immersionssystem darstellt. Gegen Fremdlicht ist der Leuchtschirm besonders durch einen Tubus g abgeschirmt, der mit dem Lichtmikroskop verbunden ist und vorzugsweise das Rohr 5 des Elektronenmikroskops umgibt. Mittels dies Triebes io kann das Lichtmikroskop zur Scharfeinstellung horizontal verschoben werden. Sind jedoch Licht-und Elektronenmikroskop, wie in der Zeichnung dargestellt, auf einem gemeinsamen Tisch i i angeordnet, so wird es im allgemeinen genügen, den Leuchtschirm 6 in bezug auf das Lichtmikroskop ein für allemal zu justieren und einzustellen, so daß eine besondere Scharfeinstelltmg sich erübrigt. Es ist dann lediglich das von dem Gegenstand entworfene, auf den Leuchtschirm projizierte Elektronenbild scharf einzustellen, was durch Änderung der Spannung an den Elektroden des Rohres 5 geschehen, aber auch ein für allemal eingestellt werden kann.
• Der Kasten oder Tisch i i enthält in seinem Innern die Spannungsquellen 12, die, wie angedeutet, aus dem Lichtnetz über Transformatoren gespeist werden können. Die Spannungsquellen liefern die Spannungen zum Betrieb des Elektronenstrahlrohres i und des Elektronenmikroskops 5.
• Es ist vorteilhaft, die Rohre i und 5 abzuschmelzen und das Objekt, wie beschrieben, in Luft zu beobachten. Die Ausbildung ,des Elektronemxnikroskops derart, daß, @es aus zwei Teilen besteht, ist bereits durch die Fig. $ der österreichischen Patentschrift 137 611 bekannt. Da der empfindlichste Teil der Anordnung die Kathode des Rohres i ist, .genügt @es dann, gegebenenfalls das Rohr i auszuwechseln, so daß, es andererseits sogar wirtschaftlich ist, sehr intensive Elektronenquellen von relativ geringer Lebensdauer zu verwenden, wie zum Beispiel überheizte Wolframkathoden. Will man jedoch das Objekt aus irgendwelchen Gründen ins Vakuum einbringen, so. muß zumindestens das das Objektenthaltende Rohr, sofern man nicht in diesem Fall die beiden Rohre i und 5 zu einem Rohr vereinigen will, mit einer Pumpe verbunden sein, die nach einem Objektwechsel die Röhre wieder zu evakuieren gestattet. Auch diese Pumpe wird dann zweckmäßig in dem Tisch i i untergebracht.

Claims (1)

1. PATENTANSPRÜCHE: i. Mit einem Elektronenmikroskop mäßiger Vergrößerung als Vorsatzgerät ausgestattetes Mikroskop hoher Vergrößerung (übiermikroskop), dadurch gekennzeichnet, daß der vorzugsweise durch einen mit dem Lichtmikroskop verbundenen Tubus gegen Fremdlicht geschützte Leuchtschirm des Elektronenmikroskops als .erste Objektivlinse es Lichtmikroskops (Immersionsobjektiv) ausgebildet ist. z. Anordnung nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß das Elektronenmikroskop aus zwei voneinander getrennten Teilen besteht, zwischen denen sich der Objektträger befindet, und zwar dem Strahlerzeuger mit der vorzugsweise als überheizte Wolframkathode ausgebildeten Elektronenquelle und dem eigentlichen Mikroskop.