Устройство для масштабирования изображения в электронном микроскопе Советский патент 1987 года по МПК H01J37/295 

Изобретение относится к электронно-микроскопическому анализу и может быть использовано для обработки информации об объектах исследования по изображению, полученному с помощью, например, просвечивающего электронного микроскопа.

Цель изобретения - расширение функциональных возможностей и сокращение времени измерений, достигаемое за счет фиксации на изображении .двух его точек и возможности относительных измерений между ними.

На фиг. 1 показана схема устройства для масштабирования изображения на фиг. 2 - структурная схема вычислительного блока для обработки результатов измерений.

В колонне 1 электронного микроскопа (фиг, 1) над люминесцентным экраном 2 расположена первая экранирующая тенеобразующая игла 3, жестко закрепленная на кронштейне полого вала 4, и вторая экранирующая игла 5, жестко закрепленная на кронштейне вала 6, соосно расположенного внутри полого вала 4. Оба вала 4 и 6 находятся в отверстии стенки колонны 1 электронного микроскопа. Тороидальное резиновое уплотнительное кольцо 7 расположено между поверхностью отверстия в стенке колонны 1 и наружно поверхностью полого вала 4, а уплотнительное кольцо 8 расположено между внутренней поверхностью полого вала 4 и поверхностью вала 6. Валы 4 и 6 имеют хвостовые элементы соответственно 9 и 10, которые могут быть сое динены с механизмами перемещения или снабжены ручками управления. Между полым валом 4 и валом 6 расположены обкладки первого емкостного преобразователя 1I продольного смещения валов и обкладки второго емкостного

преобразователя 12 углового смещения второго умножителя 23. На другой валов. На полом валу 4 и на обойме вход этого умножителя поступает циф- 13, жестко закрепленной на стенке ко- ровой сигнал коррекции с третьего

лонны 1, расположены обкладки третьего корректирующего преобразователя 14, Под люминесцентным экраном 2 расположен фотоноситель 15, над которым находится зеркало 16, проецирующее цифровзгю информацию с второго индикатора-17 (фиг. 2).

Вычислительный блок содержит первый 18, второй 19 и третий 20 аналого-цифровые преобразователи (АЦП), соединенные с соответствующими емкостными преобразователями 11, 12

5

0

и 4. Выход АЦП 18 через квадратор 21 соединен с первым входом сумматора 22, Выходы АЦП 19 и 20 соединены с входами второго умножителя 23, выход которого через второй квадратор

24соедиьГен с вторым входом сумматора 22. Выход сумматора 22 через блок

25извлечения квадратного корня соединен с первым входом первого умножителя 26, второй вход которого подсоединен к выходу блока 27 множителя кратности увеличения электронного микроскопа. Выход первого умножителя

26параллельно соединен с цифровыми индикаторами. Первый индикатор 28 расположен в стойке вычислительного блока, а второй индикатор 17 - в фотокамере электронного микроскопа. Разрешаюш.ий вход второго индикатора 17 соединен с блоком 19 улравления фотосъемкой электронного микроскопа.

Устройство работает следующим образом.

Электронный поток экранируется двумя металлическими иглами 3 и 5 над люминесцентным экраном 2, В процессе контроля изменяют расстояние между концами экранирующих игл пропорционально размерам между заданными точками объекта на изображении. Элек-, трический сигнал с преобразователя 11 поступает на вход первого А1Щ 18, где преобразуется в цифровую величину, пропорциональную продольному сме- щению игл по координате X, и далее возводится в квадрат в первом квадраторе 21, после чего поступает на первый вход сумматора 22. Электрический сигнал с преобразователя 12 поступает на вход второго АЦП 19, где преобразуется в цифровую величину, пропорциональную угловому взаимному положению игл 3 и 5 по координате У, после чего поступает на один из вхо0

5

0

Q

АЦП 20. Электрический сигнал коррекции поступает на АЦП 20 с преобразователя 14 и определяется углом наклона первой иглы 3 относительно плоскости люминесцентного экрана 2.

