Elektronenoptisches Immersionsobjektiv zur Abbildung von Objekten
mit schnellen Elektronenstrahlen Die Linsenwirkung des elektronenoptischen Immersionsobjektivs
wird bekanntlich durch den Potentialverlauf im Raum bestimmt, der sich aus der Zusammenwirkung
der an den Gegenstand (Kathode) und mehrere Elektroden angelegten Potentiale ergibt.
Dabei sind diese Potentiale bei dem bekannten Immersionsöbjektiv im allgemeinen
derart gestaffelt, daß- in dem Raum, in dem sich die die Abbildung der Kathode vermittelnden
Elektronen bewegen, also insbesondere auf der Achse, das Potential von der Kathode
aus ständig zunimmt oder zum mindesten niemals abnimmt. Es findet also eine ständige
Beschleunigung der Elektronen statt, und es können daher auch beliebig langsame
aus der Kathode austretende Elektronen zur Abbildung verwendet werden.Electron-optical immersion objective for imaging objects
with fast electron beams The lens effect of the electron-optical immersion objective
is known to be determined by the potential curve in space, which results from the interaction
which results in potentials applied to the object (cathode) and several electrodes.
In this case, these potentials are in general in the case of the known immersion lens
staggered in such a way that - in the space in which the image of the cathode is mediated
Electrons move, especially on the axis, the potential of the cathode
from constantly increasing or at least never decreasing. So there is a permanent one
Acceleration of the electrons takes place, and it can therefore also be arbitrarily slow
Electrons emerging from the cathode can be used for imaging.
Es sind ferner aus zwei ineinandergestellten zylindrischen Elektroden
bestehende Elektronenlinsen für Kathodenstrahlröhren bekannt, bei denen der innere
Zylinder gegen den äußeren negativ vorgespannt ist, derart, daß das Potential auf
der Achse der Linse ein
Minimum annimmt. Hierbei ist der innere
Zylinder deswegen negativ gegen den äußeren vorgespannt, damit er zur Helligkeitssteuerung
des aus langsamen Elektronen von nahezu genau ein und derselben Geschwindigkeit
bestehenden Kathodenstrahls dienen kann. Es sind auch elektromagnetischeLinsen bekannt,
vor denen sich ein auf die Elektronen nur verzögernd wirkendes Gitter befindet.There are also two nested cylindrical electrodes
existing electron lenses for cathode ray tubes known, in which the inner
Cylinder is negatively biased towards the outer, such that the potential is on
the axis of the lens
Minimum assumes. Here is the inner one
Cylinder is therefore biased negatively against the outer one so that it can be used for brightness control
of slow electrons of almost exactly the same speed
existing cathode ray can serve. Electromagnetic lenses are also known
in front of which there is a grid that only acts as a retardation on the electrons.
Unter Umständen ist es nun bei der Abbildung von Objekten mittels
eines elektronenoptischen Immersionsobjektiv s erwünscht, gerade nur schnelle Elektronen
zur Abbildung zu verwenden und zum Zwecke der besseren Monochromasie außerdem etwa
vorhandene langsame Elektronen aus dem Strahlengang auszuscheiden. Dies wird dadurch
ermöglicht, daß gemäß der Erfindung den Elektroden des Immersionsobjektivs solche
Spannungen erteilt werden. daß das Potential an mindestens einer Stelle der Achse
eineu um so viel niedrigeren Wert hat als am Gegenstand. <ialä etwaige langsame
für die Abbildung unerwünschte Elektronen dort abgehremst und zurückgeworfen werden.
Dabei kann entweder unmittelbar hinter dem abzubildenden Gegenstand die Brernswirkung
einsetzen (hinter dem Gegenstand liegt ein bremsendes Feld), oder der Potentialverlauf
kann zunächst eine stationäre Stelle, in der der abzubildende Gegenstand angeordnet
werden kann, haben. um darauf durch ein Minimum hindurchzugehen (der Gegenstand
befindet sich im feldfreien Raum). Schließlich kann bei Verwendung von mehr als
zwei Elektroden vor dein Gegenstand auch die Anordnung so getroffen werden. daß
das Potential zunächst steigt und erst darin durch ein Minimum geht. Hinter dem
Gegenstand liegt in diesem Fall ein beschleunigendes Feld.It may now be the case when objects are mapped using
of an electron-optical immersion objective s desirable, just only fast electrons
to use for illustration and also for the purpose of better monochromaticity, for example
Excrete existing slow electrons from the beam path. This is because of this
allows that according to the invention the electrodes of the immersion objective such
Tensions are issued. that the potential at at least one point on the axis
the value of the item is so much lower than that of the item. <ialä any slow ones
Electrons that are unwanted for imaging are slowed down and thrown back there.
The braking effect can either be directly behind the object to be imaged
insert (behind the object there is a braking field), or the potential curve
can initially be a stationary point in which the object to be imaged is arranged
can be, have. to then pass through a minimum (the object
is in the field-free space). Finally, when using more than
two electrodes in front of your object can also be arranged in this way. that
the potential initially rises and only then goes through a minimum. Behind the
In this case, the object is an accelerating field.
