DE1204350B - Elektronenmikroskop - Google Patents

Description

BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLAND

DEUTSCHES

PATENTAMT

AUSLEGESCHRIFT

Int. α.·.

Hölj

Deutsche Kl.: 21g-37/01

Nummer: 1204 350

Aktenzeichen: N19846 VIII c/21 g

Anmeldetag: 5. April 1961

Auslegetag: 4. November 1965

Die Erfindung bezieht sich auf ein Elektronenmikroskop, bei dem außer dem abbildenden Elektronenstrahl ein zusätzliches Strahlerzeugungssystem vorgesehen ist, dessen Strahlen die Fokussierungseinrichtung des Mikroskops entgegen der Richtung des abbildenden Elektronenstrahls durchläuft.

Es ist bereits bekannt, mehrere Elektronenstrahlerzeugungssysteme bei einem Elektronenstrahlmikroskop vorzusehen. So zeigt beispielsweise die USA.-Patentschrift 2928943 in Fig. 7 drei jeweils um90° gegeneinander versetzte Elektronenstrahlerzeugungssysteme. Im Schnittpunkt der erzeugten Elektronenstrahlen ist das Präparat vorgesehen. Jeder Elektronenstrahl hat seine eigene Fokussiereinrichtung. Diese verschiedenen Elektronenstrahlen arbeiten alle gleichzeitig auf die Probe und dienen in erster Linie dazu, um die Probe von verschiedenen Seiten zu beleuchten.

Die deutsche Patentschrift 692 336 zeigt ein Elektronenmikroskop, bei dem der von der Probe reflektierte Elektronenstrahl das gleiche Objektiv durchsetzt. Die Elektronenquelle ist seitlich der Mikroskopachse angeordnet. Der Elektronenstrahl wird durch ein Ablenksystem in die Mikroskopachse abgelenkt, der Strahl der reflektierten Elektronen wird durch diesen Refraktorblock in die entgegengesetzte Richtung abgelenkt. Bei diesem Elektronenmikroskop ist daher nur eine Elektronenquelle vorgesehen.

Auch bei der deutschen Patentschrift 761 663 ist lediglich ein Elektronenstrahlerzeugungssystem vorgesehen. Nachdem dieser Elektronenstrahl durch das Objekt hindurchgetreten ist, tritt er durch eine zentrale Öffnung in einem Leuchtschirm hindurch und trifft dann auf einen elektronenoptischen Spiegel, der den Strahl wieder längs seiner Achse auf den Leuchtschirm zurückwirft.

Durch die schweizerische Patentschrift 233 972 ist auch bekanntgeworden, bei einem Elektronenmikroskop mit nur einer Elektronenquelle durch Einschalten von verschiedenen Blenden in den Strahlengang wahlweise einen stark gebündelten Strahl oder einen schwach gebündelten Strahl zu erzeugen.

Die deutsche Patentschrift 748 680 zeigt schließlich ein Elektronenmikroskop, bei dem außer dem abbildenden Elektronenstrahl ein zusätzliches Strahlerzeugungssystem vorgesehen ist, dessen Strahlen die Fokussiereinrichtung des Mikroskops entgegen der Richtung des abbildenden Elektronensrahls durchläuft. Dieses zusätzliche Strahlerzeugungssystem erzeugt jedoch einen Ionenstrahl, jedoch nicht einen zweiten Elektronenstrahl. Bei dieser Anordnung dient der Ionenstrahl, um bestimmte, die Substanz Elektronenmikroskop

Anmelder:

Hilger & Watts Limited, London

Vertreter:

Dipl.-Phys. R. Kohler, Patentanwalt,

Stuttgart, Hohentwielstr. 28

Als Erfinder benannt:

William Charles Nixon, Fen Couseway,

Cambridge (Großbritannien)

Beanspruchte Priorität:

