DE3925949A1 - Elektronenrastermikroskop mit nachruestmodul - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Elektronenrastermikroskop mit einem ein- oder zweikanaligen Szintillator, der mit einer zentrischen Durchführung für den Elektronenstrahl und einem Lichtleitsystem zu einer außerhalb des Vakuumgefäßes angeordneten Meß- und Auswerteelektronik und mit einem Rechner versehen ist.

Entsprechend den unterschiedlichen physikalischen Effekten in der REM (Rasterelektronenmikroskopie, engl. SEM = Scanning Electron Microskopy) sind mehrere Arten von Detektoren bekannt. Es werden zwei Arten von Detektoren benutzt. Die SE-Detektoren erfassen die ausgelösten Sekundärelektronen (engl. Secondary Electrons), die BSE-Detektoren erfassen den unmittelbar von den Atomkernen zurückgestreuten Teil (Back Scattered Electrons) des Primärstrahls. Stereoskopische Erfassung erfordert mindestens zwei getrennte, an verschiedenen Orten angeordnete Detektorflächen.

Mittels eines REM mit SE-Detektoren kann die Oberflächentopographie einer Probe in atomaren Größenordnungen betrachtet werden. Um die Elementverteilung des Materials zu bestimmen, aus denen diese Oberfläche besteht, werden zusätzlich BSE-Detektoren in REMs eingebaut. Kenntnisse über Oberflächen sind in Forschung, Materialprüfung und Qualitätssicherung gefragt. Die Überlagerung von BSE- und SE-Bild einer Probe ist deshalb besonders informativ für viele Fragestellungen der Materialprüfung, da sich z. B. Korngrenzen von Legierungsbestandteilen nicht nur aufgrund von topographischen Unterschieden, die oft weniger auffällig sind, sondern auch aufgrund unterschiedlicher Elementverteilung darstellen lassen.

Bekannt sind nun Rasterelektronenmikroskope mit stereoskopischen SE-Detektoren nach dem Dual- oder Quadrantensystem und von zwei Ports aus fest eingebauten zusätzlichen stereoskopischen BSE-Detektoren als Dualsystem. Diese Dualdetektoren haben zwei aus Halbkreisen bestehende oder zwei ein Rechteck bildende Detektorflächen und zwei aus dem Vakuumgefäß des REM herausgeführte Lichtleiter. Die zwei Lichtleiter ragen fingerartig in das Vakuumgefäß hinein, erfassen die aus einer Ebene projezierten Lichtimpulse in zwei aneinandergrenzenden Halbebenen und leiten diese zu einer Auswerteelektronik. Je ein Lichtleiter leitet die Impulse einer Halbebene aus dem Vakuumbereich des REM zu der Auswerteelektronik. Die beiden Lichtleiter gehen in diametraler Richtung auseinander und erfordern deshalb zwei entsprechende Ports.

Bekannt sind ferner Rasterelektronenmikroskope mit stereoskopischen SE-Detektoren nach dem Dual- oder Quadrantensystem und von zwei Ports aus fest eingebauten zusätzlichen stereoskopischen BSE-Detektoren als Quadrantensystem. Diese Multidetektoren nach dem Quadrantensystem haben vier aus Viertelkreisen bestehende oder vier ein Rechteck bildende Detektorflächen und vier aus dem Vakuumbereich herausgeführte Lichtleiter. Die vier Lichtleiter ragen fingerartig in die Vakuumkammer hinein und erfassen die auf einer Ebene projezierten Lichtimpulse in vier aneinandergrenzenden Viertelebenen und leiten diese zu einer Auswerteelektronik. Je ein Lichtleiter leitet die Impulse einer Viertelebene aus dem Vakuumbereich des SEM zu der Auswerteelektronik. Je zwei Lichtleiter sind in jedem der zwei sich gegenüberliegenden Ports angeordnet und arbeiten dann auf einen gemeinsamen Photomultiplier. Die erforderliche Kanalseparation wird durch eine mechanisch umlaufende Blende erreicht.

