DE845373C - Elektronenoptisches Korrektionsglied fuer magnetische Linsen, insbesondere fuer Elektronenmikroskope - Google Patents

Description

• Elektronenoptisches Korrektionsglied für magnetische Linsen, insbesondere für Elektronenmikroskope Gegenstand vorliegender Erfindung ist eine Vorrichtung zum Verändern des Korrektionszustands von magnetischen Linsen, insbesondere für Elektronetimikroskope. Unter magnetischen Linsen sollen sowohl permanentmagnetische als auch elektromagnetische Linsen verstanden sein.
• Es ist t)ekannt, den Astigmatismus von Elektronenlinsen dadurch zu korrigieren, daß man elektronenoptische Zylinderlinsen in den Strahlengang einschaltet. Eine besonders zweckmäßige und leicht einstellbare Form solcher Zylinderlinsen wird erfindungsgemäß dadurch erhalten, daß man eine Irisblende aus fürromagnetischem Material in den Stralilengang beispielsweise des Elektronenmikroskops anordnet, deren öffnung sich kontinuierlich vom kreisförinigen Querschnitt bis zu einem stark elliptischen Querschnitt verändern läßt. Die Veränderung des Offnungsquerschnitts kann dabei symmetrisch oder unsymmetrisch zur optischen Achse erfolgen. Besonders zweckmäßig ist es, die Blende außerdem um die optische Achse des Elektronenmikroskops drehbar anzuordnen. Ebenso ist eine Verlagerung der Blendenöffnung exzentrisch zur optischen Achse vorgesehen.
• Vorzugsweise wird die Irisblende in der Symmetrieebene des Luftspalts des oder der Magnete angeordnet. Durch kreisförmiges Zuziehen der mit dein elektronenoptischen System achsengleich angeordneten Blende wird das Feld symmetrisch zur optischen Achse geschwächt. Wird die achsen-,gleich angeordnete Blendenöffnung ellipsenförmig verändert, so findet eine asymmetrische Beeinflussung des Feldes statt, so daß eine Zylinderwirkung der magnetischen Linsen kompensiert werden kann. Bei exzentrisch zur optischen Achse angeordneter Mendenöffnung oder bei ungleichmäßiger (unsymnietrischer) Veränderung der Blendenöffnung läßt s ch im weiten Umfang eine dieser Asymmetrie entsprechende Beeinflussung des Feldes erzielen.
• Statt diese Blende in die Symmetrieebene des Luftspalts zu legen, kann man die Blende auch an anderen Orten, die aus konstruktiven oder optischen Gründen günstiger sind, im Strahlangang des Elektronenmikroskops anordnen. Es ist nur notwendig, durch Vereinigung einer veränderlichen Blende aus ferroniagnetischern Material mit einem Magneten entweder die Blende selbst zu einer einstellbaren und asymmetrisch veränderlichen Elektronenlinse zu machen oder durch Vereinigung eines Polschuhs mit der Blende den Polschuh in seiner wirksamen Masse veränderlich,zu machen. Wegen der möglichen hohen Lamellenzahl der Blende erreicht nian eine sog. weiche Einstellung, die durch entsprechende Feintriebe zu einer leichten Korrektur des Astigmatismus führt.
• Eine beispielsweise Ausführungsforin der Erfindun- sei an Hand der Zeichnung näher erläutert. F-s zeigt Fig. i die schematische Ansicht eines elektronenoptischen Systems mit Korrektionsglied, Fig. 2 die Anordnung- der Blende im Luftspalt eines Magnet#ri, Fig, 3 verschiedene Blendenöffnungen und -lagen in bezug auf die optische Achse eines Systems, Fig. .4 eine teilweise geschnittene-Ansicht des elektronenoptischen Korrektionsglieds, Fig. 5 eine Draufsicht nach Fig. 4, teilweise geschnitten.
• Im Polschuh des einen von zwei elektronenoptischen Systemen 1, 2 ist gemäß Fig. i das elektronenoptische Korrektionsglied 3 angeordnet, dessen elektronenoptisch wirksamer Teil aus der Irisblende 4 im Polschuh besteht. Die Öffnung der Irisblende 4 ist dabei symmetrisch oder unsymmetrisch veränderlich und in ihrer Ebene zentrisch oder exzentrisch zur optischen Achse einstellbar (Fig. 3).
• Die einzelnen Lamellen 5 der Irisblende 4 sind auf einem topfartigen Tragkörper 6 derart angeordnet, daß sie um die von der Seitenwand und dem Bodenteil des Tragkörpers 6 gebildete Kante herumgebogen sind. Eine Abdeckhaube 7 hält die Lamellen gebogen. Sie wird im aufgesetzten Zustand durch Madenschrauben od. dgl. mit dem Tragkörper 6 verbunden. Die Lamellen sind mit zweiseitig wirkenden Führungsnocken 8,9 versehen. Die Nockenteile 8 greifen in sowohl am Tragkörperboden als auch der Tragkörperseitenwand angeordnete Führungsnuten io ein, während die Nockenteile 9 in"eine Ringnut ii zweier Halbringe 12 eingreifen. Die Halbringe 12 sind um in ihrer Stoßfuge angeordnete Achsenbolzen 13 schwenkbar in dem Führungskörper 16 gelagert. Sie %%-eisen außerdem Kleinm- und Führungsschraubei' 14 auf, mit denen sie Schlitzführungen 15 des F,ührungskörpers 6 durchgreifen. Die Achsenbolzen 13 sind ebenfalls am Führungskörper 16 angeordnet. Der Führungskörper 16 ist seinerseits um die optische Achse des Systems drehbar auf dem Stellring 17 gelagert. Der Stellring 17 ist gegenüber dem Tragkörper 6 mittels in die Nuten io eingreifender Führungsnasen 18 gegen Drehung gesichert und kann mittels des Gewinderings ig in Richtung der optischen Achse auf dem Tragkörper 6 verstellt werden (Fig. 4 und 5).
• Die Vereinigung der Vorrichtung mit einem elektronenoptischen System kann beispielsweise dadurch erfolgen, daß der Tragkörper 6 als fester Polschuh eines Magneten dient, wobei die Irisblende 4 die in ihrer Öffnung veränderliche Ergänzung dieses Polschuhs darstellt. Der Magnet selbst kann dabei im Innern des topfartigen Tragkörpers 6 untergebracht sein (Fig. i). Bei Anordnung der Blende 4 im Luftspalt eines Magneten gemäß Fig. 2 wird die Blende 4 selbst zum Polschuh eines Hilfsmagneten, der beispielsweise als Permanentmagnet im Innern des Ringraums des Hauptmagneten untergebracht werden kann.
• Die Wirkungsweise der Vorrichtung sei im folgenden kurz beschrieben: Durch Verdrehen des Gewinderings ig wird der Stellring 17 mit dem FiIhrungskörper 16 und den von ihm getragenen und mit ihm durch die Führungsschrauben 14 verklemmten Halbringen 12 in Richtung der optischen Achse verschoben. An dieser Verschiebung nehmen über Ringniit i i und Nocken 9 die Lamellen 5 teil. je nach der Bewegungsrichtung erfolgt hierbei ein gleichmäßiges Öffnen oder Schließen der Irisblende.
• Durch beiderseits gleichmäßiges Verschwenken der Halbringe 12 um die Achsenbolzen 13 in gleicher Pfeilrichtung mittels der Klemmschrauben 14 erfolgt eine gleichmäßige Änderung der Blendenöffnung vom kreisförmigen zum elliptischen Querschnitt (Fig. 3a bis 3b). Durch gleichmäßiges Verschwenken der Halbringe 12 in einander entgegengesetzter Pfeilrichtung erfolgt eine Verlagerung der Blendenöffnung aus der optischen Achse heraus (Fig. 3c). Eine ungleichmäßige Verschwenkung der Halbringe 12 in einander entgegengesetzter Pfellrichtung bewirkt eine ellipsenähnliche, aus der optischen Achse verlagerte Blendenöffnung (Fig. 3d). Durch Drehen des Führungskörpers 16 auf dein Stellring 17 um die optische Achse erfolgt ein Wandern der exzentrischen Blendenöffnung um die optische Achse unter Beibehaltung ihres Querschnitts. In der gleichen Weise wie bei einer kreisrunden Blendeilöffnung läßt sich auch eine eiliptische Blendenöffnung durch Betätigen des Gewinderings 19 gleichmäßig öffnen und schließen unter Beibehaltung der elliptischen Form ihrer Öffnung.

