DE1012393B

DE1012393B - Electron or ion microscope

Info

Publication number: DE1012393B
Application number: DEH5678D
Authority: DE
Inventors: Dr Heinrich Herbst
Original assignee: HEINRICH HERBST DR
Current assignee: HEINRICH HERBST DR
Priority date: 1943-05-15
Filing date: 1943-05-15
Publication date: 1957-07-18

Description

DEUTSCHESGERMAN

In dem vorliegenden Elektronen- oder Ionenmikroskop sind erfindungsgemäß ein, zwei oder mehr konkav oder konvex gekrümmte, insbesondere sphärisch gekrümmte, Elektronen oder Ionen reflektierende Spiegel zur Vergrößerung des Objektes angeordnet. Dabei kann das durch die Elektronen oder Ionen reflektierenden Spiegel auf einem Leuchtschirm erzeugte Bild durch ein lichtoptisches System betrachtbar angeordnet sein. Das Elektronen- oder Ionenmikroskop kann ferner außer dem oder den Elektronen oder Ionen reflektierenden Spiegeln eine oder mehrere elektrostatische oder elektromagnetische Sammel- oder Zerstreuungslinsen enthalten. Zur Vergrößerung des von dem das Objektiv bildenden Elektronen oder Ionen reflektierenden Hohlspiegel entworfenen Bildes oder des von einem zweiten Elektronen oder Ionen reflektierenden Spiegel entworfenen Bildes kann vorteilhaft ein elektrostatisches oder elektromagnetisches Vergrößerungssystem angeordnet sein. Vorteilhaft ist das Mikroskop für Hell- und Dunkelfeldbeleuchtung eingerichtet und hat insbesondere wenigstens eine Hellfeld- und eine Dunkelfeldkathode bzw. Anode. Außerdem kann das Mikroskop noch mit einem binokularen Strahlenteiler für das von dem Hohlspiegel kommende Strahlenbüschel versehen sein.In the present electron or ion microscope, according to the invention, one, two or more are concave or convexly curved, in particular spherically curved, reflecting electrons or ions Mirror arranged to enlarge the object. This can be done by electrons or ions reflecting mirror on a fluorescent screen, the image generated by a light-optical system can be viewed be arranged. The electron or ion microscope can also use the electron or electrons or ion reflecting mirrors one or more electrostatic or electromagnetic Collecting or diverging lenses included. To enlarge the electrons forming the lens or an ion reflecting concave mirror or the image created by a second electron or ion reflecting mirror designed image can advantageously be an electrostatic or be arranged electromagnetic magnification system. The microscope is advantageous for light and Set up dark field lighting and in particular has at least one bright field and one dark field cathode or anode. The microscope can also be equipped with a binocular beam splitter for the bundles of rays coming from the concave mirror be provided.

In der Zeichnung ist die Erfindung an einem Ausführungsbeispiel schematised näher erläutert, und zwar zeigt die Abbildung einen Schnitt durch ein Elektronen- bzw. Ionenmikroskop mit zwei Elektronen bzw. Ionen reflektierenden Hohlspiegeln.In the drawing, the invention is schematically explained in more detail using an exemplary embodiment, and although the figure shows a section through an electron or ion microscope with two electrons or ions reflecting concave mirrors.

