DE911528C - Korpuskularstrahlapparat, insbesondere Elektronen- oder Ionenmikroskop - Google Patents

Description

• Korpuskularstrahlapparat, insbesondere Elektronen- oder Ionenmikroskop Zusatz zum Patent 898 043 Das Patent 898 043 betrifft eine Anordnung zur vergrößerten Abbildung von Objektoberflächen mit einem Elektronenmikroskop, wobei die vom Strahlerzeuger her kommenden Strahlen so gelenkt werden, daß der Winkel zwischen dem bestrahlenden Strahlengang und dem abbildenden Strahlengang höchstens 2o° beträgt, und zwar vorzugsweise in dem Bereich zwischen 20 und r ° liegt. Hierbei haben die das Bild erzeugenden, vom Objekt in die Objektivöffnung abgestreuten Elektronen nur « eine relativ geringe Änderung ihrer Richtung erfahren, so daß sich eine hinsichtlich des chromatischen Fehlers günstige Anordnung ergibt. Auch die Intensitätsverhältnisse sind besser als bei größeren Neigungswinkeln, so daß man bei noch ausreichender Lichtstärke kleinere Objektivaperturen verwenden kann, die hier nicht durch die Kondensorapertur, sondern ausschließlich durch die Objektivblendenapertur bestimmt werden. Durch die Möglichkeit, zur Erzielung ausreichender Bildhelligkeit mit kleineren Objektivaperturen auszukommen, läßt sich auch der öffnungsfehler in engeren Grenzen halten als bisher.
• Die Erfindung betrifft einen Korpuskularstrahlapparat, insbesondere ein Elektronen- oder Ionenmikroskop, das durch einen kippbar angeordneten Strahlerzeuger wahlweise zur Herstellung von Durchstrahlungsbildern oder Oberflächenbildern von Objekten eingerichtet werden kann. Erfindungsgemäß werden zwei an sich bekannte, mit gegenüberliegenden Gegenfedern zusammenarbeitende, um 9o° gegeneinander versetzte Einstellschrauben angeordnet, wobei eine dieser Einstellschrauben und die zugehörige Gegenfeder relativ zur optischen Achse des Gerätes lediglich eine Schwenkbewegung um kleine Beträge durchzuführen gestattet, während' die andere Einstellschraube mit ihrer Gegenfeder so angeordnet und/oder ausgebildet ist, daß sie außerdem die zur Herstellung von Oberflächenbildern erforderliche Schwenkung des Strahlerzeugers um den gewünschten größeren Winkelbetrag von beispielsweise 8° durchzuführen gestattet. Man kann bei Anwendung der Erfindung somit mit ganz geringfügigen Änderungen eine an sich bekannte Konstruktion anwenden, bei der der Strahlerzeuger vorzugsweise zusammen mit der Kondensorlinse zur genauen Einjustierung des Strahles um geringfügige Beträge derart verkantet werden kann, daß Drehbewegungen um den Mittelpunkt des Objektes stattfinden. Indem man bei dieser bekannten Anordnung nunmehr der einen Verstellrichtung auch noch eine größere Beweglichkeit zuordnet, kann man nunmehr leicht das Mikroskop so einrichten, daß man in kürzester Zeit jeweils vom Durchstrahlungsbetrieb auf einen Betrieb zur Abbildung von Objektoberflächen übergehen kann. Von den vier Justierschrauben für die Feineinstellung, von denen zwei als Gegenfedern ausgebildet sind, verbleiben beim Erfindungsgegenstand die beiden Schrauben der einen Verstellebene für beide Bestrahlungsarten in ihrer Lage, die beiden anderen Verstellschrauben werden so ausgebildet, daß sie in den sie haltenden Kranz verschieden eingeschraubt werden können. Man kann die Anordnung auch so wählen, daß in der Schwenkrichtung für die Herstellung von Oberflächenbildern je nach dem Verwendungszweck verschieden ausgeführte Einstellschrauben in das zugehörige Gewinde des Halters eingesetzt werden. Am unteren Teil des Strahlerzeugers wird man den inneren Rand einer Dichtungsscheibe aus elastischem Material befestigen, deren äußerer Rand an einem feststehenden Teil des Gerätes, vorzugsweise an dem die Obj ektaufnahmekammer bildenden Teil, befestigt ist. Die mit Gewinde versehenen Bohrungen zur Aufnahme der Einstellschrauben für die Kippbewegung können sich in einem schalenförmigen Körper befinden, der nach der Seite-der größten Schwenkmöglichkeit einen exzentrischen Durchbruch für die Bewegung des unteren Teiles des Strahlerzeugers besitzt. Die Schäle, welche die Verstelleinrichtungen für die Schwenkbewegungen aufnimmt, wird man vorzugsweise so anordnen, daß sie quer verschiebbar auf einem feststehenden Teil des Apparats ruht.
• Weitere für die Erfindung wesentliche Merkmale werden in dem folgenden beschriebenen Ausführungsbeispiel behandelt. Die Fig. i und 2 zeigen den mit den Verstelleinrichtungen gemäß der Erfindung versehenen Strahlerzeuger eines Elektronenmikroskops. In Fig. i ist ein Längsschnitt durch den Strahlerzeuger dargestellt, wobei dieser so eingestellt ist, daß seine Achse mit der optischen Achse des Mikroskops zusammenfällt; Fig. 2 zeigt denselben Strahlerzeuger nach seiner Kippung um den Winkel a. Beim Ausführungsbeispiel ist ein magnetostatisches Objektiv i verwendet. Der obere Teil e des Magnetkörpers bildet gleichzeitig die Kammer 3, in welche durch eine Öffnung 4. die Objektpatrone 5 eingesetzt werden kann. Die Öffnung 4. ist mit Hilfe des Verschlusses 6 dicht nach außen abschließbar. Bei 7 ist eine Kammeröffnung vorgesehen, an die die Vakuumpumpe angeschlossen werden kann. Der Strahlerzeuger besteht aus dem Kathodenschaft 8 und der Anode g. Der Schaft 8 ist an einem Isolator io befestigt, der seinerseits mit Hilfe eines konischen Schliffes in die konische Bohrung des Anodenhalters i i eingesetzt ist. Am unteren Teil des Anodenhalters ist der innere Rand 12 einer Dichtungsscheibe 13 aus elastischem Material festgeschraubt, der äußere Rand io dieser Dichtungsscheibe ist am Wandteil 15 befestigt. Auf einer ebenen Gleitfläche 16, die in den Teil 15 eingelassen ist, ruht unter Zwischenschaltung von Kugeln 17 der Halter 18, der seinerseits am oberen Ende den Träger i9 der Anode unter Zwischenschaltung der Kugeln 2o trägt. Mit 21 ist eine Einstellschraube für den Haltering 22 der Kugeln 2o bezeichnet. Der gesamte Strahlerzeuger kann durch Ouerbewegungen des Teiles i8 quer zur Strahlachse um kleine Beträge verstellt werden, um den Strahl parallel zu sich selbst einstellen zu können. Ferner kann der Strahlerzeuger mit Hilfe der Einstellschrauben 23 und der zugeordneten Gegenfedern 24 um geringe Beträge verkantet werden, und zwar derart, daß sich dabei eine Drehbewegung um das Objekt als Mittelpunkt ergibt. Diese Drehbewegung wird dadurch erzwungen, daß der Teil i9 eine entsprechende kugelförmige Auflagefläche 25 besitzt. Außer der in der Fig. i dargestellten Einstellschraube 23 und der zugeordneten Gegenfeder 24 ist noch eine entsprechende Einstellschraube und eine Gegenfeder um go° dagegen versetzt angeordnet. Einstellschrauben und Gegenfedern arbeiten mit Gleitrollen 26, die sich gegen entsprechende Gleitflächen 27 des Teiles i9 stützen. Die in der Figur nicht sichtbare Einstellschraube und zugeordnete Gegenfeder, welche der Schwenkbewegung entspricht, dient lediglich zur Bewegung des Strahlerzeugers um kleine Winkelbeträge. Will man den Strahlerzeuger zum Übergang von der Durchstrahlungsmethöde, die im Falle der Fig. i angewendet ist, zur Oberflächenabbildung von Objekten übergehen, so wird der ganze Strahlerzeuger in die in Fig. 2 dargestellte Lage um den Winkel a geschwenkt. Diese Schwenkung wird dadurch durchgeführt, daß die Feder 24 in die in Fig. 2 ersichtliche Lage zurückgedreht wird, während an Stelle der Feineinstellschraube 23 nunmehr eine längere Einstellschraube 28 in die entsprechende Bohrung des Halters 29 eingesetzt wird. Um die Schwenkbewegung des Strahlerzeugers um den Winkel a durchführen zu können, besitzt der Halter 18 nach der Seite der größten Schwenkmöglichkeit hin einen exzentrischen Durchbruch 30, um die Bewegung des unteren Teiles des Strahlerzeugers zu ermöglichen. In den Figuren sind die Einstellschrauben für die Querverstellung des gesamten Strahlerzeugers nicht dargestellt.

