Zur Korrektur des Astigmatismus einer Elektronenlinse benutzt man
einen sogenannten Stigmator. Das ist ein zentralsymmetrisch um die optische Achse
angeordnetes System von Elektroden oder Magnetpolen, deren elektrostatische bzw.
in ägnetische Potentiale so verteilt und bemessen werden, daß das im Innern des
Systems befindliche Feld als eine elektronenoptische Zylinderlinse bzw. tonische
Linse angesehen werden kann, die den' Astigmatismus der Elektronenlinse beheben
kann (Optik 1949, S. 518 bis 530, »Der elektrostatische Stigmator, ein Korrektiv
für astigmatische Elektronenlinsen«). Zur Betätigung eines Stigmators braucht man
Vorsatzgeräte, mit deren Hilfe es möglich ist, die Korrekturlinse beliebig nach
Stärke und Richtung zu ändern, j e riachdefn der Astigmatismus der zu korrigierenden
Linse es erfordert.To correct the astigmatism of an electron lens, one uses
a so-called stigmator. That is a central symmetry about the optical axis
arranged system of electrodes or magnetic poles, their electrostatic resp.
distributed and measured in aegnetic potentials in such a way that the inside of the
System located field as an electron optical cylinder lens or tonic
Lens can be considered to fix the 'astigmatism of the electron lens
can (Optik 1949, pp. 518 to 530, »The electrostatic stigmator, a corrective
for astigmatic electron lenses «). To operate a stigmator one needs
Attachments with the help of which it is possible to adjust the corrective lens at will
Change strength and direction depending on the astigmatism of the corrective
Lens it requires.
Besonders wichtig bei der Handhabung des Stigmators ist eine genaue
Justierung zur optischen Achse der Linse, da Abweichungen von der Symmetrie Fehler
zweiter Ordnung hervorrufen. Diese Justierung ist, wenn sie wirklich exakt mit den
bisher üblichen Mitteln ausgeführt werden soll, eine verhältnismäßig umständliche
und zeitraubende Angelegenheit, da man einerseits die Knöpfe des Vorsatzgerätes,
insbesondere den Azimutalknopf, andererseits die Justierbetriebe am Stigmator unter
gleichzeitiger Beobachtung des Elektronenbildes auf dem Leuchtschirm von Hand betätigen'
muß, wobei man durch die Justierung erreichen muß, daß sich das Elektronenbild in
der Mitte des Leuchtschirmes bei der Betätigung des Azimutalknopfes nicht verschiebt.It is particularly important to be precise when handling the stigmator
Adjustment to the optical axis of the lens, since deviations from the symmetry error
cause second order. This adjustment is when it is really exact with the
previously usual means should be carried out, a relatively cumbersome
and time-consuming affair, because on the one hand the buttons of the attachment,
in particular the azimuth button, on the other hand the adjustment operations on the stigmator below
Simultaneous observation of the electron image on the luminescent screen operated by hand '
must, whereby one must achieve through the adjustment that the electron image is in
the center of the screen does not move when the azimuth button is pressed.
Die Erfindung betrifft eine Methode, mit der das Justieren des Stigmators
gegenüber der bisherigen Methode wesentlich erleichtert wird und besteht darin,
die Einrichtung so zu treffen, daß im Stigmator das Korrekturfeld mittels elektrischer
Spannungen selbsttätig rotiert, vorzugsweise mit Hilfe einer Niederfrequenzspannung.
Statt der Betätigung des Azimutalknopfes werden- bei einer bevorzugten Ausführungsform
der Erfindung im elektrostatischen Fall an die Stigmatorelektroden Wechselspannungen
gelegt, die sich nur durch die Phase unterscheiden, wobei die Phasen so bemessen
sind, daß im Innern des Stigmators das Korrekturfeld mit der Wechselspannung rotiert.
