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Anordnung zur vergrößerten Abbildung von Objektoberflächen im Elektronenmikroskop
Zusatz zum Patent 898 043 Das Patent 898 043 betrifft eine Anordnung
zur vergrößerten Abbildung von Objektoberflächen im Elektronenmikroskop, wobei der
Winkel zwischen abbildendem und bestrahlendem Strahlengang höchstens 2o' beträgt.
Auf -diese Weise erhält man eine Anordnung, die hinsichtlich des chromatischen Fehlers
günstigerist als bei Verwendung von einem Winkel, der, wie vordern Üblich war, etwa
gd' beträgt. Da man beim Haupt-patent zur Erzielung ausreichender Bildhell,igkeit
mit kleineren Objektivaperturen auskommt, läßt sieh auch der Öffnungsfehler in eng-en
Grenzen halten. Bei der im Hauptpatent beschriebenen Anordnung wird Idas Objekt
nicht in der gewohnten senkrechten Projektion, sondern stark verkürzt abgebildet.
Die Erfindung betrifft eine weitere Ausgestaltung des Hauptpatents. Erfindungsgemäß
kann, der Leuchtschirm bzw. die fotografische Schieht im Sinne einer Entzerrung
des Bildes gegen die Adhse des Systems geneigt werden. Auf diese Weise gelingt es
mit einfachen Mitteln, vergrößerte Bilder Ader Objektoberfläche 'herzustellen, bei
denen eine besondere nachträgliche Entzerrung nicht mehr erforderlidh ist und die
sich infolgedessen ohne weiteres leicht
deuten lassen. Man kann
die zur Aufnahme bestimmte fotografische Schicht, z. B. um etwa den gleichen Winkel,
gegen die Systemachse neigen, um den auch die Objektoberfidche gegen die Achse geneigt
ist.Will man auf der fotografischen Schicht ein größeres Gesichtsfeld erhalten,
so wird man den Leuchtschirm bzw. die fotografische Schicht so weit neigen, daß
das Bild nur teilweise entzerrt wird.
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In Fig. i ist als Ausführungsheispiel der Erfindung zunächst schematisch
eine Anordnun07 dargestellt, bei der die Oberfläche des Objektes in einer Stufe
vergrößert abgebildet wird. Mit i i-st das geneigt zur Svstemachse angeordnete Objekt
bezeichnet, :2 ist eine als Objektiv dienende elektrostatisc#he Linse. Auf dem Leuchtschirm
3 bzw. einer an dessen Stelle gesetzten fotografischen Platte entsteht,das
vergrößerte Bild des Objektes, welches infolge der Neigung der Platte
3 vollkommen entzerrt ist. Gestrichelt ist in Fig. i noch eine Einstellung
3' des Leuchtschirmes bzw. der Platte dargestellt, bei welcher diejenge Plattenseite,
auf der die dem Objektiv fernliegenden Objektpunkte abgebildet sind, näher an der
Linse 2 liegt als diejenige Plattenseite, auf welcher die dem Objektiv näher liegen-den
Punkte des Objektes abgebildet werden. D,ie Einstellung 3" wird man bei derartigen
einstufigen Anordnungen verwenden,wenn man mit großer Apertur arbeitet und auf gleiche
Schärfe aller Bildpunkte Wert legt. Diese Einstellung X'
weist jedoch den
Nachteil auf, daß die Vergrößerung an allen Stellen nicht gleich groß ist. Hat man
kleine Aperturen, wobei also dann auf die Bildsc!härfe keine Rücksicht genommen
wer-den muß, dann wird man die mit 3 bezeichnete Lage bevorzugen, welche
gleiche Vergrößerung aller Bildpunkte ergibt. Mit 4 bzw. 4' sind die Randstrahlen
des abbildenden Strahlen.,ganges bezeichnet. Der bestrahlende Stralilenggang ist
in der Figur nicht dar-gestellt.
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In Fig. :2 ist eine Anordnung dargestellt, bei welcher die Vergrößerung
des Objektes in zwei Stufen erfolgt. Mit i ist wieder das Objekt bezeichnet, 2 ist
eine elektrostatische Objektivlinse, 5
eiiie elektrostatische Projektionslinse.
Mit 6 ist diie fotografische Schicht bzw. der Leuchtschirm bezeichnet, auf
dem das entzerrte Bild des Objektes ,erscheint. Bei 7 ist ein Zwischenbildleuchtschirrn
angedeutet. Die in der Fig. 2 dargestellte Anordnung bringt zwangsläufig sowohl
gleiche Schärfe ,als auch gleiche Vergrößerung für -alle Bildpunkte. Bei einer derartigen
zweimal n-stufigen Linsenanor-dnung wird gemäß der weiteren Erfindung diejenige
Plattenseite, auf der die dem Objektiv fernliegende- Objektseite abgebildet wird,
der Projektionslinse genähert.