In der Abbildung stellt Teil 1 die Kathode (bzw. Anode) mit dem Wehneltzylinder 2 dar. Teil 3 ist die Anode (bzw. Kathode) und Teil 4 ein Kondensor, der gestattet, das von der Kathode (bzw. Anode) ausgehende divergierende Kathodenstrahl (bzw. Anodenstrahl)-Beleuchtungsbüschels 5 je nach Bedarf parallel oder konvergent zu machen. Das Beleuchtungsbüschel wird durch ein kleines Loch 6 in dem zweiten Elektronen bzw. Ionen reflektierenden Hohlspiegel 7 auf den zu vergrößernden Gegenstand bzw. das Objekt 8 geworfen, von dem der erste Elektronen oder Ionen reflektierende Hohlspiegel 9 ein umgekehrtes vergrößertes Bild 10 entwirft, welches als Gegenstand für den zweiten Elektronen bzw. Ionen reflektierenden Hohlspiegel 7 dient, der ein aufrechtes vergrößertes Bild 11 auf einen Leuchtschirm oder photographischen Platte 12 entwirft, welches durch ein lichtoptisches System 13 betrachtet bzw. vergrößert werden kann. An Stelle des lichtoptischen Systems 13 kann auch ein elektrostatisches oder elektromagnetisches Vergrößerungssystem treten und der Schirm 12 kann dann entfernt, z. B. umgeklappt werden und das Bild 15 auf einem zweiten aufklappbaren Schirm 14 Elektronen- oder IonenmikroskopIn the figure, part 1 represents the cathode (or anode) with the Wehnelt cylinder 2. Part 3 is the anode (or cathode) and part 4 a condenser, which allows the emanating from the cathode (or anode) diverging cathode ray (or anode ray) lighting bundles 5 in parallel as required or to make it convergent. The light bundle is through a small hole 6 in the second Electrons or ions reflecting concave mirror 7 on the object to be enlarged or the object 8 thrown, of which the first electron or ion reflecting concave mirror 9 is an inverted one enlarged image 10 designs, which as an object for the second electrons or ions reflecting Concave mirror 7 is used, which is an upright enlarged image 11 on a fluorescent screen or photographic Plate 12 designs, which viewed through a light-optical system 13 or enlarged can be. Instead of the light-optical system 13, an electrostatic or electromagnetic system can also be used Enter magnification system and the screen 12 can then be removed, e.g. B. be folded down and that Image 15 on a second foldable screen 14 electron or ion microscope

Anmelder:Applicant:

Dr. Heinrich Herbst,Dr. Heinrich Herbst,

Jena, Magnus-Poser-Str. 9Jena, Magnus-Poser-Str. 9

Dr. Heinrich Herbst, Jena,
ist als Erfinder genannt wordenDr. Heinrich Herbst, Jena,
has been named as the inventor

entworfen werden. Der Elektronen reflektierende Spiegel 9, der das Objektiv bildet und der die kleinste Brennweite hat, besteht aus einem Isolator, z. B. Glas 16 mit einer metallischen Hinterlegung 17 und einer äußerst dünnen Metallauflage z. B. aus Beryllium oder Aluminium 18, die z. B. durch Aufdampfenbe designed. The electron reflecting mirror 9 which forms the objective and which is the smallest Has focal length consists of an isolator, e.g. B. Glass 16 with a metallic backing 17 and an extremely thin metal layer z. B. from beryllium or aluminum 18, e.g. B. by vapor deposition

a5 im Vakuum oder durch Kathodenzerstäubung aufgebracht sein kann. Die Belegungen führen entgegengesetztes regelbares positives bzw. negatives Potential gegenüber der Kathode. Der zweite Elektronen reflektierende Spiegel 7 ist in der gleichen Weise ausgebildet. Die Spiegel können so gekrümmt sein, daß keine sphärische Aberration stattfindet.a5 applied in a vacuum or by cathode sputtering can be. The assignments lead to opposite controllable positive or negative potential opposite the cathode. The second electron reflecting mirror 7 is formed in the same way. The mirrors can be curved so that no spherical aberration occurs.

Die Anordnung der vorliegenden Art bringt den Vorteil mit sich, daß durch die Elektronen bzw. Ionen reflektierenden Hohlspiegel keine Änderung der Vergrößerung bei Strahlspannungsänderung eintritt, was von außerordentlicher technischer Bedeutung ist, weil die Strahlspannung sich schwer konstant halten läßt. Außerdem tritt keine chromatische Abweichung, d. h. keine Farbenzerstreuung ein, so daß die Bilder besser sind als bei den bekannten Elektronenmikroskopen.The arrangement of the present type has the advantage that the electrons or ions reflecting concave mirror no change in magnification occurs when the beam voltage changes, which is of extraordinary technical importance because it is difficult to keep the beam voltage constant. In addition, there is no chromatic aberration, i.e. H. no color dispersion, so the pictures look better than with the known electron microscopes.

