DE1088628B - Elektronenoptisches Geraet - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf elektronenoptische Geräte und findet ein wichtiges Anwendungsgebiet in den Elektronenmikroskopen.

Solche Geräte müssen häufig mit einer Justiereinrichtung, mit der der Elektronenstrahl in zwei aufeinander senkrecht stehenden Richtungen ausgelenkt werden kann, so daß der Strahl in der zu ihm senkrechten Ebene an einer bestimmten Stelle auftrifFt, und auch mit einer zweiten Justiereinrichtung versehen sein, mit der anschließend die Strahl richtung ohne Veränderung des Auftreffpunktes eingestellt werden kann.

Früher sind solche Justierungen mechanisch', z. B. mit einer auf einem Klotz angebrachten Elektronenquelle durchgeführt worden, der seitwärts wie der Auftreffpunkt auf der Auffangelektrode verschoben werden konnte, ohne daß die Strahlrichtung geändert wurde; das bedeutet, daß der Strahl zur ursprünglichen Richtung parallel bleibt. Um anschließend die Strahlrichtung ohne Verschiebung des Auftreffpunktes zu ändern, ist die Elektronenquelle auf einer Teilkugelfläche auf dem Klotz verstellbar angeordnet, deren Krümmungsmittelpunkt im wesentlichen mit dem Auftreffpunkt auf der Äuffangelektrode zusammenfällt. Durch eine Kombination der zwei Justiereinrichtungen kann der Strahl in der gewünschten Weise eingestellt werden.

Es ist eine Anordnung an einem Durchstrahlungs-Elektronenmikroskop bekannt, in der zur Justierung des Elektronenstrahlbündels im Strahlengang hintereinander vier Ablenksysteme parallel zur optischen Achse des Systems liegen, von denen zwei in einer Ebene und die anderen beiden in einer zu dieser senkrecht stehenden zweiten Ebene wirken. Der Nachteil dieser bekannten. Anordnung besteht darin, daß vier Ablenkvorrichtungen hintereinander an der Bahn des Strahls vorgesehen sein müssen, die einen unangenehm langen Aufbau des Gesamtgeräts mit sich bringen.

Es ist auch eine Kathodenstrahlröhre bekannt, in der auf den Kathodenstrahl gleichzeitig, also· am selben. Ort sowohl ein elektrostatisches Ablenksystem als auch ein magnetisches Ablenksystem einwirken, das jedoch außerhalb der Röhre angeordnet ist und gegenüber dem inwendigen elektrostatischen Ablenksystem ausgerichtet werden muß.

Das Hauptziel der Erfindung ist es, das Gesamtgerät möglichst kurz und gedrungen zu gestalten, wobei sich die Ablenksysteme innerhalb des elektronenoptischen Geräts befinden.

Gemäß der Erfindung bestehen die Ablenkmittel eines elektronenoptischen Geräts, insbesondere eines Elektronenmikroskops aus zwei Paaren kombinierter elektrostatischer und magnetischer Ablenksysteme, die so angeordnet sind, daß das elektrostatische Ablenk-Elektronenoptisch.es Gerät

Anmelder:

Metropolitan-Vickers Electrical Co. Ltd.,
London

Vertreter: Dr.-Ing. W. Reichel, Patentanwalt,
Frankfurt/M. 1, Parkstr. 13

Beanspruchte Priorität:
Großbritannien vom 12. Dezember 1955

Michael Edward Haine, Sulhamstead, Berkshire

(Großbritannien),
ist als Erfinder genannt worden

system des ersten Paares den Strahl in der einen Richtung und das magnetische Ablenksystem desselben Paares den Strahl gleichzeitig in einer zu dieser im wesentlichen senkrechten Richtung ablenken, daß das elektrostatische Ablenksystem und das magnetische Ablenksystem des zweiten Paares den Strahl gleichzeitig in zwei solche Richtungen ablenken, die den ersten Ablenkrichtungen im wesentlichen entgegengerichtet sind, und daß die Richtung des auf die Auffangfläche fallenden Strahls ohne nennenswerte Verschiebung des Auftreffpunktes auf der Auffangfläche zu verändern ist.

