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用于光束掃描顯微鏡檢查的設(shè)備和方法與流程

文檔序號(hào):12286805閱讀:來源:國(guó)知局

技術(shù)特征:

1.一種用于光束掃描顯微鏡檢查的設(shè)備,包括:

-適配于發(fā)射光束(2)的至少一個(gè)光源(20);

-具有入射光瞳的顯微鏡物鏡(1),所述顯微鏡物鏡(1)根據(jù)所述顯微鏡檢查設(shè)備的縱向光軸(10)來布置,所述光瞳具有在所述縱向光軸(10)上的中心(O),并且所述顯微鏡物鏡(1)適配于將所述光束(2)聚焦在橫向于所述縱向光軸(10)的物平面(11)中;

-用于根據(jù)在所述物平面(11)中的至少一個(gè)空間方向(X,Y)將所述光束(2)角位移的裝置;

其特征在于,用于將所述光束(2)角位移的所述裝置包括:

-第一反射光學(xué)裝置(M-X1,M-XY1)和第二反射光學(xué)裝置(M-X2,M-XY2),其串聯(lián)設(shè)置在所述光源(20)和所述顯微鏡物鏡(1)之間的所述光束(2)的光路上,

-第一角度傾斜裝置(21,25),其適配于根據(jù)第一預(yù)定旋轉(zhuǎn)角度(RX1)傾斜所述第一反射光學(xué)裝置(M-X1,M-XY1),以及

-第二角度傾斜裝置(22,26),其適配于根據(jù)基于所述第一旋轉(zhuǎn)角度(RX1)的第二預(yù)定旋轉(zhuǎn)角度(RX2)傾斜所述第二反射光學(xué)裝置(M-X2,M-XY2),以如此方式通過圍繞所述顯微鏡物鏡(1)的所述光瞳的中心(O)樞轉(zhuǎn)來使所述光束(2)的軸(12)成角度地傾斜,所述光束(2)在所述光束的軸(12)相對(duì)于所述縱向光軸(10)的傾斜角范圍內(nèi)保持居中在所述顯微鏡物鏡(1)的光瞳的中心(O)上,以如此方式來根據(jù)在所述物平面(11)中的所述至少一個(gè)方向(X)移動(dòng)所述光束。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于光束掃描顯微鏡檢查的設(shè)備,其中,用于將所述光束(2)角位移的所述裝置進(jìn)一步包括:

-第三反射光學(xué)裝置(M-Y1,M-XY1)和第四反射光學(xué)裝置(M-Y2,M-XY2),其串聯(lián)設(shè)置在所述光源和所述顯微鏡物鏡(1)之間的所述光束(2)的光路上,

-第三角度傾斜裝置(23,25),其適配于根據(jù)第三預(yù)定旋轉(zhuǎn)角度(RY3)傾斜所述第三反射光學(xué)裝置(M-Y1,M-XY1),以及

-第四角度傾斜裝置(24,26),其適配于根據(jù)基于所述第三旋轉(zhuǎn)角度(RY3)的第四預(yù)定旋轉(zhuǎn)角度(RY4)傾斜所述第四反射光學(xué)裝置(M-Y2,M-XY2),以如此方式通過圍繞所述顯微鏡物鏡(1)的所述光瞳的中心(O)樞轉(zhuǎn)來使所述光束(2)的軸(12)成角度地傾斜,所述光束(2)在所述光束(2)的軸(12)相對(duì)于所述縱向光軸(10)的傾斜角范圍內(nèi)保持居中在所述顯微鏡物鏡(1)的光瞳的中心(O)上,以如此方式來根據(jù)在所述物平面(11)中的另一方向(Y)移動(dòng)所述光束。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的用于光束掃描顯微鏡檢查的設(shè)備,其中,所述第一反射光學(xué)裝置(M-XY1)和所述第三反射光學(xué)裝置(M-XY1)由相同的第一反射鏡(M-XY1)形成,和/或其中所述第二反射光學(xué)裝置(M-XY2)和所述第四反射光學(xué)裝置(M-XY2)由相同的第二反射鏡(M-XY2)形成。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的用于光束掃描顯微鏡檢查的設(shè)備,其中,所述第一反射鏡(M-XY1)安裝在具有兩個(gè)旋轉(zhuǎn)軸的致動(dòng)器(25)上,例如壓電型或音圈型的,和/或其中所述第二反射鏡(M-XY2)安裝在具有兩個(gè)旋轉(zhuǎn)軸的致動(dòng)器(26)上,例如壓電型或音圈型的。

