DE815671C

DE815671C - Magnetische Linse, insbesondere fuer elektronenoptische Systeme

Info

Publication number: DE815671C
Application number: DEL719A
Authority: DE
Inventors: Ludwig Leitz
Original assignee: Ernst Leitz Wetzlar GmbH
Current assignee: Ernst Leitz Wetzlar GmbH
Priority date: 1949-12-30
Filing date: 1949-12-31
Publication date: 1951-10-04

Description

Magnetische Linse, insbesondere für elektronenoptische Systeme Die Erfindung bezieht sich auf magnetische Linsen, wie sie insbesondere für elektronenoptische Systeme, beispielsweise in Elektronenmikroskopen, verwendet werden. Hierbei können die magnetischen Linsen sowohl permanentmagnetische als auch elektromagnetische Linsen sein. Bisher war es üblich, die Polschuhe magnetischer Linsen mit Plan- oder Zylinderflächen zu versehen, oder aber Planflächen mit torischen Flächen zu kombinieren. An die Herstellungsgenauigkeit dieser Flächen werden große Anforderungen gestellt, da ihre Qualität die Güte der elektronenoptischen Abbildung wesentlich beeinflußt. Eine besondere Schwierigkeit besteht darin, eine völlige Rotationssymmetrie der Polschuhe zueinander und der Zylinderbohrungen gegenüber den übrigen Flächen der Polschuhe zu erzielen. Zur Behebung dieser Schwierigkeiten wird daher erfindungsgemäß vorgeschlagen, die wirksamen Flächen der Polschuhe derartiger magnetischer Linsen nach optischen Schleifverfahren mit maßhaltiger Schale herzustellen. Dabei sollen wenigstens zwei der nach optischen Schleifverfahren mit maßhaltiger Schale hergestellten elektronenoptisch wirksamen Flächen jedes Polschuhes derart rotationssymmetrisch angeordnet sein, daß sie eine gemeinsame Kante miteinander bilden, wobei eine der beiden Flächen mit endlichem Radius sphärisch gekrümmt ist. Der Krümmungsmittelpunkt der sphärischen Bohrungsflächen liegt vorzugsweise außerhalb der Begrenzungsflächen eines Polschuhes auf der Symmetrieachse des von den Polschuhen gebildeten Systems. Die sphärisch begrenzten Bohrungen des magnetischen Dipols sind in weiterer Ausführung der Erfindung mit ihren kleineren Durchmessern einander zugekehrt angeordnet.
In besonders zweckmäßiger Ausführung der Erfindung werden die Polschuhe aus nach optischen Schleifverfahren mit maßhaltiger Schale hergestellten planparallelen Platten gebildet, deren Bohrungen mit nach denselben Verfahren hergestellten sphärischen Flächen versehen sind. Vorzugsweise werden die nach optischen Schleifverfahren vorgeschliffenen und vorpolierten Polschuhe vor dem Fertigpolieren einer Bedampfung, vorzugsweise mit Kobalt und Eisen, im Hochvakuum unterzogen.
Derartige magnetische Linsen lassen sich in ihren wirksamen Flächen mit derselben Genauigkeit herstellen wie die optisch wirksamen Flächen der Glasoptik. Ihre wirksamen Flächen lassen sich dabei in einer den Kraftlinienfluß begünstigenden Weise anordnen. Sie ermöglichen darüber hinaus gemäß der Erfindung die Anwendung optischer Justierverfahren zum Justieren elektronenoptischer Systeme derart, daß die durch sphärische Flächen begrenzten Bohrungen planparalleler Polschuhe mittels eingelegter optischer Hilfslinsen, vorzugsweise Plankonvexlinsen, durch autokollimatorische und interferometrische Kontrollmittel gegenüber den planparallelen Platten ausgerichtet und mittels einer justierspindel an Hand der Reflexbilder der optischen Linsen achsengerecht justiert werden.
Weitere Einzelheiten der Erfindung seien an Hand der Zeichnung näher erläutert.
