DE3030930A1

DE3030930A1 - Korpuskularstrahlgeraet mit bildverstaerker

Info

Publication number: DE3030930A1
Application number: DE19803030930
Authority: DE
Inventors: Ernst Dr. 7923 Königsbronn Gütter; Manfred Dr. 7080 Aalen Menzel
Original assignee: Carl Zeiss SMT GmbH; Carl Zeiss AG
Current assignee: Carl Zeiss SMT GmbH; Carl Zeiss AG
Priority date: 1980-08-16
Filing date: 1980-08-16
Publication date: 1982-03-11
Also published as: JPS5755047A; NL8103519A

Description

Korpuskularstrahlgerät mit Bildverstärker
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Bildbetrachtung in korpuskularstrahloptischen Geräten. Zu den korpuskularstrahWoptischen Geräten gehören bekanntlich ELektronen und Ionenmikroskope.
Bei korpuskularstrahLoDptischen Geräten besteht insbesondere bei biomedizinischen Präparaten oft die Notwendigkeit, beim Absuchen des Objektes nach interessanten Stellen, die Strahlungsbelastung möglichst klein zu halten.
Aufgrund der geringen Lichtausbeute der bekannten Leuchtstoffe entsteht dann durch die zum Absuchen des Objektes verringerte Intensitat des Korpuskularstrahles ein Bild geringer Helligkeit, auf dem Objektdetails nicht mehr ausreichend erkennbar sind. Mit Hitfe bildverstärkender Mittet ist es jedoch möglich, die Bildhelligkeit genügend weit anzuheben.
Es ist bekannt, für diesen Zweck das Leuchtschirmbild mit einer Fernsehkamera (z.B. Superorthikon)aufzunehmen und über ein Sichtgerät wiederzugeben. In der DE-AS 14 39 277 befindet sich für diesen Zweck die Fluoresienzschicht des Endbildleuchtschirmes auf der Lichteintrittsf-Läche einer Faseroptik, deren Lichtaustrittsfläche die Photoleitfähigkeitsschi-cht einer Fernsehaufnahmeröhre trägt. In diesem Falle ist mindestens noch die Lichteintrittsfläche der Faseroptik im Hochvakuum des Elektronenmikroskopes angeordnet.
Bei einer anderen, in der DE-PS 16 14 247 beschriebenen, Anordnung befindet sich hinter dem aus dem Strahlengang klappbaren Endbildleuchtschirm ebenfalls eine Faseroptik mit Leuchtschirm und Bildelektrode der Fernsehaufnahmeröhre.
In der GB-PS 14 25 181 ist ein Elektronenmikroskop beschrieben, bei dem der Endbildleuchtschirm eine zentrale öffnung hat. Die durch diese öffnung tretenden Korpuskularstrahlen treffen auf eine Faserplatte mit Leuchtschirm, an die eine Fernsehkamera angeschlossen ist.
Eine andere Möglichkeit besteht darin, den Endbildleuchtschirm direkt von oben aus der normalen Betrachtungsrichtung über einen-Bitdverstärker zu beobachten.
Alle diese Vorrichtungen haben den Nachteil, daß nur ein kleiner Teil des korpuskularstrahl optischen BiLdes beobachtet werden kann. Das ist inbesondere beim Suchen geeigneter Präparateausschnitte für photographische Aufnahmen störend.
Der vorliegenden Erfindung liegt nun die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zu schaffen, mit deren Hilfe ein großer Bildausschnitt eines korpuskularstrahl optischen Bildes mit gutem Kontrast beobachtet werden kann, während die Strahlungsbetastung des Objektes klein gehalten wird.
Erfindungsgemäß wird die gestellte Aufgabe dadurch gelöst, daß in den Korpuskularstrahlengang zwischen der letzten Abbildungslinse und dem Endbildleuchtschirm ein im Vakuum einschwenkbares System zur Erzeugung und Verstärkung eines außerhalb des Gerätes beobachtbaren korpuskularstrahloptischen Objektbildes angeordnet ist.
In einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung besteht das System aus einer Faseroptik, die auf der einen Seite mit einem Anschliff von ca. 45° zur Achse des Korpuskularstrahlgerätes versehen ist. Auf dieser Seite befindet sich ein Durchsichtleuchtschirm. Die andere Seite der Faseroptik hat vorzugsweise einen senkrechten Anschliff; an ihr wird ein geradsichtiger Bildverstärker angekoppelt. In diesem Fall wird das Ausgangsbild des Bildverstärkers durch ein separates Betrachtungsgerät beobachtet.
Bei einer anderen Ausgestaltung der Erfindung ist ebenfalls ein System einschwenkbar, daß aus einer Faserplatte mit Durchsichtleuchtschirm und einen geradsichtigen Bildverstärker besteht. Für die Beobachtung des Bildverstärkerausganges wird in diesem Falle das gleiche Betrachtungsgerät wie für die Beobachtung des Endbildleuchtschirmes verwendet. Mit Hilfe eines optischen Um-lenksystemes wird dabei erreicht, daß die Gegenstandsweite und die Richtung der optischen Achse des Betrachtungsgerätes für beide Beobachtungsarten gleich sind, so daß beim Wechsel der Beobachtungsart keine Veränderungen am Betrachtungsgerät notwendig sind.
Im folgenden wird die Erfindung anhand der Figuren 1 und 2 der beigefügten Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen Fig. 1 ein Ausführungsbeispiel,bei dem ein zusätzliches Betrachtungsgerät benutzt wird; Fig. 2 ein weiteres Ausführungsbei spiel, bei dem das gleiche Betrachtungsgerät wie zur normalen Endbildschirmbeobachtung benutzt wird.
In Fig. 1 ist mit 10 die schematisch dargestellte letzte Abbildungslinse eines Elektronenmikroskopes bezeichnet 11 ist der normale Endbildleuchtschirm und 12 die Filmebene für photographische Aufnahmen. Das Zentrum des Endbildes kann vom Auge 14 durch das Betrachtungsgerät 13 vergrößert beobachtet werden. In diesen bekannten Aufbau eines Elektronenmikroskopes ist erfindungsgemäß das System 15 in den Korpuskularstrahlengang einschwenkbar.
Es besteht aus einer Faserplatte 17 mit hoher Apertur, die in diesem Fatt auf der Eingangsseite einen schrägen Anschliff besitzt. Der Anschliff bildet vorzugsweise einen Winkel von 450 mit der Achse des Korpuskularstrahlenganges. Auf dieser Seite befindet sich ein hochauflösender Reflexdurchsichtleuchtschirm 16. Auf der anderen Seite der Faserplatte 17 ist ein Bildverstärker 18 angekopDelt dessen Ausgang 19 über das Betrachtungsgerät 13' vom Auge 14' beobachtet werden kann.
In einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung wird beim Einschwenken des beschriebenen Systemes in den Korpuskularstrahlengang ein Schalter betätigt, mit dem die Strahtleistung automatisch herabgesetzt wird.
Fig. 2 zeigt ein anderes Ausführungsbeispiel, bei dem das Betrachtungsgerät 13 sowohl für die Beobachtung des normalen Endbildleuchtschirmes als auch für das durch den Bildverstärker verstärkte Bild verwendet werden kann.
In diesem Fall besteht das in den Korpuskularstrahlengang einschwenkbare System außer aus der Faserplatte 17 mit dem Durchsichtleuchtschirm 16 und dem geradsichtigen Bildverstärker 18 zusätzlich aus den Umlenkspiegeln 21 und 22. Vorzugsweise wird die Anordnung der Umlenkspiegel 21 und 22 so gewählt, daß die Gegenstandsweite und die Richtung der optischen Achse des Betrachtungsgerätes 13 für die Beobachtung des Endbildleuchtschirmes 11 und des Bildverstärkerausganges 19 gleich sind. In diesem Fall ist beim Wechsel der Beobachtung von Endbildleuchtschirm auf Bildverstärkerausgang oder umgekehrt keine Veränderung am Betrachtungsgerät notwendig.