5.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的用于光束掃描顯微鏡檢查的設(shè)備,其中,所述第一反射光學(xué)裝置(M-X1,M-XY1)由第一反射鏡形成(M-X1),并且所述第二反射光學(xué)裝置(M-X2,M-XY2)由第二反射鏡形成(M-X2),和/或其中,所述第三反射光學(xué)裝置(M-Y1,M-XY1)由第三反射鏡(M-Y1)形成,并且所述第四反射光學(xué)裝置(M-Y2,M-XY2)由第四反射鏡(M-Y2)形成。

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的用于光束掃描顯微鏡檢查的設(shè)備,其中,所述第一反射鏡(M-X1)安裝在具有一個(gè)旋轉(zhuǎn)軸的致動(dòng)器(21)上,例如振鏡型的,所述第二反射鏡(M-X2)安裝在具有一個(gè)旋轉(zhuǎn)軸的致動(dòng)器(22)上,所述第三反射鏡(M-Y1)安裝在具有一個(gè)旋轉(zhuǎn)軸的致動(dòng)器(23)上,和/或所述第四反射鏡(M-Y2)安裝在具有一個(gè)旋轉(zhuǎn)軸的致動(dòng)器(24)上。

7.根據(jù)權(quán)利要求4或6任一項(xiàng)所述的用于光束掃描顯微鏡檢查的設(shè)備,其中,所述第一反射鏡(M-XY1,M-X1)的致動(dòng)器(21,25)包括提供位置信號(hào)的位置傳感器,并且其中,所述第二反射鏡(M-XY2,M-X2)的致動(dòng)器(22,26)包括位置傳感器,其中所述設(shè)備包括適配于基于所述第一反射鏡(M-XY1)的致動(dòng)器(21,25)的位置信號(hào)驅(qū)動(dòng)所述第二反射鏡(M-XY2)的致動(dòng)器(22,26)的控制信號(hào)的鎖相環(huán)系統(tǒng),和/或其中,所述第三反射鏡(M-Y1)的致動(dòng)器(23)包括提供另一位置信號(hào)的另一位置傳感器,并且其中所述第四反射鏡(M-Y2)的致動(dòng)器(24)包括另一位置傳感器,其中所述設(shè)備包括適配于基于所述第三反射鏡(M-Y1)的致動(dòng)器(23)的位置信號(hào)驅(qū)動(dòng)所述第四反射鏡(M-Y2)的致動(dòng)器(24)的控制信號(hào)的鎖相環(huán)系統(tǒng)。

8.根據(jù)權(quán)利要求1至7任一項(xiàng)所述的用于光束掃描顯微鏡檢查的設(shè)備,其中,所述第二旋轉(zhuǎn)角度(RX2)是所述第一旋轉(zhuǎn)角度(RX1)、在所述第一反射光學(xué)裝置(M-X1,M-XY1)和所述第二反射光學(xué)裝置(M-X2,M-XY2)之間的距離B和在所述第二反射光學(xué)裝置(M-X2,M-XY2)與所述顯微鏡物鏡(1)的入射光瞳的中心之間的距離A的函數(shù)。

9.根據(jù)權(quán)利要求1至8任一項(xiàng)所述的用于光束掃描顯微鏡檢查的設(shè)備,其中,所述至少一個(gè)光源(20)包括激光源和/或發(fā)光二極管類型中的一個(gè)或多個(gè)源。

10.根據(jù)權(quán)利要求1至9任一項(xiàng)所述的用于光束掃描顯微鏡檢查的設(shè)備,進(jìn)一步包括設(shè)置在所述光源(20)和所述顯微鏡物鏡(1)之間的擴(kuò)束器(31),其中,所述擴(kuò)束器(31)具有固定的和/或可變的放大率。

11.根據(jù)權(quán)利要求1至10任一項(xiàng)所述的用于光束掃描顯微鏡檢查的設(shè)備,其進(jìn)一步包括觀察相機(jī)(9),所述觀察相機(jī)適配于形成所述顯微鏡物鏡的所述物平面(11)的圖像和/或觀察通過光束掃描的掃描樣本的區(qū)域。

