DE907449C - Korpuskularstrahlapparat zur Untersuchung von Objekten, insbesondere Elektronenmikroskop - Google Patents

Korpuskularstrahlapparat zur Untersuchung von Objekten, insbesondere Elektronenmikroskop

Info

Publication number
DE907449C
DE907449C DES24061A DES0024061A DE907449C DE 907449 C DE907449 C DE 907449C DE S24061 A DES24061 A DE S24061A DE S0024061 A DES0024061 A DE S0024061A DE 907449 C DE907449 C DE 907449C
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
electrode
lens
speed
acceleration
charge carriers
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired
Application number
DES24061A
Other languages
English (en)
Inventor
Dr-Ing Habil Gott Moellenstedt
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
SUEDDEUTSCHE LABORATORIEN GmbH
Original Assignee
SUEDDEUTSCHE LABORATORIEN GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by SUEDDEUTSCHE LABORATORIEN GmbH filed Critical SUEDDEUTSCHE LABORATORIEN GmbH
Priority to DES24061A priority Critical patent/DE907449C/de
Application granted granted Critical
Publication of DE907449C publication Critical patent/DE907449C/de
Expired legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01JELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J37/00Discharge tubes with provision for introducing objects or material to be exposed to the discharge, e.g. for the purpose of examination or processing thereof
    • H01J37/02Details
    • H01J37/22Optical or photographic arrangements associated with the tube
    • H01J37/224Luminescent screens or photographic plates for imaging ; Apparatus specially adapted therefor, e.g. cameras, TV-cameras, photographic equipment, exposure control; Optical subsystems specially adapted therefor, e.g. microscopes for observing image on luminescent screen
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01JELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J37/00Discharge tubes with provision for introducing objects or material to be exposed to the discharge, e.g. for the purpose of examination or processing thereof
    • H01J37/02Details

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Electron Sources, Ion Sources (AREA)

