DE891590C

DE891590C - Method for assigning stereo images recorded in an electron microscope

Info

Publication number: DE891590C
Application number: DEB9491D
Authority: DE
Inventors: Rudolf Dr-Ing Ruehle
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 1944-04-12
Filing date: 1944-04-12
Publication date: 1953-09-28

Description

Verfahren zum Zuordnen von im Elektronenmikroskop aufgenommenen Stereobildern Die in Elektronenmikroskopen von magnetischen Linsen erzeugten Bilder eind um bestimmte Winkel geboren die Lage des Objekts verdreht, die von der Brennweite der Linsen abhängen. Diese Winkel sind im allgemeinen nur durch schwierige Rechnungen zu bestimmen, die vor allem auch die genaue Kenntnis der Brennweite voraussetzen.. Wenn die Verdrehung eines Einzelbildes praktisch keine Rolle spielt, so muß jedoch für,die Betrachtung von Stereoaufnahmen ein Eindrehen der beiden: Bilder in die richtige Lage zueinander erfolgen. Durch Probieren fäß.t sich nun meist eine annähernd brauchbare Zuordnung der beiden Bilder finden, aber diese Arbeit ist zeitraubend, für die Augen sehr anstrengend und für viele Fälle doch zu ungenau. Ein exaktes Verfahren zum Zuordnen von in Elektronenmikroskopen aufgenommenen StereobildeTn beruht nach der Erfindung im Bestimmen der Richtung :der Betrachtungsbasis bzw. einer Senkrechten zu ihr mit Hilfe zweder Aufnahmen und einer zwischen den beiden Aufnahmen. vo-rgenommenen Versschiebung .des Objekts in konstruktiv vorbestimmter Richtung. Mindestens von einem Teil der gleichen Stelle des Objekts, von edier die beiden Stereoaufnahmen gemacht wurden, wird eine dritte Aufnahme gemacht, danach das Objekt in der Richtung seiner Dreihachse oder in einer Richtung, die mit der Drehlachse einen bekannten Winkel einschließt, versdhoben und mindestens ein Teil -der gleichen Stelle des Objekts in dieser Stellung nochmals auf die photographische Schicht, die bereits die dritte Aufnahme enthält, aufgenommen, sadann zwei auf diesen beiden übereinander aufgenommenen Bildern identische Punkte verbunden (Drehachsenbindrichtung) und die beiden zuvor aufgenommenem Stereobilder (das erste und das zweite) so nebeneinandergelegt"daß dieVerbindungslinie identischer Punkte senkrecht zur Drehachsenbildrichtung steht.Method for assigning stereo images recorded in an electron microscope The images produced by magnetic lenses in electron microscopes are specific Angle born the location of the object twisted by the focal length of the lenses depend. These angles can generally only be determined by difficult calculations, which above all also require precise knowledge of the focal length. When the twist of a single image is practically irrelevant, but it must be considered of stereo recordings a twisting of the two: pictures in the right position to each other take place. By trying things out, an almost usable assignment can usually be found of the two images, but this work is very time consuming on the eyes exhausting and in many cases too imprecise. An exact method of mapping of stereo images recorded in electron microscopes is based on the invention in determining the direction: the viewing base or a perpendicular to it with Help between shots and one between the two shots. made shift .the object in a constructively predetermined direction. At least part of the same place on the object from which the two stereo recordings were made, a third shot is taken, then the object in the direction of its three-axis or in a direction that includes a known angle with the axis of rotation, versdhoben and at least part of the same place on the object in this position again on the photographic layer, which is already the third Recording contains, recorded, then two recorded on top of each other Images connected to identical points (rotation axis binding direction) and the two previously recorded stereo images (the first and the second) so side by side "that the connecting line of identical points is perpendicular to the rotation axis image direction.

Geht man von einer konstruktiven Anordnung des Elektronenmikroskops aus, bei der die finden Stereobilder durch Drehung des Objekts gewonnen werden, so kann man sich diese Dre#hachse durch die Mitte des Objektsgesidhtsfeldes gelegt denken. Projiziert man nun die Drehachse auf die beiden Stereaaufnahinen, so müssen die beiden Aufnahmen für die Betrachtung so zueinander gelegt werden, daß die Bilder der Achse senkrecht auf der Verbindungslinie von je zwei an sich beliebigen, aber identischen Punkten liegen. Diese Verbindungslinie verläuft beim Betrachtender stereoskopischen Bilder parallel zur Verbindungslinie der beiden Augen, der sogenannten Betrachtungsbasis.Assuming a structural arrangement of the electron microscope where the stereo images found are obtained by rotating the object, this way you can put this axis of rotation through the center of the object visual field think. If you now project the axis of rotation onto the two stereoscopic recordings, you must the two recordings for viewing are placed in relation to one another in such a way that the images the axis perpendicular to the connecting line of any two in itself arbitrary, but identical points. This connecting line runs stereoscopic when looking at it Images parallel to the line connecting the two eyes, the so-called viewing base.