Nachteilig bei derartigen Rasterelektronenmikroskopen ist, daß an einem Port höchstens zwei Lichtleiter aus dem Vakuumbereich nach außen geführt sind. In ein Rasterelektronenmikroskop mit einem Port kann ein BSE-Detektor als Dualsystem eingebaut werden, für den Einbau eines BSE-Detektors als Quadrantensystem werden zwei Ports benötigt. Die Nachrüstung eines serienmäßigen REM mit einem zweiten Port ist aus Platz- und Kostengründen nicht möglich. Die bei Multidetektoren übliche mechanische Kanalseparation ist im Verhältnis zur videofrequenten Ablenkung des Elektronenstrahls langsam, so daß das stereoskopische Bild nur aus wenigen Zeilen besteht, eine lange Bildaufbauzeit und schlechte Bildqualität aufweist.

Bei den bekannten REM wird das elektrische Signal vom BSE-Detektor verstärkt und auf den Bildschirm einer Bildröhre dargestellt, so daß visuell nur Unterschiede von etwa 5% erkannt werden können.

Nachteilig dabei ist bei Dual- und Multidetektoren, daß das Bild nicht elektronisch gespeichert ist, nicht mit anderen Bildern z. B. der SE-Detektoren gemischt und nicht durch die Software eines Rechnersystems aufgearbeitet werden kann.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein REM mit einem Nachrüstmodul zu versehen, welches, ohne die Arbeitsweise der SE-Detektoren zu beeinflussen, gleichzeitig und synchron zu den laufenden Messungen die BSE erfaßt. Das Nachrüstmodul soll ohne störende Inneneinbauten in ein übliches REM älterer Bauart mit nur einem Port in den Vakuumbereich geführt werden, stereoskopische BSE-Bildaufnahmen erlauben und weiterhin einen schnellen videofrequenten Bildaufbau, die Bearbeitung per Rechner und ein Mischen mit anderen Bildern ermöglichen.

Zur Lösung dieser Aufgabe wird bei einem Elektronenrastermikroskop ein BSE-Detektor als Nachrüstmodul vorgeschlagen, welches durch die Vereinigung folgender Merkmale gekennzeichnet ist:

• A. der Szintillator des Detektors besteht aus einem ebenen, scheibenförmigen, mit der Scheibenunterseite der Probe zugewandten Körper geringstmöglicher Dicke,
• B. das Lichtleitsystem zur Weiterleitung der im Szintillatorkörper durch BSE-Elektronen erzeugten Lichtimpulse durch den Port ist an der Scheibenoberseite des Szintillatorkörpers angekoppelt und besteht aus wenigstens einem Lichtleiter, der vakuumdicht durch einen Flansch durchgeführt ist,
• C. die Scheibenoberseite des Szintillatorkörpers weist an den Ankoppelflächen zum Lichtleitsystem eine größtmögliche optische Transmissionsfähigkeit auf,
• D. die Scheibenunterseite und die Seitenkanten des Szintillatorkörpers weisen eine größtmögliche Reflektionsfähigkeit auf.

Marktgängig ist ein nachrüstbarer, einkanaliger BSE-Detektor unter der Firmenbezeichnung "Robinson detector Model RBC-250R" und "RBP-505R", der als eine an einem Vakuumflansch aufgebaute Einheit seitlich durch den Port in das Vakuumgefäß des REM eingeführt ist. Der Lichtleiter, bestehend aus Acrylglas, und Szintillator bilden eine Einheit. Der Szintillator ist fein verteilt im gesamten Lichtleiter enthalten, so daß Selbstabsorption unvermeidbar ist.

Von Nachteil ist bei einem derartigen Detektor, daß der in Acrylglas eingeschmolzene Phosphor eine lange Abklingzeit hat. Plexiglas altert und ist anfällig für die Ausbildung von Mikrorissen an den bearbeiteten Flächen. Da nur ein Lichtleiter vorhanden ist, sind stereoskopische Messungen nicht möglich. Dieses Nachrüstmodul ist also mit dem erfindungsgemäßen nicht vergleichbar.

Das möglichst behinderungsfreie Einfügen eines zusätzlichen BSE-Nachrüstmoduls unmittelbar über der Probe erfordert besondere flache geometrische Abmessungen. Eine niedrige Bauhöhe bei stereoskopischen, jedoch fest (von zwei Ports aus) eingebauten BSE-Detektoren wird bisher dadurch erreicht, daß die Lichtimpulse an den Kantenflächen des Szintillators, der dazu an die Dicke des Lichtleiters angepaßt werden mußte, ausgekoppelt werden. Ein Auskoppeln der Lichtimpulse auf der Oberfläche wurde bisher nicht in Erwägung gezogen, da die dafür erforderliche optische Umlenkung um ca. 90 Winkelgrad aus geometrischen und optischen Gründen schwierig und mechanisch anspruchsvoll ist.

