DE911529C

DE911529C - Verfahren zur Herstellung von Stereobildern mit Hilfe von Korpuskularstrahlapparaten

Info

Publication number: DE911529C
Application number: DES11109D
Authority: DE
Inventors: Dipl-Ing Dr-Ing Heinz Mueller
Original assignee: Siemens Corp
Current assignee: Siemens Corp
Priority date: 1941-08-06
Filing date: 1941-08-06
Publication date: 1954-05-17

Description

(WiGBl. S. 175)

AUSGEGEBEN AM 17. MAI 1954

S mop VIII c j 2ig

ist als Erfinder genannt worden

(Ges. v. 15. 7.51)

Für die Herstellung von Stereobildern in Korpuskularstrahlapparaten, beispielsweise Elektronenmikroskopen, sind schon verschiedene Einrichtungen vorgeschlagen worden. So ist es beispielsweise bekannt, das Objekt selbst, welches sich in einem drehbaren Hahnküken befindet, relativ zur feststehenden Strahlachse jeweils um den Stereowinkel zu verdrehen. Da in diesem Fall sich das Objekt genau in der Mitte des drehbaren Hahnes befinden muß, kann man mit dem Objekt hier nicht nahe genug an das Objektiv heran, um auch sehr starke Vergrößerungen zu erzielen. Es sind ferner schon besondere Objektiveinsätze vorgeschlagen worden, die durch ihnen zugeordnete Antriebe um den Stereowinkel gedreht werden können. Nach einem anderen Vorschlag sollen elektrische Strahlablenkungsvorrichtungen zum Abknicken des bestrahlenden Bündels in verschiedene Richtungen unter Verwendung eines besonderen Linsensatzes für jede Richtung verwendet werden, um bei feststehendem Objekt Stereoaufnahmen zu machen.

Erfindungsgemäß werden Stereobilder mit Hilfe eines Korpuskularstrahlapparates, insbesondere eines Elektronenmikroskops, dadurch hergestellt, daß die Richtung des bestrahlenden Bündels gegenüber dem feststehenden Objekt ohne Verwendung zusätzlicher elektrischer oder magnetischer Strahlablenkungsvorrichtungen um den Stereowinkel geändert wird. Zu diesem Zweck werden dem Strahlerzeuger Verstellvorrichtungen zugeordnet, die ihm zusammen mit dem gegebenenfalls vorhandenen Kondensor um das Objekt als Mittelpunkt zu ver-

stellen gestattet. Auf diese Weise ist es möglich, beispielsweise beim Elektronenmikroskop, Stereoaufnahmen zu machen, ohne daß wesentliche Veränderungen an dem für normale Aufnahmen eingerichteten Mikroskop vorgenommen werden müssen. Um die Verstellung der Strahlrichtung durchzuführen, kann man eine mit einer Skala versehene Druckschraube verwenden, die in an sich bekannter Weise mit einer gegenüberliegenden Gegenfeder zusammenarbeitet. Diese Druckschraube wird so angeordnet, daß sie den Strahlerzeuger um den Stereowinkel zu verstellen gestattet. Infolge der kleinen Bestrahlungsaperturen und der hohen Tiefenschärfe kann man dabei zwei Bilder mit verschiedener Blickrichtung auf die in der Tiefe gestaffelten Einzelheiten des Objektes erhalten. Dafür die Tiefenwahrnehmung schon sehr kleine Schwenkungswinkel ausreichen, kann bei Anwendung der Erfindung ein einziges normales Objektiv zur Ab-2D bildung verwendet werden. Der Verstellvorrichtung wird man gemäß der weiteren Erfindung Anschläge zuordnen, so daß es leicht möglich ist, nacheinander die beiden Stereoaufnahmen durch Kippen des Strahlerzeugungssystems von dem einen Anschlag as an den anderen Anschlag zu machen.