Eine magnetische Linse i besitzt die planparallelen Polschuhe 2, die mit zentral angeordneten Bohrungen 3 sind sphärisch geschliffen und poliert. Die 2a und 26 der Polschuhe 2 werden durch planparalleles Polieren unter interferometrischer Kontrolle erhalten. Die Begrenzungsflächen 4 der Bohrungen 3 sind sphärisch geschliffen und poliert. Die Kontrolle erfolgt in nach glasoptischen Methoden üblicher Weise mit einem Probeglas. Die fertige Politur der planparallelen Flächen 2a und 26 sowie der sphärischen Flächen 4 erfolgt erst nach vorheriger Bedampfung dieser Flächen mit Kobalt und Eisen im Hochvakuum, um eine möglichst große Homogenität des Gefüges der Polschuhe, insbesondere an deren scharfen Kanten und an den für das Magnetfeld wichtigen Flächen zu erzielen.
Zum Justieren werden in die Bohrungen 3 plankonvexe optische Hilfslinsen 5 eingelegt, deren Planflächen durch Autokollimationskontrolle oder interferenzparallel zu den Flächen der Polschuhe 2 ausgerichtet werden. Auf Justierspindeln erfolgt anschließend die Zentrierung der Polschuhe entsprechend den Reflexbildern der Linsen. Die Justierung kann gegebenenfalls auch durch Zuhilfenahme der Interferenz mit entsprechenden Interfereiizmikroskopen vorgenommen werden.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: i. Magnetische Linse, insbesondere für elektronenoptische Systeme, gekennzeichnet durch nach optischen Schleifverfahren mit maßhaltiger Schale hergestellte elektronenoptisch wirksame Flächen der Polschuhe.
2. Magnetische Linse nach Anspruch i, gekennzeichnet durch wenigstens zwei, vorzugsweise eine gemeinsame Kante miteinander bildende, nach optischen Schleifverfahren mit maßhaltiger Schale rotationssyninietrisch hergestellte elektronenoptisch wirksame Flächen jedes Polschuhes. deren eine mit endlichem Radius sphärisch gekrümmt ist.
3. Magnetische Linse nach Anspruch i, gekennzeichnet durch nachoptischen Schleifverfahren mit maßhaltiger Schale hergestellte Planparallelplatten als Polschuhe, deren Bohrungen mit nach denselben Verfahren hergestellten sphärischen Flächen mit endlichem Radius begrenzt und rotationssymmetrisch zueinander angeordnet sind.
4. Magnetische Linse nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Krümmungsmittelpunkt der sphärischen Bohrungsflächen außerhalb der Polschuhbegrenzungsflächen auf der Symmetrieachse des Systems liegt.
5. Magnetische Linse nach einem oder mehreren der Ansprüche i bis :4, dadurch gekennzeichnet, daß die sphärisch begrenzten Bohrungen des magnetischen Dipols mit ihren kleineren Durchmessern einander zugekehrt sind.
6. Magnetische Linse nach einem oder mehreren der Ansprüche i bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die nach optischen Verfahren vorgeschliffenen und vorpolierten Polschuhe vor dem Fertigpolieren einer Bedampfung, beispielsweise mit Kobald und Eisen, im Hochvakuum unterzogen werden. Verfahren zum Justieren von magnetischen Linsen oder elektronenoptischen Systemen nach den Ansprüchen i bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die durch sphärische Flächen begrenzten Bohrungen der planparallelen Polschuhe mittels eingelegter Hilfslinsen (5), vorzugsweise Plankonvexlinsen, die durch autokollimatorische oder interferometrische Kontrollmittel gegenüber den, vorzugsweise planparallelen, Polschuhplatten ausgerichtet und mittels einer Zentrierspindel an Hand ihrer Reflexbilder zusammen mit den Polschuhplatten justiert werden.