Die Beleuchtung des Objektes 8 kann nicht nur von oben, sondern auch von anderer Richtung her erfolgen, z. B. in Richtung des Pfeiles 19 oder des Pfeiles 20. Bei letzteren Beleuchtungsvorrichtungen kann man Dunkelfeldbeleuchtung erzielen. Man kann für diese anderen Beleuchtungsrichtungen je eine besondere Kathode bzw. Anode vorsehen. Der Spiegel 9 wird im Durchmesser möglichst klein gehalten. Die enge Durchbohrung des Spiegels 7 in der Mitte kann auch nach dem Rand des Spiegels zu oder außerhalb verlegt werden. Es können auch paraboloid- oder kardioidförmig oder ähnlich ausgebildete Elektronen reflektierende Spiegel Verwendung finden. Punkt 21 stellt den Brennpunkt und Punkt 22 den Krümmungs-The object 8 can be illuminated not only from above, but also from a different direction, z. B. in the direction of arrow 19 or arrow 20. In the latter lighting devices you can Achieve dark field lighting. A special one can be used for each of these other lighting directions Provide cathode or anode. The mirror 9 is kept as small as possible in diameter. The tight one Piercing of the mirror 7 in the middle can also be moved towards or outside the edge of the mirror will. It can also reflect electrons with a paraboloid, cardioid or similar design Find mirrors use. Point 21 represents the focal point and point 22 the curvature

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mittelpunkt des Spiegels 9 und Punkt 23 den Brennpunkt und Punkt 24 den Krümmungsmittelpunkt des Spiegels 7 dar. Für die binokulare Beobachtung kann das von dem Hohlspiegel 7 kommende Strahlenbüschel in zwei Teile geteilt werden, vorzugsweise durch geometrische Teilung. An Stelle des Schirmes tritt dann ein Strahlenteiler mit binokularen Ansätzen. center of the mirror 9 and point 23 the focal point and point 24 represents the center of curvature of the mirror 7. For binocular observation, the bundle of rays coming from the concave mirror 7 are divided into two parts, preferably through geometric division. Instead of the screen, there is a beam splitter with binocular attachments.

Claims

PATENTANSPRÜCHE:PATENT CLAIMS:

1. Elektronen- oder Ionenmikroskop, gekennzeichnet durch ein, zwei oder mehr konkav oder konvex gekrümmte, insbesondere sphärisch gekrümmte, Elektronen oder Ionen reflektierende Spiegel zur Vergrößerung des Objektes.1. Electron or ion microscope, characterized by one, two or more concave or convexly curved, in particular spherically curved, reflecting electrons or ions Mirror to enlarge the object.

2. Elektronen- oder Ionenmikroskop nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das durch die Elektronen oder Ionen reflektierenden Spiegel auf einem Leuchtschirm erzeugte Bild durch ein lichtoptisches System betrachtbar angeordnet ist.2. electron or ion microscope according to claim 1, characterized in that the through the electron or ion reflecting mirror on a fluorescent screen generated by an image optical system is arranged observable.

3. Elektronen- oder Ionenmikroskop nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß es außer dem oder den Elektronen oder Ionen reflektierenden Spiegeln eine oder mehrere elektrostatische oder elektromagnetische Sammel- oder Zerstreuungslinsen enthält.3. electron or ion microscope according to claim 1 or 2, characterized in that it in addition to the mirror or mirrors reflecting electrons or ions, one or more electrostatic mirrors or contains electromagnetic collecting or diverging lenses.

4. Elektronen- oder Ionenmikroskop nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß zur Vergrößerung des von dem das Objektiv bildenden Elektronen oder Ionen reflektierenden Hohlspiegel entworfenen Bildes oder des von einem zweiten Elektronen oder Ionen reflektierenden Spiegel entworfenen Bildes ein elektrostatisches oder elektromagnetisches System angeordnet ist.4. electron or ion microscope according to claim 3, characterized in that for magnification the concave mirror reflecting from the electrons or ions forming the lens designed image or designed by a second electron or ion reflecting mirror Image an electrostatic or electromagnetic system is arranged.

5. Elektronen- oder Ionenmikroskop nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß es für Hell- und Dunkelfeldbeleuchtung eingerichtet ist und insbesondere wenigstens eine Hellfeld- und eine Dunkelfeldkathode bzw. Anode hat.5. electron or ion microscope according to one or more of claims 1 to 4, characterized in that it is for light and dark field illumination is set up and in particular at least one bright field and one dark field cathode or anode.

6. Elektronen- oder Ionenmikroskop nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß es mit einem binokularen Strahlenteiler für das von dem Hohlspiegel kommende Strahlenbüschel versehen ist.6. electron or ion microscope according to one or more of claims 1 to 5, characterized in that that there is a binocular beam splitter for that coming from the concave mirror Beam bundle is provided.

7. Vorrichtung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch gekrümmte Glasspiegel mit beiderseitiger entgegengesetzt aufgeladener Metallauflage.7. The device according to claim 1, characterized by curved glass mirror with both sides oppositely charged metal plating.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen1 sheet of drawings