Die Fig. ι bis 4 zeigen schematisch eine Anwendungsform der Erfindung bei einem Elektronenmikroskop. Mit ι ist die Kondensorspule des Mikroskops bezeichnet. Sie ist mit dem darüber angeordneten, in der Figur nur teilweise dargestellten Strahlerzeuger 2 starr zusammengebaut. Bei 3 ist innerhalb des Vakuumgefäßes das Objekt angeordnet. Um den Strahlenerzeuger 2 zusammen mit der Kondensor spule 1 um den Stereowinkel relativ zum Objekt verstellen zu können, ist für diese Teile ein Träger 4 vorgesehen, der eine obere kugelförmige Gleitfläche 5 besitzt, auf die sich die Kondensorspule mit Hilfe von Kugeln abstützt. Die Kugelfläche 5 hat ihren Mittelpunkt im Objekt. Zur Verstellung der Kondensor spule und des Strahlerzeugers dienen zwei um 90⁰ gegeneinander versetzte Druckschrauben-& und 7, von denen in der Fig. 1 nur die eine Druckschraube, welche mit 6 bezeichnet ist, erkennbar ist. Um i8ö° gegenüber den Druckschrauben versetzt befinden sich Gegenfedern 8 und 9, deren Anordnung aus dem schematischen Bild (Fig. 2) ersichtlich ist. In Fig. 3 ist die Druckschraube 6 teilweise geschnitten größer herausgezeichnet. Eine Schraubenbrücke 11 ist am Halter 12 starr befestigt. Auf die Schraubenbrücke ist ein einstellbarer Zylinder 37 geschoben. Mit Hilfe dieses Zylinders kann das Strahlerzeugungssystem i, 2 auf die Nullstellung eingestellt werden, d. h. in die Stellung, in welcher die Strahlachse für normale Aufnahmen genau mit der optischen Achse des Systems zusammenfällt. Mit 13 ist eine Halteschraube für diesen Zylinder bezeichnet. In der Schraubenbrücke ist ein Innengewinde 14 vorgesehen, in welches die Schraube 15 eingeschraubt werden kann. Diese Schraube drückt gegen die Außenwand des Kondensors. Der Kopf 16 der Schraube ist als Kappe ausgebildet und dient als Trommelzeiger für eine mit Gradeinteilung ver- i sehene Skala 17, die außen auf dem Zylinder 12 angeordnet ist. Diese Skala kann man so eichen, daß direkt der Winkel abzulesen ist, um welchen der Strahlerzeuger beim Drehen der Schraube relativ zum Objekt geschwenkt wird. Da zur Auswertung von Stereobildern der Schwenkwinkel bekannt sein muß, ist diese zusätzliche Skala ein einfaches Mittel, um die Stereobilder richtig ausmessen zu können.

Auf der gegenüberliegenden Seite befindet sich eine Feststellschraube i8, die in der Zwischenmutter 19 schraubbar sitzt und nach Einstellung der an der Druckschraube 15 abzulesenden Strahlschwenkung gegen den Kondensor geschraubt wird. Die Schraube 18 legt sich dabei gegen den Anschlag 20, der im Halter 21 verschiebbar sitzt. Mit 22 ist eine Gegenfeder bezeichnet, die vor dem Festschrauben der Feststellschraube 18 ein Ausweichen des Strahlerzeugers unter der Wirkung der Druckschraube 15 zuläßt. Will man mehrere Stereoaufnahmen machen, so kann die Zwischenmutter 19 so weit herausgeschraubt werden, daß die Gegenfeder

22 entspannt ist und der Kondensor zur Anfertigung beider Stereoaufnahmen einfach von dem durch die Feststellschraube 18 festgelegten Anschlag 20 zu dem anderen durch die Spitze der Druckschraube 15 gegebenen Anschlag ohne Schraubenbetätigung geschwenkt werden kann.

Der Träger 4 ist in bekannter Weise auf Kugeln

23 gelagert, die auf der ebenen Auflagefläche 24 des Teiles 25 rollen. Auf diese Weise kann das gesamte Strahlerzeugungssystem zusammen mit der Kondensorspule in der Ebene quer zur optischen Achse des Systems durch an sich bekannte Einstellschrauben 26 und zugeordnete Gegenfedern 27 eingestellt werden.

Die gegenüber der Druckschraube 6 um 90° versetzte Druckschraube 7, welche mit der Gegenfeder 8 zusammenarbeitet, dient an sich dazu, bei normalen Aufnahmen das Strahlenbündel genau in die optische Achse einzustellen. Der Gegenfeder 8 wird man zweckmäßig ebenfalls eine Feststellschraube zuordnen, die bei der Stereoaufnahme leicht angezogen wird,, um ein seitliches Ausweichen des Kondensors zu vermeiden.

