DE852163C

DE852163C - Elektronenbeugungsgeraet

Info

Publication number: DE852163C
Application number: DEP30681A
Authority: DE
Inventors: Siegfried T Gross
Original assignee: General Aniline and Film Corp
Current assignee: GAF Chemicals Corp
Priority date: 1947-11-15
Filing date: 1949-01-01
Publication date: 1952-10-13
Also published as: US2506080A; NL76352C; GB669997A; BE485719A; FR977865A

Description

Die Erfindung·betrifft die Beugungserscheinungen untersuchende Systeme und insl>esondere Beugungs geräte, die einen Elektronenstrahl verwenden, um Beugungsbilder zu erhalten, aus denen auf die atomare Struktur der Materialien Schlüsse gezogen werden können.

Beugungsgeräte, die Strahlen, z. B. Röntgenstrahlen oder Elektronenstrahlen, benutzen, die auf das zu untersuchende Werkstück treffen oder es durchdringen, weisen einen photographischen Film auf, der durch die gebeugten Strahlen belichtet wird, wodurch eine photographische Abbildung oder ein Beugungsbild entsteht. Dieses Bild, das man bezüglich seiner Ringabstände und -intensität oder auch seiner anderen Eigenschaften genau deuten kann, dient zur Bestimmung der atomaren Struktur des geprüften Werkstoffes.

Zur Auswertung der Eigenschaften solcher Beugungsbilder sind nicht nur äußerst empfindliche Mikrometer, sondern auch sehr geschickte Techniker erforderlich. Darüber hinaus ist die Messung zeitraubend und die Genauigkeit hängt von einer Anzahl Faktoren ab, wie von der Zusammensetzung der empfindlichen Schicht des Films, der Präzision der Instrumente und nicht zuletzt von dem Personal, das die Meßwerte abliest und das Ergebnis berechnet. Mit anderen Worten ergibt das durch die bisherigen Beugungsgeräte erhaltene, photo-

graphische Beugungsbild kein Endergebnis, sondern kann nur als Zwischenglied in einer Reihe von Messungen und Berechnungen angesehen werden.

Versuche wurden angestellt, um Beugungsbilder in annähernd der gleichen Zeit zu deuten, in der solche Bilder auf einer photographischen Platte oder einem Film festgehalten wurden, indem man die Strahlenintensitätsunterschiede mit einer Photozelle ermittelte und die Lage der Photozelle ίο während einer zugeordneten Bewegung aufzeichnete. So entsteht eine Kurve, die die Intensität gegenüber dem Beugungswinkel darstellt, wodurch ein Querschnitt des üblichen Beugungsbildes gegeben ist. Hierbei verlangsamt die mechanische Trägheit den Meßvorgang, und das Endergebnis wird nicht durch den Apparat selbst angezeigt, sondern ist von den geistigen Fähigkeiten dessen abhängig, der die durch das Gerät gelieferten Daten auswertet.

so Die Beugung eines Röntgen- oder Elektronen-Strahles an einem bestimmten, zu untersuchenden Probestück hängt von der Wellenlänge bzw. bei einem Elektronenstrahl von der Geschwindigkeit der Elektronen ab. Infolgedessen muß bei einer as Messung dieser Faktor konstant gehalten werden, damit nach dem heute in der Wissenschaft bekannten Verfahren gearbeitet werden kann. Dieses erfordert aber genaueste Einhaltung der Erreger- und Steuerspannungen, insbesondere bei Elektronen-Strahlbeugungsgeräten, da irgendwelche Abweichungen, die bei einer bestimmten Belichtung auftreten, ein nicht auswertbares Beugungsbild ergeben würden.

Anordnungen, die diese Spannungen liefern, wie Hochspannungsgleichstromquellen zur Beschleunigung des Elektronenstrahles, sind im allgemeinen umfangreich und kostspielig, da sorgsam entworfene Vorrichtungen erforderlich sind, um die Werte konstant zu halten. Die vorliegende Erfindung vermeidet diese Nachteile vollständig.

