Elektronenoptik

Question 1

Auflösung R über ABBE-Gleichung

Answer 1

R = λ / ( 2 * n * sin(alpha) )

n = Brechnungsindex des Mediums
alpha = halber objektivseitiger Öffnungswinkel

Question 2

Auflösung R

verbessern durch

Answer 2

• kürzere Wellenlängen
• größere Öffnungswinkel

-> beide haben enge begrenzungen

Question 3

AIRY-Scheibe

Answer 3

Punktförmiges selbstleuctendes Objekt wird wegen Beugung an BlendenRand als SCHEIBE abgebildet:

• mit Durchmesser D
• D ist umgekehrt proportional zum Durchmesser der Lochblende -> bei gegebener Wellenlänge

Question 4

Auflösung R über AIRY-Scheibe nach RAYLEIGH

theoretisch

Answer 4

R = D/2

VEREINFACHT:
R = ( 0,61 * λ ) / alpha

Question 5

Warum Aulösung nur theoretisch so gut?

Answer 5

großer Öffnungsfehler der rotationssymmetrischen Elektronenlinsen

-> sphärische Aberration

Question 6

sphärische Aberration

Answer 6

= Öffnungsfehler / Randablenkung

unter größerem alpha durch Linse werden Strahlen stärker gebeugt als die näher der optischen Achse

• -> kürzerer Brennpunkt
• -> Fokussierung der achsenfernen Elektronen liegt viel höher! (Scheibe mit geringster Verschmierung)

Question 7

Durch sphärische Aberration begrenzte Auflösung Rs

Answer 7

Rs = Cs * alpha³

(Rs = Ds,Gauss/2)

Cs = Öffnungsfehlerkonstante
alpha = Akzeptanzwinkel

Question 8

Verbesserung der Punktauflösung

Answer 8

• kürzere Wellenlängen
  höhere Beschleunigungsspanungen im EM
• Bau besserer Elektronenlinsen mit geringerem Öffnungsfehler
  Korrektorelemente

Question 9

Cs - Korrektur der konvexen magnetischen Sammellinse

Answer 9

durch Aplanat (konkave Zersachreuungslinse)
-> wieder als Punkt und nicht als verschmierte Scheibe abgebildet

Question 10

Farbfehler

Answer 10

= Chromatische Aberration

emittierte Elektronen als Wellenlängenverteilung:
Elektronen mit niedrigerer Energie haben kürzere Fokalebene
-> also nicht im besten Fokus (vgl. Astigmismus)
-> Scheibchen

E1 < E2 -> λ1 > λ2

Question 11

High end Korrekturmöglichkeiten

Answer 11

Strahlmonochromator