DE1012397B - Magnetische Linse fuer Elektronenmikroskope - Google Patents

Description

DEUTSCHES

Es sind bereits magnetische Linsen für Elektronenmikroskope bekannt, bei denen die beiden durchbohrten Polschuhe von einem oder zwei Jochbögen getragen werden. Diese bekannten magnetischen Linsen haben den Nachteil, daß das magnetische Feld nicht gleichmäßig zur Achse der durchbohrten Polschuhe verteilt ist. Durch die vorliegende Linse wird dieser Nachteil behoben.

Die Erfindung betrifft eine magnetische Linse für Elektronenmikroskope mit von Jochbögen getragenen durchbohrten Polschuhen, bei der erfindungsgemäß drei oder mehr mit Erregerspulen versehene Jochbögen, die radial gleichmäßig verteilt sind, die beiden durchbohrten sternförmigen Polschuhe tragen. Durch diese Maßnahme wird der Vorteil erreicht, daß das magnetische Feld der Polschuhe sehr gleichmäßig verläuft, so daß die Bildqualität dadurch verbessert wird. Außerdem hat diese Anordnung den Vorteil, daß die einzelnen Erregerspulen nicht so stark belastet zu werden brauchen, als wenn nur eine oder zwei Erregerspulen vorhanden sind. Die von Jochbögen getragenen Polschuhe können ferner vorteilhaft durch ein nichtmagnetisches Material vakuumdicht miteinander verbunden oder von diesem umschlossen sein, welches mit einer Einführöffnung für das Objekt versehen sein kann. Die Erregerspulen können dabei vorteilhaft außerhalb der vakuumdichten Verbindung oder Ummantelung der Polschuhe liegen. Hierdurch wird der Vorteil einer guten Wärmeleitung aus den Erregerspulen erreicht. Außerdem wird das Vakuum nicht durch die Isolationsgase verschlechtert.

Vorteilhaft können die durchbohrten Polschuhe der magnetischen Linsen an den Polen mit einem Ausschliff versehen sein, der sphärisch oder vorzugsweise kegelförmig ausgebildet ist. Die Kegelflächen können dabei, im Mittelschnitt betrachtet, unter einem Winkel von 90° verlaufen. Die Bohrung der Polschuhe der magnetischen Linse kann ferner, im Mittelschnitt betrachtet, sich bis zu einem Minimum nach den Polen zu absatzweise oder vorzugsweise kontinuierlich verjüngen und sich dann wieder verbreitern. Die Verbreiterung kann kegelförmig oder sphärisch gekrümmt sein. Durch diese Ausbildung der Polschuhe wird ein optisch günstiges Feld erzielt, welches besonders kräftig ist. Der untere Polschuh kann dabei noch eine Verbreiterung der Bohrung aufweisen, die sich gleichfalls optisch günstig auswirkt.

In der Zeichnung ist die Erfindung an zwei Ausführungsbeispielen schematisch näher erläutert, und zwar zeigt die

Abb. 1 einen Horizontalschnitt durch eine magnetische Linse für Elektronenmikroskope mit drei Jochbögen, die

Abb. 2 einen Horizontalschnitt durch eine magne-Magnetische Linse
für Elektronenmikroskope

Anmelder:

Dr. Heinrich. Herbst,

Jena, Magnus-Poser-Str. 9

Dr. Heinrich Herbst, Jena,
ist als Erfinder genannt worden

tische Linse für Elektronenmikroskope mit vier Jochbögen, die

Abb. 3 einen Vertikalschnitt durch die Vorrichtung nach Abb. 2 und

Abb. 4 einen Schnitt durch zwei Polschuhe.
In der Abb. 1 stellen die Teile 1, 2, 3 drei unter einen Winkel von je 120° angeordnete Jochbögen mit den drei Erregerspulen 4, 5, 6 dar, die die durchbohrten Polschuhe 7 mit der Durchbohrung 8 tragen. Der gestrichelt angedeutete Teil 9 stellt eine vakuumdichte Ummantelung der Polschuhe aus nichtmagnetischem Material dar, die im Bedarfsfall mit einer Einführöffnung für das Objekt versehen sein kann. Die Erregerspulen liegen dabei außerhalb der Ummantelung leicht zugänglich, so daß eine gute Kühlung erzielt wird.