Die Technik der Elektronenbeugung beim derzeitigen Stand erfordert eine photographische Abbildung oder die Analyse des statischen Elektronenbildes, das solch eine Abbildung erzeugen würde. Beide Verfahren verlangen eine Durchstrahlung des Probestückes und das Austreten der gebeugten Strahlen in der allgemeinen Durchdringungsrichtung. Bei Berücksichtigung dieser Forderungen treten bestimmte, praktische Grenzen auf. Einmal muß das zu untersuchende Probestück in den meisten Fällen von mikroskopischer Dicke sein, um für die Strahlen durchlässig zu sein, andererseits muß ein unpraktisch hoher Energiebetrag aufgebracht werden. Keines dieser Verfahren ist für eine Reflexionsanalyse von Probestücken geeignet, die ein Verfahren darstellt, bei dem weder die Dicke noch die Probestückgröße einschränkende Faktoren sind. Die obengenannten Nachteile treten bei dem erfindungsgemäßen Verfahren nicht auf. Ein besonderes Merkmal der Erfindung ist, daß das neuartige Beugungsgerät sofort einen wahren und quantitativ richtigen Querschnitt aus dem Beugungsbild des zu prüfenden Probestückes gibt.

Dieses Bild erfordert keine weitere Auswertung und Denkarbeit von dem Personal. Es sind daher auch keine geschickten Techniker notwendig.

Ein anderes, ebenso wichtiges Merkmal des hier beschriebenen Beugungsgerätes und Verfahrens ist diei Einfachheit seiner Einzelteile und seiner Gesamtanordnung, da, wie bereits vorher ausgeführt wurde, alle die kostspieligen, komplizierten und umfangreichen Energiequellen, Steuerungen und das mechanische sowie elektrische Zubehör sich erübrigen.

Ein besonderer Vorteil ist auch noch darin zu erblicken, daß das Gerät ohne Abänderungen zur Untersuchung verschiedener Proben in einem weiten Bereich geeignet ist.

Ferner ist das erfindungsgemäße Gerät sowohl zur Reflexionsanalyse bei undurchlässigen Proben als auch zur üblichen Analyse bei Proben, die von den Strahlen durchdrungen werden, verwendbar.

Diese und andere Merkmale und Vorteile gehen aus der folgenden Beschreibung der Erfindung und den anliegenden Ansprüchen in Verbindung mit den Zeichnungen hervor, in denen

Fig. ι einen schematischen Querschnitt der Beugungselektronenstrahlröhre und ihren zugehörigen Stromkreis,

Fig. 2 ein Querschnittbild, das vom Gerät sofort erkennbar aufgezeichnet wird, und

Fig. 3 einen schematischen Stromkreis einer Zusatzschaltung zum Aufzeichnen bestimmter Bilder darstellen.

Bei der Beugungsuntersuchung liegt das Problem vor, einen Elektronenstrahl oder ein anderes Strahlenbündel, z. B. einen Röntgenstrahl, von einem äußerst kleinen Querschnitt und von einer Wellenlänge zu erzeugen, die von der gleichen Größenordnung wie die Atomabstände des zu untersuchenden Werkstoffes ist. Infolgedessen wird die atomare und molekulare Anordnung zum Beugungsgitter, das die Beugungseigenschaften des Systems festlegt. Die Beugungsbilder, die man mit einem Strahl geeigneter Wellenlänge erhält, sind von der atomaren und molekularen Struktur der Probe abhängig.

Bekanntlich besteht zwischen einem Elektron von der Masse m, das sich mit der Geschwindigkeit ν bewegt, die Beziehung, daß die Wellenlänge

Λ =

m · υ

(i)

ist, wobei h die Planksche Konstante ist. Die Beschleunigung, die einem Elektron mit der Ladung e in einem elektrischen Feld V₀ cos φ erteilt wird, führt zu einer Geschwindigkeit, die sich aus der leic'hung

V₀ e · cos φ = — mv²

(2)

errechnen läßt. Aus den Gleichungen (1) und (2) läßt sich die Wellenlänge bestimmen und in das Braggsche Beugungsgesetz

λ = 2d · sin Θ insetzen. Es ergibt sich dann:

COS 'a φ

(3)

wobei

K =

2 sin Θ · (2 F₀ e · m)

und 2 (9 der Beugungswinkel und V₀ die maximale Spannungsamplitude sind. Die übrigen Buchstaben ίο haben ihre übliche Bedeutung. AusderGleichung (3) ist die Beziehung zwischen dem Phasenwinkel φ der Beschleunigungsspannung und dem Abstand d der Netzebenen der zu untersuchenden Probe zu entnehmen, und da gemäß dem neuen Verfahren der Winkel 2 Θ ein fester Wert ist und somit K konstant ist, gilt diese Beziehung auch eindeutig bei verschiedenen Abständen.

