Elektronen-Übermikroskopie

A. Allgemeine Grundlagen.- I. Eigenschaften der Elektronenstrahlung.- 1. Die Ablenkgesetze der Elektronenstrahlung.- 2. Die Wellenlänge der Elektronenstrahlung.- II. Elektrostatische Sammellinsen.- 1. Die elektrostatische Einzellinse.- 2. Die elektrostatische Beschleunigungslinse.- 3. Elektrostatische Einzellinse kürzester Brennweite.- III. Magnetische Sammellinsen.- 1. Einfache Spulen.- 2. Eisengekapselte und Polschuhlinsen kürzester Brennweite.- IV. Die Elektronenquelle.- 1. Die Kathode.- 2. Das Strahlerzeugungssystem.- V. Elektronenindikatoren.- 1. Der Leuchtschirm.- 2. Die photographische Schicht.- B. Die theoretischen Grundlagen des Elektronenmikroskopes.- I. Wirkungsweise.- 1. Abbildung von Objekten mit Eigen- oder Fremdstrahlung.- 2. Strahlengang des Elektronenmikroskopes.- 3. Die Entstehung der Bildkontraste.- 4. Hellfeld- und Dunkelfeld-Beleuchtung.- II. Die Grenzen für das Auflösungsvermögen.- 1. Der Beugungsfehler.- 2. Der Raumladungsfehler.- 3. Der Öffnungsfehler.- a) Zusammensetzung des Öffnungsfehlers aus verschiedenen Bildfehlern.- b) Berechnung und Messung des Öffnungsfehlers.- c) Die Größe des Öffnungsfehlers bei magnetischen. Polschuhlinsen und kurzbrennweitigen elektrischen Einzellinsen.- 4. Der chromatische Fehler.- a) Der einfache chromatische Fehler.- b) Der chromatische Auslenkfehler bei mangelhafter Blendzentrierung •.- c) Der chromatische Auslenkfehler bei mangelhafter Objektzentrierung •.- 5. Der Fehler durch räumliche Elektronenstreuung.- 6. Der Fehler durch magnetische Störfelder.- 7. Der Gesamtfehler.- 8. Die Grenzen für die Kontraststeuerung.- 9. Intensitätsfragen und Auflösungsvermögen.- a) Die Stromdichte des Endbildes.- b) Belichtungszeit und Auflösungsvermögen.- c) Leuchtschirmhelligkeit und Auflösungsvermögen.- d) Einstellung des Beleuchtungssystemes auf kleine Objektbelastung.- e) Ultramikroskopie des Elektronenmikroskopes.- C. Die theoretischen Grundlagen der Elektronensonden-Mikroskope.- I. Wirkungsweise.- 1. Prinzip der Elektronensonden-Mikroskope.- a) Elektronen-Rastermikroskop.- b) Elektronen-Schattenmikroskop.- c) Röntgenstrahlen-Schattenmikroskop.- 2. Herstellung der Elektronensonde.- 3. Die Ablenkung der Elektronensonde.- 4. Die verschiedenen Beleuchtungsarten beim Rastermikroskop.- 5. Die Untersuchung von Objekten in Luft.- II. Die Grenzen für das Auflösungsvermögen.- 1. Der Beugungsfehler.- 2. Der Raumladungsfehler.- 3. Der Öffnungsfehler.- 4. Der chromatische Fehler.- 5. Der Fehler durch räumliche Elektronenstreuung.- 6. Der Fehler durch magnetische Störfelder.- 7. Der Gesamtfehler.- 8. Die Grenzen für die Kontraststeuerung.- 9. Intensitätsfragen und Auflösungsvermögen.- a) Die Intensität der Elektronensonde.- b) Verschiedene Elektronenindikatoren und ihre Grenzempfindlichkeit.- c) Die Intensitätsverhältnisse bei Aufsichtbeobachtung mit dem Rastermikroskop.- D. Elektronenstrahlung und Objekt.- I. Die durch Elektronenstreuung im Objekt verursachten Abbildungsfehler und ihr Verhältnis zueinander.- 1. Die räumliche Streuung von Elektronen in Objektschichten.- 2. Streufehler, Kontrasterkennbarkeit und mittlere Objektebenentiefe.- 3. Vergleich von Streufehler und chromatischem Abbildungsfehler.- II. Die Größe der Objektbelastung.- 1. Energieaufnahme im Objekt.- 2. Ladungsaufnahme und Ionisierung im Objekt.- III. Die Empfindlichkeit lebender Substanz gegen Elektronenbestrahlung.- E. Wichtige Größen für die Dimensionierung von Elektronenmikroskopen.- I. Die Größe und Abschirmung störender Magnetfelder.- 1. Größe der Gleichfeldschwankungen.- 2. Größe der 50-Perioden-Streufelder.- 3. Die Verteilung der Störempfindlichkeit längs der Achse eines elektronenmikroskopischen Strahlenganges.- 4. Die Abschirmung statischer Magnetfelder durch Hohlzylinder.- 5. Die Abschirmung magnetischer Wechselfelder durch Hohlzylinder.- II. Das Auflösungsvermögen photographischer Schichten für Elektronenstrahlung.- 1. Die theoretische Abschätzung des Auflösungsvermögens.- 2. Untersuchung des Auflösungsvermögens mit der Elektronensonde.- 3. Ergebnisse mit normalen Photoschichten und bindemittelfreien Schichten.- III. Das Auflösungsvermögen von Leuchtschirmen für Elektronenstrahlung.