Die Umlenkung zu den auskoppelnden Kantenflächen wird bei den beschriebenen Anordnungen dadurch erreicht, daß die Unterseite des Szintillators regulär reflektierend und die Oberseite matt diffus bearbeitet ist. Ein erfindungsgemäßer, meist monokristalliner Szintillator hat demgegenüber eine die Lichtimpulse reflektierende Unterseite und Kantenfläche sowie eine für die Lichtimpulse durchlässige Oberseite.

Billige, einfach herzustellende Szintillatoren sind dadurch zu erreichen,
daß der Szintillator aus einer transparenten Trägerscheibe und einer aufgedampften dünnen Schicht aus einem Phosphor besteht und
das der Szintillator aus einer dünnen Scheibe eines dotierten Einkristalls besteht.

Eine präzise Ausgestaltung mit hoher Auflösung durch einen lichtempfindlichen Szintillator mit kurzer Abklingzeit wird dadurch erreicht, daß der Szintillator Cer in einer monokristallinen Yttrium-Aluminium-Pervoskite (sogenannter YAP : CE³⁺) oder in einer monokristallinen Yttrium-Aluminium-Granat-Scheibe ist.

Bei bisherigen Ankopplungen dieser Szintillatoren vom Rand her ist die Oberseite diffus rauh und die Unterseite lichtreflektierend ausgestaltet. Ein erfindungsgemäßes Merkmal ist,
daß das Lichtleitsystem aus einem Bündel von dünnstmöglichen Lichtleitfasern besteht, die bei senkrechtem oder nahezu senkrechtem Aufsitzen der Faserenden auf der Scheibenoberseite zum seitlichen, möglichst flachen Herausführen durch den Port genügend biegungs- bzw. krümmungsfähig sind und
daß auf die starr fixierte und optisch vorbereitete, aus den Einzelfasern z. B. durch Verkleben und Polieren gebildete Stirnfläche des Faserbündels der Szintillator direkt in dünner Schicht aufgebracht ist.

Eine Verbesserung der optischen Ankoppelung ist darin zu sehen, daß als Koppelelement zwischen den Enden des Lichtleiters und der Oberseite des Szintillators Prismen oder Kugelelemente befestigt sind. Die aus der Oberseite austretenden Lichtimpulse werden an den Innenflächen des Kugelsegments - je nach Bearbeitung - regulär oder diffus in den Akzeptanzwinkel des angesetzten Lichtleiters reflektiert. Gebräuchliche optische Reflektoren, wie Prismen usw., sind demgegenüber optisch weniger effektiv.

Ein gutes Koppeln der Enden des Lichtleiters mit der Oberseite des Szintillators wird dadurch hergestellt, daß die Scheibenoberseite des Szintillatorkörpers und die Stirnfläche des Faserbündels des Lichtleitsystems zur Transmission der Lichtimpulse adhäsiv aneinander haftend poliert sind.

Eine besonders leicht herzustellende und billige Ausgestaltung der Erfindung ist darin zu sehen, daß die Kugelsegmente nicht als Teil einer Vollkugel z. B. aus geeignetem Glas hergestellt, sondern in Form von Hohlkugelsegmenten durch entsprechende Herausarbeitung aus einem äußeren starren Trägermaterial, z. B. Metall oder Plastik, realisiert werden. Die Innenoberfläche dieser Hohlkugelsegmente ist reflektierend oder diffus beschichtet, die Lichtleiter befinden sich in entsprechenden Kanälen im Trägermaterial. Die Oberseite der Szintillatorscheibe ist antireflex beschichtet.

Stereoskopische Bilder werden dadurch erreicht,
daß der Szintillator rund und in mehrere Segmente unterteilt ist, denen optisch getrennte Lichtleitsysteme zugeordnet sind,
daß der Szintillator rund und in mehrere Ringe oder Quadranten unterteilt ist, denen optisch getrennte Lichtleitsysteme zugeordnet sind,
daß der Szintillator rechteckig und in wenigstens vier Quadranten unterteilt ist und jeder Teilszintillator über ein separates Lichtleit- und Detektorsystem simultan erfaßt werden kann.