Description

  • Korpuskularstrahlapparat zur Untersuchung von Objekten, insbesondere Elektronenmikroskop Die Erfindung bezieht sich auf Korpuskularstrahlapparate zur Untersuchung von Objekten, insbesondere Elektronenmikroskope oder Elektronenbeugungsapparaturen.
  • Gemäß der Erfindung sind derartige Apparate so ausgebildet, daß nach dem Verlassen des. Objekts den Ladungsträgern eineGeschwindigkeitsänderung erteilt wird, die nicht durch eine sich unmittelbar anschließende Geschwindigkeitsänderung aufgehoben, wird. Vo#rzugsweise beträgt nach der Erfindung die herbeigeführte Geschwindigke.ftsän,derung wenigstens ioO/o, insbesondere einige io%, (oder gegebenenfalls mehr) von. der Geschwindigkeit (Auftreffgeschwindigkeit), mitwelcher dieLadungsträger auf das Objekt gelangen. Des weiteren kann nach der Erfindung die Einrichtung so getroffen sein, daß unmittelbar vor bzw. bei dem Auftreffen der Ladungsträger auf das Ob- jekt ihre Geschwindigkeit eine Änderung erfährt, beispielsweise derart, daß die Auftreffgeschwindigkeit gegenüber der den Ladungsträgern #durch die Anodenspannung (z. B. 5o kV) erteilten Geschwindigkeit um etwa 5o0/e oder gegebenenfalls mehr verschieden ist.
  • Auf Grund der Erfindung können die Ladungsträger derart beeinflußt werden, :daß sie an jeder gewünschten Stelle derWegstrecke zwischen Objekt und Anzeigeorgan (wie Leuchtschirrn oder Photoplatte) eine gewünschte Geschwindigkeit besitzen und diese über einen gewünschten Teil der Wegstrecke oder über die gesamte restliche Wegstrecke beibehalten. Des weiteren besteht die Möglichkeit, die Ladungsträger so zu beeinflussen, daß sie mit einer gewünschten Geschwindigkeit auf das Objekt gelangen.
  • Im besonderen zielt die Erfindung darauf ab. daß die Ladungsträger bei ihrem Auftreffen auf das Objekt eine. der Eigenart des Objekts günstig, Rechnung tragende Geschwindigkeit besitzen und andererseits, unabhängig davon, nach dem Ver- lassen des Objekts eine Geschwindigkeit erhalten. welche mit Rücksicht auf das -,#,nzei"-eorgan, wiz Z, Leuchtschirm, erwünscht bzw. günstiger ist.
  • Eine Möglichkeit. welche die Erfindung bietet. besteht darin, unter Anwendung einer verhältnismäßig hohen Anodenspannung, wie z. B. ioo k",', die Ladungsträger mit einer auch zum Durchschlagen von Objekten größerer Dicke oder überhaupt geringer Elektronendurchlässigl<eit ausreichenden Geschwindigkeit auf das Objekt gelangen züi lassen, danach jedoch ein-, Herabsetzun,-der Geschwindigkeit (Ahl)reitisung) auf einen Wert vorzunehmen, der für die Bilderzeugung auf einem Leuchtschirm 1-lünstiger ist und beispielsweise nur so groß ist, als wären die Ladungsträgger mit der halben Anodenspannung (5o kV) beschleunigt worden. Dadurch kann die Beanspruchung der Lcuchtschi,cht durch Elektronenbeschuß niedri 'g 'gehalten werden, insbesondere aber erreicht werden, daß die Schärfe des auf dem Leuchtschirm erzeugten Bildes nicht infolge zu großer Eindringtiefe der Ladungsträger beeinträchtigt wird. Dabei kann der Leuchtschirm auf einer Spannung (z. B. -5ol,-\-') liegen, die eine bzw. die Abbrernsung der Ladungsträger bewirkt.
  • \'orzugsweise wird nach der Erfindung die Einrichtung so getroffen, daß die von der Strahlungsquelle ausgehenden Elektronen zunächst eine verhältnismäßig niedrige Geschwindigkeit, beispielsweise durch eine Anodenspannung von 5o. kV, erhalten, ihnen ab-er vor dem Auftreffen auf das Objekt eine zusätzliche, beispielsweise ebenfalls 5o keV betragende zusätzliche Beschleunigung (Zwischenbeschleunigung) erteilt wird und nach dem Auftreffen der Ladungsträger auf das Objekt die erwähnte Abbrernsung vorgenommen wird. Die Ladungsträger können so beispielsweise mit einer Anodenspannung von i oo kV entsprechenden hohen Geschwindigkeit auf das Objekt, trotzdem aber mit -einer gewünschten niedrigeren Geschwindigkeit auf den 1--,euchtschirin gelangen. Es besteht die Möglichkeit, das Gerät wahlweise mit und ohne Zwischenbeschleunigung zu betreiben und diese- 7. B. nur bei Objekten größerer Dicke anzuwenden, indem eine Schaltvorrichtung vorgesehen ist, durch welche die Elektrodenspannungen entsprechend umgeschaltet bzw. eingeregelt werden können. Fern-er ist die Möglichkeit gegeben, Geräte. die für eine verhältnismäßig geringe -,#modenspannung, z. B.,#o kV, eingerichtet sind, in einfacher Weise auf das Arbeiten mit höher beschleunigten Elektronen umzustellen, indem ein Teil der Mikroskopsäule durch einen mit dein betreffenden zusätzlichen Elektroden versehenen Teil ersetzt wird oder wahlweise ersetzbar ist (Baukastenprinzip). Dieses gilt insbesondere, wenn die Abbremsung der Ladungsträger wie bei einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindun bereits unmittelbar nach dem Auftreffen auf das Objekt erfolgt, worauf noch eingegangen wird.
