DE1073655B - Verfahren zum Ändern der Bildhelligkeit in Korpuskularstrahlgeräten, insbesondere in Elektronenmikroskopen - Google Patents
Verfahren zum Ändern der Bildhelligkeit in Korpuskularstrahlgeräten, insbesondere in ElektronenmikroskopenInfo
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- H01J37/265—Controlling the tube; circuit arrangements adapted to a particular application not otherwise provided, e.g. bright-field-dark-field illumination
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Description
DEUTSCHES
Bei Elektronenmikroskopen besteht oftmals dieForderung, die Stromstärke des auf das Objekt auf treffenden
Elektronenstrahles und damit die Bildhelligkeit in gewissen Grenzen zu verändern. Beispielsweise
ist eine solche Veränderung der Strahlstromstärke bei 5 der Beobachtung empfindlicher Objekte notwendig,
sie ist weiterhin auch erforderlich, um bei hohen Vergrößerungsänderungen auf gleiche Helligkeit des Bildes
einstellen zu können. .
Die Änderung der Bildhelligkeit in Korpuskular-Strahlgeräten, insbesondere in Elektronenmikroskopen,
wurde bisher durch Variation der Stromstärke des von der Strahlquelle ausgehenden Korpuskularstrahles
vorgenommen. Die Änderung dieses Stromes erfolgt dabei mit Hilfe einer oder, mehrerer Steuerelektroden,
die im Beschleunigungsfeld liegen, und denen während des Betriebes einstellbare Spannungen
zugeführt werden. Die notwendigen Spannungsquellen müssen auf Hochspannungspotential liegen- (bei
Elektronenmikroskopen etwa 40 bis 100 kV) und regelbar sein. Zwischen dem vom Benutzer zu bedienenden
Regelorgan und der Spannungsquelle muß deshalb ein Isolationsglied vorgesehen sein. Abgesehen
von der Verteuerung, die eine solche Konstruktion mit sich bringt, besteht hier stets eine gewisse Gefahr für
den Benutzer, da Spannungsüberschläge am Isolator durchaus im Breich der Möglichkeit liegen.
Ein weiterer entscheidender Nachteil der Bildhelligkeitsregelung durch Änderung der Stromstärke
des vom Strahlerzeugungssystem gelieferten Strahles liegt darin, daß bereits durch Änderung des Steuerelektrodenpotentials
die optischen Verhältnisse des Strahlerzeugungssystemes geändert werden, so daß
z. B. der engste Strahlquerschnitt, der normalerweise in der Objektebene liegen soll, seine Lage verändert.
Mit einer solchen Stromstärkeänderung ist weiterhin automatisch eine Änderung der Betriebsspannung verbunden,
da aus Sicherheitsgründen der innere Widerstand der diese Spannung liefernden Hochspannuugsanlage
sehr hoch sein muß. Dies hat zur Folge, daß sich bei einer Änderung der Strahlstromstärke die gesamten
elektronenoptischen Verhältnisse im Gerät in unerwünschter, Weise verändern.
Das neue Verfahren zum Ändern der Bildhelligkeit in Korpuskularstrahlgeräten, insbesondere in EIektronenmikroskopen,
vermeidet die geschilderten Nachteile dadurch, daß erfindungsgemäß bei konstantgehaltener
Stromstärke des vom Strahlerzeugungssystem gelieferten Korpuskularstrahles dieser Strahl periodisch
unterbrochen und die Unterbrechungszeit verändert wird. Es wird also hier infolge der Konstanthaltung
der Strahlstromstärke eine Änderung der elektronenoptischen Verhältnisse mit Sicherheit vermieden.
Zur Bildentstehung wird ein intermittieren-Verfahren
zum Ändern der Bildhelligkeit
in Korpuskularstrahlgeräten, insbesondere in Elektronenmikroskopen
Anmelder: Fa. Carl Zeiss, Heidenheim/Brenz
Dr. Emst Gutter, Oberkochen (Württ.)r
ist als Erfinder genannt worden
der Korpuskularstrahl verwendet, dessen zeitlicher
Mittelwert die Bildhelligkeit.bestimmt, ."....
Zur Vermeidung irgendwelcher störender Effekte ist es vorteilhaft, den Korpuskularstrahl im feldfreien
Raum vor dem abzubildenden Objekt periodisch über eine die Beleuchtungsapertur begrenzende Blende zu
führen. Auch in diesem Fall kommt hinter der Blende, d.h. also am Objekt ein intermittierender Korpuskularstrahl
zur Wirkung.
Zur Änderung der Bildhelligkeit wird in dem angegebenen Fall die Amplitude der Strahlablenkung
geändert. Beispielsweise wird bei elektrostatischer Strahlablenkung durch Erhöhen der angelegten Ablenkspannung
die Auslenkung in der Blendenebene größer, wodurch die Durchlaßzeit im Verhältnis zur
Periodendauer und somit der allein beobachtbare zeitliche Mittelwert der Bildhelligkeit verringert wird.
Um Bildstörungen durch die pulsierende Beleuchtung zu unterdrücken, werden vorteilhaft Ablenkfrequenzen
über 1000 Hz benutzt.
Die Erfindung wird im folgenden an Hand der Ausführungsbeispiele darstellenden Fig. 1 und 2 näher erläutert.
