DE725847C - Elektronenstrahlroehre zur Untersuchung durchstrahlter Objekte (Elektronenbeugungsroehre oder Elektronenmikroskop) - Google Patents

Description

• Elektronenstrahlröhre zur Untersuchung durchstrahlter Objekte (Elektronenbeugungsröhre oder Elektronenmikroskop) In Elektronenstrahlröhren, die zur Untersuchung von Objekten durch Abbildung der Objekte mit Hilfe von Elektronen oder auch durch Entstehung von Elektronenbeugungsdiagrammen dienen, tritt oft der Übelstand auf, daß die zu untersuchenden primären oder sekundären Bilder durch einen allgemeinen Untergrund verwaschen sind. Dieser Untergrund entsteht z. B. bei Beugungsaufnahmen durch die unelastisch gestreuten Elektronen. Ebenso sind hierfür bei elektronenmikroskopischen Aufnahmen die Elektronen verantwortlich, die im Objekt Geschwindigkeitsverluste erlitten haben und so dem Einfluß des chromatischen Linsenfehlers unterliegen. Ähnlich ist es beim Schattenmikroskop, da gleichzeitig mit dem Geschwindigkeitsverlust auch eine Richtungsänderung vor sich geht, die wegen des Fehlens von Linsen zwischen dem Gegenstand und der Bildebene ebenfalls zu einer Verwaschung des Bildes führt. Schließlich kann auch die bestrahlende Kathode selber der Ursprung von Elektronen verschiedener Geschwindigkeit sein, so daß nur mit einem Teil der Elektronen eine scharfe Abbildung vorgenommen werden kann, während die anderen nur einen allgemeinen Untergrund liefern.
• Dieser Nachteil wird 'bei einer Elektronenstrahlröhre zur Untersuchung durchstrahlter Objekte mittels der von ihnen in einer auf Anodenpotential liegenden Bildebene erzeugten primären und sekundären Elektronenbilder (Elektronenbeugungsröhre oder Elektronenmikroskop), bei der zur Aussiebung langsamer Elektronen eine Bremselektrode vorgesehen ist, dadurch vermieden, das erfindungsgemäß die vorzugsweise als Netz ausgebildete Bremselektrode vor der Bildebene am Ende des Strahlenganges angebracht ist. Es ist zwar bekannt, in einem Bildwandler zur Verstärkung von Röntgenbildern ein solches Netz oder Gitter unmittelbar vor der Kathode vorzusehen; mit der soeben geschilderten Anordnung des Netzes wird aber erreicht, daß die Rasterung des Netzes das entstehende Bild nicht stört. Einmal ist die zusätzliche Streuung des Strahlenganges durch das Netz gering, und dann wirkt sich die Rasterung deshalb nur wenig laus, weil der Strahlengang in der Nähe der Bildebene praktisch schon den größten Querschnitt hat. Es wird mit anderen Worten vermieden, daß die Rasterung wie in dem bekannten Fall vergrößert auf dem Bild erscheint.
• In den Abbildungen sind zwei Röhren nach der Erfindung schematisch dargestellt, wobei der Einfachheit halber die Umhüllung der Röhre fortgelassen wurde. In Abb. i bedeutet i eine Kathode, 2 den durchstrahlten Gegenstand, von dem. ein Elektronenbild oder ein Beugungsbild (sekundäres oder primäres Bild) auf dem Leuchtschirm 4. entworfen werden soll. Mit 3 ist die Anode bezeichnet, die sich gegenüber der Kathode i z. B. auf einem Potential von 30 kV befinden möge. Mit 5 ist das in der Nähe der auf Anodenpotential liegenden Bildebene, hier des Leuchtschirmes, angebrachte Netz 5 bezeichnet, welches die langsamen Elektronen abbremsen soll und zu diesem Zwecke auf einer geringen Spannung gegenüber der Kathode i, unter Umständen auf Kathodenpotential, sich befindet. Um nun in der gesamten Fläche des Bremsgitters einen konstanten Durchgriff zu haben, ist bei der gezeichneten Anordnung noch eine weitere Elektrode 6 vorgesehen, die als Netz oder Folie ausgebildet sein kann und die zur Glättung der Potentiallinien dient. Der Einfachheit halber ist sie auf dem Potential der Anode 3 angebracht. Es ist übrigens auch möglich, diese Glättung der Potentiallinien statt durch eine weitere Elektrode dadurch zu erreichen, daß man die Bremselektrode in entsprechender Weise krümmt.
• In Abb. 2 ist schließlich noch eine weitere Abänderung der Röhre nach Abb. i dargestellt, bei der ebenfalls zur Erzielung eines gleichmäßigen Durchgriffs, das heißt zur Erzielung gleichrnäl-,)iger Siebwirkung auf der ganzen Fläche, statt des einen Netzes 5 deren zwei 5 und i verwendet sind. Die Netze sind zweckmäßig parallel zueinander in nicht zu großem Abstand voneinander angeordnet und befinden sich auf dem gleichen Potential, so daß sich im Raum zwischen ihnen praktisch das Netzpotential ausbildet. Um diese Wirkung mit größererSicherheit zu erreichen, kann man den Raum auch seitlich, wie es in der Abb. z durch 8 angedeutet ist, abschließen.
• Werden zwei Netze bintereinandergeschaltet, so ist es erforderlich, entweder Netze verschiedener Gitterkonstanten zu verwenden oder aber die Netze (etwa durch Drehung eines Netzes in seiner Ebene) so gegeneinanderzustellen, daß sich ihre Drähte in der Durchsicht unter möglichst großem Winkel schneiden.
• Die Anordnung einer Bremselektrode unmittelbar vor der auf Anodenpotential liegenden Bildebene verlangt besondere Maßnahmen, um eine Aufladung des Leuchtschirmes oder der dort -befindlichen photographischen Platte zu vermeiden. Normalerweise findet eine Aufladung des Leuchtschirmes deshalb nicht statt, weil die auf ihm ausgelösten Sekundärelektronen zur Anode fliegen und damit eine Entladung des Schirmes bewirken können. Ist diese Möglichkeit bei der vorliegenden Anordnung nicht gegeben. ist mit anderen Worten der Abstand zwischen dem Leuchtschirm und der Bremselektrode zu klein, so ist für eine gute metallische Leitfähigkeit des Schirmes zu sorgen, etwa indem man ihn mit einem metallischen Überzug versieht, der zweckmäßig den Aufbau einer Folie hat.
• Die Röhre der vorliegenden Art läßt sich mit Vorteil auch zur Untersuchung dickerer Objekte verwenden, bei denen die unelastische Streuung überwiegt und die deshalb einer Untersuchung durch Elektronenbeugung oder in einem Elektronenmikroskop bisher unzugänglich waren.