Nach der beschriebenen Anordnung bestehen die Paare der Ablenkmittel aus je einem Paar Elektromagnete veränderlicher Stärke, die auf entgegengesetzten Seiten des Elektronenstrahls angeordnet sind und isolierte Polschuhe haben, die mit Punkten veränderlicher Spannung so verbunden sind, daß sie als elektrostatische Ablenkplatten wirken. Die erzeugten elektrostatischen und -magnetischen Felder bewirken eine elektrostatische Ablenkung des Strahls zwischen den Platten und lenken ihn elektromagnetisch im rechten Winkel zu den Platten ab.

Um die Erfindung besser zu erläutern, dienen einige Zeichnungen.

Fig. 1 zeigt in einer schematischen Darstellung, wie der Strahl abgelenkt werden kann;

Fig. 2 ist ein Längsschnitt durch das Gerät;

Fig. 3 ist eine Grundriß ansicht des in Fig. 2 gezeigten Geräts.

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In Fig. 1 ist der Strahl 1 und die Auffangelektrode 2 dargestellt. Ein erstes Ablenkplattenpaar 3, 3' dient zur Ablenkung des Strahls nach rechts und ein zweites Paar 4, 4' zur Ablenkung nach links. Die gestrichelte Linie 5 zeigt die umgeänderte Strahlrichtung an. Man sieht, daß die doppelte Ablenkung nicht merkbar den Auftreffpunkt 7 verschiebt.

Die Fig. 2 und 3 zeigen eine zweckmäßige Anordnung, in der die elektrischen Pole 3,3' und 4, 4' so angebracht sind, daß sie auf den Strahl in der in Fig. 1 dargestellten Weise einwirken. In. diesem Fall sind jedoch die Polschuhe an den Enden der Magnetkerne 8, 9, 10 und 11 angebracht, die ihrerseits auf einem umgebenden Joch 12 befestigt sind. Die Kerne 8, 9, 10 und 11 haben die Wicklungen 13, 14, 15 und 16. Nach Fig. 2 sind die Polschuhe 3, 3' und 4, 4' elektrisch von den Magnetkernen, von denen sie gehalten werden, isoliert.

Wenn in einer solchen Anlage Spannung an die Polschuhe 3, 3 gelegt wird, um den Strahl z. B. nach rechts in der Zeichenebene abzulenken, dann lenken die Pole 4, 4' ihn nach links ab. In ähnlicher Weise lenken die Magnetfelder, die den Wicklungen 13 und 16 zuzuschreiben sind, den Strahl nach unten in der Zeichenebene oder nach oben ab. Die Wicklungen 14 und 15 lenken den Strahl entsprechend aus der Zeichenebene nach oben oder unten heraus. Eine solche Anordnung läßt, wie man feststellen kann, alle normalerweise notwendigen Strahljustierungen zu und schafft eine gedrängte Bauart, die keine übermäßige Länge des Geräts erfordert.

Claims (2)

Patentansprüche:

1. Elektronenoptisches Gerät, insbesondere Elektronenmikroskop mit Ablenkmitteln, dadurch gekennzeichnet, daß die Ablenkmittel aus zwei Paaren kombinierter elektrostatischer und magnetischer Ablenksysteme bestehen, die so angeordnet sind, daß das elektrostatische Ablenksystem des ersten Paares den Strahl in der einen Richtung und das magnetische Ablenksystem desselben Paares den Strahl gleichzeitig in einer zu dieser im wesentlichen senkrechten Richtung ablenken, daß das elektrostatische Ablenksystem und das magnetische Ablenksystem des zweiten Paares den Strahl gleichzeitig in zwei solche Richtungen ablenken, die den ersten Ablenkrichtungen im wesentlichen entgegengerichtet sind, und daß die Richtung des auf die Auffangfläche fallenden Strahls ohne nennenswerte Verschiebung des Auftreffpunktes auf der Auffangfläche zu verändern ist.

2. Elektronenoptisches Gerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das kombinierte Ablenksystem aus einem Paar Elektromagneten veränderlicher Stärke besteht, die an entgegengesetzten Seiten des Elektronenstrahls angeordnet sind und isolierte Polschuhe aufweisen, die an veränderlicher Spannung liegen.

' In Betracht gezogene Druckschriften:
Deutsche Patentschrift Nr. 899 095 ;
USA.-Patentschrift Nr. 1 691 324.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

© 009 590/327 8.60