Die Abb. 2 und 3 stellen eine magnetische Linse für Elektronenmikroskope dar mit vier Jochbögen ΙΟ, 11, 12, 13, die unter einem rechten Winkel zueinander angeordnet sind und die vier Erregerspulen 14,15,16, 17 tragen. Die Teile IS und 19 stellen die beiden auswechselbaren Polschuhe, vorzugsweise aus Weicheisen, dar, die durch einen Ring 20 aus nichtmagnetischem Material, z. B. aus Messing oder noch besser aus einer aushärtbaren Leichtmetallegierung, insbesondere Aluminiumlegierung, vakuumdicht verbunden bzw. ummantelt sind und die von den vier Jochbögen getragen werden. In der Bohrung 21 und 22 verlaufen die abbildenden Elektronenstrahlen. Dadurch, daß vier Erregerspulen vorhanden sind, braucht die einzelne Erregerspule nicht so hoch belastet zu werden, als wenn nur eine oder zwei Erregerspulen vorhanden sind, d. h., die Strömwärme in jeder Spule ist geringer. Bei Anwendung von drei, vier, fünf, sechs oder mehr Jochbögen verteilt sich der Magnetfluß bedeutend gleichmäßiger über die beiden durchbohrten Polschuhe.

". "■ ;. 709 588/221

Die Abb. 4 stellt die Polschuhe 23 und 24 einer magnetischen Jochlinse eines Elektronenmikroskops schematisch dar, die an ihren Polen mit einem kegelförmigen oder sphärischen Ausschliff 25 und 26 versehen sind. Die Kegelflächen verlaufen, im Mittelpunkt betrachtet, dabei z. B. unter einem Winkel von 90°. Der Polschuh23 weist z.B. eine Bohrung27 von etwa 6 mm Durchmesser auf, die sich nach den Polen zu an der Stelle 28 auf etwa 2 mm verjüngt und dann wieder z. B. kegelförmig oder sphärisch auf 6 mm verbreitert. Der untere Polschuh 24 hat gleichfalls eine Bohrung 29 von etwa 6 mm, die sich nach den Polen zu an der Stelle 30 auf etwa 2 mm verjüngt und alsdann gleichfalls kegelförmig oder sphärisch auf z. B. 6 mm erweitert. Die Bohrung 29 des unteren Polschuhes erweitert sich dann nach unten zu einer Bohrung 31 von etwa 10 mm lichter Weite. Durch die vorgesehenen Kegelfiächen 25 und 26 wird erreicht, daß der Magnetfluß einen günstigeren Austritt erhält und das Feld sich optisch auch besser verhält, als wenn es nur aus einer Spitze oder rechtwinkligen Bohrung, wie das bisher üblich war, austritt.

Claims (8)

Patentansprüche: a5

1. Magnetische Linse für Elektronenmikroskope mit von Jochbögen getragenen durchbohrten Polschuhen, dadurch gekennzeichnet, daß drei oder mehr mit Erregerspulen versehene Jochbögen, die radial gleichmäßig verteilt sind, die beiden durchbohrten sternförmigen Polschuhe tragen.

2. Magnetische Linse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die von den Jochbögen getragenen Polschuhe durch ein nichtmagnetisches Material vakuumdicht miteinander verbunden oder von diesem umschlossen sind, welches vorzugsweise mit einer Einführöffnung für das Objekt versehen ist.

3. Magnetische Linse nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Erregerspulen außerhalb der vakuumdichten Verbindung oder Ummantelung der Polschuhe liegen.

4. Magnetische Linse, insbesondere nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ihre durchbohrten Polschuhe an den Polen mit einem kegelförmigen Ausschliff versehen sind.

5. Magnetische Linse nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Kegelfiächen, im Mittelschnitt betrachtet, unter einem Winkel von 90° verlaufen.

6. Magnetische Linse nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Bohrung der Polsehuhe, im Mittelschnitt betrachtet, sich bis zu eineni Minimum nach den Polen zu, vorzugsweise kontinuierlich, verjüngt und sich dann wieder verbreitert.

7. Magnetische Linse nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Verbreiterung kegelförmig oder sphärisch gekrümmt ist.

8. Magnetische Linse nach Anspruch 4, 5,6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, daß der untere Polschuh am unteren Ende eine Bohrung aufweist, die im Durchmesser größer ist als die Bohrung des oberen Polschuhes.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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