Großbritannien vom 7. April 1960 (12 361)

zerstörende Eingriffe oder andere Veränderungen in dem Präparat vorzunehmen. Dieser Ionenstrahl ersetzt eine dünne Drahtsonde oder Glassonde, die sonst üblicherweise für derartige Eingriffe benutzt wird. Elektronenstrahlen werden von magnetischen Linsen sehr viel stärker abgelenkt als Ionenstrahlen, zu einer einigermaßen brauchbaren Beeinflussung von Ionen sind starke elektrostatische Felder erforderlich. Es ist deshalb außerordentlich schwierig, einen Ionenstrahl und einen Elektronenstrahl genau zu fokussieren, wenn die beiden Strahlen durch das gleiche optische System hindurchgehen. Dieses bekannte Elektronenmikroskop ist daher äußerst schwierig einzustellen und kann daher nur von ganz besonders geschulten Kräften bedient werden. Mit diesem Mikroskop können außerdem diejenigen Aufgaben nicht gelöst werden, bei denen es nicht auf die Zerstörung eines bestimmten Punktes des Objektes

+0 ankam, sondern auf eine zerstörungsfreie Untersuchung eines bestimmten Punktes.

Die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe besteht also darin, ein Elektronenmikroskop zu entwickeln, das leicht bedient werden kann und bei dem ein Punkt eines durch einen Elektronenstrahl abgebildeten Objektausschnittes zerstörungsfrei näher untersucht werden kann.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß das zusätzliche Strahlerzeugungssystem ebenfalls ein Elektronenstrahlerzeugungssystem ist, dessen Elektronen auf dem Objekt in einem Punkt fokussiert sind, der einen Ausschnitt des durch den

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abbildenden Elektronenstrahl dargestellten Bildes ist. Fig. 1 zeigt die Umrisse eines Elektronenmikro-

Der besondere Vorteil liegt darin, daß der erste Elek- skops. Dieses Mikroskop enthält ein evakuierbares

tronenstrahl, im folgenden »Abbildungsstrahl« ge- äußeres Gehäuse 15, an dessen oberem Ende eine in

nannt, dazu dienen kann, diejenige Stelle des Ob- ihrer Gesamtheit mit 16 bezeichnete Elektronen-

jektes auszuwählen und genau' einzustellen, die 5 quelle angeordnet ist, die einen Heizfaden 17 auf-

durch einen anderen Elektronenstrahl genau analy- weist, der von einem eine kleine öffnung 19 in seiner

siert werden soll, sei es dadurch, daß diese Stelle Achse aufweisenden Zylinder 18 umgeben ist. In

sehr viel stärker vergrößert werden soll oder da- Achsrichtung hierzu ist ein Zylinder 20 angeordnet,

durch, daß eine der üblichen elektronenmikro- der eine kleine Öffnung 21 aufweist, durch den der

skopischen Untersuchungsmethoden auf diese eine io durch den Heizfaden 17 erzeugte Elektronenstrahl

Stelle angewandt werden soll. Ein weiterer Vorteil hindurchtritt und längs der Achse des Gehäuses 15

liegt darin, daß der durch die zweite Elektronen- fortschreitet.