  • Die Z-wischenbeschleunigung läßt sich in besonders einfacher Weise durchführen, indem die benötigten Spannungen (Kathodenspannung, Spannun- für die zusätzliche Beschleunigung) aus zwei Hochspannungsanlagen, die von einem Netzgerät gespeist werden, entnommen werden. Zum Beispiel liegt die. Kathode auf - 5o kV und eine zweckmäßig das Objekt tragende Zwischenbeschleunigunuselektrode auf + 5o kV. Es handelt sich also #, C, in dem angezogenen Beispiel um eine Verhältnis i -. i von Anodenspannung und Zwischenbeschleuni-Crungsspannung. Statt dessen kann, etwa durch Anordnung eines Potentiometers oder Kaskadenabgriffes, ein anderes Verhältnis gewählt werden. -,verin auch das Verhältnis i : i in vielen Fällen durch besondere Einfachheit ausgezeichnet ist. Die .die Abbremsung bewirkende Elektrode (Bremselektrode') liegt im angezogen-en Beispiel auf Erdpotential.
  • Eine Abbremsung der Elektronen auf der Wegstrecke Objekt-Leuchtschirm (Photoplatte) kann an einer oder mehreren Stellen dieser Wegstrecke erfolgen. Ist eine elektrostatische Dreielektrodenlinse in den Strahlengang eingeschaltet, so findet bekanntlich in der ersten Hälfte der Linse Abbremsung und in der zweiten Hälfte Beschleunigung der Ladungsträger oder umgekehrt statt. mit t' ZD der Wirkung, daß die Ladungsträger bei Eintritt und Austritt aus der Linse die gleiche Geschwindigkeit besitzen. Gegenüber einer derartigen vorübergehenden Abbreinsung, die sogleich innerhalb der Linse wieder rückgängig wird, wird beim Erfindungsgegenstand eine Änderung der Ladungsträgergeschwindigkeit so herbeigeführt, daß sie außerhalb einer oder gegebenenfalls mehrerer Linsen (Einzellinsen) vorhanden ist. Die Abbremsung der Ladunggsträger kann erfindungsgemäß vor dem Eintritt in eine Linse (Objektivlinse) oder zwischen zwei Linsen (Einzellinsen, z. B. zwischen Objektivlinse und einer Projektivlinse) oder nach Passieren aller vorhandenen Linsen (Einzellinsen) erfolgen. Auch kann nach einer Abbreinsung eine Wiederbeschleunigung und gegebenenfalls dann abermals eine Abbremsung und etwa nochmals eine Wiederbeschleunigung usf. vorgesehen sein.
  • E ine bevorzugte Ausführungsform besteht darin, daß eine bzw. die ,#bbrenistin- bereits vor Eintritt der Ladungsträger in eine Linse (Einzellinse) erfolgt, insbesondere also unmittelbar nach Verlassen des Objekts, vorzugsweise derart, daß sich immittelbar anschließend an eine das Objekt tragende Elektrode vor dieser (strahlungsquellenseitig) ein Zwischenbeschleuni-ungsraum und unmittelbar #iin-ter dem Objekt ein bzw. der Breinsraum befindet. Die Herabsetzung der Geschwindigkeit vor dem Eintritt der Ladungsträger in eine Linse (Objektivlinse) bietet die Möglichkeit, die Linsen entspre-Z, chend der geringeren Steitigkeit der Ladungsträgerstrahlen bemessen zu können.
  • Eine besonders bevorzugteAusführungsform liegt darin, die La#dungsträger mit der durch die Abbremsung vor Eintritt in eine Einzellinse (Objektivlinse) erzielten Geschwindigkeit auf den Leuchtschirni od. dgl. gelangen zu lassen; gegebenenfalls kann nach Austritt der Ladungsträger aus der 1-,-tzteii Lins-e (Einzellinse) eine zusätzliche Abbremsung oder eine mehr oder weniger starke Wiederbeschleunigung vorgenommen werden.
  • Bei der Zwischenbe,;chleunigung oder/und Abbrernsung kann die Einrichtung so getroffen werden, daß der betreffenden Beschleun#igungs- oder Bremstlektrode eine zweckmäßig ihr parallele Elektrode vorgelagert ist, die sich auf gleichem Potential wie die ihr in Richtung Strahlungsquelle vorgelagerte Elektrode (Blende) befindet. Es wird so ein feldfreier Raum zwischen den beiden letzteren Elektroden geschaffen und die Beschleunigung bzw. Abbremsung auf einer verhältnismäßig kurzen Wegstrecke bewirkt, mit dem Vorteil -der Vermeidung einer unerwünschten Ionisation von Restgasen. Die Erfindung bietet eine weitere Möglichkeit, die darin besteht, die Ladungsträgergeschwindigkeit der Eigenart des Objekts nicht im Sinn der Erhöhung, sondern im Sinn der Erniedrigung allzupassen. Die Ladungsträgergeschwindigkeit kann erfindungsgemäß unmittelbar vor dem Auftreffen auf das Objekt abgebremst werden, während danach eine Wiederbeschleunigung stattfindet. Es kann die .,1"1)breinsung z. B. zum Zweck der Kontrasterhöhung oder unter dem Gesichtspunkt gescheihen, abzubildende Lebewesen nur Ladungsträgerstrahlen so geringer Geschwindigkeit auszusetzen, daß nicht die Gefahr ein-er Zerstörung oder Abtötung besteht. Es kann zweckmäßig sein, zum letzteren Zweck die Geschwindigkeit der Ladungsträger vor ihrem Auftreffen auf das Objekt auf einen sehr niedrigen Betrag von beispielsweise einigen Hundert eV oder gegebenenfalls einigen eV (Ramsauer-Effekt) herabzusetzen. Nach Auftreffen auf das vorhandene Ob- jekt kann eine Wiederbeschleunigung bewirkt werden, die dem Abbildungssystem (Objekt und Projektivlinse) und dem Anzeigeorgan (Leuchtschirm, Photoplatte) angepaßt ist und vorzugsweise die Elektronengeschwindigkeit ergibt, welche die Ladungsträger auf Grund der Beschleunigung durch die Kathodenspannung erhalten. Eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung besteht darin, daß eine das Objekt tragende Elektrode als Bremselektrode dient und sich unmittelbar vor dem Ob- jekt strahlungsqueillenseitig ein Bremsraum und unmittelbar hinter dein Objekt ein Beschleunigungsraum befindet.