So wird in vorteilhafter Weise eine einfache Beugungsvorrichtung erreicht, indem man von einem ao System abläßt, das einen Strahl konstanter Geschwindigkeit verwendet, und dafür ein solches benutzt, das mit einer dauernd veränderlichen Geschwindigkeit und somit mit einer veränderlichen Wellenlänge bei festem Beugungswinkel arbeitet. Auch für oszillographische Beobachtungen ist eine bestimmte, sich wiederholende Änderung der Strahlgeschwindigkeit vorteilhaft, wie später zu sehen ist. Bei einem festen Beugungswinkel 2 θ wird auch nur ein Wert der Beschleunigungsspannung einem bestimmten Netzebenenabstand innerhalb eines gegebenen Strahlgeschwindigkeitsbereiches entsprechen. Bei gewähltem, konstantem Beugungswinkel wird die Beugung durch einen üblichen Apparat ermittelt. Das sich ergebende Beugungsbild kann direkt angezeigt werden.

Kurz gesagt, bei dem erfindungsgemäßen Elektronenbeugungssystem nach dem oben ausgeführten Prinzip werden· den erzeugten Elektronen, die auf die Probe auftreffen, verschiedene Geschwindigkeiten erteilt. Die Geschwindigkeitsänderungen erfolgen innerhalb eines festgesetzten Bereiches und in einer vorbestimmten Zeit. Die von der Probe gebeugten Elektronen werden unter einem besonders gewählten Winkel gesammelt und zweidimensional auf einem Oszilloskopschirm angezeigt, wobei die eine Dimension sich auf die Geschwindigkeit der Elektronen und die andere Dimension auf die Anzahl der gesammelten Elektronen bezieht.

Nach Fig. 1 ist das Beugungsgerät als Elektronenstrahlerzeuger dargestellt. Sein Gehäuse 4 mit länglichem Querschnitt weist an seinem einen Ende eine Kathode 5 auf, die indirekt geheizt sein kann und als Elektronenquelle dient. Der Heizfaden 6 ist mit seinen Enden aus dem Gehäuse 4 durch Dichtungen 7 und 8 herausgeführt. Die Heizung des Fadens erfolgt z. B. durch die Batterie 10, mit der die Enden des Heizfadens verbunden sind.

Der Aufbau des Elektronenerzeugers ist in üblicher Weise durchgeführt. Daher sind die bekannten Elemente nur in vereinfachter Art dargestellt, wie der Kathodenschirm 11 und die Beschleunigungselektroden 12 und 13, die die Elektronenstrahlen bündeln und eine kreisförmige öffnung aufweisen, durch die das Elektronenstrahlbündel, das durch die Kathode 5 erzeugt wird, tritt.

In Verlängerung dieser Elektroden sind zwei gleichartige Elemente in Gestalt von festen Metallgehäusen 15 und 15', und zwar das eine vor und das andere hinter der Probe 16, vorgesehen. Jedes Gehäuse 15 und 15' ist mit einem schrägen Einschnitt in Form eines Ringes 17 bzw. 17', wie auch mit einer konzentrischen öffnung 18 und 18' für den Durchgang des Elektronenstrahles versehen. Im Inneren jedes Gehäuses wird durch nicht dargestellte Mittel eine Sammelelektrode 19 bzw. 19' gehalten, die in Gestalt eines Ringes aus leitendem Material mit einer dem Schlitz 17 bzw. 17' gegenüberliegenden, konkaven Bodenfläche ausgebildet ist. Die Sammelelektroden 19 und 19' sind gegen das Gehäuse 15 bzw. 15' isoliert. Eine Leitung führt von jeder Sammelelektrode durch eine Dichtung 20 bzw. 20' zu einem Schalter 21. Die Leitung von der Sammelelektrode 19 endet an dem Schalterkontakt 22, während die von der Sammelelektrode 19' zum Schalterkontakt 23 läuft.