quelle erzeugte Elektronenstrahl, der im folgenden In dem Gehäuse sind mehrere fokussierende EIe- »Analysenstrahl« genannt wird, in vielen Fällen mente angeordnet, die in dem dargestellten Beispiel bereits schon dann optimal auf das Objekt ein- 15 aus Elektromagneten bestehen, die von magnetischen gestellt ist, wenn der Abbildungsstrahl durch das Abschirmungen 28 umgeben sind, die am inneren gleiche optische System optimal eingestellt ist, oder Umfang Spalte aufweisen, die als Polschuhe zur Erdann nur noch geringe Korrekturen erforderlich zeugung eines starken magnetischen Feldes dienen, sind. Da sowohl der Abbildungsstrahl als auch der Das erste Element 22 kann als Kondensorlinse be-Analysenstrahl Elektronenstrahlen sind, so werden 20 trachtet werden und auf dieses folgt eine Blendensie durch das optische System in gleicher Weise be- platte 23, die als Kondensorblende dient und einen einflußt. Dadurch wird das Einstellen des Mikro- intensiven Elektronenstrahl auf eine Probe fallen skops sehr einfach. Wegen des kleinen Öffnungs- läßt, die auf einem Träger 24 angeordnet ist, der von winkeis der in Elektronenmikroskopen verwendeten einer geeigneten Objektmikrometervorrichtung ge-Bildlinsen und weil die bündelnde Wirkung un- 25 halten ist. Diese ist schematisch als Schlitten 25 darabhängig von der Richtung des Elektronenstrahles gestellt und erlaubt, die Probe in die Achse der Anist, hat der Analysenstrahl eine verhältnismäßig Ordnung ohne wesentlichen Vakuumverlust innerhalb große Schärfentiefe in der Objektebene, so daß die des Gehäuses 15 einzubringen. Die Vorrichtung 25 zweite Elektronenquelle nicht genau in der Bild- ist in bekannter Art in zwei Richtungen bewegbar, ebene des Abbildungsstrahles angeordnet sein muß, 30 so daß für die Prüfung ein beliebiger Abschnitt der die beispielsweise durch einen Fluoreszenzschirm Probe ausgewählt werden kann. Um die Probe ohne gebildet sein kann. Diese Elektronenquelle des Vakuumverlust einsetzen zu können, kann auch eine Analysenstrahles kann in einem kleinen Abstand zu geeignete Schleuse vorgesehen sein; selbstverständbeiden Seiten dieser Abbildungsebene des Ab- lieh weist jedoch die Anordnung in der üblichen bildungsstrahles liegen, dabei kann der Fluoreszenz- 35 Weise eine Vakuumpumpe auf, die das notwendige schirm in seiner Mitte eine kleine Aussparung auf- Vakuum innerhalb der Anordnung aufrechterhält, weisen, damit der Analysenstrahl von einer hinter Bei dieser Anordnung wird die Probe durch einen dem Schirm liegenden Elektronenquelle in das op- durch den Kondensor 22 auf die Probe gebündelten tische System eintreten kann, das einerseits als Ob- Elektronenstrahl stark beleuchtet,
jektivlinse und Projektorlinse des Abbildungsstrahles 40 Das Gerät enthält außerdem weitere fokussierende dient und außerdem dazu, den entgegengerichtet Elemente, nämlich eine Objektivlinse 26 und eine verlaufenden Analysenstrahl auf einen Punkt der Projektorlinse 27, die wieder aus Elektromagneten Objektivebene scharf zu bündeln. bestehen, die von geeigneten Abschirmungen 29 und

Mit Hilfe des Analysenstrahles lassen sich ver- 30 umgeben sind und in bekannter Weise so beschiedene Untersuchungsverfahren durchführen, die 45 messen sind, daß sie auf einem Fluoreszenzschirm eine lokale Prüfung oder Analyse einer bestimmten 31 ein vergrößertes Bild der durchleuchteten Fläche Stelle aus einem Teil der Probe erlauben, der mit der auf dem Objektträger 24 angeordneten Probe erHilfe des Abbildungsstrahles vergrößert auf einem zeugen. Dieser Bildschirm kann durch ein Fenster Bildschirm oder auf einer photographischen Auf- 32 in einem geeigneten Gehäuse am unteren Ende nähme erscheint. Diese Vorrichtungen können An- 50 des äußeren Gehäuses 15 betrachtet werden. Der Zeigevorrichtungen einschließen, die auf die Reak- Schirm 31 weist eine zentrale Aussparung 33 auf und tion ansprechen, die durch den Analysenstrahl auf kann in die mit gestrichelten Linien bei 34 eindem Objekt ausgelöst wird. gezeichnete Ruhestellung aus dem Strahlengang her-

F i g. 1 zeigt die Umrisse der zum Verständnis not- ausgeschwenkt werden, wenn photographische Aufwendigen Teile eines Elektronenmikroskops im 55 nahmen gemacht werden sollen. Zu diesem Zweck Schnitt; kann, wie schematisch dargestellt ist, ein photo-

Fig. 2 zeigt ein Schaltschema des Elektronen- graphisch empfindliches Element 35 auf einem ge-

mikroskops; eigneten Schlitten oder anderen ähnlichen Träger 36

Fig. 3 zeigt eine andere Ausführungsform der An- angeordnet sein, der von außerhalb des Gerätes be-

ordnung der zweiten Elektronenquelle zur Ver- 60 tätigbar ist.