  • Als Leuchtschirm wird beim Erfindungsgegenstand zweckmäßig ein feinkörniger Leuchtschirm verwendet, bei dem die D ickeder Leuchtstoff schicht so bemessen bzw. die Dicke und Auftreffgeschwindigkeit der Elektronen derart aufeinander abgestimmt sind, daß die Eindringtiefe der Ladungsträger im wesentlichen gleich der Schichtdicke ist oder gegebenenfalls ein Mehrfaches, vorzugsweise das Dreifache derselben und gegebenenfalls mehr beträgt.
  • Zur weiteren Erläuterung -der Erfindung mögen die all Hand der Fig. i bis 4 dargestellten Ausführungsbeispiele dienen, welche sich auf ein Elek- tronenmikroskop beziehen.
  • In Fig. i ist mit i eine als Elektronenquelle dienende Glühkathode bezeichnet, die in an sich bekannter Weise von, einer topfförinigen Hilfselektrode i' (Wehnelt-Zylinder) umgeben ist, aus deren Stirnfläche durch die gezeichnete Öffnung die Elektronen austreten können. Das Objekt ist mit 9 bezeichnet und an einer als Blende ausgebildeten Elektrode 4 angebracht. Durch 12 ist die Achse des Ladungsträgerstrahles angedeutet. Zwischen dem Objekt 9 bzw. der Elektrodc 4 und einem Leuchtschirrn 8 (oder Photoplatte) sind schematisch zwei Elektronenlinsen (Einzellinsen) angedeutet, von denen dieeine, io, das Objektiv unddie andere, ii, das Projektiv bilden mögen. Diese Linsen können elektrostatische Linsen, insbesondere drei Elekt,rodenlinsen mit Mittelelektrode, oder magnetische bzw. elektromagnetische Linsen sein.
  • Die Elektronen sollen von der Strahlungsquelle i aus mit einer gewünschten hohen Geschwindigkeit auf das Objekt 9 auftreff en, um dieses bei verhältnismäßig großer Dickc durchsöhlagen zu können. Die Elektronen müssen dementsprechend eine hinreichend große Spannung zwischen der Kathode i und der Etektrode 4 durchlaufen. In dem geschilderten Beispiel erfolgt die Beschleunigung der Elektronen in zwei Stufen, und zwar zunächst zwischen der Strahlungsquefte i und,der Anode 2. Die Elektrode 2 ist an die Gefäßwandung und damit an den geerdeten Mittelpunkt einer Spannung angeschlossen, deren negativer Pol mit der Kathode i verbunden ist, derart, daß sich zwischen der Kathode i und der Elektrode 2 eine Potentialdifferenz von + 5o kV befindet. Die Elektrode 4, (Zwischenbeschleunigungselektrode) ist an dernipositiven Pol der erwähnten Spannung angeschlossen, so daß die Elektronen nochmals eine Spannung von + 5o kV durchfallen. Um auf dem Wege der Elektronen zwischen den Elektroden 2 und 4 die Gefahr der Ionisierung von Restgasen zu unterdrücken, ist der Elektrode 4 eine Hilf selektrode in Form einer ihr parallelen Blende 3 vorgelagert und: auf das gleiche Potential wie die Anode 2 gelegt, so daß zwischenden Elektroden, 2 und 3 ein praktisch feldfreier Raum vorhanden ist. Es findet also eine Beschleunigung der Elektronen zwisdhen der Kathode i und der Anode 2, und dann eine zusätzliche Be#-schleunigung zwischen. den Elektroden 3, 4 statt.
  • Zwischen der Objektivlinse io und der Elektrode 4 ist in deren Nachbarschaft eine blendenartige Elektrode 5 vorgesehen, welche im folgenden auch als B#r-erns-e#l-ekt#röde bezeichnet wird. Sie ist auf das gleiche Potential wie die Elektrode 3 gebracht. Es tritt daher in dem Bremsraum zwischen 4 und 5 eine dementsprechende Abbremsung der durch das Objekt 9 hindurchgetretenen Elektronen ein. Diese durchsetzen nunmefir die Objektivlinse io und die Projektivlinse ii mit einer auf 5o keV reduzierten Voltgeschwindigkeit und gelangen mit dieser auf den Leuchtschirm 8, obwohl das Durchschlagen des Objekts mit der hohen Voltgeschwindigkeit von ioo keV erfolgen konnte. Zur Veranschaulichung ist der Beschleunigungsraum 3, 4 gekreuzt und schraffiert und der Bremsraum4, 5 einfach schraffiert. Die beiden Räume liegen in diesem Beispiel unmittelbar zu den beiden Seiten der das Objektg trag-enden Elektrode4, die auch von einem Teil eines Objekthalters gehildet werden kann.
  • Bei dem Ausführungsbeispiel nach Fig. i können die Linsen io und ii beide elektrostatisch oder beide magnetische Linsen sein, oder es kann die eine der Linsen eine elektrostatische und,die andere eine magnetische sein. In der Fig. 2 ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt, in. -,velchem als Objektivlinse eine elektrostatische Linse vorgesehen ist. Einander entsprechende Teile sind mit den gleichen Bezugszeichen wie in Fig. i benannt.
  • Nach dem Durchtritt durch das Objekt 9 gelang-en die Elektronen in die elektrostatische Einzellinse, die von den Blenden 5 und 7 und der blendenförtnige#n Mittelelektrode 6 gebildet wird. Die Blenden 5 und 7 sind an den elektrischen Mittelpunkt der erwähnten Spannung angeschlossen, während der Mittelelektrode 6 ein, Potential erteilt ist, das gleich dem Kathodenpotential (-5o kV) ist bzw. davon abweicht und so-eingestellt -,verden kann, daß die gewünschte Linsenspannung vorhanden ist. Die Abbremsung der Elektronen nach dem Durchtritt durch das Objekt 9 findet in dem Raum zwischen den Elektroden 4 und 5 statt. Die Elektronen gelangen daher mit der reduzierten Geschwindigkeit in die Mektronenlinse 5, 6, 7. Eine Elektrode der Elektronenlinsc, nämlich die Elektrode 5, dient also gleichzeitig als Bremselektrode.
