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Belichtungsmesser für Korpuskularstrahlapparate Erfahrungsgemäß werden
bei der Belichtung übermikroskopischer Aufnahmen häufig erhebliche Fehler gemacht,
so daß überbelichtete oder unterbelichtete Platten in großer Zahl vorkommen. Die
notwendige Belichtungszeit hängt einerseits ab von der jeweils im übermikroskopischen
Bild vorhandenen Elektronenstromdichte und der eingestellten Strahlspannung, andererseits
von der verwendeten Emulsion und .den bei :der Entwicklung der Platte herrschenden
Verhältnissen (Entwicklerart, Konzentration, Temperatur, Entwicklungszeit). Es sind
bereits Vorschläge bekanntgeworden, die einen Belichtungsmesser betreffen, welcher
die Elektronenstromdichte mittels eines über einen hochohmigen Widerstand abgeleiteten
Auffängers und angeschlossenen empfindlichen Gleichstromverstärkers direkt messen.
Aus der Angabe der Elektronendichte kann dann die notwendige Belichtungszeit ermittelt
werden. Eine andere Möglichkeit, die notwendige Belichtungszeit zu bestimmen, liegt
darin, die Leuchtschirmhelligkeit mit Hilfe einer Photozelle zu messen. Diese Lösung
ist jedoch schwierig, weil normale Photozellen auf die kleine, vom Leuchtschirm
ausgehende Lichtmenge nicht genügend ansprechen, so daß auch hier wiederum Verstärker
oder äußerst empfindliche Galvanometer zur Anzeige erforderlich sind.
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Die Erfindung löst die gestellte Aufgabe mit einfachen Mitteln und
robusten Bauelementen. Erfindungsgemäß ist in der Nähe eines Leuchtschirmes
des
'Korpüskularstrahlappärates -eine Mattscheibe von einer dem Leuchtschirm entsprechenden
Farbe so angeordnet, daß sie vom Beobachter gleichzeitig mit dem Leuchtschirm .betrachtet
Werden -kann, wobei die Mattscheibe vorzugsweise von hinten mit einer Glühlampe
erleuchtbar ist, deren durch einen Regelwiderstand veränderbarer Strom zur Ermittlung
der Belichtungszeit dient. Zur Messung des Glühlampenstromes kann ein einfacher
Strommesser dienen. Zur Regelung der notwendigen Belichtungszeit kann man dann so
vorgehen, daß mit dem Regelwiderstand die Mattscheibe auf dieselbe visuelle Helligkeit
abgeglichen wird, wie sie das aufzunehmende Elektronenbild besitzt. Mit Hilfe der
im Strommesser abgelesenen Größe des Lampenstromes kann man dann aus einer Tabelle
unmittelbar die notwendige Belichtungszeit entnehmen.. Da es sich um eine große
Anzahl von Variablen handelt, von denen die Belichtungszeit abhängig ist (Strahlspannung,
Emulsion, Entwickler, Entwicklerkonzentration, Entwicklertemperatur, Entwicklungsdauer,
Empfindlichkeit des Leuchtschirmes, Lichtausbeute der Lampe) ist es nicht möglich,
eine einfache Zuordnung der Belichtungszeit zum abgelesenen Stromwert anzugeben,
es muß vielmehr eine größere Reihe von solchen Abhängigkeiten tabellarisch zusammengestellt
werden, wobei durch einen Vorversuch, bei dem alle Einflußgrößen schon so gewählt
sind, wie sie später laufend sein sollen, die jeweils gültige Spalte der Tabelle
zu ermitteln ist. Die folgende Tabelle gibt die Abhängigkeit der Belichtungszeit
vom Lampenstrom T wieder.
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Die Tabelle ist so aufgebaut, daß sowohl von Spalte zu Spalte, als
von Zeile zu Zeile jeweils die I,5fache Belichtungsdauer entsteht. Män kann sich
auch mit einer verkürzten Tabelle begnügen, bei der der Sprung der Belichtungszeit
jeweils 2 beträgt, weil für geringere Ansprüche an Genauigkeit eine solche Unterteilung
ausreicht.
| Belichtungszeit |
| I . I I 11 . 111 . IV |
| v |
| vI vII |
| Amp Sek. III Sek. Sek. Sek. Sek. Sek. Sek. |
| 4,0 0,o88 0,132 0,197 o,296 o,444 o,666 i,ooo |
| 3,8 0,132 0,197 o,296 0,44q.. o,666 i,ooo i,5oo |
| 3,6 o,197 o,296 0,444 o>666 i,ooo 1,500 2,250 |
| 3,3 o,296 0,444 o,666 i,ooo 1,500 2,25 0 3,375 |
| 3,0 o,444 o,666 1,000 1,500 2,250 3,375 5,o6 |
| 2,6 o,666 i,ooo 1,500 2,250 3,375 5,o6 7,6o |
| 2,2 11,000 1,500 2,250 3,375 5,o6 7,6o 11,39 |
Da man an einem bestimmten Übermikroskop in der Regel mit der gleichen Emulsion
und glenchen Entwicklungsverhältnissen sowie mit der gleichen Strahlspannung arbeitet,
und auch die Leuchtschirme in ihrer Ausbeute ungefähr gleich sind, wird man für
eine längere Experimentierperiode jeweils auf einer Spalte der Tabelle bleiben können,
Sollte die Leuchtkraft des Leuchtschirmes infolge von Alterung nachlassen, so muß
man die Belichtungqzeiten, - wenn man bemerkt, .daß die Platten allmählich überbelichtet
werden, entsprechend verkürzen und beispielsweise 'voll' Spalte IV auf Spalte III
zurückgehen.
