Farbfehlerkorrektur innerhalb des TEAM Projektes

Das sogenannte TEAM (Transmission Electron Aberration-corrected Microscope) Projekt, in dessen Rahmen eine neue Generation hoch entwickelter Elektronenmikroskope entsteht, hat die Firma CEOS ausgewählt, um einen Farb- und Öffnungsfehlerkorrektor zu entwickeln.

Bisher konnten die TEM-Korrektoren von CEOS nur den Öffnungsfehler korrigieren. Folgerichtig war der nächste Schritt die Entwicklung einer Farbfehlerkorrektur, wie sie bereits für ein SEM verwirklicht wurde. Bisher wurde die Farbfehlerkorrektur als eine technologisch extrem herausfordernde Aufgabe betrachtet. Die Versorgung muss eine Stabilität von weniger als 0.1 ppm zeigen. Die komplexe Elektronenoptik und die notwendige Fertigungsgenauigkeit erfordern bezüglich Technik und Theorie Arbeiten an der vordersten Forschungsfront.

Analog zum CEOS-Korrektor für das SEM basiert der Farbfehlerkorrektor auf dem elektrisch-magnetischen Quadrupol/Oktupol Prinzip. Aber bedingt durch die vielen zusätzlichen Aberrationen, die kontrolliert werden müssen, ist der ganze Aufbau ungleich aufwendiger.
Die Anzahl der kritischen Linsenfehler erhöht sich nämlich drastisch, wenn eine Auflösung von 0.05 nm bei gleichbleibend großem Bildfeld angestrebt wird.

Alle TEAM Mikroskope sind in Betrieb: 0.05 nm Auflösung wurden erreicht!

Innerhalb des TEAM-Projektes lieferte CEOS unterschiedliche Korrektoren, die zwischenzeitlich in drei verschiedenen Mikroskopen eingebaut wurden. Alle Mikroskope sind in ihren Laboratorien in den USA in Betrieb genommen worden.

• Der erste Farbfehlerkorrektor wurde in ein Titan Mikroskop am Argonne National Laboratory installiert.
• Das sogenannte TEAM0.5 Mikroskop, das verbesserte Cs-Korrektoren von CEOS für TEM und STEM enthält, läuft am Lawrence Berkeley National Laboratory(LBNL). Mit diesem Instrument wurde der erste Meilenstein erreicht: 0.05 nm kleine Details konnten für TEM und STEM Betrieb aufgelöst werden.
• TEAM1, das Mikroskop, das ALLE Neuheiten des TEAM Projektes vereint, wurde am LBNL installiert. Es steht den Benutzern des National Center for Electron Microscopy zur Verfügung.

Jedes dieser Mikroskope wird fortwährend neue Ergebnisse liefern. Natürlich werden wir Sie an dieser Stelle und in unserer Literaturliste über alle neuen Veröffentlichungen auf dem Laufenden halten.

Andere Anwendungen der Farbfehlerkorrektur

Neben der Jagd auf die höchste Auflösung im Elektronenmikroskop gibt es eine weitere wichtige Anwendung der Farbfehlerkorrektur, nämlich Mikroskope, die einen großen Abstand zwischen den Polen der Objektivlinse benötigen. Das sind

• in-situ Mikroskope
• Anwendungen, die große Neigungswinkel erfordern - wie zum Beispiel in der Tomographie
• Abbildungen außerhalb des magnetischen Feldes der Objektivlinse

Die Anwendung der Farbfehlerkorrektur ermöglicht trotz eines Polschuhabstandes von einem Zentimeter Auflösungen im 0.1 nm Bereich.