  • Eine andere Ausführungsmöglichkeit (Fig. 3) besteht darin, daß auf die ElektrOde 4 zunächst beispielsweise eine magnetische Linse (Einzellinse) 13 als Objektiv folgt und dann im weiteren Strahlengang ein ElektrodensYstem 5", 6*, 7' entsprechend den Elektroden 5, 6-, le (Fig. 2) vorgesehen ist. Die Elektrode 5' der z. B. als Projektivlinse dienenden elektrostatischen Linsen 5', 6', 7' dient wiederum gleichzeitig als Bremselektrüde. Urn die Abbremsung auf einer verhältnismäßig kurzen Wegstrecke zu ermöglichen und, dementsprechend die unerwünschte Ionisierung von Restgasen zu vermeiden, kann der Bremselektrode 5' eine Elektrode in Form einer zu ihr parallelen Blende 4# vorgelagert sein, so daß der gekreuzt schraffierte Raum zwischen 4' und 5' den Bremsraum darstellt und die Elektronen aus diesem heraus mit der herabgesetzten Geschwindigkeit unmittelbar in die elektrostatische Linse 5', 6', 7' und danach, gegebenenfalls nach Passieren weiterer Einzellinsen, auf den Leuchtschirm 8 mit der herabgesetzten Geschwindigkeit auftreffen.
  • Ein weiteres Ausführungsbeispiel besteht darin, daß bei einer Anordnung nach Fig. 3 die elektrostatische Linse 5, 6, 7' in Fortfall kommt und davon lediglich die Elektrode 5' als Bremselcktrode bzw. die Elektroden 5' und 4,* zur Bildung eines Bremsraumes beibehalten werden und nun gegebenenfalls in Richtung auf den Leuchtschirm 8 z. B. eine magnetische Linse als Proj ektivlinse folgt.
  • Die Fig. 4 zeigt ein Ausführungsbeispiel der Erfindung für den Fall, daß eine Abbremsung der La#dungsträger vor ihrem Auftreffen auf das Ob- jekt 9 erfolgt und danach, und zwar vor Passieren der Linsen io, i i, eine Wiederhieschltunigung der Ladungsträger bewirkt wird.
  • Die das Objekt 9 tragende Elektrode 14 befindet sich auf einem Potential gegenüber der Kathode i, das beispielsweise a-kV beträgt und dementsprechend eine Abbremsung der aus der Anode 2 ausgetretenen Elektronen bewirkt. Der Elektrode 14 folgt die Elektrode 15, welche auf dem gleichen Potential wie die Elektrode 2 liegt und folglich eine Wiederbeschleunigung in dein gekreuzt schraffierten Beschleunigungsraum 14, 15 bewirkt. Die Elektronen gelangen dann durch die Linsen (Einzellinsen) io, i i auf den Leuchtschirm 8. Zur Schaffung eines Bremsraumes ist der Elektrode 14 die ihr parallele Elektrode 3 strahlungsquellenseitig vorgelagert, die das gleiche Potential wie die Anode:2 besitzt.
  • Handelt es sich um sehr empfindliche Lebewesen, wie z. B. Sporen, Viren USW., so kann es, wie schon erwähnt, zweckmäßig sein, die Ladungsträger vor ihrem Auftreffen auf das Objekt so stark abzubremsen, daß sie nur mit einer Geschwindigkeit von einem bis einigen iooeV odereinigen keV auf das Objekt gelangen; dementsprechend ist die Größe a zu wählen.
  • Bei den gezeichneten Ausführungsbeispielen liegt der Leuchtschirm 8 auf Erdpotential (OKv).
  • In Fällen, wo auf eine Erhöhung der Laidungsträgergeschwindigkeit unmittelbar -eine, Herabsetzung derselben erfolgt (oder umgekehrt), können die betreffenden Elektroden in geeigneter Weise baulich zusammengefaßt werden. So können z.B. die auf gleichemPotential befindlichenElektroden3 und 5 (Fig. i) bzw. die Elektroden 3 und 15 (Fig. 4) zu einem Metallgehäuse ergänzt sein, in dessen Innerem isoliert -die auf anderem Potential befindliche Elektrode 4 bzw. 14 angeordnet ist. Diese Elektrodenanordnung kann eine bauliche Einheit bilden. Das gleiche gilt hinsichtlich der Elektroden 3, 4, 5 in Fig. .2. In diesem Fall (Fig. 2) oder ähnlichen Fällen können auch die Elektroden. der Einzellinse 5, 6, 7 mit zu der baulichen Einheit vereinigt sein. Es können beispielsweise die Elektroden 3 und 7 zu einem zylindfrischen Metallgehäuse ergänzt sein, in welchem sich die Elektrode 4 (auch Gehäusepotential) und ferner zu ihren beiden Seiten die Elektroden 4 und 6 befinden (+ 5o kV bzw. - 5o kV).
  • Es liegt im Rahmen der Erfindung, eine Einrichtung zur Erhöhung oder Herabsetzung derLadungsträgergeschwindigkeit, insbesondere eine Einrichtung zur Zwischenbeschleunigung und unmittelbar nachfolgenden -,#,bbremsilng (3, 4, 5 in Fig. i) oder zur Abbremsung und unmittelbar nachfolgenden Wiederheschleunigung (3, i4i, 15 in Fig.4) als Zusatzeinrichtung auszubilden, zweckmäßig als Säulenteil, der in die Mikroskopsäule ein-es vorhandenen Gerätes einsetzbar bzw. gegen einen dort vorhandenen Säulenteil auswechselbar ist. Die Zusatzeinrichtung bzw. der entsprechende Säulenteil kann auch eine Linse enthalten, wie beispielsweise die elektrostatische Dreielektrodenlinse 5, 6, 7 (Fig. 2). Auf diese Weise können b##-reits vorhandene Geräte im Sinn des Erfindungsgegenstandes umgestellt werden, z. B. auf das Arbeiten mit der Zwischenbeschleunigung und Abbremsung. Andererseits besteht die Möglichkeit, Geräte wahlweise ohne oder mit einer derartigen Einrichtung zu benutzen.

