DE879877C

DE879877C - Elektrostatische Einzellinse

Info

Publication number: DE879877C
Application number: DES21652A
Authority: DE
Inventors: Robert Dr Rer Nat Seeliger
Original assignee: SUEDDEUTSCHE LABORATORIEN GmbH
Current assignee: SUEDDEUTSCHE LABORATORIEN GmbH
Priority date: 1951-01-25
Filing date: 1951-01-25
Publication date: 1953-06-15

Description

Zur Korrektion optischer Systeme,. die mit Ladungsträgern arbeiten, ist es erforderlich, die Abbildungsfehler, insbesondere die Öffnungsfehler dritter Ordnung, im bildseitigen Strahlengang durch Abbildungselemente, sogenannte Korrekturstücke, auszugleichen. Diese Korrekturstücke bestehen meist aus acht voneinander isolierten Elektroden, die in einer Ebene gleichmäßig um die optische Achse herum gruppiert liegen und auf geeigneten Potentialen gehalten werden.
Fig. z zeigt schematisch eine korrigierte Anordnung. Der Dingpunkt 1 wird vom Elektronenobjektiv 2 -und einem Stigmator 3 im Unendlichen abgebildet, wie durch die Parallelität der bildseitigen Strahlen angedeutet ist. Dem Objektiv 2 folgt ein telezentrisches System von zwei Zylinderlinsen 4 und 8 und einer Rundlinse 6, die das Zwischenbild in zwei Brennlinien zerlegen und im Unendlichen stigmatisch umgekehrt zusammensetzen. Am ürt der ersten Brennlinie greift das erste Korrekturstück 5 ein und beeinflußt den Öffnungsfehler in der x-Richtung. Das zweite Korrekturstück 7 greift in die zweite Brennlinie ein und beeinflußt den Öffnungsfehler in der y-Richtung. Denverbleibenden Fehler in der 45°-Richtung beeinflußt das Korrekturstück 9 hinter der Zylinderlixise B. Soll darüber hinaus der Fehler fünfter Ordnung klein gehalten werden, so ist es erforderlich, dem korrigierenden System eine möglichst gedrängte Form zu geben. Dieser Verkürzung ist durch die einzuhaltende Baulänge der einzelnen Teile eine Grenze gesetzt.
Die Erfindung betrifft eine elektrostatische Einzellinse, insbesondere für Elektronenmikroskope, mit mindestens einer aus mehreren, vorzugsweise acht voneinander isolierten Sektoren zusammengesetzten Elektrode, die sich von den bekannten dadurch unterscheidet, daß sie durch die Zuführung von mehreren voneinander unabhängigen Spannungen an die einzelnen Sektoren die Aufgaben eines elektronenoptischen Systems für alle abbildenden und korrigierenden Funktionen, vorzugsweise die - eines Prismas, einer Zylinderlinse, einer Rundlinse, eines Stigmators und eines Korrekturstückes, unabhängig voneinander ausüben kann.
Durch Zu- oder Abschalten der wirksamen Spannungen ist es möglich, daß die Linse die unter Anspruch 1 genannten Funktionen gleichzeitig oder einzeln oder in wahlweiser Vereinigung versehen kann.
Ein Vorsatzgerät gestattet es, der Linse die Spannungen für die Sektoren unabhängig voneinander zuzuführen und diese Spannungen durch mechanische und/öder elektrische Kopplung nach Bedarf unabhängig oder abhängig voneinander zu regeln.
Vermöge dieser Erfindung- läßt sich die Anzahl der Bauelemente in einer Optik wesentlich verringern. Damit können die Baulänge und die Fehler fünfter Ordnung klein gehalten werden.
Fig. 2 zeigt schematisch ein Aufbaubeispiel gemäß der Erfindung. Es werden hierbei drei Linsen 11, 12 und 13 gemäß der Erfindung und eine Zylinderlinse 14 zur Abbildung des Dingpunktes 1o verwendet. Dabei übernimmt die Linse 11 die Funktionen des Objektivs, des Stigmators, einer Zylinderlinse in y-Richtung und des Korrekturstückes für die 45°-Richtung. Die Linse 12 stellt eine Zylinderlinse in x-Richtung und das Kortekturstück in x-Richtung dar; während die Linse 13 als Zylinderlinse in y-Richtung und als Korrekturstück in y-Richtung arbeitet. Die Zylinderlinse 14 arbeitet in x-Richtung.
Fig. 3 zeigt schematisch das Ausführungsbeispiel einer Linse mit in acht Sektoren unterteilter Mittelelektrode. Die Pole a bis h stellen die acht Sektoren dar. Der Knopf 15 steuert über das Potentiometer 22 die Objektivbrennweite, da er alle Sektoren a bis h beschickt. Knopf 16 dient zur sphärischen Korrektur. Das mit ihm gekuppelte Potentiometer 23 verändert die Potentiale der beiden Sektorengruppen a, c, e; g und b, d, f, h j eweils um- den gleichen Betrag, aber im entgegengesetzten Sinne: Die Knöpfe 17 und 18 dienen zum Begradigender optischen Achse, indem sie über die Potentiometer 24 und 25 zwischen zwei Paaren gegenüberliegender Elektroden geeignete Potentialunterschiede hervorrufen. Knopf 19 ruft über die Potentiometer 26 bis 29 durch Erhöhen der Potentiale a und e und Erniedrigung der Potentiale c und g eine Zylinderlinsenwirkung hervor. Die Knöpfe 2o und 21 bewirken durch die veränderbaren Spannungsquellen 38 bis 45 und die Potentiometer 3o bis 37 geringe Spannungsveränderungen an den Sektoren, was der Funktion eines Stigmators entspricht.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: 1. Elektrostatische Einzellinse, insbesondere für Elektronenmikroskope, mit mindestens einer aus mehreren, vorzugsweise acht voneinander isolierten Sektoren zusammengesetzten Elektrode, dadurch gekennzeichnet, daß sie durch die Zuführung von mehreren voneinander unabhängigen Spannungen an die einzelnen Sektoren die Aufgaben eines elektronenoptischen Systems für alle abbildenden und korrigierenden Funktionen, vorzugsweise die eines Prismas; einer Zylinderlinse, einer Rundlinse, eines Stigmators und eines Korrekturstückes, unabhängig voneinander ausüben kann.
2. Linse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sie durch Zu- oder Abschalten der wirksamen Spannungen die unter Anspruch 1 genannten Funktionen gleichzeitig oder einzeln oder in wahlweiser Vereinigung versehen kann.
3. Linse nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß sie mit einem Vorsatzgerät versehen ist, das es gestattet, ihr die Spannungen für die Sektoren einzeln und unabhängig voneinander zuzuführen und diese Spannungen nach Bedarf durch mechanische und/oder elektrische Kopplung unabhängig oder abhängig voneinander zu regeln.