На выходе второго умножителя 23 формируется цифровая величина, про- jj порциональная угловому положению игл 3 и 5 и величине угла их наклона относительно экрана 2, Цифровой сигнал с второго умножителя 23 возводится в квадрат во втором квадраторе 24 и

313

поступает на второй вход сумматора 22. В блоке 25 происходит извлечение квадратного корня из суммы квадратов и полученная величина поступает на вход первого умножителя 26, на второй вход которого поступает множитель кратности увеличения электронного микроскопа с блока 27. С выхода первого умножителя 26 цифровая величина, равная расстоянию между концами теней от игл 3 и 5 на изображении, передается на схемы цифровых индикаторов 28 и 17. В момент экспозиции с блока 29 управления фотосъемкой поступает сигнал, разрешающий включение цифрового индикатора 17, и его высвечиваемые цифры через зеркало 16 проецируются на фотоноситель 15 совместно с тенями от игл 3 и 5. Цифровой индикатор 28 предназначен для визуального контроля за величиной расстояния между концами теней от игл на люминесцентном экране.

Формула изобретения

1. Устройство для масштабирования изображения в электронном микроскопе, содержащее экранирующую иглу, установленную с возможностью пространственного перемещения относительно корпуса электронного микроскопа между проекционной системой и люминесцентным экраном и закрепленную на кронштейне вала механизма перемещения , а также датчик положения иглы, соединенный с вычислительным блоком, снабженным индикатором, отличающееся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей и сокращения времени измерений, оно снабжено дополнительной подвижной экранирующей иглой с независимым механизмом перемещения и дат224

чиком положения, а вычислительный блок выполнен общим для обеих игл.

2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что вал механиз- ма перемещения одной из игл выполнен полым, а вал механизма перемещения другой иглы размещен внутри и соосно с валом механизма перемещения первой иглы, при этом датчики положения игл

выполнены в виде емкостных преобразователей, обкладки которых размещены на обращенных друг к другу поверхностях валов механизмов перемещения. 3. Устройство по п. 2, о т л ичающееся тем, что оно снабжено третьим корректирующим емкостным преобразователем, одна из обкладок которого размещена на внешней поверхности полого вала механизма перемещения первой иглы, а вторая обкладка размещена на элементах корпуса электронного микроскопа.

4. Устройство по п. 3, о т л и - ч а -ю щ е е с я тем, что вычислительный блок содержит первый,, второй и третий аналого-цифровые преобразователи, соединенные с соответствунщи- ми емкостными преобразователями, последовательно соединенные с первым

аналого-цифровым преобразователем первый квадратор, сумматор, блок извлечения квадратного корня и п-ервьй умножитель, последовательно соединенные с третьим аналого-цифровым преобразователем второй умножитель и второй квадратор, а также блок множителя кратности увеличения, при этом выход второго аналого-цифрового пре- образователя соединен с вторым входом второго умножителя, выход второго квадратора соединен с вторым входом сумматора, выход блока множителя кратности увеличения соединен с вторым входом первого умножителя, выход которого соединен с входом индикатора.

Изобретение относится к области электронно-микроскопического анализа. Цель - расьчирение функциональных возможностей устройства для масштабирования изображения в электронном микроскопе и сокращение времени измерений, достигаемое за счет фиксации на изображении двух его точек и возможности относительных изменений между ними. Устройство имеет экранирующую иглу (ЭЙ) 3, закрепленную на кронштейне вала (В) 4, и ЭЙ 5, жестко закрепленную на кронштейне В 6, размер енного внутри выполненного полым В 4 соосно ему. В 4 и 6 имеют хвостовые элементы 9, 10, которые могут быть соединены с механизмами перемещения ЭЙ 3,5. Датчики положения ЭЙ 3.5 выполнены в виде емкостных преобразователей 11, 12, обкладки которых расположены на поверхностях В 4 и 6. ЭЙ 3 и 5 имеют об1ций вычислительный блок, электрическая схема которого приведена в описании изобретения.. 3 з.п. ф-лы, 2 ил. б сл 10 JT / №Гу у.1. // // ;/ 72 13 /

Составитель В.Гаврюшин Редактор М.Петрова Техред М.Ходанич

Заказ 1898/50 Тираж 699Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР

по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Корректор М.Шароши