Das zu prüfende Material wird durch ein gabelförmiges Glied 24 gehalten, das an einer Deckplatte 26 befestigt ist, die entfernt werden kann, so daß das zu prüfende Material aus dem Gerät genommen und durch ein anderes ersetzt werden kann. Die go Haltevorrichtung sowie die Deckplatte stellen nur eine Ausführungsform dar, wie eine Probe für die Untersuchung befestigt werden kann. Verschiedene andere Wege sind zur Erreichung dieses Zieles mit gleichem Erfolg möglich, die der zu untersuchenden Probe hinsichtlich deren Größe angepaßt sind. Ferner ist eine Rohrleitung 27 zur Verbindung mit einer Vakuumpumpe vorgesehen, wie sie gewöhnlich zum Evakuieren von Elektronenröhren verwendet wird.

Die Hochspannungsanlage, die erforderlich ist, um die Elektronen zu beschleunigen und ihnen die beim Auftreffen auf das Material nötige Geschwindigkeit zu erteilen, weist einen Transformator 30 mit einer Primärwicklung 31, die mit einer üblichen Wechselstromquelle verbunden ist, und mit einer Sekundärwicklung 32 auf. Die Klemmen dieser Sekundärwicklung liegen einmal an dem einen Pol der Heizbatterie 10 und zum anderen ander Sammelanode 33, die mit Erde verbunden ist und somit Erdpotential aufweist. Ein Spannungsteiler 35 überbrückt die sekundären Klemmen. Er ist mit Spannungsabgriffen für die bündelnden und beschleunigenden Elektroden 12 und 13 versehen. Eine einstellbare Anzapfung 37 des Potentiometers 35 liefert die Zeitachsen-Oszillographenspannung, wie später erläutert wird.

Mit dem Gerät ist zur direkten Anzeige eines Beugungsbildes ein üblicher Kathodenstrahloszillograph verbunden, der schematisch als Block mit iao seinen Ablenkplatten dargestellt ist. Die waagerechten Ablenkplatten liegen zwischen Erde und dem einstellbaren Abgriff 37 und die senkrechten Ablenkplatten zwischen Erde und dem beweglichen Arm des Spannungsteilers 38, von dem das eine Ende mit dem Schalter 21 und das andere Ende mit

der Gleichstromquelle, die als Batterie 39 dargestellt ist, verbunden sind. Die senkrechten Platten des Oszillographen führen auch noch zu den Klemmen A und B, die mit einer anderen Anordnung z. B. wie in Fig. 3 dargestellt ist, mit einem Verstärker verbunden werden können.

Wenn der Transformator 30 eingeschaltet wird, entsteht bei einer Halbwelle der Stromquelle ein Elektronenstrahl, der auf seinem Weg zwischen

ίο Kathode 5 und Sammelanode 33 auf das zu prüfende Material trifft. Wenn dieses Material von solcher Struktur und solcher Dicke ist, daß der Strahl es durchdringt, werden die Elektronen an seiner Vorder- und Rückseite gebeugt. Wenn indessen das Material von dem Elektronenstrahl bei der verwendeten Geschwindigkeit nicht durchdrungen wird, werden die Elektronen nur an der der Sammelelektrode 19 gegenüberliegenden Fläche der Probe gebeugt. Es findet eine Reflexion statt.

Die Beugung des Elektronenstrahles bei einer bestimmten Probe hängt von der Geschwindigkeit des Strahles und der Struktur der Probe ab. Wenn man den Abstand zweier Netzebenen mit d bezeichnet, kann folgende Beziehung auf Grund der vorher fest-

»5 gelegten Gleichungen aufgestellt werden. Bei Reflexion gilt die Gleichung:

Da

A =

λ = 2d · sin Θ ■

und Vo e · cos φ = λ. mv²

m-v ^r 2

ist, ergibt sich

und

]/ 2· Vo ' e · tn cos φ

d = —

= 2 d - sin Θ

2 sin Θ γ 2 -V₀

cos ψ

Unter der Annahme, daß sin Θ konstant ist, kann der Abstand der Netzebenen d aus dieser Beziehung errechnet werden, was für die hier beschriebene Erfindung grundlegend ist.

♦5 Da die Beschleunigungsspannung eine Wechselspannung ist, was ein wesentliches Merkmal der Erfindung darstellt, wird die Strahlgeschwindigkeit sich auch periodisch ändern. Weil die Wellenlänge von der Strahlgeschwindigkeit abhängig ist, ändert sie sich auch periodisch innerhalb deren Bereichs. Diese Änderungen treten bei der positiven Halbwelle, wenn die Anode 33 gegenüber ihrer Kathode 5 positiv ist, zwischen ο und der Spannungsamplitude auf. Legt man nun an die waagerechten Platten des Oszillographen (an die Zeitachse) eine Spannung, die in Phase mit der wechselnden Beschleunigungsspannung ist, ist die Grundlage für eine koordinatenmäßige Darstellung geschaffen. Diese Spannung wird von dem Potentiometer 35 bei 37 abgegriffen.