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Wenn man abweichend von den in den Ausführungsbeispielen dargestellten
elektrostatischen Linsena,nordnungen magnetische Linsen verwendet, so empfiehlt
es sich, eine Möglichkeit vorzusehen, die,fotografische Schicht,und den Leuchtschirm
um die '.t%li,kroskopachse zu drehen, damit bei versc#hiedenen Sekundärvergrößerungen
die Platte stets der Lage des Bildes angepaßt werden kann. -Man kann andererseits
aber auch bei Verwendung magnetischer Linsen und in,#hrstufiger Anordnungen die
Erregung der Magneten so wählen, daß sich die Bilddrehungen gegenseitig aufheben
oder daß ihre- Summe bzw. ihre Differenz dem durch die Konstruktion der Plattenhalterung
festliegenden Winkel entspricht. Um die Lage des 13,ildes zu kontrollieren,kann
ma-n außer dem schräg einstellbaren Leuchtschirm einen zweiten zur Systemachse senkrecht
stehendenLeuchtschirm vorsehen. Um zu verhüten, daß die Platte durch Streulicht
getroffen wird, wird man die Leuchtschirme so anordnen, daß sie bei der Aufnahme
aus dem Straihlengang entfernt, z. B. wcggeklappt werdenkönnen.
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Die fotografische Schicht, z. B. die Platte, wird bei derAusgestaltung
der Erfindung so angeordnet, daß sie mit einem auch entsprechend schräg einstellbaren
Leucll-itsdh!i,rrn, auf dem das Bild beobachtet werden kann, auswechselbar ist.
Eine besonders einfache Anordnung ergibt sich bei Verwendung eines Halters #für
die Fotoschicht, der auf ,der der Schicht abgewendeten Seite einen Leuchtschirm
trägt und der um eine senkrecht zum Strahlen-ang stehende Achse geschwenkt werden
.b _
kann. Eine Anordnung dieser Art ist in Fi,g. 3
und 4 schematisch
dargestellt. Mit i i ist der Halter bezeichnet, der auf seiner Unterseite mit einem
Leuchtschirm 12 versehen ist. Die Oberseite ist als Träger einer in einer Kassette
13 befindlichen fotografischen Platte 14 ausgebildet. Um die Kassette belm Herumsi2hwenken
ödes Halters 14 festzuhalten, ist ein Rahmen 15 vorgesehen. Auf der rechten
Seite ist der Halterii mit einem Drehzapfen16 fest verbunden, der in einer entsprechenden
Bohrung der Vakuumwand 33 gelagert ist. Auf der linken Seite ist an dem Halter
ii ein KOnus 17 befestigt, der in eine entsprechende konische Bohrung .der Vakuumwand
eingesetzt ist. Der Konns kann mit Hilfe -des Handgriffes 18 gedreht werden. Mit
ig ist ein mit dem Konus 17 fest verbundener Zeiger bezeichnet, der vor einer Skala
2o spielt. Auf dieser Skala kann die Schräglao#e des Halters ii und damit #die Schräglage
des Leuchtschirmes 12 bzw. der fotoggrafischen Schicht 14 abgelesen werden. Vor,der,dargestellten
Schwenkvorricht-ung ist im Strahlengang noch ein Verschluß vorzusehen, der als Leuchtschirm
ausgebildet sein kann, damit während des Schwenkens keine Elektronen auf die Platte
treffen. Den Verschluß betätigt man sodann zum Zwecke der Exposition. Will man die
Anordnung mit einer Plattenschleuse kombinieren, so wird diese zweckmäßigerweise
waagerecht vorgesehen (vgl. Idas in Fig. 4 dargestellte Ausführungsbeeispiel). Mit
21 ist die Sdhleusenkammer für das Einführen der Kassette bezeichnet. Diese Kammer
kann durch ein Schleusentor 22 nach außen 'hin und durch ein Schleusentor
23 Nasch dem Innenraum des Mikroskops . druckdicht abgeschlossen werden.
In der Kammer 21 befindet sich eine feststehende Gleitb# n 24, in der eine Vertiefung
?-5 vorgesehen ist. Diese Vertiefung dient dazu, -den Schieber:26 mit
seinem
umgebogenen Rand :27 festzuhalten, wenn die Kassette 13 selbst mit
Hilfe des Schlittens 28
,in den Halter ii geschoben wird. Zum Antrieb des
Schlittens 2.8 dient das Zahnrad 29, dessen Drehachse nach außen geführt
und in an sich bekannter Weise mit einem Dichtungskonus in die Vakuumwand eingesetzt
ist. Man schiebt die Kassette 13 in den Rahmen i,# seitwärts hinein, während dieser
waagerecht steht und nach unten zu gerichtet ist. Dabei verbleibt der die Kassette
normalerweise verschIießende Schieber26 innerhalb der Schleuse. Damit beim Zurückziehe#n
der Kassette nach der Aufnahme in die Schleuse der Schieber 26 wieder in
die Kassehtennut trifft, werden zweckmäßig an der Kassette Leitbleche
30 vorges,4#hen. Entsprechende Leitbahnen 32 sind am Rahmen 15 und
Träger ii vorzusehen, damit die Kassette beim Herausbringen in den Rahmen 15 eingreift.
Das untere Leitblech 30 greift in ein-en im Schlitten 28
befindlichen
Schlitz ein.
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Will man Stereobilder mit Hi1fe der beschriebenen Anordnung machen,
so kann man im Gegensatz zu der bei Durchstrahlungsmikroskopen üblichen Anordnung
das Objekt einschließlich des Bestrahlungsapparates mit :dem Objekt als Mittelpunkt
um den Stereowinkel kippbar anordnen. Hierdurch ergibt sich der Vorteil, daß man
den Winkel zwischen bestrahlendem und abbildendem Strahlengang beliebig wählen kann.