Im Elektronenmikroskop mit elektrostatischen Linsen ist das Bild der Drehachse immer parallel zur Drehachse selbst, und eine besondere Zuordnung der beiden Stereobilder erübrigt sich. Bei Verwendüng von magnetischen Linsten hingegen tritt mit der Verdrehung des Bildes gegen das Objekt auch eine :solche des Bildeis :der Drehachse zurDrehach,se selbst ein. Man sucht nun zunächst die Lage des Bildes der Drehachse zu bestimmen, und zwar mindestens von einem Teil der gleichen,Stel.le des Objekts, von der man zuvor dtie beiden Stereoaufnahmen gemacht hat. Zweckmäßig verfährt man so, daß man von dem Objekt in der einen Stereostellung, von der man die erste oder die zweite Aufnahme machte, nochmals gesondert eine weitere, dritte Aufnahme herstellt. Danach verschriebt man das Objekt in der Richtung der Drehachse um ein beliebiges Stück und macht auf der dritten photographischen Schicht eine vierte Aufnahme, auf der mindestens ein Teil der gleichen Stelle des Objekts zu sehen ist. Zwei an sich beliebige, auf diesen beiden Aufnahmen sichtbare Punkte, die identisch sind, werden nun verbunden und geben. die Richtung der Drehachse an. Die beiden zuvor aufgenommenen Stereobilder, das erste und das zweite, werden nun so zueinander gedreht, daß die Drehachsrichtung senkrecht zur Betrachtungstbasds steht, d. h. also auch senkrecht zur Verbindungslinie der Augen dies Betrachters verläuft.In the electron microscope with electrostatic lenses, the image is the Axis of rotation always parallel to the axis of rotation itself, and a special assignment of the two stereo images is unnecessary. When using magnetic Linsten, however When the image is twisted against the object, there is also one: that of the image : the axis of rotation to the axis of rotation, se a. First you look for the position of the picture to determine the axis of rotation, at least from a part of the same, Stel.le of the object from which the two stereo recordings were previously made. Appropriate one proceeds in such a way that one of the object is in one stereo position from which one took the first or the second picture, again separately, another, third Recording establishes. Then you write the object in the direction of the axis of rotation around any piece and makes one on the third photographic layer fourth shot, on which at least part of the same point of the object is too see is. Any two points visible on these two recordings, which are identical are now connected and give. the direction of the axis of rotation. The two previously recorded stereo images, the first and the second, are now rotated in such a way that the direction of the axis of rotation is perpendicular to the viewing point stands, d. H. thus also perpendicular to the line connecting the eyes of this viewer runs.

DiepraktischeAusführungtdeserfindungsgem:äßen Verfahrens. sei an Hand der schematischen Abb. i und 2 erläutert.The practice of the method according to the invention. be on hand the schematic Fig. i and 2 explained.

In Abb. i ist das aufzunehmende Objekt .in dien beiden Stellungen t1 und 2 gezeigt. Es ist um die senkrecht zur Zeichenebene stehende Achse 3 drehbar. Die magnetische Linse 4 entwirft auf dem Bildschirm 5 bzw. der photographischen Schicht die ,Stereobilder.In Fig. I the object to be recorded is in both positions t1 and 2 shown. It can be rotated about the axis 3 which is perpendicular to the plane of the drawing. The magnetic lens 4 designs on the screen 5 or the photographic one Layer the, stereo images.

Vom Objekt wird zunächst in der Stellung,i eine Aufnahme gensacht, deren Bild durch den Kreis 6 in Abb, 2 dargestellt sei; danach wird ein BRld (Kreis 7) vorn Objekt in der Stellung 2 gemacht und markante, identische Punkte z. B. mit Kreuz und Kreischen bezeichnet. Das Bild 7 wird nun nochmals aufgenommen (Kreis 8) und das Objekt in Richtung der Drehaichse, in Abb. i z. B.- nach hinten vorn Beschauer abgekehrt, verschoben und auf dieselbe photographische Schicht eine weitere Aufnahme gemacht (Kreis 9). Die auf dien Bildern 8 und 9 ausgewählten identischen Punkte (Kreuze und Kreischen) werden miteinander verbunden, und diese Linien i o und i i geben die Richtung ödes Bildes der Drehachse 3 (Abt. ii) an. Die Senkrechte zu dieser Richtung im Bild 8 gilbt die Richtung i-2 der Betrachtungsbasis.. Die beiden Stereobilder 6 und 7 werden parallel zu sich selbst verschoben, z. B. auf die Richtung 12, der Betrachtungsbas@iis als Kreis 13 und ;1q., und müssen nun so betrachtet werden, daß die Richtung.i2 der Betrachtungsbasis auch parallel zur Verbindungslinie der Augen des Betrachters steht.First of all, in position i, a picture is taken of the object, the image of which is represented by the circle 6 in Fig. 2; then a BRld (circle 7) is made in front of the object in position 2 and distinctive, identical points z. B. marked with a cross and screeching. The image 7 is now taken again (circle 8) and the object in the direction of the rotary shark, in Fig. B.- turned away from the front of the viewer, shifted it and took another picture on the same photographic layer (circle 9). The identical points (crosses and screeches) selected on images 8 and 9 are connected to one another, and these lines io and ii indicate the direction of the image of the axis of rotation 3 (section ii). The perpendicular to this direction in image 8 is the direction i-2 of the viewing base. The two stereo images 6 and 7 are shifted parallel to themselves, e.g. B. on the direction 12, the viewing base as circle 13 and; 1q., And must now be viewed in such a way that the direction i2 of the viewing base is also parallel to the line connecting the eyes of the viewer.