Dabei zeigt
Fig. 1 ein Elektronenmikroskop, bei welchem die Bildhelligkeit nach dem Verfahren gemäß der Erfindung
geändert wird, in schematischer Darstellung,
Fig. 2 eine Teilansicht eines Elektronenmikroskopes, bei welchem die Bildhelligkeit durch Ablenkung
des Elektronenstrahles mittels eines elektromagnetischen Ablenksystem^ geändert wird.
In Fig. 1 ist mit 1 die Kathode, mit 2 die Wehnelt-Elektrode und mit 3 dieAnode eines Elektronenstrahlerzeugungssystemes
bezeichnet. Die Anode 3 liegt dabei auf Erdpotential, während alle übrigen Elektroden
auf Hochspannungspotential liegen. Der vom Strahlerzeugungssystem 1, 2, 3 erzeugte Elektronenstrahl
ist mit 4 bezeichnet. Dieser Strahl tritt durch eine die maximaleBeleuchtungsapertur festlegende ge-
909 710/453
erdete Blende 5 und trifft auf das zu beobachtende Objektö. Mittels einer Objektivlinse 7, einer weiteren
Blende 8 und eines Projektivs 9 wird ein Bild des Objektes 6 auf einem Leuchtschirm 10 erzeugt. Dieser
Leuchtschirm kann durch ein Fenster 11 beobachtet werden.
Zwischen der Anode 3 und der Blende 5 ist ein elektrostatisches Ablenksystem 12 angeordnet, das mit
einer Wechselspannungsquelle 13 in Verbindung steht.
Vor der Beobachtung wird ein Elektronenstrahl be- ίο
stimmter Stärke durch entsprechende Wahl der Vorspannung des Wehnelt-Zylinders 2 gewählt. Dieser
Elektronenstrahl wird durch das Ablenksystem 12 periodisch über die Blende 5 geführt. Auf diese Weise
trifft auf das Objekt 6 ein intermittierender Elektronenstrahl. Der zeitliche Mittelwert des am Objekt 6
zur Wirkung kommenden Elektronenstrahles und damit auch die Bildhelligkeit des auf dem Leuchtschirm
10 entstehenden Bildes wird durch Ändern der Amplitude der dem Ablenksystem 12 zugeführten Wechselspannung
bestimmt. Wird beispielsweise die Ablenkspannung verkleinert, so wird die Durchlaßzeit im
Verhältnis zur Periodendauer vergrößert und die Bildhelligkeit steigt an. Entsprechend wird durch eine
Vergrößerung der Ablenkamplitude eine Verringerung der Bildhelligkeit erzielt.
An Stelle des in Fig. 1 dargestellten elektrostatischen Ablenksystemes 12 kann auch, wie in Fig. 2 dargestellt,
ein elektromagnetisches Ablenksystem 14 Verwendung finden. Das dargestellte Ablenksystem besteht
aus zwei einander gegenüberliegenden in Serie geschalteten und von Wechselstrom durchflossenen
Spulen, welche jeweils mit einem Kern aus permeablem Material versehen sind. Die Strahlablenkung erfolgt
in der in Fig. 2 dargestellten Vorrichtung senkrecht zur Zeichenebene.
An Stelle des in Fig. 2 dargestellten Ablenksystemes kann im einfachsten Fall ein aus zwei einander
gegenüberliegenden, in Serie geschalteten und von Wechselstrom durchflossenen Luftspulen bestehendes
elektromagnetisches Ablenksystem Verwendung finden.
Claims (5)
1. Verfahren zum Ändern der Bildhelligkeit in Korpuskularstrahlgeräten, insbesondere in Elektronenmikroskopen,
dadurch gekennzeichnet, daß bei konstantgehaltener Stromstärke des vom Strahlerzeugungssystem gelieferten Strahles dieder
Strahl periodisch unterbrochen und die Unterbrechungszeit verändert wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, bei Anwendung in einem Elektronenmikroskop, dadurch gekennzeichnet,
daß der Korpuskularstrahl im feldfreien Raum vor dem abzubildenden Objekt periodisch
über eine die Beleuchtungsapertur begrenzende Blende geführt wird.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Amplitude der Strahlablenkung
verändert wird,
4. Verfahren nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Ablenkfrequenz größer als
1000 Hz gewählt wird.
5. Einrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1 oder 2, gekennzeichnet
durch ein zwischen der Anode des Strahlerzeugungssystems und der die Beleuchtungsapertur begrenzenden
Blende angeordnetes Strahlablenkungssystem.
Hierzu 1 Blatt Zeichnungen
909 710/453 1.6(*
Applications Claiming Priority (1)
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DE860557X | 1958-11-29 |
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Publication Number | Publication Date |
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ID=6792240
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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DENDAT1073655D Pending DE1073655B (de) | 1958-11-29 | Verfahren zum Ändern der Bildhelligkeit in Korpuskularstrahlgeräten, insbesondere in Elektronenmikroskopen |
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GB (1) | GB860557A (de) |
NL (1) | NL245866A (de) |
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- DE DENDAT1073655D patent/DE1073655B/de active Pending
-
1959
- 1959-11-23 GB GB39607/59A patent/GB860557A/en not_active Expired
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