Das Immersionsobjektiv nach der Erfindung ist besonders geeignet für
die Untersuchung von Folien nach der Durchstrahlungsmethode. Dabei ist es zweckmäßig.
eine einigermaßen homogene Folie derart innerhalb des Potentialverlaufs des Immersionsobjektivs
anzuordnen. daß gleich nach der Folie die bremsende tVirkung des Potentials einsetzt.
während man stark inliomogene oder durchbrochene Folien. die den Potentialverlauf
bei dem bekannten Immersionsobjektiv sehr stören würden. an einer stationären Stelle
des Potentialverlaufs anordnen muß.The immersion objective according to the invention is particularly suitable for
the examination of foils according to the radiographic method. It is useful here.
a somewhat homogeneous film in this way within the potential profile of the immersion objective
to arrange. that the braking effect of the potential sets in immediately after the film.
while one has strongly inliomogeneous or openwork foils. which the potential curve
would be very annoying with the known immersion objective. in a stationary location
must arrange the potential course.
Es ist vorteilhaft, bei dem vorliegenden Immersionsobjektiv einer
oder mehreren der Beschleunigung-,-oder@°erzögerungselektroden ein solches Potential
zu geben. daß eine Korrektion der Abbildungsfehler eintritt. Ebenso ist es nicht
notwendig. mir das elektrische Feld zur Abbildung zu verwenden. sondern es kann
dem elektrischen Feld des lniniersionsobjelctivs auch das Magnetfeld einer oder
mehrerer Spulen überlagert -,werden.It is advantageous in the present immersion objective a
or more of the acceleration, or deceleration electrodes have such a potential
admit. that a correction of the aberrations occurs. It is not the same
necessary. to use the electric field for mapping. but it can
the electric field of the lens and the magnetic field of an or
superimposed on several coils -, are.
In der Zeichnung ist eine Ausführungsform der Anordnung nach der Erfindung
beispielsweise dargestellt. In Abb. i ist i die Kathode. 2 und 3 zwei Elektroden
des Immersionsobjektivs. 4 und ; der Gegenstand, der hier eine in einer Blende aufgespannte
Folie sein soll, in zwei verschiedenen Stellungen. Die Elektrode 2 ist mit einem
an :ich bekannten trichterförmigen Ansatz (-) versehen, der die Potentialverhältnisse
verbessert. Der Pfeil; gibt die Richtung der die Abbildung des Gegenstandes -,-ermittelnden
Elektronen an. In dieser Richtung ist auch der Ort der Bildentstehung, z. B. der
Leuchtschirm, zu denken. An die Kathode i kann beispielsweise ein Potential voll
- 300 Volt. an die Elektrode 2 ein Potential von - 300 < «lt, an
die Elektrode 3 ein Potential von - 3000 Volt gelegt sein. Das Potential des Gegenstande:
hängt von der Stellung ab. bei .l liegt er auf Erde, bei > etwa an - 715
Volt. I:i Abb. 2 ist der dazugehörige Potentialveriaut auf der Achse gezeicliliet.
-,wobei auf der Ordinate die Voltzahlen und auf der Abszisse die 1lillillleterabstände
von der Kathode aufgetragen sind. Die Kurven 8 und 9 geben den Potentialverlauf
für die Stellungen 4 und 3 des Gegenstandes an. In dem Fall. daß sich der
Gegenstand in der Stellung ; befindet, bildet sich dort eine stationäre Stelle des
Potentials aus; in der Stellung d. schließen sich dagegen beiderseits Felder an.
Bei der Untersuchung einer einigermaßen homogenen Folie könnte diese an der Stelle
.l angeordnet «-erden. @währen<i eine durchbrochene Folie an die Stelle ; zu
setzen ist. an der der Potentialverlauf horizontal und deshalb keine merkliche Störung
des Potentials infolge Durchgrifft: durch die Falienlöcher zu erwarten ist.In the drawing, an embodiment of the arrangement according to the invention is shown for example. In Fig. I, i is the cathode. 2 and 3 two electrodes of the immersion objective. 4 and; the object, which is supposed to be a film stretched in a screen here, in two different positions. The electrode 2 is provided with a funnel-shaped projection (-), which is known to me and which improves the potential relationships. The arrow; gives the direction of the image of the object -, - determining electrons. In this direction is also the place where the image is created, e.g. B. the screen to think. A potential full - 300 volts, for example, can be applied to the cathode i. A potential of −300 <«lt should be applied to electrode 2, and a potential of −3,000 volts to electrode 3. The object's potential: depends on the position. at .l it is on earth, at> about - 715 volts. I: i Fig. 2 the associated potential is shown on the axis. -, where the voltages are plotted on the ordinate and the distances from the cathode are plotted on the abscissa. The curves 8 and 9 indicate the potential profile for positions 4 and 3 of the object. In that case. that the object is in the position; is located, a stationary point of the potential is formed there; in position d. however, there are fields on both sides. When examining a more or less homogeneous film, this could be arranged at the point. @ while <i a perforated foil in place; is to be set. where the potential course is horizontal and therefore no noticeable disturbance of the potential as a result of penetration: is to be expected through the drop holes.