Claims

Patentansprüche Vorrichtung zur Bildbetrachtung in korpuskularstrahloptischen Geräten, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen der letzten Abbildungslinse und dem Endbildleuchtschirm ein im Vakuum einschwenkbares System zur Erzeugung und Verstärkung eines außerhalb des Gerätes beobachtbaren korpuslularstrahloptischen Objektbildes angeordnet ist.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das System aus einem Durchsichtleuchtschirm mit nachgeordnetem Bildverstärker besteht.
3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das System einen Durchsichtleuchtschirm enthält, der auf einem Ende einer Faserplatte angebracht ist, deren anderes Ende an einen Bildverstärker angekoppelt ist und daß hinter dem Bildschirm des Bildverstärkers ein optisches Betrachtungsgerät angeordnet ist.
4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Bildverstärker mit dem optischen Betrachtungsgerät uber ein lichtoptisches Umlenksystem, das mit dem System zusammen in den elektronenoptischen Strahlengang geschwenkt werden kann, derart verbunden ist, daß die Gegenstandsweite und die optische Achse des Betrachtungsgerätes unverändert bleiben, wenn das System einschließlich des lichtoptischen Umlenksystemes aus dem elektronenoptischen Strahlengang geschwenkt wird und der Endbildleuchtschirm mit dem optischen Betrachtungsgerät beobachtet wird.
5. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Durchsichtleuchtschirm geneigt zur optischen Achse des korpuskularstrahloptischen Gerätes angeordnet ist.
6. Vorrichtung nach Anspruch 3, gekennzeichnet durch eine Faseroptik mit einem schrägen, vorzugsweise unter 450 liegenden, Anschliff mit einem Durchsichtleuchtschirm und einem vorzugswei senkrechten Anschliff für die Ankopplung des Bildverstärkers.
7. Vorrichtung nach Anspruch 1 und einem oder mehreren der Ansprüche 2-6, dadurch gekennzeichnet, daß durch das Einschwenken des Systems in den KorpuskuLarstrahLengang ein Schalter betätigt wird, der die StrahlLeistung herabsetzt.