Weitere Ausgestaltungen der Erfindung gewährleisten das Verarbeiten, Speichern und Analysieren der durch Messungen erhaltenen Bilder
durch Speicherung der mittels der segmentierten Szintillatoren erfaßten und optisch getrennt weitergeleiteten Lichtimpulse in zugeordneten optisch-elektronischen Empfängereinheiten und deren Weiterleitung zu einer rechnergestützten Verarbeitung,
durch elektronischen Vorab-Grobausgleich von unterschiedlichen Empfindlichkeiten der einzelnen Kanäle in der Empfängereinheit
und durch einen rechnerseitig nachgeschalteten Feinabgleich und durch Manipulierung der gespeicherten Bilder mittels hochauflösender digitaler Bildverarbeitungssoftware im Rechnersystem.

Die mit der Erfindung erzielten Vorteile im Vergleich zu bekannten BSE-Detektoren als Quadrantensystem liegen insbesondere darin, daß durch die geometrische Anordnung des Lichtleitsystems nur ein Port an dem REM gebraucht wird, daß keine Befestigungen innerhalb des REM erforderlich sind und daß somit ein leichter Ein- und Ausbau möglich ist.

Die mit der Erfindung erzielten Vorteile im Vergleich zu bekannten BSE-Detektoren besteht insbesondere darin, daß die Bildaufnahme stereoskopisch erfolgt. Das Lichtleitsystem besteht nicht aus Plexiglas, das unter Elektronenstrahlung schnell altert, sondern aus Glaslichtleitern. Die unterschiedlichen Funktionen: mechanische Halterung, Szintillation, Ankoppelung und Lichtleitung sind - anders als beim genannten Robinson-Detektor - separiert, so daß sie voneinander unabhängig optimiert und durch die bestgeeigneten Materialien realisiert werden können. Die verwendeten, neuartigen Szintillatoren haben eine kürzere Abklingzeit, wodurch das BSE-Rasterelektronenbild schneller aufgebaut werden kann.

Ein erheblicher erzielter Vorteil liegt in der simultanen Auslesung einzelner Kanäle, die bisher insbesondere bei digitaler Bildverarbeitung zu den schwächsten Gliedern des Gesamtsystems gehörten. Die verwendeten bekannten monokristallinen YAG : CE³⁺- oder YAP : CE³⁺-Szintillatoren haben eine hohe Empfindlichkeit und kurze Abklingzeit. Diese Szintillatoren sind in der erfindungsgemäßen Anordnung dünner als bisherige und daher billiger herstellbar. Außerdem wird dadurch eine kleinere Selbstabsorption im Szintillator und somit eine höhere Lichtausbeute erreicht.

In den Zeichnungen ist schematisch der Stand der Technik und daran anknüpfend die Erfindung in mehreren Ausführungsbeispielen dargestellt und im folgenden näher beschrieben, und es sind daraus weitere Besonderheiten und vorteilhafte Merkmale zu entnehmen.

Es zeigen den Stand der Technik:

Fig. 1 ein schematisch dargestelltes REM mit einem Port und herkömmlichen Detektor in Seitenansicht,

Fig. 2 ein schematisch dargestelltes REM mit zwei Ports und herkömmlichem BSE-Detektor in Draufsicht,

Fig. 3 die optische Durchführung im Port mit einem aus zwei separaten Lichtfasern bestehenden Lichtleiter für einen stereoskopischen Detektor.

Es zeigen die Erfindung:

Fig. 4 ein schematisch dargestelltes REM mit einem Port und BSE-Detektor nach der Erfindung,

Fig. 5 einen BSE-Detektor nach Fig. 4 mit einer detaillierten Ausführungsform des Lichtleitsystems in Seitenansicht entsprechend Anspruch 6 und 7,

Fig. 6 der in Fig. 5 dargestellte BSE-Detektor in Draufsicht,

Fig. 7 die optische Durchführung im Port mit aus vier separaten Leitfasern bestehendem Lichtleiter,

Fig. 8 ein BSE-Detektor mit einer weiteren detaillierten Ausführungsform des Lichtleitsystems nach Anspruch 4,

Fig. 9 der in Fig. 8 dargestellte BSE-Detektor in Draufsicht,

Fig. 10 ein BSE-Detektor nach Fig. 8 mit einer weiteren detaillierten Ausführungsform des Lichtleitsystems mit direkt aufgebrachtem Phosphor nach Anspruch 5,

Fig. 11 BSE-Detektor mit einer weiteren detaillierten Ausführungsform nach Anspruch 8.