Claims (6)

1. PATENTANSPRÜCHE: i. Elektronenstrahlröhre zur Untersuchung durchstrahlterObjektemittels der von ihnen in einer auf Anodenpotential liegenden Bildebene erzeugten primären und sekundären Elektronenbilder (Elektronenbeugungsröhre oder Elektronenmikroskop), bei der zur Aussiebung langsatnerer Elektronen eine Bremselektrode vorgesehen ist, dadurch gekennzeichnet, daß die vorzugsweise als :`letz ausgebildete Bremselektrode vor der Bildebene am Ende des Strahlenganges angebracht ist.
2. 2. Elektronenstrahlröhre nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß der in der Bildebene befindliche Leuchtschirm oder die photographische Platte mit einem metallischen Überzug zur Vermeidung von Aufladungen versehen oder aber in so großem Abstand von der Bremselektrode angebracht ist, daß die darauf erzeugten Sekundärelektronen durch eine positive Elektrode abgesaugt werden können. 3.
3. Elektronenstrahlröhre nach Anspruch i oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß zur Erzeugung konstanten Durchgriffs die Bremselektrode gekrümmt ist.
4. Elektronenstrahlröhre nach Anspruch i oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß zur Erzeugung konstanten Durchgriffs vor der Bremselektrode eine als Netz oder Folie ausgebildete Hilfselektrode angebracht ist.
5. 5. Elektronenstrahlröhre nach Anspruch i oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß zur Erzielung konstanten Durchgriffs statt einer Bremselektrode deren zwei, seitlich abgeschirmt und auf gleichem Potential, vorgesehen sind.
6. 6. Elektronenstrahlröhre nach Anspruch .4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß bei Verwendung zweier Netze diese in ihrer Ebene gegeneinandergedreht sind.