Im magnetischen Fall werden die Stigmatorspulen von Wechselströmen gleicher Frequenz
und Stärke und verschiedener Phase durchflossen, so daß auch hier das Korrekturfeld
im Innern des Stigmators rotiert.The invention relates to a method with which the adjustment of the stigmator
is much easier compared to the previous method and consists in
to meet the device so that the correction field in the stigmator by means of electrical
Voltages rotates automatically, preferably with the help of a low frequency voltage.
Instead of actuating the azimuth button, in a preferred embodiment
of the invention in the electrostatic case to the stigmator electrodes alternating voltages
which differ only by the phase, the phases being dimensioned in this way
are that inside the stigmator, the correction field rotates with the alternating voltage.
In the magnetic case, the stigmator coils are driven by alternating currents of the same frequency
and strength and different phase flowed through, so that here too the correction field
rotates inside the stigmator.
Die Figur zeigt als Beispiel schematisch einen elektrostatischen Stigmator
mit acht Elektroden i, i'; 2, 2'; 3, 3'; 4, 4', wobei jeweils zwei einander gegenüberliegende
Elektroden (z. B. i und i') die gleiche Spannung erhalten. Es werden also vier Wechselspannungen
benötigt, die sich nur in ihrer Phase unterscheiden. Wenn in dem in der Figur gezeigten
Stigmator eine Zylinderlinse rotieren soll, so müssen die den Elektrodennummern
1,:2, 3, 4 zugeordneten Phasendifferenzen o°, 9o°, iso°, 270° sein. Die Wechselspannungen
können aus dem Drehstromnetz entnommen werden, wie es in der Figur angenommen ist.As an example, the figure shows schematically an electrostatic stigmator
with eight electrodes i, i '; 2, 2 '; 3, 3 '; 4, 4 ', with two opposite
Electrodes (e.g. i and i ') receive the same voltage. So there are four alternating voltages
that only differ in their phase. If in the one shown in the figure
If the stigmator is to rotate a cylindrical lens, it must have the electrode numbers
1,: 2, 3, 4 assigned phase differences o °, 9o °, iso °, 270 °. The alternating voltages
can be taken from the three-phase network, as assumed in the figure.
Der richtige Justierzustand zeigt sich dadurch an, daß das auf dem
Leuchtschirm beobachtete Bild keine Oszillationsunschärfen mehr zeigt. Da bei diesem
Verfahren nur die Justiertriebe des Stigmators von Hand betätigt zu werden brauchen,
und der . Erfolg der Betätigung sich sofort erkennen läßt, ist diese Methode als
ein Fortschritt zu betrachten:- -- -Der Erfindungsgegenstand ist insbesondere bei
Elektronenmikroskopen anwendbar, und zwar mit elektrostatischen oder/und magnetischen
(elektromagnetischen oder permanentmagnetischen) Linsen. Ferner ist der Erfindungsgegenstand
auch vorteilhaft bei andersartigen Geräten zu benutzen, bei denen der Astigmatismus
mittels Stigmator korrigiert werden soll. Auch kann der Erfindungsgegenstand bei
Übermikroskopen oder anderen Geräten Anwendung finden, bei denen an Stelle eines
Elektronenstrahles andersartige Ladungsträgerstrahlen (z. B. Io_nenstrahlen) und
dementsprechend an Stelle von elektronenoptischen Linsen ionenoptische Linsen in
Verbindung mit einem Stigmator benutzt werden.The correct adjustment status is indicated by the fact that the
Fluorescent screen observed image no longer shows any oscillation blurring. Since with this
Only the adjustment drives of the stigmator need to be operated by hand,
and the . The success of the activity can be recognized immediately, this method is called
a progress to consider: - - -The subject of the invention is in particular at
Electron microscopes applicable, with electrostatic and / or magnetic
(electromagnetic or permanent magnetic) lenses. Furthermore, the subject of the invention is
also advantageous to use with other types of devices, in which the astigmatism
should be corrected using a stigmator. The subject of the invention can also be
Over microscopes or other devices are used in which instead of a
Electron beam different charge carrier beams (e.g. ion beams) and
accordingly, instead of electron-optical lenses, ion-optical lenses in
Connection with a stigmator.