Claims (2)

  1. PATENTANSPRÜCHE: i. Korpuskularstrahlapparat zur Untersuchung von Objekten, insbesondere Elektronenmikroskop, gekennzeichnet durch solche Ausbildung, daß nach dem Verlassen des Objekts den L,adungsträgern eine Geschwindigkeitsänderung erteilt wird, die nicht durch eine, sich unmittelbar anschließende Geschwindigkeitsänderung aufgehoben wird. :2. Korpuskularstrahlapparat nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die herbeigeführte Geschwindigkeitsänderung wenigstens i o 1/o#, vorzugsweise einige io '/oder Auftreffgeschwindigkeit oder gegebenenfalls mehr beträgt. 3. Korpuskularstrahlapparat nach Anspruch i oder 2, gekennzeichnet durch solche Ausbildung, daß unmittelbar vor bzw. bei dem Auftreffen der Ladungsträger auf das Objekt ihre Geschwindilgkeit eine Änderung erfährt, beispielsweise derart, daß die Auftreffgeschwindigkeit gegenüber der den Ladungsträgern durch die Anodenspannung (z. B. 5o kV) erteilten Geschwindigkeit um etwa 5o'/o oder gegebenenfalls mehr verschieden ist. 4. Apparat nach Anspruch 1, 2 oder 3, insbesondere zur Untersuchung von Objekten größerer Dicke, dadurch gekennzeichnet, daß nach demAuftreffen auf dasObjekt(ginFig. i) die Geschwindigkeit der Ladungsträger zweckmäßig um etwa 5o'/o verringert ist, vorzugsweisederart, daß sie,die verminderte Geschwindigkeit wenigstens unmittelbar vor dem Auftreffen auf ein Anzeigeorgan, wie einen Leuchtschirm (8), besitzen. 5. Apparat nach Anspruch i oder einem der folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß die Ladungsträger nach dem Auftreffen auf das Ob- jekt (9 in Fig. i) elektrostatische oder/un#d magnetische Linsen (Einzellinsen io, ii) durchlaufen. - 6. Apparat nach Anspruch i oder einem der folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß die Transformation der Geschwindigkeit bzw. Abbrernsung der Ladungsträger nach dem Auftreffen auf das Objekt (9 in Fig. i) vor ihrem Durchtritt durch eine Linse (Objektivlinse io) erfolgt (durch Blende 5). 7. Apparat nach Anspruch i oder einem der folgenden mit elektrostatischer Linse mit Mittelelektrode (als Objektivlinse), dadurch gekennzeichnet, daß die dem Objekt (9 in Fig.
  2. 2) ZU-gewandte Elektrode (5) der elektrostatischen Elektronenlinse (5, 6, 7) bzw. die betreffende Fläche des Linsengehäuses (5, 7) als Bremselektrode dient, während der Mittelelektrode (6) der EI.ektronenlinse zweckmäßig das Potential der am Ort des Objekts befindlichen Beschleuni-Iuungselektrode (4) erteilt ist, jedoch mit umgekehrtem Vorzeichen (-5okV). 8. Apparat nach Anspruch i bis 5 oder einem derselben, dadurch gekennzeichnet, daß auf das Objekt (9 in Fig. 3) in Richtung des Strahlengariges eine elektrostatische oder magnetische Linse (als Objektivlinse 13) folgt und daß zwischen dieser und dem Anzeigeorgan (Leuchtschirm 8) die Herabsetzung der Geschwindigkeit der Ladungsträger erfolgt (durch Feld- raum 5, 4'). g. Apparat nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Herabsetzung der Geschwindigkeit der Ladungsträger durch eine zwischen der Linse (13 in Fig. i) und -dem Anzeigeorgan (Leuchtschirm 8) angeordnete elektrostatische Linse (Einzcllinse 5', U, 7') bzw. deren der Strahlungsquelle (i) zugewandten Elektrode (5') erfolgt, vorzugsweise derart, daß diese (5') mit einer ihr vorgelagerten Elektrode W) aen Bremsraum (5, A bildet. io. Apparat nach Anspruch i oder einem der folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß bei (unmittelbar vor) Adern Auftreffen auf das Objekt (9 in Fig. i) den Ladungsträgern (durch Beschleunigungsraum 3, 4) eine zusätzliche Beschleunigung (Zwischenbeschleunigung) erteilt wird, vorzugsweise derart, daß sich unmittelbar vordem Objekt (9) ein Raum (4, 3) für die zusätzliche Beschleunigung und unmittelbar anschließend an das Objekt (9) bzw. die das Ob- jekt tragende Elektrode (4) ein bzw. der Bremsraum (4, 5) befindet. ii. Apparat nach Anspruch i oder einem dür folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß einer eine Herabsetzung oder Erhöhung der Ladungsträgergeschwindigkeit bewirkenden