Bildoptimierung: Hohe Vergrößerungen
Kommen Sie näher, wir beißen nicht
    Die hohe Vergrößerung ist der Antagonist der Tiefenschärfe. Alle Funktionen sind genau gegenteilig zu den Einstellungen für große Tiefenschärfe. Als hohe Vergrößerungen mögen solche ab 2500fach gelten. Hier soll eine große Aperturblende (100 µm Durchmesser) verwendet werden, um aus einem kleinen Probenbereich möglichst viel Signal zu bekommen.

    Die Tiefenschärfe spielt bei hohen Vergrößerungen keine große Rolle, deshalb arbeitet man bei niedrigen Arbeitsabständen von 20 mm bis etwa 5000fache Vergrößerung und mit weniger als 10 mm bei Vergrößerung über 10000fach. Bei gleichem Bildausschnitt ist der Winkel, über den der Elektronenstrahl beim Rastern maximal ausgelenkt wird, mit kurzem Arbeitsabstand wesentlich größer. Dadurch wird auch die Auflösung besser.

    Die dritte Schraube ist der Strahldurchmesser. Es leuchtet ein, dass Bildpunkte, die kleiner als der Strahldurchmesser sind, nicht auflösbar sind. Verringert man den Strahldurchmesser, erhält man ein Bild, das zwar rauschiger, aber auch sehr viel besser auflösend ist. Das Rauschen stört bei der Bilddokumentation wenig.

    Schließlich macht sich bei hoher Vergrößerung der Astigmatismus des Strahls bemerkbar, der zu Verzeichnungen der Abbildung führt. Er wird durch Justieren der Stigmatorlinsen korrigiert.

    Eine bessere Signalausbeute ist auch durch die Erhöhung der Hochspannung zu erzielen. Dieser Parameter ist aber nicht unproblematisch, weil ein höher beschleunigter Elektronenstrahl auch tiefer in die Probe eindringt und Bildinformation von der Oberfläche und aus einer Tiefe bis zu mehreren Mikrometern produziert (siehe auch Kantendurchstrahlung). Der Effekt besserer Signalausbeute kann durch den Tiefeneffekt des Signals wieder zunichte gemacht werden.

    Ein Aperturblendenwechsel, die deutliche Veränderung des Arbeitsabstands, der Hochspannung und des Strahldurchmessers verlangen, dass die Aperturblenden neu zentriert werden, so dass der Fokuspunkt sich beim Defokussieren genau in der Achse der Elektronensäule hebt und senkt. Die Zentrierung erfolgt bei automatischem, pulsierendem Heben und Senken, dem sog. Wobbeln (zu deutsch "wackeln").

Langer Arbeitsabstand (30 mm), großer Strahldurchmesser: geringe Auflösung bei 20.000facher Vergrößerung


Langer Arbeitsabstand (30 mm), kleiner Strahldurchmesser: bessere Auflösung bei 20.000facher Vergrößerung


Kurzer Arbeitsabstand (8 mm), kleiner Strahldurchmesser: gute Auflösung bei 20.000facher Vergrößerung. Verkalkte Zellwand einer Rotalge, rezent, Cozumel


Kurzer Arbeitsabstand (8 mm), kleinster Strahldurchmesser: mäßige Auflösung bei 100.000facher Vergrößerung


 
[FELS WERKSTOFFANALYTIK]