Claims (1)

1. PATFNTANSPRIJCHE: i. Korpuskularstrahlapparat, insbesondere Elektronen- oder Ionenmikroskop, das durch einen kippbar angeordneten Strahlerzeuger wahlweise zur Herstellung von Durchstrahlungsbildern oder Oberflächenbildern von Objekten eingerichtet werden kann, nach Patent 898 043, dadurch gekennzeichnet, daß zwei an sich bekannte, mit gegenüberliegenden Gegenfedern zusammenarbeitende, um 9o° gegeneinander versetzte Einstellschrauben angeordnet sind und daß eine dieser Einstellschrauben und die zugehörige Gegenfeder relativ zur optischen Achse des Gerätes lediglich eine Schwenkbewegung um kleine Beträge durchzuführen gestattet, während die andere Einstellschraube mit ihrer Gegenfeder so angeordnet und/oder ausgebildet ist, daß sie außerdem die zur Herstellung von Oberflächenbildern erforderliche Schwenkung des Strahlerzeugers um einen größeren Winkelbetrag durchzuführen gestattet. a. Anordnung nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß in der Schwenkrichtung für die Herstellung von Oberflächenbildern je nach dem Verwendungszweck verschieden ausgeführte Einstellschrauben, z. B. von verschiedener Länge, in das zugehörige Gewinde des Halters einzusetzen sind. 3. Anordnung nach Anspruch i oder einem der folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß am unteren Teil des Strahlerzeugers der innere Rand einer Dichtungsscheibe aus elastischem Material befestigt ist, deren äußerer Rand an einem feststehenden Teil des Gerätes, vorzugsweise an dem die Objektaufnahmekammer bildenden Teil, befestigt ist. 4. Anordnung nach Anspruch i oder einem der folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß die mit Gewinde versehenen Bohrungen zur Aufnahme der Einstellschrauben für die Kippbewegung sich in einem schalenförmigen Körper befinden, der nach der Seite der größten Schwenkmöglichkeit einen exzentrischen Durchbruch für die Bewegung des unterenTeiles des Strahlerzeugers besitzt. 5. Anordnung nach Anspruch i oder einem der folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß die Schale, welche die Verstelleinrichtungen für die Schwenkbewegungen aufnimmt, quer verschiebbar auf einem feststehenden Teil des Apparats ruht.