- 1. Steigerung der Leuchtbildhelligkeit durch vergrößernde Beobachtungsmittel großer Apertur.- 2. Die Bestimmung des Auflösungsvermögens.- 3. Einkristall- und Feinkorn-Leuchtschirme aus aktiviertem Zinksulfid und ihre Daten.- IV. Die Abschirmung schädlicher Röntgenstrahlung.- F. Bauelemente und Hilfseinrichtungen der Elektronenmikroskope.- I. Das Kathodensystem.- 1. Kathodendaten und Lebensdauer.- 2. Systemkonstruktion.- II. Die kurzbrennweitigen Elektronenlinsen.- 1. Die Konstruktion elektrischer Linsen.- 2. Die Konstruktion magnetischer Linsen.- III. Die Objekthalterungen und Objektschleusen.- 1. Die Ausführung des Objektträgers.- 2. Die Objektbewegung.- 3. Die Objektschleuse.- IV. Kamera und Photomaterialschleuse.- 1. Die Plattenkamera.- 2. Die Filmkamera.- V. Blenden und Bohrvorrichtungen für kleinste Blendlöcher.- 1. Die Ausführung der Blenden.- 2. Mechanische Bohrvorrichtungen.- 3. Die Ionensonde als Bohrvorrichtung.- 4. Die Kreuzspaltblende.- 5 Mikroskopische Hilfseinrichtung zur Zentrierung der Blenden.- G. Die Vakuumtechnik der Elektronenmikroskope.- I. Das erforderliche Vakuum.- II. Die Pumpanlage.- III. Vakuummessung und Suche nach Undichtigkeiten.- IV. Vakuumtechnische Konstruktionselemente.- 1. Vakuumdichtungen.- 2. Vakuumlötungen.- 3. Schliffe und federnde Verbindungen.- H. Die Hochspannungsanlagen der Elektronenmikroskope.- I. Die Messung von Schwankungen der Hochspannung.- 1. Einfluß von Anodenspannungsschwankungen auf die Bildschärfe.- 2. Meßeinrichtung zur Kontrolle der Schärfeneinstellung.- a) Prinzip.- b) Ausführung.- c) Erreichte Meßgenauigkeiten.- II. Hochspannungsanlagen großer Spannungskonstanz.- 1. Die wichtigsten Wege zur Erzeugung gleichbleibender Hochspannungen.- 2. Schaltung, Ausführung und Ergebnisse einer Anlage mit magnetischen Gleichhaltern.- J. Die praktische Ausführung des Elektronenmikroskopes.- I. Die Dimensionierung.- II. Die Gesamtkonstruktion.- III. Das Kondensorsystem.- IV. Das Objekt- und Objektivsystem.- V. Das Projektionslinsensystem.- VI. Die Kamera.- VII. Die Scharfstellung.- K. Die praktische Ausführung der Elektronensonden-Mikroskope.- I. Die Dimensionierung.- II. Herstellung der Elektronensonde.- III. Herstellung des Objektrasters beim Rastermikroskop.- IV. Die Registriereinrichtung der Sondenmikroskope.- V. Die Scharfstellung der Sondenmikroskope.- L. Objektpräparierungstechnik.- I. Die verschiedenen Arten elektronenmikroskopischer Präparate.- II. Die Keilschnittmethode zur Herstellung von Mikrotomschnitten mit weniger als 10?3 mm Stärke.- 1. Theorie des Schneidevorganges.- 2. Mikrotommesser und Kleinformatschnitt.- 3. Das Prinzip der Keilschnittmethode.- 4. Konstruktive Ausführung des Keilschnittmikrotoms.- 5. Praktische Herstellung der Keilschnitte.- 6. Ergebnisse.- III. Objekte auf Folien.- 1. Herstellung von Objektträgerfolien bestimmter Dicke.- 2. Aufbringung von Objektpartikeln auf die Trägerfolie.- 3. Verhalten der Folienpräparate bei Durchstrahlung mit Elektronen.- IV. Die Verwendung der Strahlungssonden für Mikromanipulationen.- M. Die Bestimmung des Auflösungsvermögens.- I. Die verschiedenen Methoden.- II. Die praktische Durchführung der Bestimmung.- N. Stereo-Elektronenmikroskopie.- I. Die Grundlagen.- II. Verschiedene Anordnungen zur Gewinnung stereoskopischer Teilbilder bei Elektronenmikroskopen.- O. Die Ergebnisse der Elektronen-Übermikroskopie auf den verschiedenen Anwendungsgebieten.- I. Die Anwendung des Elektronenmikroskopes auf physikalische, chemische und technische Probleme.- 1. Die Sichtbarmachung von Molekülen.- 2. Die Sichtbarmachung von Atom- und Molekülkomplexen.- a) Korpuskulare Metallkolloide.- b) Staube und Rauche.- c) Farbstoffe.- d) Katalysatoren.- e) Hochpolymere organische Verbindungen.- f) Photochemische Reaktionsprodukte.- 3. Gestalts- und Oberflächenanalyse gröberer Objekte.- a) Untersuchungen von plättchenförmigen Systemen.- b) Untersuchung von Oberflächen.- c) Untersuchung der Substanzaufteilung bei gröberen Objekten.- II. Die Anwendung des Elektronenmikroskopes in Biologie und Medizin.- 1. Untersuchung von Proteinen und Virusarten.- 2. Untersuchung von Bakterien.- 3. Untersuchung von Zellstrukturen.- 4. Untersuchung gröberer Objekte.- P. Namen- und Sachverzeichnis.