12.根據(jù)權(quán)利要求1至11任一項(xiàng)所述的用于光束掃描顯微鏡檢查的設(shè)備,其中,所述顯微鏡檢查設(shè)備包括設(shè)置在與所述物平面(11)光學(xué)共軛的平面中的共焦孔(34),并且包括設(shè)置在所述至少一個(gè)光源和所述顯微鏡物鏡之間的用于準(zhǔn)直所述光束(2)以便形成準(zhǔn)直光束的裝置,所述第一反射光學(xué)裝置(M-X1,M-XY1)和所述第二反射光學(xué)裝置(M-X2,M-XY2)串聯(lián)設(shè)置在所述準(zhǔn)直光束的光路上。

13.根據(jù)權(quán)利要求1至12任一項(xiàng)所述的用于光束掃描顯微鏡檢查的設(shè)備,其中,所述顯微鏡檢查設(shè)備與拉曼光譜儀、相干反斯托克斯拉曼光譜儀、熒光光譜儀、光致發(fā)光光譜儀或陰極發(fā)光光譜儀組合,所述拉曼光譜儀、所述相干反斯托克斯拉曼光譜儀、所述熒光光譜儀、所述光致發(fā)光光譜儀或所述陰極發(fā)光光譜儀適配于測(cè)量和分析基于所述光束的角位移的通過所述光束(2)在所述樣本上的反射、透射和/或散射的信號(hào)。

14.一種用于光束掃描顯微鏡檢查的方法,包括以下步驟:

-借助于光源發(fā)射光束(2);

-在第一反射光學(xué)裝置(M-X1,M-XY1)上然后在第二反射光學(xué)裝置(M-X2,M-XY2)上光學(xué)反射所述激光束(2),所述第一反射光學(xué)裝置(M-X1,M-XY1)和所述第二反射光學(xué)裝置(M-X2,M-XY2)串聯(lián)設(shè)置在所述光源和顯微鏡物鏡(1)之間的所述激光束(2)的光路上,

-根據(jù)第一預(yù)定旋轉(zhuǎn)角度(RX1)傾斜所述第一反射光學(xué)裝置(M-X1,M-XY1),

-根據(jù)基于所述第一旋轉(zhuǎn)角度(RX1)的第二預(yù)定旋轉(zhuǎn)角度(RX2)傾斜所述第二反射光學(xué)裝置(M-X2,M-XY2),以如此方式在所述光束(2)的軸(12)相對(duì)于縱向光軸(10)的傾斜角的范圍內(nèi)通過圍繞所述顯微鏡物鏡(1)的光瞳的中心(O)樞轉(zhuǎn)來成角度地傾斜所述光束(2)的軸(12);以及

-借助于所述顯微鏡物鏡(1)將所述光束(2)聚焦在物平面(11)中,以如此方式來根據(jù)在所述物平面(11)中的至少一個(gè)空間方向(X)移動(dòng)所述光束(2)。

15.根據(jù)前述權(quán)利要求所述的用于光束掃描顯微鏡檢查的方法,還包括以下步驟:

-在第三反射光學(xué)裝置(M-Y1,M-XY1)上然后在第四反射光學(xué)裝置(M-Y2,M-XY2)上光學(xué)反射所述光束(2),所述第三反射光學(xué)裝置(M-Y1,M-XY1)和所述第四反射光學(xué)裝置(M-Y2,M-XY2)串聯(lián)設(shè)置在所述光源和所述顯微鏡物鏡(1)之間的所述激光束(2)的光路上;

-根據(jù)第三預(yù)定旋轉(zhuǎn)角度(RY1)傾斜所述第三反射光學(xué)裝置(M-Y1,M-XY1),

-根據(jù)基于所述第三旋轉(zhuǎn)角度(RY1)的第四預(yù)定旋轉(zhuǎn)角度(RY2)傾斜所述第四反射光學(xué)裝置(M-Y2,M-XY2),以如此方式在所述光束(2)的軸(12)相對(duì)于縱向光軸(10)的傾斜角的范圍內(nèi)通過圍繞所述顯微鏡物鏡(1)的光瞳的中心(O)樞轉(zhuǎn)來成角度地傾斜所述光束(2)的軸(12);以及

-借助于所述顯微鏡物鏡(1)將所述光束(2)聚焦在所述物平面(11)中,以如此方式來根據(jù)在所述物平面(11)中的至少一個(gè)其它空間方向(Y)移動(dòng)所述光束(2)。

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