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Abstract

Wenn man sich für den Vergleich von Experimenten mit rechnerischen Überlegungen (1, 2, 3) über den elektronenmikroskopischen Kontrast von leichtatomigen Substanzen befaßt, so kann man von folgenden Gesichtspunkten ausgehen: Will man den rechnerischen Aufwand möglichst niedrig halten, so besteht die Möglichkeit, die unelastische Streuung zu vernachlässigen. Als Resultat einer solchen Berechnung ist in Abb. 1 als Kurve c die Abhängigkeit der Durchlässigkeit einer Kohlefolie von der Objektivapertur dargestellt. Als Dicke der Folie wurde eine halbe Auf­hellungsdicke gewählt; die Winkelangaben ŋ auf der Abszisse sind Vielfache einer in den theoreti­schen Betrachtungen auftretenden Winkelkonstanten. Experimente zeigen jedoch, daß diese Näherung nur für Objektivaperturen solcher Größe mit einiger Genauigkeit brauchbar ist, daß sie für die praktische Elektronenmikroskopie relativ uninteressant wird. Bezieht man dagegen die unelastische Streuung in die Rechnungen mit ein, so hat man vom experimentellen Standpunkt aus noch eine Konstante verfügbar, die den unelastischen Gesamtstreuquerschnitt betrifft. Es ist üblich geworden, dafür das Verhältnis n des unelastischen zum elastischen Gesamtstreuquerschnitt in den Formeln zu benutzen. Für n = ∞ erhält man die Kurve b der Abb. 1, und zwar mit dem gestrichelten Ast in Nähe des Nullpunktes. Der durchgezogene Ast gibt den Verlauf für n = 2 wieder. Die experimentelle Untersuchung der Durchlässigkeit bei kleinen Winkeln ist z. B. zur Bestimmung von n von einem gewissen Interesse, aber mit der üblichen Methode der Messung des Kontrasts bei immer kleiner werdenden Aperturblenden nicht befriedigend durchführbar, da die Kurve in der Nähe des Nullpunkts eine stark veränderliche Krümmung aufweist. Dagegen erweist sich zur Extrapolation der Kurve α auf die Apertur Null ein anderer Weg als recht gut gangbar: Filtert man die unelastisch gestreuten Elektronen weg, so entsteht eine Kurve der Form b, die die Ordinatenachse mit horizontaler Tangente im gleichen Punkte wie die Kurve α trifft. Aus den beiden Kurven α und b gewinnt man auch sofort einen recht anschaulichen Über­blick über die Eigenschaften der durch das Objekt getretenen Elektronen. Bei einer durch ein bestimmtes ŋ gegebenen Objektivapertur (3) stellt die Differenz der Kurven α und b den Prozent­satz der Elektronen dar, die im Objekt wenigstens eine unelastische Streuung erfahren haben und innerhalb des Aperturwinkels gestreut wurden. Die Ordinatendifferenz zwischen dem Punkt (ŋ) der Kurve b und dem Schnittpunkt von b mit der Ordinatenachse gibt die nur elastisch ge­streuten Elektronen an; die Höhe des Schnittpunkts von b mit der Ordinatenachse zeigt die im Objekt nicht beeinflußten Elektronen an. Bei diesen Betrachtungen war u. a. vorausgesetzt, daß die Beleuchtungsapertur und der chromatische Fehler des Objektivs vernachlässigbar klein sind.