Das REM in Fig. 1 ist ohne Elektronenkanone, ohne Vakuumpumpvorrichtung, ohne elektronenoptische Elemente wie Kondensatorlinsen, Stigmatoren, Ablenkspulen und Kondensatorlinsen und ohne Elektronenkollektor und -detektor für die Sekundärelektronen und der dazugehörigen Auswerteeinheit dargestellt. Beschrieben werden stereoskopische Detektoren gemäß dem Stand der Technik zur Aufnahme der zurückgestreuten (backscattered) Elektronen, im folgenden mit BSE bezeichnet.

Der Szintillator 6 fängt die von dem Elektronenstrahl 1 bei Auftreffen auf die im Vakuum V befindliche Probe 3 zurückgesteuerten BSE auf, die Lichtimpulse hervorrufen. Der in Segmente unterteilte runde oder in Quadranten unterteilte rechteckige, mit einer Durchführung 5 für den Elektronenstrahl 1 versehene Szintillator 6 ist als Scheibe in dem Streukegel der BSE angeordnet. Die Lichtimpulse werden von der Oberseite 11 und Unterseite 9 reflektiert und werden durch die Kantenfläche 8 in den Lichtleiter 7 geleitet, der in dem Port 4 durchgeführt und gehaltert einer Auswerteeinheit 10 außerhalb des Vakuums V, bestehend aus Photomultiplier, Versorgung und Auswerteelektronik, führt.

In Fig. 2 ist der Vakuumbereich V des REM 2 in Draufsicht mit dem viergeteilten YAP- oder YAG-Szintillator mit der Durchführung 5 für den Elektronenstrahl 1 dargestellt. Die Lichtimpulse werden an den Außenkanten 8 des Szintillators 6 von den beiden zweigeteiltem Lichtleitern 7 abgegriffen und je durch einen Port 4 aus dem Vakuumbereich V herausgeführt zu der Auswerteeinheit 10. Nur für einen Dualdetektor ist ein Port ausreichend, für einen stereoskopischen Multidetektor werden zwei im allgemeinen gegenüberliegende Ports benötigt.

In Fig. 3 ist eine typische Durchführung durch einen Port 4 mit zweigeteiltem Lichtleiter 7 in Draufsicht dargestellt.

Die Szintillatorscheiben aus YAP oder YAG müssen, wenn die Ankopplung zum Lichtleiter über Rand erfolgt, eine möglichst große Dicke d aufweisen. Die Absorption der BSE-Elektronen und damit die Lichterzeugung erfolgt jedoch nur in einer wenige µm dicken Schicht an der Unterseite. Von Elektronen geringer Energie erzeugte schwache Lichtimpulse können deshalb infolge Selbstabsorption und schlechter Ankopplung verlorengehen.

Ein anderer als BSE-Detektor benutzter Szintillator besteht aus einem, der in einem Acrylglaskörper eingeschmolzen ist und in seiner geometrischen Form den Gegebenheiten des REM angepaßt werden kann. Bei derartigen Detektoren besteht der Szintillator 6, der Lichtleiter 7 und der mechanische Halter aus demselben homogenen Acrylglaskörper, der auffällig für die Bildung von Mikrorissen ist. Die Reflexion an der Ober- und Unterseite 9 wird durch einen außen befestigten Reflektor oder durch Grenzwinkelreflexion erzielt. Bauartbedingt weist dieser Typ eine nicht behebbare Unsymmetrie in der Erfassung des Rückstreukegels auf. Stereoskopische Detektoren in dieser Bauweise sind nicht bekannt.

Die Merkmale, Einzelheiten und Vorteile der Erfindung sind nun den in weiteren Zeichnungen schematisch dargestellten Ausführungsbeispielen zu entnehmen, welche nachstehend näher erläutert sind.