Der für die zweite Koordinate einzustellende Wert wird durch die Menge der an der Probe reflektierten Elektronen geliefert. Bei Reflexionsmessungen wird der Schalter 21 mit dem Kontakt 22 verbunden, so daß die Anode 19 an Spannung liegt. Die von dieser Anode aufgefangenen Elektronen fließen über den Widerstand 38, Batterie 39 und die geerdete Hochspannungsquelle der Sekundärwicklung 32 zur Kathode zurück. Die Batterie 39 dient als Spannungsquelle für die Anoden 19 und 19'. Wenn andererseits die Probe vom Elektronenstrahl durchsetzt wird und die gebeugten Elektronen auf der anderen Seite der Probe austreten, wird der Schalter 2i mit dem Kontakt 23 verbunden, und die Elektronen werden von der Sammelelektrode 19' abgenommen.

Der infolge des Elektronenflusses an dem Widerstand 38 auftretende Spannungsabfall wird den senkrechten Ablenkplatten des Oszillographen zugeführt. Da die Größe dieses Spannungsabfalles von der Anzahl der aufgefangenen Elektronen abhängt, ist die senkrechte Komponente ein Maß für die Beugungsintensität. Das in Fig. 2 dargestellte Beugungsbild ist typisch für eine besondere Materialprobe. Für bestimmte Elektronengeschwindigkeiten, die den Spannungen V₁, V₂, V₃ und V₁ entsprechen, ergeben sich infolge der Netzebenenabstände in der Probe größere, durch die Beugung hervorgerufene Intensitäten. Infolge der Tatsache, daß diese Elektronengeschwindigkeiten nur zu bestimmten Zeiten jeder Halbwelle auftreten, kann auch nur ein einziges Beugungsbild von einem gegebenen Material erhalten werden.

Die Spannungsspitzen in dem in Fig. 2 dargestellten Bild zeigen den Elektronennuß in dem Potentiometer 38 infolge der bei bestimmten Strahlgeschwindigkeiten gesammelten Elektronen. Die gewünschte Größe für die Beobachtung kann durch den Abgriff am Potentiometer 38 eingestellt werden. Die waagerechte Ablenkung wird, wie bereits ausgeführt wurde, von einem Teil der sekundären Spannung des Transformators 30 hervorgerufen, wodurch die Ablenkung selbsttätig synchronisiert ist. Da die Beschleunigungsspannung eine Wechselspannung und während der einen Halbwelle wirksam ist, wurden zwei gleiche Bilder nebeneinander entstehen, falls die horizontale Auslenkung eine Halbwelle darstellt. Es genügt jedoch nur ein Bild für die Messung, wie es auch in Fig. 2 veranschaulicht ist, in der die Zeitdauer eine Viertelperiode beträgt. Verschiedene, an sich bekannte Mittel können verwendet werden, um die Größe der waagerechten Auslenkung der Zeit anzupassen, die zum Ansteigen der Beschleunigungsspannung in der Beugungsröhre von Null bis zum Maximum notwendig ist. Dieses wird durch die veränderliche, in dem waagerechten Ablenkungskreis liegende Induktivität 40 erreicht. Durch sie kann die Phase der Zeitachsenspannung gegenüber der Beschleunigungsspannung verändert werden und dadurch kann in Verbindung mit der Größe der von dem Potentiometer35 bei 37 abgeriffenen Spannung ein gewünschter Teil des Bildes ins Blickfeld gerückt werden. Eine Vakuumröhre mit üblicher Sättigungscharakteristik kann in einer Art Sperrkreis liegen und zum Steuern der waagerechten Ablenkungsspannung verwendet werden.^ Während die Zeitachsenspannung, die von dem

Transformator geliefert wird, leicht und selbsttätig synchronisiert werden kann, ist es auch möglich, eine lineare Zeitachsenspannung mit Sägezahnform oder auch irgendeine andere gewünschte zu benutzen, die getrennt erzeugt und mit der Beschleunigungsspannung zu synchronisieren ist.

