Full resolution (JPEG) - On this page / på denna sida - Häfte 8. 22 febr. 1936 - Elektronmikroskopet, av A. Sommerfeld och O. Scherzer
<< prev. page << föreg. sida << >> nästa sida >> next page >>
Below is the raw OCR text
from the above scanned image.
Do you see an error? Proofread the page now!
Här nedan syns maskintolkade texten från faksimilbilden ovan.
Ser du något fel? Korrekturläs sidan nu!
This page has never been proofread. / Denna sida har aldrig korrekturlästs.
TekniskTidskrift
bot på denna brist är att använda sig av ljusstrålar
med kortare våglängder. En avsevärd reducering av
våglängden, t. e. genom övergång från ljusstrålar till
röntgenstrålar, kan emellertid icke realiseras på grund
av omöjligheten att konstruera linser för dessa senare
strålar, vilka genomgå materien praktiskt taget
rätlinjigt. Alla försök som gå ut på att i stället för
ljus-eller röntgenstrålar använda på annat sätt beskaffade
strålar äro därför ägnade att tilldraga sig intresse.
Särskilt lämpade för detta ändamål äro elektron-
Fig. 1. Schema över det elektriska
elektronmikroskopet med ekvipotentialytor och strålgång.
strålarna, som med glödkatodteknikens nuvarande
utveckling utan svårighet kunna framställas och vars
böjningslagar i elektriska och magnetiska fält äro
kända sedan årtionden. Visserligen vet man numera,
att även ifråga om elektronstrålar aberrationsfenomen
uppträda, ehuru den våglängd som kan tilläggas
elektronstrålarna är så liten, att störningsfenomen av
detta slag först kunna uppträda när det blir fråga om
objekt av molekylär storleksordning. Det är sålunda
fullt tänkbart, att man genom användning av
elektronstrålar skall kunna åstadkomma en ökning av
mikroskopets förstorande förmåga ett flertal potenser på 10.
Som genom de följande exemplen skall visas ligger
emellertid detta mål ännu långt avlägset.
De första försöken att konstruera
"ElektronnuTcro-skop", dvs. mikroskop, som istället för ljusstrålar
betjäna sig av elektronstrålar, gjordes ungefär samtidigt
för tre år sedan oberoende av varandra av Brüche och
Johansson i AEG:s forskningsinstitut samt av Knoll
och Ruska i högspänningsinstitutet vid tekniska
högskolan i Berlin. Brüche och Johansson använde sig
därvid av elektrisk påverkan på elektronstrålarna
under det att Knoll och Ruska använde magnetiska
fält. Grunddragen av dessa instruments teori hade
redan år 1926 angivits av Busch.
Elektronmikroskopets verkningssätt framgår av
fig. I.1 Som objekt tjänar en yta K, som antingen
själv emitterar elektroner (glödkatod) eller som
genomstrålas med elektroner eller bringas att emittera
elektroner genom stark ljusbestrålning. De från denna
yta utgående elektronbanorna krökas med tillhjälp av
bländarna G och A," som hållas vid lämpliga spän-
1 Fig. 1—4 äro återgivna efter E. Brüche och O. Scherzer,
Geometrische Elektronenoptik, Springer 1934. Fig. 1—3
härröra från AEG:s forskningslaboratorium, under det att fig.
4 återger ett fotografi som tagits av dr E. Ruska i
hög-spänningslaboratoriet i tekniska högskolan, Charlottenburg.
För fig. 5 stå förff. i tacksamhetsskuld till dr L. Marton,
Bryssel, som ställt denna bild till förfogande. Originalet
är framställt i fysikaliska institutet vid TJniversité libre i
Bryssel.
2 Yid den magnetiska utföringsformen träder i dessas
ställe en på lämpligt sätt formad magnetspole vai’S
magnetfält på önskat sätt inverkar på elektronernas banor.
ningar, på ett sådant sätt, att de från en viss punkt
på objektets yta utgående banorna (den skuggade
remsan på bilden) komma att återförenas på
fluorescens-skärmen (icke visad i figuren) till en enda punkt.
Skärmen är belagd med någon substans (t. e.
kalcium-volframat), som bringas att lysa genom de på
densamma fallande elektronerna. Man kommer sålunda
att uppfatta en bild av objektets yta på
fluorescens-skärmen när de olika partierna på objektytan skilja
sig från varandra genom olika stark elektronemission.
Då elektronstrålarna i det fältfria rummet utanför
den av bländarna G, A bildade "linsen" förlöpa
rätlinjigt på exakt samma sätt som ljusstrålarna, så
gäller även vid avbildning med tillhjälp av elektronstrålar
den lag, enligt vilken den genom avbildningen erhållna
förstoringen blir större ju närmare man rycker med
linsen intill objektet. Graden av den förstoring som
är möjlig att nå avhänger sålunda i första hand av
den precision i avseende på mekanikerarbetet, som kan
möjliggöra ett sådant förminskande av bländarna, att
man kan anbringa dem tätt intill objektet.
Vid de i praktiken använda utföringsformerna utgör
bländaröppningens storlek omkring % mm. Att det
blir synnerligen svårt att åstadkomma justering vid
ytterligare förminskning är lätt att förstå om man
betänker, att hela avbildningssystemet är oåtkomligt
under användandet, ty hela anordningen måste hållas
innesluten i ett högevakuerat kärl, emedan även starkt
förtunnad luft är fullkomligt ogenomtränglig för
elektronstrålar. Trots denna och en rad andra svårigheter
berättiga de nyare framstegen inom
elektronmikro-skopien till den förhoppningen, att ett användbart
verktyg för vetenskaplig forskning här befinner sig i
vardande.
Tills vidare framträda fördelarna av
elektronmikroskopet i första hand vid undersökningar av de för
tekniken så betydelsefulla glödkatoderna.
Elektronmikroskopet ger härvid i motsats till ljusmikroskopet en
möjlighet att direkt observera de under glödandet
försiggående omvandlingarna i metallytan och
kristallstrukturen, dvs. utan föregående avkylning av katoden. Fig.
2 som är framställd med ca 60 gångers förstoring är
ett exempel härpå. Den högra bilden är framställd
senare än den vänstra. En jämförelse mellan de båda
bilderna visar, att kristallgränserna förskjutit sig
något under glödandet. Särskilt gynnsamt vid
undersökningar av detta slag är det förhållandet, att ljus-
Fig. 2. Elektronmikroskopiska fotografier av nickelkristaller.
Ca 60 ggr förstoring.
hetsgraden hos ett ställe på objektets yta ger ett direkt
mått på den teknikern i första hand intresserande
elektronemissionen vid denna punkt.
Den grad av upplösning som ernås vid dessa försök
står ännu något tillbaka för ljusmikroskopets till följd
av de linsfel som ännu vidlåda de nu använda
"linssystemen" (i första hand sfärisk aberration som här
uppträder på fullkomligt analogt sätt som motsvarande
fenomen inom ljusoptiken). Fig. 3 visar detta på ett
förstorat avsnitt av en bild av en nickelkatod, på
vilken enstaka mörka ringar med en diameter av ca
74
29 febr. 1936
<< prev. page << föreg. sida << >> nästa sida >> next page >>