Das in Fig. 4 dargestellte Ausführungsbeispiel paßt sich in der äußeren Geometrie dem zum Stand der Technik beschriebenen REM 1 gemäß Fig. 1 an. Der in Segmente unterteilte runde oder in Quadranten unterteilte rechteckige Szintillator 6 kann auch aus einer Anzahl von eine Kreisscheibe mit einer Durchführung 5 bildenden Kreisringen bestehen. Die Lichtimpulse werden von der Unterseite 9 und der rundumlaufenden Kante 8 reflektiert. Die Oberkante 11 ist durch Bearbeiten wie z. B. Polieren oder aufgrund geeigneter Beschichtung lichtdurchlässig. Der durch den Port 4 durchgeführte Lichtleiter 7 lenkt die aus dem Szintillator austretenden Lichtblitze um ca. 90 Winkelgrad um und führt sie einer Auswerteeinheit 10 außerhalb des Vakuums V.

In Fig. 5 ist ein Quadranten-BSE-Detektor mit nach der Lehre der Erfindung geeignetem Lichtleitsystem in Seitenansicht, in Fig. 6 in Draufsicht dargestellt. In Fig. 7 ist die Durchführung der vier einzelnen, vakuumdicht miteinander verbundenen Lichtleitern 7 dargestellt. Der Lichtleiter 7, der aus vier Lichtleitstäben oder Fasernbündeln besteht, leitet die an der Oberkante 11 des Szintillators austretenden Lichtimpulse, die durch Reflexion an der Innenoberfläche von Halbkugeln 15 ca. 90 Grad umgelenkt wurden, der Auswerteeinheit 10 zu. Die Halbkugeln 15 sind den Quadranten des Szintillators 6 zugeordnet. Ein bei dieser Anordnung zweckmäßig zu verwendender Szintillator stellt YAP : CE³⁺ YAG : CE³⁺ dar.

In Fig. 8 ist eine weitere Ausführungsform der Erfindung in Seitenansicht und in Fig. 9 in Draufsicht dargestellt. Die Endflächen 16 der vier Lichtleitstäbe 14 oder Faserbündeln 17 des Lichtleiters 7 sind gekrümmt oder schräg zur Oberfläche 11 angeordnet und leiten die Lichtimpulse durch innere Reflexion Auswerteeinheit 10.

Bei der in Fig. 10 dargestellten Ausführungsform der Erfindung ist der Szintillator direkt auf den Endflächen 16 der Lichtleitstäbe oder Faserbündel aufgebracht. Der Szintillator besteht entweder aus separaten YAG : CE³⁺- oder YAP : CE³⁺-Scheiben oder ist vorzugsweise ein aufgedampfter Phosphor.

Nicht dargestellt sind den Fig. 8 bis 10 ähnliche Ausführungsformen, deren Lichtleiter 7 nicht aus vier, sondern aus mehreren, vakuumdicht verbundenen Lichtleitstäben 14 oder Faserbündeln 13 Lichtleiter mit tausenden von Einzelfasern sind Stand der Technik, deren Endflächen den Fig. 8 und 10 entsprechend mechanisch fixiert und senkrecht oder leicht schräg angeschliffen nach Angabe konfektioniert werden können.

Benennung

 1 Elektronenstrahl
 2 REM
 3 Probe
 4 Port
 5 Durchführung
 6 Szintillator
 7 Lichtleiter
 8 Außenkante Szintillator
 9 Unterseite Szintillator
10 Auswerteeinheit
11 Oberseite Szintillator
12 Flansch
13 Bündel
14 Leiterfaser
15 Linsen
16 Endfläche
17 starrer Träger
d Dicke des Szintillators
V Vakuumbereich des SEM

Claims (15)

1. Elektronenrastermikroskop mit einem ein- oder mehrkanaligen Szintillator, der mit einer zentrischen Durchführung für den Elektronenstrahl und einem Lichtleitsystem zu einer außerhalb des Vakuumgefäßes angeordneten Meß- und Auswerteelektronik und mit einem Rechner versehen ist, gekennzeichnet durch ein seitlich an einen Port (4) anflanschbares Nachrüstmodul mit folgenden Eigenschaften:

• A. der Szintillator (6) des Detektors besteht aus einem ebenen, scheibenförmigen, mit der Scheibenunterseite (9) der Probe (3) zugewandten Körper geringstmöglicher Dicke (d),
• B. das Lichtleitsystem zur Weiterleitung der im Szintillatorkörper (6) durch BSE-Elektronen erzeugten Lichtimpulse durch den Port (4) ist an der Scheibenoberseite (11) des Szintillatorkörpers (6) angekoppelt und besteht aus wenigstens einem Lichtleiter (7), der vakuumdicht durch einen Flansch (12) durchgeführt ist,
• C. die Scheibenoberseite (11) des Szintillatorkörpers (6) weist an den Ankoppelflächen zum Lichtleitsystem eine größtmögliche optische Transmissionsfähigkeit auf,
• D. die Scheibenunterseite (9) und die Seitenkanten (8) des Szintillatorkörpers (6) weisen eine größtmögliche Reflexionsfähigkeit auf.

2. Elektronenrastermikroskop nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Szintillator (6) aus einer transparenten Trägerscheibe und einer aufgedampften dünnen Schicht aus einem Phosphor besteht.

3. Elektronenrastermikroskop nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Szintillator (6) aus einer dünnen Scheibe eines dotierten Einkristalls besteht.

4. Elektronenrastermikroskop nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Szintillator (6) Cer in einer monokristallinen Yttrium-Aluminium-Perovskite (sogenannter YAP : CE³⁺) oder in einer monokristallinen Yttrium-Aluminium-Granat- (sogenannter YAG : CE³⁺) Scheibe ist.

5. Elektronenrastermikroskop nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Lichtleitsystem aus einem Bündel (13) von dünnstmöglichen Lichtleitfasern besteht, die bei senkrechtem oder nahezu senkrechtem Aufsitzen der Faserenden auf der Scheibenoberseite (11) zum seitlichen, möglichst flachen Herausführen durch den Port (4) genügend biegungs- bzw. krümmungsfähig sind.

6. Elektronenrastermikroskop nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß auf die starr fixierte und optisch vorbereitete, aus den Einzelfasern z. B. durch Verkleben und Polieren gebildete Stirnfläche des Faserbündels der Szintillator (6) direkt in dünner Schicht aufgebracht ist.

7. Elektronenrastermikroskop nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als Koppelelement zwischen den Enden des Lichtleiters und der Oberseite (11) des Szintillators (6) Prismen oder Kugelelemente (15) befestigt sind.

8. Elektronenrastermikroskop nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Scheibenoberseite (11) des Szintillatorkörpers (6) und die Stirnfläche des Faserbündels des Lichtleitsystems zur Transmission der Lichtimpulse adhäsiv aneinanderhaftend poliert sind.

9. Elektronenrastermikroskop nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß als Koppelelemente zwischen den Enden des Lichtleiters (7) und der antireflexbeschichteten Oberseite (11) des Szintillators (6) aus einem äußeren starren Träger (17) herausgearbeitete Hohlkugelsegmente dienen.

10. Elektronenrastermikroskop nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Szintillator (6) rund und in mehrere Segmente unterteilt ist, denen optisch getrennte Lichtleitsysteme zugeordnet sind.

11. Elektronenrastermikroskop nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Szintillator (6) rund und in mehrere Ringe oder Quadranten unterteilt ist, denen optisch getrennte Lichtleitsysteme zugeordnet sind.

12. Elektronenrastermikroskop nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Szintillator (6) rechteckig und in wenigstens vier Quadranten unterteilt ist, denen optisch getrennte Lichtleitsysteme zugeordnet sind.

13. Elektronenrastermikroskop nach wenigstens einem der vorstehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch Speicherung der mittels der segmentierten Szintillatoren erfaßten und optisch getrennt weitergeleiteten Lichtimpulse in zugeordneten optisch-elektronischen Empfängereinheiten und deren Weiterleitung zu einer rechnergestützten Verarbeitung.

14. Elektronenrastermikroskop nach Anspruch 13, gekennzeichnet durch elektronischen Vorab-Grobausgleich von unterschiedlichen Empfindlichkeiten der einzelnen Kanäle in der Empfängereinheit und durch einen rechnerseitig nachgeschalteten Feinabgleich.

15. Elektronenrastermikroskop nach den Ansprüchen 13 und 14, gekennzeichnet durch Manipulierung der gespeicherten Bilder mittels hochauflösender digitaler Bildverarbeitungssoftware im Rechnersystem.