Die Verschiebung des Objekts in der Richtung seiner Drehachse läßt sich praktisch in einfachster Weise ausführen, wenn .das Objekt in einer Haltevorrichtung liegt, die im wesentlichen; aus einer zylindrischen Stange oder einem Rohr besteht und in den Wände@n des Elektronenmikroskops verschiebbar gelagert ist. Solche Vorrichtungen wurden zur Einführung von Objekten in den evakuierten Raum des Elektronenmikroskops bereits vorgeschlagen. Sie sind aber in der Regel nicht nur in ihrer Achse verschiebbar gemacht, sondern auch drehbar gelagert, so daß die Drehung des Objekts für die ,Stereoaufnahmen ebenfalls leicht erfolgen kann. Kann das Objekt senkrecht zur Drehachse verschoben werden, so wird vorteilhaft auf dem dritten Bild das Objekt zwischen den beiden Auf- nahmen sogleich in dieser Richtung (der Betrachtungsbasis) verschoben. Die Drehung dies Objekts kann aber innerhalb dieser Vorrichtung auch durch besondere Bewegungselemente erfolgen, wobei also keine Drehbewegung der Vorrichtung selbst erfolgt. In diesem letzteren Fall kann man es z. -B. konstruktiv so einrichten, d!aß die Achse der Vorrichtung senkrecht zur Drehachse des Objekts steht. Eine Verschiebung des Objekts in der Richtung der Achse der Vorrichtung zeigt dann auf der dritten und vierten Aufnahme die Richtung der Betrachtungslinie an.The displacement of the object in the direction of its axis of rotation can practically be carried out in the simplest manner if the object lies in a holding device which essentially; consists of a cylindrical rod or a tube and is slidably mounted in the walls @ n of the electron microscope. Such devices have been proposed for introducing objects into the evacuated space of the electron microscope. As a rule, however, they are not only made displaceable in their axis, but also rotatably mounted, so that the rotation of the object for the stereo recordings can also take place easily. If the object can be shifted perpendicular to the axis of rotation, the object is advantageously shifted immediately in this direction (the viewing base) on the third image between the two recordings. The rotation of this object can, however, also take place within this device by means of special movement elements, so there is no rotational movement of the device itself. In this latter case it can be e.g. -B. set up constructively so that the axis of the device is perpendicular to the axis of rotation of the object. A displacement of the object in the direction of the axis of the device then shows the direction of the viewing line on the third and fourth recordings.

Wenn diese konstruktiv möglichen, für die Zuordnung der Stereobilder nach -dien erfindungsgemäßen Verfahren günstigen Bewegungsvorrichtungen nicht vorliegen, muß man auf andere Weise dien Winkel bestimmen, den die Verschiebungsrichtung bei der dritten und vierten Aufnahme mit der Drefachse des Objekts hat. Dieser Winkel braucht nur einmal bestimmt werden, wenn man immer unter gleichen Verhältnissen die Verschiebung vornimmt.If this is structurally possible, for the assignment of the stereo images Movement devices favorable to the method according to the invention are not present, one must determine the angle that the direction of displacement at of the third and fourth recordings with the object's three-axis axis. That angle only needs to be determined once if one is always under the same conditions makes the shift.

Claims

PATENT CLAIMS: i. Method for assigning stereo images recorded in the electron microscope, characterized in that a further (third) recording is made of at least part of the same point on the object, then the object in the direction of its axis of rotation or in a direction which is a known angle with the axis of rotation includes, shifted and at least part of the same point of the object in this position is taken again on the photographic layer of the third recording, then at least two identical points on these two superimposed images are connected (image of the direction of the axis of rotation) and the two before recorded stereo images (the first and the second) are placed side by side in such a way that the connecting line of ideological points (parallel to the viewing base) is perpendicular to the image of the direction of the axis of rotation.

2. The method according to claim i, characterized in that one of the two Stereo images were recorded again for the third recording.

3. Procedure according to Claim i or 2, characterized in that the displacement of the object in the direction the axis of rotation for the fourth exposure is away from the observer (to the rear). q .. Method according to claim 1, 2 or 3, dad'urc'h characterized in that the axis of rotation in the direction of the axis of the object introducer.