Die Objektverschmutzung und ihre Verhütung

Zusammenfassung

Von dem Mechanismus der beim Mikroskopieren so sehr störenden Objektverschmutzung (specimen contamination) herrscht heute folgende Vorstellung. Kohlenwasserstoffmoleküle aus dem Restgas des Mikroskopvakuums werden an der Objektoberfläche für eine von der Temperatur abhängige Verweilzeit adsorbiert. Werden sie während ihres Aufenthalts auf oder sehr dicht über dem Präparat von Elektronen getroffen und ionisiert, so bilden sie Polymerisate, die im weiteren Verlauf der Bestrahlung verkohlen, so daß ein Kohlenstoffgerüst als Verschmutzungsschicht zurückbleibt. Auf der Grundlage dieser Vorstellung berechneten Leisegang und Schott (1) den Partialdruck der Kohlenwasserstoffe in Objektnähe zu etwa 10⁻¹⁶ Torr. Der tatsächlich herrschende Partialdruck dürfte aber bei einigen 10⁻⁷ Torr liegen. Das ergibt sich erstens aus massenspektrometrischen Untersuchungen an mit dem Elektronenmikroskop vergleichbaren Vakuumapparaturen [z. B. Blears (2)]. Zweitens kann man einen Vergleich anstellen zwischen dem experimentell gefundenen maximalen Wachstum der Kohlenstoff-Schichten bei Zimmertemperatur (etwa 10 Å/sec) und der dem Druck proportionalen Stoßzahl der organischen Moleküle nach der kinetischen Gastheorie. Wenn man die Annahme macht, daß nicht mehr Moleküle pro Zeiteinheit kondensieren können, als überhaupt gaskinetisch auftreffen, führt das zu einer Abschätzung der unteren Grenze des fraglichen Partialdruckes. Die Durchrechnung ergibt ebenfalls einige 10⁻⁷ Torr. Schließlich wurde ein Partialdruck dieser Größenordnung auch aus Schichtbildungsmessungen erhalten, bei denen hochgereinigte Kupferkäfige und Blenden vor und hinter dem Präparat angeordnet waren, und das Nachströmen der organischen Moleküle durch diese engen Blenden betrachtet wurde.