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Einzellinse, deren Mittelelektrode negativ gegen die Außenelektroden
vorgespannt ist, für Übermikroskope In den bekannten Übermikroskopen werden zur
elektronenoptischen Abbildung entweder magnetische oder elektrische Linsen benutzt.
Die magnetischen Linsen bestehen im allgemeinen aus einem mit Polschuhen versehenen
Weicheisenmantel, welcher eine Spule umgibt. Der ,Schlitz zwischen den Polschuhen
ist, um die Spulen nicht in das Vakuum bringen zu müssen, mit ,einem urimagnetischen
vakuumdichten Werkstoff ausgefüllt.
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Die elektrostatischen Übermikroskope sind mit elektrostatischen Einzellinsen
ausgerüstet, welche aus drei Elektroden bestehen, von denen die mittlere Elektrode
auf Hochspannung liegt, während die Außenelektroden auf .gleiches Potential, welches
zweckmäßig alsErdpotential gewählt wird, gelegt werden. Die einzelnen Elektroden
sind vorzugsweise zu einer Einheit zusammengebaut, wobei Isolierstücke zur Trennung
der Mittelelektrode von den zu einem Gehäuse zusammengesetzten Außenelektroden dienen.
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Die Erfindung betrifft eine Einzellimse, deren Mittelelektrode negativ
gegen die Außenelektroden vorgespannt ist, für Übermikroskope, wobei erfindungsgemäß
die Mittelelektrode der elektrostatischen Einzellinse als eine mit Polschuhen ausgerüstete
magnetische Linse ausgebildet ist. Es handelt sich also um eine Überlagerungslinse,
denn der elektrostatischen Linse ist eine magnetische Linse überlagert. Die magnetische
Linse befindet
sich dabei in dem Gebiet, wo die Elektronen verlangsamt
sind. Die magnetische Linse kann beispielsweise durch einen mit einem ringförmigen
Spalt versehenen Mantel aus Weicheisen gebildet werden, welcher die Spule umgibt.
In manchen Fällen hat es sich aber auch als zweckmäßig erwiesen, die magnetische
Linse durch permanente Magnete zu bilden, welche an ihren Enden mit Polschuhen versehen
sind.
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Es sind bereits Kathodenstrahlröhren mit im Vakuumraum eingebautem
Dauermagnet bekannt, welcher gleichzeitig eine der Elektroden einer elektrostatischen
Linse bildet. Bei der bekannten Anordnung werden jedoch die Elektronen nicht in
dem Bereich der magnetischen Linse verlangsamt.
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In den Zeichnungen sind in zum Teil schematischer Weise Ausführungsbeispiele
nach der Erfindung dargestellt. Die Fig. i zeigt eine Überlagerungslinse, bei der
die Mittelelektrode durch eine igekapselte Spule gebildet ist. Die erfindungsgemäße
Linse besteht aus den Außenelektroden i und 2, welche mit dem Gehäuse 12 leitend
verbunden sind. Das Gehäuse ist zweckmäßig an Erde ,gelegt. Innerhalb des Gehäuses
befindet sich die Mittelelektrode der Einzellinse. Diese Mittelelektrode wird durch
eine magnetische Linse gebildet, welche aus dem Spulenkörper 6 besteht, der von
einem Weicheisenrnantel umgeben ist, welcher wiederum mit Polschuhen 3@ und 4 versehen
ist. Die Polschuhe sind zweckrnäßig an den Enden einander genähert, wie es aus der
Abbildung zu entnehmen ist. Um die Spule 6 nicht in das Vakuum hineinbringen zu
müssen, sind die Polschuhe 3 und 4 durch einen unmagnetischen vakuumdichten Werkstück
miteinander verbunden. Das Verbindungsstück 5 besteht beispiehsweise aus Messing.
Die gesamten Linsenelektroden sind rotationssymmetrisch ausgebildet. Zur Isolierung
der Mittelelektrode gegen die Außenelektroden dient ein ringförmiger Isolierkörper
13. Die Spule 6 ist mit zwei Zuleitungen 7 und 9 versehen, welche Isoliert durch
die Glasröhren 8 und io hindurchgeführt sind. Diese beiden Zuleitungen sind durch
die rohrförmigen Ansätze 2o und 21 nach außen geführt. Während die eine Zugführung
7 an der Stelle i i isoliert durch den Weicheisenmantel der magnetischen Spule hindurchgeführt
ist, steht die andere Zuleitung 9 direkt mit dem Weicheisenmantel in Verbindung,
so daß diese Zuleitung gleichzeitig als Spannungszuführung zu der Mittelelektrode
dient. Es .ist selbstverständlich in- irgendeiner Weise ein Anschluß der Spule 6
mit der Mittelelektrode vorgesehen. Ein anderes Ausführungsbejispiel für den Gegenstand
der Erfindung ist :dadurch gegeben, daß die Mittelelektrode als permanentmagnetische
Linse ausgebildet wird. Eine derartige Mittelelektrode ist in der Fig.2 gezeigt.
Die ringförmigen permanenten Magnete 1q., 15 und 16 sind parallel zueinander angeordnet,
wobei jeweils die gleichen Pole mit demselben Polschuh in Verbindung Astehen. Beispielsweise
sind die Nordpole dem Polschuh 3 zugewandt, während die Südpole an den Polschuh
4 grenzen. Die Polschuhe sind wiederum an ihren Enden durch einen unmagnetischen
Werkstoff 5 miteinander verbunden, so daß die permanenten Magnete sich außerhalb
des Vakuums des Übermikroskops befinden. Die Polschuhe 3 und 4 sind an dem äußeren
Rand durch einen Messingring i9 miteinander verbunden, an dendieHochspannungsleitung
gelegt ist.
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In manchen Fällen hat es sich als zweckmäßig erwiesen, der Überlagerungslinse
nach :der Erfindung die in der Fig. 3 gezeigte Form zu geben, um eine gute Isolation
der Hochspannungselektroden von den äußeren. Elektroden zu erhalten. Die Hochspannungselektrode,
welche durch,diePoJschuhe 3, 4 der magnetischen Linse gebildet ist, ist auf einen
aus Isolierstoff bestehenden Ring-22 aufgesetzt, welcher gegen die äußere Elektrode
2 abgestützt ist. Die Zuleitungen 7 und 9 zu der magnetischen Linse bzw. der Mittelelektrode
sind isoliert durch die Ansätze 17 und 18 des Linsengehäuses hindurchgeführt.