Claims (1)

1. PATENTANSPRÜCHE: i. E lektronenoptisches Korrektionsglied für magnetische Linsen, insbesondere für Elektronenmikroskope, gekennzeichnet durch eine Irisblende aus ferromagnetischem Material mit veränderhcher Form und Größe der öffnung im Strahlengang eines optischen Systems. nach Anspruch i, dadurch gel#(-lilizeicliiiet, (laß die Wende in ihrer Ebene um die optische Aclise des Elektronenmikroskops drehbar angeordnet ist. 3. \orrichtung iiach Anspruch i, dadurch gekeinizeichnet, daß die Blendenöffnung in ihrer Ebene exzentrisch zur optischen Achse verschieb- und drehbar angeordnet ist. 4. Vorrichttnig nach Anspruch 1, 2 und/oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Blende in der S,#-inrnetrieel)eiie des Luftspalts des Nlagneten angeordnet ist. .3. Vorrichtung nach Anspruch 1, 2 und/oder 3, dadurch gekentizeiclinet, daß die Blende zusaminen mit einem Hilfsmagnet zwischen den magnetischen 1,insen angeordnet ist. 0. Vorrichtung nach den Ansprüchen i bis 5, ge kennzeichnet durch einen mit Führungsnuten io) \-ersehenen topfartigen Tragkörper (6) für die [,amellen (#5), die ihrerseits mit in die Fühitiiigsiiuteii (io) eingreifenden Nocken (8) versehen sind, einen mittels Gewindering (ig) in Richtung der optischen Achse verstellbaren Stellring (17), der durch in die Führungsnuteti(io) eingreifende Führungsnasen(i 8) gegen Drehung gesichert ist, einen auf dem Stellring (17) drehbar gelagerten, mit Führungsschlitzen (1.9) \-erselienen Führungskörper (16), der zwei um Achsenbolzen (13) schwenkbare, mit einer Ringflut (ii) zur Aufnahme der Lamellennocken (9) versehene Halbringe (12) trägt, die mittels die Führungsschlitze (15) durchgreifenden Klemmschrauben (14) mit dem Führungskörper (16) verspannbar sind. 7. Vorrichtung nach Anspruch 6, gekennzeichnet durch eine auf den Tragkörper (6) aufstülpbare, die Lamellen (5) gebogen haltende und führende, mit dem Tragkörper (6) verbundene Abdeckhaube (7). 8. Vorrichtung nach Anspruch 6 und/oder 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Tragkörper (6) aus ferromagnetischem Material besteht und zur Aufnahme eines Magneten ausgebildet oder insbesondere Teil einer magnetischen Linse ist. g. Vorrichtung nach Anspruch 7 und/oder8, dadurch gekennzeichnet, daß die Abdeckhaube (7) aus ferromagnetischem Material besteht und ,als fester Polschuh eines Magneten ausgebildet oder insbesondere Teil einer magnetischen Linse ist.