Theoretische und experimentelle Arbeiten zu Monochromatoren für die Elektronenmikroskopie

Abstract

Der Einfluss des Farbfehlers auf die Auflösung heutiger Rasterelektronenmikroskope und Transmissionselektronenmikroskope kann mithilfe eines Monochromators für Elektronen verringert werden. Im ersten Teil der Arbeit werden Energiebreitenmessungen an einem elektrostatischen Monochromator, bestehend aus vier Halbkugelkondensatoren, vorgestellt. Bei einer Elektronenenergie von 3 keV gelingt es, die intrinsische Energiebreite eines ZrO/W-Schottky-Emitters von 0.7 eV auf 0.2 eV zu reduzieren. Im zweiten Teil der Arbeit wird ein neuartiger Monochromator vorgestellt. Er bestehend aus vier, teilweise gegeneinander verdreht arrangierten Wien-Filter-Elementen. Der Vorzug eines solchen Systems besteht in seiner geraden optischen Achse, welche die Justage des Systems erheblich erleichtert.

The impact of the chromatic aberration on the resolution of nowadays scanning electron microscopes and transmission electron microscopes can be reduced by means of an electron monochromator. The first part of this thesis presents energy width measurements obtained using an electrostatic monochromator consisting of four hemispherical condensers. At 3 keV electron energy, the intrinsic energy width of a ZrO/W-Schottky-emitter was reduced from 0.7 eV down to 0.2 eV. The second part introduces a novel monochromator. It consists of four, partially rotated Wien-Filter components. The advance of such a system is its straight optical axis, which simplifies the alignment of the overall system.