Anstatt nur einen Oszillographen für visuelle Beobachtung des Bildes zu benutzen, kann auch in Verbindung damit, wenn es gewünscht wird, ein

ίο graphischer Registrierapparat verwendet werden. Für diese Zwecke ist es vorteilhaft, übliche Verstärker zu benutzen, die Mittel einzuschließen, welche den Aufzeichner nur bei plötzlichen Anstiegen l>etätigen. Eine Schaltanordnung solcher Einzelteile für die Aufzeichnung ist in Fig. 3 abgebildet. Diese Anstiegsbetätigung wird in diesem Fall durch einen differenzierenden Kreis erreicht, der den Widerstand 42 und den Kondensator 43 zwischen zwei Verstärkerstufen aufweist. Hierdurch wird verhindert, daß geringe Änderungen des Gesamtstromes, die beim Anwachsen bei der Spitzenspannung auftreten, einen merklichen Einfluß auf die Aufzeichnung ausüben. Andererseits aber wird hierdurch eine starke und vorübergehende Ladung auf den Kondensator gebracht, wenn die Spitzenspannung auf Zustände trifft, bei denen eine Beugung infolge des Netzebenenabstandes erfolgen kann. Die Größe dieser Ladung ist ein Maßstab für die Stärke der Reflexion an bestimmten Flächen.

Das Aufzeichnungspapier auf der Trommel 45, die mit dem Stift des Aufzeichnungskopfes 46 zusammenarbeitet, wird durch den Motor 47 bewegt. Ferner können Xlittel vorgesehen sein, um diese Bewegung mit der Spitzenspannung des Beugungsgerätes in Übereinstimmung zu bringen. Deshalb ist der Motor 47 ein Motor, der mit konstanter Geschwindigkeit läuft, z. B. ein Synchronmotor, der die Trommel 45 antreibt. Die Erregung dieses Motors kann durch Gleichstrom wie auch durch Wechselstrom erfolgen, wie es auch durch die entsprechend bezeichneten Enden angedeutet ist. Ein veränderlicher Spannungstransformator 48 ist mit dem Motor 47 gekuppelt, dessen Eingangsklemmen, wie dargestellt, an einer Wechselstromquelle liegen, und dessen Ausgangsklemmen 50 und 51 mit der Primärwicklung 31 des Transformators 30 (vgl. Fig~ 1) verbunden sind. Hierdurch erfolgt das Ansteigen und das Sinken der Beschleunigungsspannung synchron mit der Umdrehung der Trommel 45. Das Obige stellt eine Möglichkeit einer Synchronisierung dar. Verschiedene andere Mittel zur Synchronisierung der Trommelbewegung können auch mit gutem Erfolg benutzt werden. Z. B. eine Art, wo anstatt der Bewegung, die die Beschleunigungsspannung erzeugt, die letztere die Einstellung des Aufzeichnungsgerätes bewirkt.

Claims

PATENTANSPRÜCHE:

i. Elektronenbeugungsgerät, dadurch gekennzeichnet, daß einem erzeugten Elektronenstrahl eine derartige Geschwindigkeit erteilt wird, daß er auf eine zu untersuchende Materialprobe auftrifft, und daß die Elektronengeschwindigkeit in einem bestimmten Geschwindigkeitsbeireich und in einer bestimmten Zeit verändert wird, daß ferner die Elektronen nach ihrer Beugung an der Probe bei der bestimmten Geschwindigkeit innerhalb des genannten Bereiches aufgefangen und sichtbar angezeigt werden.
2. Elektronenbeugungsgerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die gesammelten Elektronen zweidimensional angezeigt werden, indem aus der einen Dimension der Geschwindigkeitsbereicrrund aus der anderen Dimension die Anzahl der aufgefangenen Elektronen abgelesen werden kann.
3. Elektronenbeugungsgerät nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Elektronen durch eine Spannungsquelle beschleunigt werden, deren Wert sich periodisch nach einer bestimmten Gesetzmäßigkeit ändert, und daß im Anzeigegerät aus der einen Dimension die Spannungsänderungen der Stromquelle und aus der anderen Dimension die Anzahl der aufgefangenen Elektroden abgelesen werden kann.
4. Elektronenbeugungsgerät nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die durch die Änderung der Geschwindigkeit hervorgerufene Änderung der Wellenlänge der Elek- g₀ tronen innerhalb eines bestimmten Wellenbereiches im Anzeigegerät auf der einen Achse abgelesen werden kann, während auf der anderen Achse die Anzahl der aufgefangenen Elektronen abzulesen ist.
5. Elektronenbeugungsgerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß einem erzeugten Elektronenstrahl eine derartige Geschwindigkeit erteilt wird, daß er auf eine zu untersuchende Materialprobe auftrifft, daß die unter einem bestimmten Winkel durch die Probe reflektierten Strahlen gesammelt werden, daß ferner die Geschwindigkeit der Elektronen innerhalb eines bestimmten Geschwindigkeitsbereiches und in einer bestimmten Zeit periodisch verändert wird, wobei die Zahl der reflektierten Elektronen bei einem konstanten Reflexionswinkel innerhalb des Bereiches durch die Struktur der Probe festgelegt ist, daß weiterhin eine sichtbare Anzeige der Anzahl der reflektierten Elektronen in n₀ Abhängigkeit von der Geschwindigkeit der Elektronen erfolgt.
6. Elektronenbeugungsgerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der in einer Elektronenröhre erzeugte Elektronenstrahl auf eine zu untersuchende Probe gerichtet wird, daß ferner zum Verändern der Strahlgeschwindigkeit als beschleunigende Spannungsquelle für die Elektronen eine Wechselspannung vorgesehen ist, deren Spannung sich von Null bis zu iao einem Maximalwert periodisch mit einer gewählten Frequenz ändert, daß ferner eine Elektrode zum Sammeln der Elektronen in der Röhre angebracht ist, die in einem festen Winkel für die von der Probe gebeugten Elektronen sich befindet, daß weiterhin das Beugungsbild der

Probe durch einenKathodenstrahloszillographen mit waagerechten und senkrechten Ablenkplatten aufgezeichnet wird, und daß schließlich die einen Platten mit der Wechselstromquelle bestimmter Frequenz und die anderen Platten mit einem Stromkreis verbunden sind, in dem ein Strom entsprechend der Anzahl der von der Probe gebeugten Elektronen fließt.
7. Elektronenbeugungsgerät nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die einen Platten des Kathodenstrahloszillographen nur von einer Teilspannung der Wechselstromquelle erregt wird, während die anderen Platten mit einem Stromkreis verbunden sind, in dem ein Strom entsprechend der Anzahl der von der Probe gebeugten Elektronen fließt.
8. Elektronenbeugungsgerät nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Elektrode zum Sammeln der Elektronen in der Röhre in einem festen Winkel hinter der Probe für die die Probe durchdringenden Elektronen vorgesehen ist, und daß die einen Platten des Oszillographen mit der Wechselstromquelle bestimmter Frequenz und die anderen Platten mit einem Stromkreis verbunden sind, in dem ein Strom entsprechend der Anzahl der die Probe durchdringenden und von ihr gebeugten Elektronen fließt.
9. Elektronenbeugungsgerät nach Anspruch 6

bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß zwei Elektroden zum Sammeln der Elektronen in der Röhre vorgesehen sind, und daß die eine Elektrode die von der Probe reflektierten Elektronen, die andere Elektrode die die Probe durchdringenden Elektronen auffangen, daß ferner die entstehenden Beugungsbilder wahlweise durch den Oszillographen angezeigt werden, in dem die einen Platten mit einer Wechselstromquelle bestimmter Frequenz und die anderen Platten mit zwei Stromkreisen wahlweise verbunden werden, von denen jeder Stromkreis je eine Sammelekktrode enthält, und in denen ein Strom entsprechend der von der jeweils eingeschalteten Elektrode gesammelten Elektronen fließt.
10. Elektronenbeugungsgerät nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Gerät zur sichtbaren Anzeige einen Aufzeichnungsapparat mit einer sich drehenden Vorrichtung aufweist, die die Aufzeichnung trägt, und daß ein Aufzeichner sichtbare Zeichen entsprechend der Anzahl der aufgefangenen Elektronen schreibt.
11. Elektronenbeugungsgerät nach Anspruch 3 und 10, dadurch gekennzeichnet, daß eine Anordnung in Übereinstimmung mit der sich drehenden Vorrichtung betätigt wird, um die Beschleunigungsspannung periodisch zu ändern.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

$395 10. S2