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Man kann auch so vorgehen, daß man nach Ermittlung der für die gewählten
Verhältnisse gültigen Tabellenspalte diejenige Helligkeit der grünen Mattscheibe
einstellt, bei der eine handliche Belichtungszeit, z. B. 3 Sekunden, notwendig ist.
Man wird dann den Kondensator des Übermikroskops so einstellen, daß das übermikroskopische
Bild die gleiche Helligkeit wie die grüne Mattscheibe bei den gewählten Verhältnissen
hat.
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Am bequemsten ist ein Abgleich von Leuchtschirm und Mattscheibe möglich;
wenn beide Gebiete unmittelbar aneinander anstoßen, wie dies im optischen Photometer
der Fall ist. Man kann daher eine Einheit konstruieren, die in einer zum Elektronenstrahl
senkrechten Ebene einen Leuchtschirm und die Mattscheibe enthält, die unmittelbar
aneinander anstoßen. Man muß jedoch dann dafür sorgen, daß die Mattscheibe mit einer
ableitenden Schicht versehen wird oder vom Elektronenbombardement freibleibt, damit
die Platte sich nicht durch Elektronenbeschuß auflädt. Eine solche Einheit kann
man beispielsweise von der Seite in den Strahlengang hineinschieben und vor der
Aufnahme, um das Bild wieder freizugeben, entfernen.
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Eine andere besonders vorteilhafte Anordnung ist in der Abbildung
dargestellt. Diese Abbildung zeigt einen Schnitt durch den unteren Teil eines Elektronenmikroskops.
Mit i ist der Gehäuseteil bezeichnet, welcher das Beobachtungsfenster 2 trägt, durch
das der Beobachter den Endbildleuchtschirm3 betrachten kann. Bei 4 ist das Auge
des Beobachters zu denken, bei 5 liegt die Mitte des Projektivpolschuhs. Der Endbildleuchtschirm
3 ist in üblicher Weise um eine Achse 6 schwenkbar, er kann also zur Belichtung
der im Strahlengang dahinterliegenden photographischen Platte 7 aus dem Strahlengang
herausgeklappt werden. Fest mit dem Endbildleuchtschirm zusammengebaut ist eine
Glühlampe 8, die eine Mattglasscheibe 9 von hinten her beleuchtet. Diese Mattglasscheibe
besitzt eine der Farbe des Leuchtschirmes 3 entsprechende Farbe. Die Scheibe 9 liegt
bei dieser Ausführungsform nicht in der gleichen Ebene wie der Leuchtschirm, sondern
senkrecht zum Leuchtschirm, jedoch so, daß sowohl die Ebene des Endbildleuchtschirmes
3 als auch die Ebene der Mattscheibe 9 dem Auge des Beobachters unter dem gleichen
Winkel, nämlich annähernd unter 45°, erscheinen. Auf .diese Weise kann man, wenn
ein dachartiger Schirm io über der Scheibe 9 angebracht wird, leicht erreichen,
daß die Elektronen die Mattglasscheibe 9 selbst nicht treffen können. Mit Hilfe
der Buchse i i wird die eine Glühlampenleitung 12 in das Innere des Mikroskops hereingeleitet.
Mit 13 ist der Strommesser bezeichnet, 14 ist der regelbare Widerstand, mit dessen
Hilfe die Helligkeit ,der Mattscheibe der Helligkeit des Endbildleuchtschirmes 3
angepaßt werden kann, und mit 15 ist die Lampenbatterie bezeichnet. Ein Helligkeitsabgleich
ist auch bei dieser Anordnung durch gleichzeitiges Beobachten des En:dbildleuchtschirmes
3 und der Mattscheibe 9 leicht möglich.
Durch den Zusammenbau- der
Mattscheibe g@ mit dem Leuchtschirm wird beim Belichten der Photoschicht 7 der Leuchtschirm
und die Mattscheibe gleichzeitig hochgeklappt, was konstruktiv ohne weiteres möglich
ist, da die Mattscheibe mit der zugehörigen Glühlampe nur wenig Raum beansprucht.
Auf dem Beobachtungsleuchtschirm 3 ist ein größerer Bereich des abgebildeten Objektes
zu übersehen, als später auf der Photoschicht aufgenommen wird. Es ist daher vorteilhaft,
denjenigen Bereich des Leuchtschirmes 3, der dem auf der Photoschicht abgebildeten
Bereich entspricht, durch eine Umrandung zu markieren.