German 9

New PDF release: Die Informationsübertragung bei der Mikroskopie mit

By Günther Langner

In den letzten Jahren ist die Mikroskopie mit Rontgenstrahlen experimen inform verwirklicht worden. Damit ist neben das sichtbare Licht und die Korpuskolarstrahlen, vor allem die Elektronenstrahlen, eine weitere Strahlungsart getreten, die auf dem Wege mikroskopischer Untersuchungs verfahren Aufschlusse uber kleine Objektdetails ermoglicht. Als mikro skopische Verfahren wollen wir dabei alle Verfahren bezeichnen, welche mi totels einer Wechselwirkung des zu untersuchenden Objektes mit der von ihm entweder durchgelassenen Strahlung (Durchstrahlungsmikroskopie) oder reflektierten Strahlung (Reflexionsmikroskopie) oder mittels der vom Objekt selbst emittierten Strahlung (Emissionsmikroskopie) eine Zu ordnung von Eigenschaften des Objektes zu seinem vergrosserten Bild ermoglichen. Wahrend in der Licht- und Elektronenmikroskopie alle drei aufgefuhrten Verfahren gelaufig sind, liegt der Schwerpunkt in der Rontgenstrahlmikroskopie bisher quick ausschliesslich auf dem Gebiete der Durchstrahlungsmikroskopie. Die Emissionsmikroskopie ist aber auch bereits experimentell verwirklicht (CASTAING (1951), CASTAING und DESCAMPS (1955), DUNCAMB (1957). Aus Grunden, welche weiter unten eror tert werden sollen, stehen der Reflexionsmikroskopie mit Rontgenstrah len grosse prinzipielle Schwierigkeiten entgegen. Anders als beim Licht und bei den Elektronenstrahlen gibt es fur die Durchstrahlungsmikroskopie mit Rontgenstrahlen eine ganze Reihe z. T. grundsatzlich verschiedener Verfahren, mit denen versucht wird, die erheblichen prinzipiellen Schwierigkeiten zu meistern, welche die ex perimentelle Verwirklichung der, Rontgenstrahlmikroskopie so lange hinausgezogert haben. Uber die verschiedenen Verfahren der Rontgenstrahlmikroskopie sind bereits eine Reihe zusammenfassender Arbeiten erschienen, z. B. von KIRKPATRICK und PATTEE (1957) und von HILDENBRAND (1956), in denen zahlreiche Literaturstellen zitiert sind. Kurzere Ubersichten finden sich bei COSSLETT (1954) und NIXON (195

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GLASER (1956), (1957) BLACK und LINFOOT und CONRADY (1919) ). Wesentlich ein- facher, wenn auch weniger korrekt, ist es aber, zunächst die Radien Bi der den einzelnen Aberrationen entsprechenden geometrisch-optischen R "Zerstreuungsscheibchen" zu berechnen und aus diesen durch quadrati- B eines effektiven Brennfleckes 5 = sche Überlagerung den Radius abzuschätzen. Daß ein solches Vorgehen näherungsweise zu denselben Ausdrücken für den effektiven Brennfleckradius führt wie die korrektere wellenoptische Behandlung, hat sich in der Bildfehlertheorie des Elektronenmikroskops gezeigt.

35) nach r1 auf, so kann man statt (4. 38) auch B __1_i~ F -1t~B V~ schreiben. Dem Bestreben, Bf möglichst klein zu machen, ist also einerseits eine Grenze dadurch gesetzt, daß man nach (4. 37) den Richtstrahlwert und wegen der Aberrationen ~B nicht beliebig groß und andererseits 1 0 aus Intensitätsgründen nicht beliebig klein machen kann. Das Nomogramm Abb. 4. 8 dient zur Ermittelung der Radien der Fehlerscheibchen nach den Gln. (4. 34) und (4. 38). Wir suchen nun denjenigen Wert OC opt der Apertur OC B ' welcher für vorgegebene Werte von B.

79) (3. 75) und (3. 76) ~ E1b ff b (rb) df b ~ 1 (3. h. die Funktionen Q (i) (i) und B hängen nur vom Betrage N von N ab. Die hier durchge- führte Ableitung für die KÜF der uns interessierenden Röntgenstrahlmikroskope gilt nur bei Vernachlässigung der Fresnelschen Beugung am Objekt. In 5. 1 werden wir zeigen, daß für geringen Objektkontrast, etwa (r) ~ 0,1, und reine Amplitudenobjekte, wie sie iL der Röntgeno 0 strahlmikroskopie vorliegen, die Fresnelsche Beugung eine Funktion für k F (N) liefert, die wie Q (N) und B (N) einen Faktor der KÜF bildet.

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