Wendung bei Mikroskopen, die eine andere Vorrats- Mit Ausnahme der Öffnung 33 ist die bis jetzt be-

kammer für photographische Platten aufweisen; die schriebene Anordnung bereits bekannt. Die Kon-

Fig. 4 bis 9 zeigen schematisch die verschiedenen densorlinse22 dient zur Ausleuchtung der Probe

Verfahren zur Prüfung von durchleuchteten Proben auf dem Träger 24, wogegen die Linsen 26 und 27

mit Hilfe des Analysenstrahles, und die 65 als Bildlinsen betrachtet werden können, die ein

Fig. 10 bis 13 erläutern schematisch Methoden, stark vergrößertes Bild der ausgeleuchteten Fläche mit denen die Probe mit Hilfe von Reflexion geprüft der Probe mit HiKe des Bildelektronenstrahles erwird, zeugen. Die Wiedergabe dieses Bildes der Probe ist

auf dem Fluoreszenzschirm 31 sichtbar oder kann bei Bedarf durch die Einrichtung 35, 36 photographiert werden.

Gemäß der vorliegenden Erfindung ist eine zweite Elektronenquelle 38 auf der entgegengesetzten Seite des Fluoreszenzschirmes 31 vorgesehen. Diese Elektronenquelle ist in der gleichen Weise wie die Elektronenquelle 16 angeordnet und arbeitet ebenso. Die Elektronenquelle 38 erzeugt einen Elektronenstrahl

strahl erzeugt, so daß also beide Elektronenquellen eine hohe negative Spannung erhalten. Abgesehen von der Einrichtung einer zweiten Elektronenquelle ist das Mikroskop in bekannter Weise aufgebaut.

Fig. 3 erläutert eine Abwandlung in der Anordnung der zweiten Elektronenquelle 38, die dann geeignet ist, wenn z. B. mehrere photographische Platten 35 übereinander in einer Haltevorrichtung 36 in der Nähe des Bildfeldes gestapelt sind. In

(den Analysenstrahl), der in der dem Bildstrahl aus io diesem Fall kann die zweite Elektronenquelle 38 der Quelle 16 entgegengerichteten Richtung fort- seitlich angeordnet sein, so daß ihre Achse, wie geschreitet. Der Analysenstrahl ist durch die Wirkung zeichnet, schräg zu der Hauptachse verläuft, und eine der Linsen 26 und 27 gebündelt und so gerichtet, daß Ablenkeinrichtung 39 vorgesehen sein. Ein Fluoreser auf einen bestimmten kleinen Ausschnitt des Be- zenzschirm 31 ist in der gleichen Lage wie in F i g. 1 reiches der auf dem Träger 24 angeordneten Probe 15 angeordnet und die Ablenkeinrichtung 39 ist schwenkfällt, der geprüft wird und auf dem Schirm 31 sieht- bar oberhalb des Schirmes angeordnet, so daß sie bar ist. bei der normalen mikroskopischen Betrachtung der

Selbstverständlich kann der Halter des Objekt- Probe aus der Bahn des Bildstrahles herausträgers durch Feintriebe in zwei rechtwinklig zu- geschwenkt werden kann. Der Fluoreszenzschirm 31 einander verlauf enden Richtungen eingestellt werden, ao kann durch einen von außen betätigbaren Hebel oder so daß bestimmte Bereiche der Probe auf dem Bild- aber unter Verwendung eines Elektromagneten verschirm 31 vergrößert erscheinen, wenn er in der in schwenkt werden, der für die Analyse eingeschaltet den Zeichnungen dargestellten Lage ist. und für die normale Betrachtung abgeschaltet wird.

Durch weiteres Einstellen der Probe kann irgend- Wenn der Analysenstrahl verwendet wird, wird

ein besonderer Ausschnitt dieses Bereiches über die 25 die Ablenkeinrichtung 39 in die gezeichnete Arbeitsöffnung 33 des Fluoreszenzschirmes gebracht werden, stellung geschwenkt, so daß der Analysenstrahl in so daß dann dieser besondere Ausschnitt der Probe umgekehrter Richtung entlang der Achse des Mikroim Bereich des feingebündelten Analysenstrahles ist, skops verläuft. In diesem Fall kann der Fluoresder durch die zweite Elektronenquelle 38 erzeugt zenzschirm geeignet markiert werden oder sein, um wird. Die Reaktion der Probe auf diesen Elektronen- 30 die Einstellung des gewünschten Ausschnittes zu erstrahl kann dann durch irgendeine geeignete Anzeige- leichtern, der durch den Analysenstrahl aus dem oder Meßvorrichtung angezeigt werden. Strahlerzeugungssystem 38 geprüft werden soll.