Mit Hilfe der in Fig. 4 angedeuteten Vorrichtung können beide Stereobilder auf eine Photoplatte 29 no gebracht werden. Diese Photoplatte liegt in an sich bekannter Weise am Ende des Strahlenganges im Elektronenmikroskop. Der Platte sind zwei Klappen und 31 zugeordnet, die so bemessen sind, daß sie im geschlossenen Zustand je eine Hälfte der Platte verdecken. Auf der dem Strahl zugekehrten Seite sind diese Klappen als Leuehtschirme ausgebildet. Durch Schwenken um die Drehachsen 32 und 33 kann man mit Hilfe dieser Klappen nacheinander zunächst die eine Hälfte der Photoplatte mit dem iao einen Bild und nach Schwenkung des Strahlerzeugers um den Stereowinkel die andere Hälfte der Platte mit dem zweiten Bild belichten.

Um die beiden Stereobilder einander stereoskopisch richtig zuordnen zu können, kann der Strahlerzeuger 2 zusammen mit dem Kondensor 1

um die optische Achse des abbildenden Linsensystems so gedreht werden, daß die Basis der Stereoaufnahmen parallel zur langen Seite der Photoplatte verläuft. Um diese Einstellung vornehmen zu können, ist der Teil 25 in bekannter Weise unten mit einem konischen Fettschliff ausgebildet, so daß er gegenüber dem Teil 34 des Systems verdreht werden kann. Eine Marke 35 am Teil 25 und eine dazugehörige Gradeinteilung 36 am Teil 34 ermöglichen die genaue Einstellung.

Man kann die Erfindung sowohl bei Durchstrahlungsmikroskopen als auch bei Mikroskopen anwenden, die für Oberflächenabbildung des Objektes eingerichtet sind.

Claims

PATENTANSPRÜCHE:

1. Verfahren zur Herstellung von Stereobildern mit Hilfe von Korpuskularstrahl-

ao apparaten, insbesondere Elektronenmikroskopen, dadurch gekennzeichnet, daß die Richtung des bestrahlenden Bündels gegenüber dem feststehenden Objekt ohne Verwendung elektrischer oder magnetischer Ablenkmittel um den Stereowinkel geändert wird und daß für beide Aufnahmen nur ein Objektiv verwendet wird.

2. Anordnung zur Ausübung des Verfahrens nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß dem Strahlerzeuger eine Verstellvorrichtung zugeordnet ist, die ihn zusammen mit dem gegebenenfalls vorhandenen Kondensor um das Objekt als Mittelpunkt zu verstellen gestattet.

3. Anordnung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß für die Verstellung der Strahlrichtung eine mit einer auf die Nullstellung einstellbaren Skala versehene Druckschraube vorgesehen ist, die in an sich bekannter Weise mit einer gegenüberliegenden Gegenfeder zusammenarbeitet.

■4. Anordnung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß auf der der Druckschraube gegenüberliegenden Seite ein einstellbarer Anschlag angeordnet ist und daß die Gegenfeder mit Hilfe einer Einstellvorrichtung entspannt werden kann, so daß man zur Anfertigung zweier Stereobilder den Strahlerzeuger von dem durch die Druckschraube gegebenen einen Anschlag zu dem gegenüberliegenden zweiten Anschlag schwenken kann.

5. Anordnung nach Anspruch 1 oder einem der folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß auch die Gegenfeder, welche um 90⁰ gegenüber der ersten verschoben angeordnet ist, eine Feststellschraube besitzt, die bei Stereoaufnahmen zur Wirkung gebracht wird, um ein seitliches Ausweichen des Strahlerzeugers zu verhüten.

6. Anordnung nach Anspruch 1 oder einem der folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß zwei Stereobilder auf eine Platte gebracht werden, wobei der Platte zwei vorzugsweise als Leuchtschirme ausgebildete Abschirmklappen zugeordnet sind, von denen jede eine Plattenhälfte verdecken kann.

7. Anordnung nach Anspruch 1 oder einem der folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß der Strahlerzeuger zum Zweck der stereoskopisch richtigen Zuordnung der beiden Stereobilder zusammen mit dem gegebenenfalls vorhandenen Kondensor um die optische Achse des Gerätes relativ zum abbildenden Linsensystem drehbar angeordnet ist und daß die Verdrehung an einer Gradeinteilung, welche zwischen den relativ verdrehbaren Teilen angeordnet ist, abgelesen werden kann.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen