Monochromatoren


Funktionsweise

Unsere Monochromatoren sind vom Omega Typ und rein elektrostatisch. Der Strahl wird in einer S-Kurve abgelenkt, so dass ein astigmatisches Bild der virtuellen Quelle in der Selektionsebene, die gleichzeitig die Symmetrieebene ist, entsteht. Dort wird der Strahl mithilfe eines Schlitzes gefiltert. Der Schlitz ist parallel zum astigmatischen Bildstrich.
Um eine Optimierung der Energiebreite bezüglich des Strahlstroms für die aktuelle Anwendung zu erreichen, verfügt das Instrument über einen Schlitzarray mit unterschiedlichen Breiten. Piezoschlitten erlauben das Wechseln der Schlitze.
Hinter dem Spalt wird der Strahl zurück zur optischen Achse des Mikroskops gelenkt. Das geschieht symmetrisch zur ersten Hälfte des Monochromators, so dass das Namen gebende Omega entsteht. Nach Verlassen des Monochromators ist der Strahl völlig dispersionsfrei. Das beinhaltet auch das Verschwinden der Winkeldispersion.
Es ist auch möglich, den Monochromator auszuschalten und das Mikroskop mit geradem Strahlengang wie in der üblichen Betriebsart zu betreiben.

MC.jpg

Performance

Der Monochromator erniedrigt die Energiebreite des Elektronenstrahls ohne störende Aberrationen einzuführen. Bis jetzt wurde keine Erniedrigung der Quellenleuchtdichte beobachtet. Es lässt sich natürlich nicht vermeiden, dass durch den Filterprozess Strom verloren geht. Ein typisches Ergebnis für die Energieauflösung wird in der folgenden Grafik für einen Spalt mit 1.1µm Breite dargestellt:

Energy width

Anwendungen

Der Monochromator ist UHV-verträglich, da er rein elektrostatisch ist. Durch die geringe Zahl von Spannungsversorgungen (eine bipolare Spannung und ein Piezotreiber) kann man ihn problemlos in die Elektronenquelle integrieren. Natürlich kann der Monochromator auch für andere Arten von Elektronenstrahlinstrumenten oder für Ionenstrahlanwendungen verwendet werden.

Die Firma Zeiss benutzt den Monochromator so wie er von CEOS entwickelt, hergestellt und patentiert wurde, für das Libra TEM.

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