Weiter unten werden verschiedene Verfahren der Die Prüfung eines Ausschnittes der Probe mit

Mikroanalyse beschrieben. Es wird jedoch zunächst Hilfe des von einer zweiten Elektronenquelle 38 darauf hingewiesen, daß das Vorbereiten des Gerätes 35 emittierten Analysenstrahles kann je nach der Probe für die Prüfung einer Probe in der bekannten Weise mit Hilfe einer Durchstrahlmethode oder einer Reerfolgt, während der Bildschirm 31 beobachtet wird. flexionsmethode erfolgen, wobei verschiedene Systeme Die verschiedenen Korrektionen, das Zentrieren je nach der besonderen Analysenmethode verwendet u. dgl. der Linsen wird während der Betrachtung des werden können, die für die Durchführung der UnterBildes auf dem Bildschirm durchgefühlt, so daß die 40 suchung bevorzugt wird oder geeignet ist.
bestmöglichste Reproduktion der Probe gewährleistet Die F i g. 4 und 5 zeigen Vorrichtungen, die für

ist. Wenn die optimalen Bedingungen gefunden sind, die charakteristischen Röntgenstrahlen empfänglich so sind damit in vielen Fällen auch die optimalen sind, die durch die verschiedenen Elemente in dem Bedingungen für den Analysenstrahl aus der zweiten zu prüfenden Ausschnitt der Probe emittiert werden, Elektronenquelle 38 gefunden. Die maximale Inten- 45 wenn der Ausschnitt mit Elektronen bombardiert sität des Analysenstrahles kann durch Beobachten wird. Die emittierten Röntgenstrahlen werden in der eines Anzeigegerätes 40 eingestellt werden, das in bekannten Weise ermittelt und geben exakt die Art der Nähe der Probe angeordnet ist. Der Bildstrahl und Menge jedes vorhandenen Elementes an. In aus der Elektronenquelle 16 ist solange abgeschaltet. allen F i g. 4 bis 9 ist die Objektivlinse 26 schematisch Manchmal ist es möglich, dadurch zu prüfen, ob der 50 dargestellt und die Bahn des Bildstrahles durch durch den Analysenstrahl analysierte Bereich mit Pfeile / angedeutet, wogegen die Bahn des Analysen-

dem zu prüfenden Bereich zusammenfällt, daß der Zuwachs der Verschmutzung der Probe an dem Punkt beachtet wird, an dem der Elektronenstrahl auf die Probe auftrifft.

In einigen Fällen können beide Elektronenstrahlen, nämlich der aus der Elektronenquelle 16 und der aus der zweiten Elektronenquelle 38, gleichzeitig arbeiten. Wenn aber eine Wechselwirkung zwischen

Strahles durch Pfeile y4 eingezeichnet ist. In keinem Fall müssen die beiden Strahlen gleichzeitig angewendet werden, der Bildstrahl dient hauptsächlich 55 zur Auswahl eines bestimmten Probenteiles für die Prüfung eines kleinen Ausschnittes aus ihm mit Hilfe des Analysenstrahles A.

Fig. 4 zeigt, daß die von der Probe 24 ausgehenden Röntgenstrahlen durch einen gebogenen Kristall-

den Strahlen eintritt oder wenn der Hauptstrahl aus 60 reflektor 41 auf eine Anzeigeröhre 42 (Zähler) reflekder Elektronenquelle 16 eine Untergrundstrahlung tiert werden, die in bekannter Weise mit einem Verstärker und einer Zähl- oder Anzeigevorrichtung verbunden ist. Fig. 4 erläutert eine spektrographi-

sche Röntengenstrahl-Dispersionsanlyse, deren spe-

auf der übrigen Probe erzeugt, kann der Analysenstrahl allein verwendet werden oder aber können die beiden Elektronenstrahlen in rascher Reihenfolge

hintereinander intermittierend angewendet werden. 65 zielle Methoden bekannt sind.
Fig. 2 zeigt die Verbindung einer Hochspannungs- Fig. 5 erläutert eine andere Anzeigevorrichtung,

bei der die Anzeige- oder Zählvorrichtung 42 auf die von der Probe unter Wirkung des Analysenstrahles

quelle P mit der Elektronenquelle 16 und auch mit der zweiten Elektronenquelle 38, die den Analysen-

emittierten Röntgenstrahlen unmittelbar anspricht, wobei man eine spektrographische Röntgenstrahlanalyse ohne Dispersion erhält. Bei diesen Anordnungen spricht die Anzeigevorrichtung auf die Röntgenstrahlemission der Probe an und nicht auf die Elektronenstrahlen / oder A.