Elektrode (5' in Fig. 3 bzw. 4 in Fig. i) eine vorzugsweise, ihr parallele Elektrode (4' bzw. 3) vorgelagert ist, die sich gegenüber der Strahlungsquelle (i) auf gleichem Potential wie eine ihr vorg,elagerte Elektrode (4 bzw. 2) befindet. # li 2. Apparat nach Anspruch i oder einem der folgenden, insbesondere zur Untersuchung von Lebewesen, dadurch gekennzeichnet, daß vor dem Auftreffen auf das Objekt (9 #in Fig. 4) .eine Abbremsung der Ladungsträger erfolgt, zweckmäßig derart, daß eine das Objekt (9) tragende Elektrode (14) sich auf einem gegenüber der Anode (Anode 2) negativen Potential (- a - kV) befindet und vor dem Objekt (9) ein Breinsraurn (1-1. 3) und in unmittelbarem Anschluß an das Objekt ein Beschleunigungsraum (14, 15) vorhanden ist. 13. Apparat nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß der,das Objekt (9) tragenden Elektrode (14 in Fig. 41) eine auf gleichem Po#-tential wie die Anode (2) hefindliche Elektrode (3) strahlungsquellenseitig vorgelagert ist und die auf das Objekt (9) auf der anderen Seite folgende Elektrode (15) das gleiche Potential wie die Anode (2) besitzt. 14. Apparat nach Anspruch i oder einem der folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß die Spannungen für Geschwindigkeitsänderungen der Ladungsträger bewirkende Elektroden (4"3) und für im Zusammenhang damit vorgesehene Elektroden (z. B. 3 und 6 ) einer die Anodenspannung (1, :2) liefernden Spannung, deren elektrischer Mittelpunkt mit der metallenen Vakuumgefäßwandung verbunden bzw. geerdet ist, entnommen werden. z. B. derart, daß die Kathode (i) und die Mittelelektrode (6 in Fig. :2 ' ) einer clektrostatischen Linse mit dem negativen Pol verbunden sind, während die das Objekt (9) tragende Zwischenbeschleunigungselektrode (4) an den positiven Pol angeschlossen ist. 15. Apparat nach Anspruch i oder einem der folgenden, dadurch gekennzeichnet daß die unmittelbar vor dem Auftreffen auf den als Anzeigeorgan dienenden Leuchtschirrn (8) vorhandene Ladungsträgergeschwindigkeit und die Schichtdicke der Leuchtschicht des Leuchtschirms (8) derart aufeinander abgestimmt sind, daß die Eindringtiefe der Ladungsträger im wesentlichen gleich der Schichtdicke ist oder gegebenenfalls ein Mehrfaches, vorzugsweise (las Dreifach,- derselben, und gegebenenfalls mehr beträgt. 16. Apparat nach Anspruch 6, 7 oder 12, dadurch gekennzeichnet daß bei Anordnungen. bei denen auf eine Erhöhung der Ladungsträgergeschwindigkeit unmittelbar eine Herabsetzung derselben oder unigekehrt erfolgt (Fig. 1, 4), auf gleichem Potential befindliche Elektroden (3, 5 bzw. 3, 15) ein Metallgehäuse bilden, in dessen Innerein isoliert die auf anderem Potential befindliche Elektrode (.4 bzw. i-#) angeordnet ist, vorzugsweise derart, daß die Elektroden eine bauliche Einheit bilden. 17. Apparat nach Anspruch 16, dadurch geekennzeichnet. daß mit den Elektroden ein,-. Linse, vorzugsweise eine elektrostatische Linse (Einzellinse) zu einer baulichen Einheit (3 bis 7 in Fig. 2-) vereinigt ist. 18. Apparat nach Anspruch i oder einem der folgenden, dadurch gekenn7eichnet, daß eine Einrichtung zur Erhöhung oder Herabsetzung der Ladungsträgergeschwindigl,#eit, vorzugsweise eine Einrichtung zur Zwischenbeschleuni-#O,1ung und nachfolgenden Abbremsung (3, 4, 5 in Fig. i) oder zur Abbremsung und nachfolgenden Wiederbeschleunigungg (3- i-t2 15 in Fig.4) als Zusatzeinrichtung ausgebildet ist, zweckmäßig als Säulenteil, der in die Mikroskopsäule eines vorhandenen Gerät-es einsetzbar bzw. gegen einen dort vorhandenen Teil aus--wechselbar ist. ig. Apparat nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, daß die Zusatzeinrichtulig bzw. der Säulente11 auch eine Linse (E inzellinse 6, 7 in Fig. 2) enthält.
DES24061A 1951-07-21 1951-07-21 Korpuskularstrahlapparat zur Untersuchung von Objekten, insbesondere Elektronenmikroskop Expired DE907449C (de)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DES24061A DE907449C (de) 1951-07-21 1951-07-21 Korpuskularstrahlapparat zur Untersuchung von Objekten, insbesondere Elektronenmikroskop

