Устройство для изготовления фазовых фильтров для светооптической коррекции изображения в электронном микроскопе

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ ССОРПЮ ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЦТИЙ ОПИСА ВТОРСНОМУ ОБ 2(56) 1. Авторское свидетельство СССР9 684647., кл, Н 01 3 37/153, 20. 06 772. Зйго 3 се 6, НаИоца М. Звание Ав" ргочешепС Хп ЫдЬ геео 1 пЮХоп еесЫгоп щ 1 сговсору цв 1 пс ЬоодгарМс йпасесесопчо 3 цИ.оп.,фОрфф, 41, В 3, 1974, р. 319-343 (прьтотип) .(54) (57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗГОТОВЛЕНИЯфАЗОВЬХ ФИЛЬТРОВ,НЛЯ СВЕТООПтИЧЕСКОВ КОРРЕКПИИ ИЗОБРАЖЕНИЯ В ЭЛЕКТРОННОММИКРОСКОПЕ, содержащее .когерентный источник света, полупрозрачное зеркало, коллиматор, две диафрагмы и фотопластину, расположенные соосно, а также систему формировании опорного пуика, состоящую из второго кол" лнматора и поворотного зеркала, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью расщирения корректирующих возможностей Фильтров путем получения Фильтров с непрерывнж сдвигом фазы, в него введена положйтельная линза, установленная между диафрагмами, причем коэФфициент сферической. абер" рации положительной линзы определяе.тся из соот Рн топластифв скости это т зад линзы Ь- -- ,коэффициент сферической аберрации положительной линзьцкоэффициент сферической аберрации электронно" оптической систеьи электронного микроскопа, длина волны когерентного источника светадлина волны элеэлектронном микапертура электческой системы эмикроскопафокуснре расстояние положительной линзысветовой диаметр первой диафрагмыудаление Фотопластины от задней фокальной плоскости положительной линзы заданный диаметр фильтра. где С,ЪЭЭ Ь Со а удаление фо Фокальной.пл из соотноюен ктронов вроскопероннооптилектронного ЯИзобретение относится к оптоэлектронному приборостроению, в частности, к устройствам для изготовления фазовых фильтров для светооптической коррекции изображений исследуемых объектов в электронном микроскопе.Известен фазовый фильтр для коррекции изображения в электронном микроскопе, полученный расчетным путем Я .Однако расчетный метод получения Фильтров. обладает такими недостатками, как неточность в расположении полос дифракционной решетки Фильтра, поскольку построение произ-. водится по дискретным точкам, большие затраты времени и трудоемкость проведения расчетов, а также большая вероятность возникновения случайных ошибок.Наиболее близким к. предлагаемому Ю по технической сущности является устройство для изготовления фазовых фильтров для светооптической коррекции изображения в электронном микроскопе, содержащее когерентный 25 источник света, полупрозрачное зерка ло, коллиматор, две диафрагмы и фотопластину, расположенные соосно, а также систему формирования опорного пучка, состоящую из второго 30 коллиматора и поворотного зеркала 2).,Недостатком этого устройства является то, что оно позволяет изготовлять только фильтры с дискретным изменением фазы, которые исполь-,35 зуются для коррекции изображений, полученных в электронном,микроскопе, с круглой апертурной диафрагмой, и не могут применяться длякоррекции иэображений, полученных с диафраг мой - полуплоскостью. Причем для каущой определенной величины дефокусировки электронного микроскопа необходимо изготовление отдельного фильтра.Бель изобретения - расширение корректирукщих возможностей Фильтров путем получения Филвтров с непрерывньм сдвигом фазы. Поставленная цель достигается тем, что в устройство для изготовления Фазовых Фильтров для светооптической коррекции изображения в электронном микроскопе, содержащее .когерентный источник света, полупроз.55 рачное зеркало, коллиматор, две диафрагмы и фотопластину, расположенные соосно, а также систему формирования опорного пучка, состоящую иэ второго .коллиматора и поворотного зеркала, 60 введена положительная линза, установленная между диафрагмами, причем коэффициент сферической аберрации положительной линзы определяется из соотношения а удаление Фотопластины от заднейфокальной плоскости этой линзы - изсоотношениясэ лгде Со - коэффициент сферическойаберрации положительнойлинзы;С - коэффициент сферическойаберрации электроннооптической системы электронного микроскопа 1Эса-. длина волны когерентногоисточника света 13 э" длина волны электронов вэлектронном микроскопеЮз- апертура,электроннооптической системы электронногомикроскопа;1 " фокусное расстояние положительной линзы1 - световой диаметр первой диафрагмы;- удаление Фотопластины отзадней фокальной плоскостиположительной линзы 1Цр- заданный диаметр фильтра.На чертеже представлена оптическая схема предлагаемого устройства."Устройство включает когерентный источник 1 света, полупрозрачное зеркало 2,первый коллиматор"3, пер- вую диафрагму 4, положительную линзу или объектив 5, вторую диафрагму б .и Фотопластину 7, расположенные соосио. Кроме того, в состав устройства входит система формирования опорного пучка, состоящая из второ- го коллиматора 8 и поворотного зеркала 9, Причем коэффициент сферической аберрации Со линзы 5, а также удаление 8 Фотопластины 7 от задней фокальной плоскости 10 этой линзы определяются из приведенных выл соотношенийПредлагаемое устройство работает следующим образом.Когерентнай световой пучок от источника 1 разделяется полупрозрачньм зеркалом 2 на два пучка - сигналь- нЮ и опорный. Коллиматор 3 с диафрагмой 4 формируют плоскую волну со световым диаметромЭ . После прохождения сигнального пучка через линзу 5 его волновой Фронт в любом сечении, в том числе и в плоскости фотопластины 7, содержит сферическую аберрацию,8 фкоторая благ,одаря соответствующему значению Со эквивалентна сферической аберрайииЗаказ 9626/51 Тираж 511 ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета СССРпо делам изобретений и открытий113035Иосква, Н, Раушская наб., д.4/5 Филиал ППП фйатентф, г.ужгород, ул,Проектная,4 Я,аЭ - - С, ВЭ Э 1Эвносимой в изображение электронньи микроскопом, Коллиматор. 8 Формирует плоский Фронт у спорного светового 5 пучка, который затем направляется поворотньи зеркалом 9 на фотопластину 7, где происходит регистрация интерференционной картины.При этом интерференция пучков с плоским волновыч фронтом и волновьи фронтом со сферической аберрацией обеспечивает получение фильтров с непрерывньи слэнгом Фазы и последующую компенсацию сферической абер,рации, вносимой в изображение электр. .роннооптической системой электроного микроскопа. Благодаря вышеукаанному значению Ь реализуется заданный диамЕтр фильтраЭ . Таким образом, использование изобретения позволяет изготавливать фильтры для светооптической коррекции электронномикроскопических изображений с непрерывнык изменением Фазы, что расширяет их корректирую . щие воэможности - достигается более высокое качество коррекции изображения и увеличивается число видов корректируемых изображений. При "этом выход электронномнкроскопических снимков с правильньи воспроизведением структуры исследуемых объектов повииается с 10 до 1 5.