Fig. 6 und 7 erläutern Methoden, bei denen eine sichtbare, ultraviolette oder infrarote Strahlung verwendet wird, die von einigen Proben emittiert wird, wenn diese der Wirkung des Analysenstrahles A unterworfen werden. In F i g. 6 ist ein Prisma oder eine andere entsprechende Beugungseinrichtung 44 in der Bahn der emittierten Strahlung angeordnet und eine die Strahlung weiterleitende Vorrichtung 45 führt zu einem Photoelektronenvervielfacher, so daß die Wellenlänge und die Größe der von der Probe 24 emittierten Strahlung bestimmt werden kann. Ähnliche Ergebnisse lassen sich durch die in Fig. 7 dargestellte Anordnung erzielen, bei der mehrere Lichtfilter, von denen einer bei 46 bezeichnet ist, ao vorgesehen sind. Die Strahlung wird durch die Vorrichtung 45 zu dem Photoelektronenvervielfacher geführt.

Fig. 8 erläutert die Prüfung einer kristallinen Probe durch Beugung der Elektronen des Analysen- as Strahles, wodurch man ein Beugungsbild erhält, das auf einer geeignet angeordneten photographischen Platte 47 festgehalten werden kann. Dieses Bild kann zur Bestimmung von Menge, Art und Gattung des Materials ausgewertet werden, das in dem kleinen gewählten Ausschnitt der Probe angeordnet ist, die dem Analysenstrahl ausgesetzt wurde.

Auch der Energieverlust der Elektronen in der Probe kann für eine Bestimmung ausgenutzt werden. Hierfür dient die in F i g. 9 dargestellte Vorrichtung, worin 48 eine magnetische Einrichtung ist, die ein Energieverlustspektrum (dargestellt bei S) erzeugt, das für den kleinen, ausgewählten Ausschnitt der Probe charakteristisch ist, die unter Wirkung des Analysenstrahles steht. Andere Analysenverfahren, beispielsweise auf Sekundärelektronenemission oder der Emission von Feldelektronen basierende Untersuchungsmethoden können ebenfalls verwendet werden.

Die F i g. 10 bis 13 erläutern Verfahren der Elektronenmikroskopie, bei denen nicht eine dünne Probe durchstrahlt wird. F i g. 10 erläutert ein Reflexionsmikroskopieverfahren, bei dem die Oberfläche einer festen Probe schräg zu der Achse angeordnet ist und diese den Bildstrahl quer zur der Achse empfängt. Der Analysenstrahl A trifft auf einen bestimmten Ausschnitt der Probenoberfläche und wird auf einem Fluoreszenzschirm sichtbar gemacht.

Fig. 11 erläutert die Verwendung von Spiegelfeldmethoden, wobei eine Ablenkeinrichtung 50 den Bildstrahl auf die Oberfläche der Probe 49 umlenkt und dann diesen in die Längsachse des Mikroskops dreht. In diesem Fall ist der Analysenstrahl A nicht gezeichnet, da er nicht gleichzeitig mit dem Bildstrahl verwendet werden kann. Denn die Ablenkeinrichtung muß umgekehrt werden, wenn die Analyse einer bestimmten Hache durch den Analysenstrahl durchgeführt werden soll.

In einigen Fällen kann die Oberfläche einer Probe durch die Emission thermischer Elektronen aus der Oberfläche untersucht werden, wenn diese erwärmt wird (Fig. 12). Eine solche Emission bildet den Bildstrahl/ und Ausschnitte der Probenfläche können mit dem Analysenstrahl A untersucht werden. In anderen Fällen kann die Emission von Elektronen aus der Oberfläche der Probe durch andere Verfahren angeregt werden. Fig. 13 zeigt eine durch Ionen angeregte Emission, wobei ein Ionenstrahl B gegen die Probe 49 gerichtet ist, deren Oberfläche Elektronen emittiert, die den Bildstrahl erzeugen. Ein Teil des Bildes kann durch den Analysenstrahl A näher untersucht werden. In der Anordnung nach F i g. 12 kann die thermische Elektronen emittierende Oberfläche senkrecht zu der Mikroskopachse" angeordnet sein, wogegen bei den Anordnungen nach den Fig. 10,11 und 13 die Oberfläche schräg zu der Achse angeordnet ist. Das Verhalten der Probe bei den Anordnungen nach einer der Fig. 10 bis 13 kann durch eine oder mehrere der unter Bezugnahme auf die Fig. 4 bis 9 beschriebenen Methoden bestimmt oder abgeschätzt werden.