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DES24061A DE907449C (de) 1951-07-21 1951-07-21 Korpuskularstrahlapparat zur Untersuchung von Objekten, insbesondere Elektronenmikroskop

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE907449C true DE907449C (de) 1954-03-25

Family

ID=7477674

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DES24061A Expired DE907449C (de) 1951-07-21 1951-07-21 Korpuskularstrahlapparat zur Untersuchung von Objekten, insbesondere Elektronenmikroskop

Country Status (1)

Country Link
DE (1) DE907449C (de)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3943211A1 (de) * 1989-12-28 1991-07-11 Max Planck Gesellschaft Abbildendes elektronenoptisches geraet

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3943211A1 (de) * 1989-12-28 1991-07-11 Max Planck Gesellschaft Abbildendes elektronenoptisches geraet

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP0218829B1 (de) Anordnung zur Detektion von Sekundär- und/oder Rückstreuelektronen in einem Elektronenstrahlgerät
DE2842527A1 (de) Elektrostatische emissionslinse
CH355225A (de) Verfahren und Einrichtung zum Kontrollieren und Korrigieren der Lage des durch einen Kathodenstrahl erzeugten Brennflecks auf der Antikathode einer Röntgenröhre
DE1798021B2 (de) Einrichtung zur buendelung eines primaer-ionenstrahls eines mikroanalysators
DE2151167B2 (de) Elektronenstrahl Mikroanalysator mit Auger Elektronen Nachweis
DE2934408A1 (de) Ionenquelle mit kaltkathode und damit ausgeruestetes massenspektrometer
DE2340372A1 (de) Doppelfokussierendes massenspektrometer hoher eingangsapertur
DE2608958A1 (de) Vorrichtung zum erzeugen von strahlen aus geladenen teilchen
DE907449C (de) Korpuskularstrahlapparat zur Untersuchung von Objekten, insbesondere Elektronenmikroskop
DE112010005188T5 (de) Vorrichtung zum Bestrahlen mit geladenen Teilchen
DE1953659B2 (de) Ionenquelle für die Zerstäubung mit langsamen Ionen
DE2540602A1 (de) Feldemissions-strahlsystem
EP0515352A1 (de) Ionenquelle
DE2043749A1 (de) Raster Korpuskularstrahlmikroskop
DE957421C (de) Einrichtung bei Korpuskularstrahl-Apparaten, insbesondere Elektronenmikroskopen zum Justieren des Strahlerzeugungssystems
DE2261720B2 (de) Ionenquelle
DE900876C (de) Anordnung zur Wiedergabe von Haeufigkeitskurven mittels einer Braunschen Roehre
DE2817698A1 (de) Vorrichtung zur erfassung negativer ionen
EP0087152A2 (de) Sekundärelektronen-Spektrometer und Verfahren zu seinem Betrieb
DE917441C (de) Korpuskularstrahlapparat zur Untersuchtung von Objekten, insbesondere Elektronenmikroskop
DE751509C (de) Elektronenstrahloszillograph
DE2329190A1 (de) Roentgenspektrometer
DE2515550B1 (de) Korpuskularstrahloptisches geraet zur abbildung einer maske auf ein zu bestrahlendes praeparat
DE877964C (de) Elektronenspektrograph zur Analyse von durchstrahlten Praeparaten
DE764012C (de) Elektronenoptisches Abbildungssystem zur Erzielung eines kleinen Elektronenflecks