Claims (13)

Patentansprüche:

1. Elektronenmikroskop, bei dem außer dem abbildenden Elektronenstrahl ein zusätzliches Strahlerzeugungssystem vorgesehen ist, dessen Strahlen die Fokussierungseinrichtung des Mikroskops entgegen der Richtung des abbildenden Elektronenstrahles durchläuft, dadurch gekennzeichnet, daß das zusätzliche Strahlerzeugungssystem ebenfalls ein Elektronenstrahlerzeugungssystem ist, dessen Elektronen auf dem Objekt in einem Punkt fokussiert sind, der einen Ausschnitt des durch den abbildenden Elektronenstrahl dargestellten Bildes ist.

2. Elektronenmikroskop nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die zweite Elektronenquelle (38) in der Achse des Mikroskops angeordnet ist (F i g. 1).

3. Elektronenmikroskop nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die zweite Elektronenquelle (38) seitlich der Mikroskopachse angeordnet ist und daß der erzeugte Elektronenstrahl mittels einer Ablenkeinrichtung (39) in die Mikroskopachse gelenkt ist (Fig. 3).

4. Elektronenmikroskop nach Anspruch 1, 2 oder 3, bei dem ein Fluoreszenzschirm zur Betrachtung des vergrößerten Bildes eines Teiles der Probe vorgesehen ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Schirm (31) zumindest bei Nichtgebrauch außerhalb des Strahlenganges des zweiten, zur Analyse des Ausschnittes aus dem abgebildeten Probenabschnitt dienenden Elektronenstrahles angeordnet ist.

5. Elektronenmikroskop nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Fluoreszenzschirm eine zentrale Aussparung (33) aufweist, durch die der zweite Elektronenstrahl hindurchtritt.

6. Elektronenmikroskop nach Anspruch 3 und 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Fluoreszenzschirm an einem Punkt markiert ist, der der Mikroskopachse entspricht.

7. Elektronenmikroskop nach einem der Ansprüche 4 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Fluoreszenzschirm (31) aus der Bahn des zweiten Strahles herausbewegbar ist.

8. Elektronenmikroskop nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß Vorrichtungen zur Anzeige

oder Registrierung von durch den zweiten Elektronenstrahl verursachten Elektronenstrahlen, Ionenstrahlen oder sekundär emittierten Elektronen vorgesehen sind.

9. Elektronenmikroskop nach einem der vorhergehenden Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß der abbildende Strahl durch thermische Elektronenemission der Probe gebildet ist.

10. Elektronenmikroskop nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß Vorrichtungen zur spektrographischen Anzeige und/oder Registrierung der durch den zweiten Elektronenstrahl aus der Probe emittierten Röntgenstrahlen mit oder ohne Dispersionsanalyse vorgesehen sind.

11. Elektronenmikroskop nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß eine Beugungsvorrichtung und ein Photoelektronenvervielfacher oder ein Lichtfilter in Verbindung mit einem Photoelektronenvervielfacher vorgesehen sind, wenn eine Licht-

IO

emission in dem sichtbaren, ultravioletten oder infraroten Gebiet des Spektrums unter Wirkung des zweiten Elektronenstrahles hervorgerufen wird.

12. Elektronenmikroskop nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß bei Verwendung einer kristallinen Probe eine Vorrichtung zur Bestimmung und/ oder Aufzeichnung desDebye-Sherrer-Diagramms vorgesehen ist.

13. Elektronenmikroskop nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß eine Vorrichtung zur Anzeige und/ oder Aufzeichnung des Energieverlust-Spektrums der Elektronen aufweist, das dem Probenmaterial charakteristisch ist.

In Betracht gezogene Druckschriften:
Deutsche Patentschriften Nr. 692336, 748 680,
761663, 893 104;
USA.-Patentschrift Nr. 2928 943.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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