Einrichtung zum Einstellen und Verändern der Raumlage von in einer Behandlungskammer zu behandelnden Gegenständen Die Erfindung bezieht sich auf eine Einrichtung zum Einstellen und Verändern der Raumlage von in einer Behandlungskammer zu behandelnden Ge genständen, insbesondere beim Bestrahlen oder Be dampfen von Präparaten für die Übermikroskopie, mit einem in der Behandlungskammer verschiebbar angeordneten und um mindestens zwei seiner Raum achsen drehbar gelagerten Tisch zur Aufnahme der zu behandelnden Gegenstände.
Einrichtungen dieser Art dienen zur Behandlung von Gegenständen unter bestimmten Druck-, Tem peratur- und Strahlungsbedingungen, wobei es wäh rend der Behandlung erforderlich ist, die Raumlage der Gegenstände unter Beibehaltung der herrschenden kritischen Bedingungen dauernd oder von Zeit zu Zeit zu verändern. Beispielsweise können solche Ein richtungen zur Behandlung von Gegenständen mit Korpuskularstrahlung oder anderen Strahlungsarten, wie Röntgen- oder ultravioletter Strahlung, für die verschiedensten technischen oder wissenschaftlichen Zwecke verwendet werden.
Weitere Anwendungs gebiete sind die Bedampfung von Gegenständen im Hochvakuum zwecks Präparation von Objekten für die Übermikroskopie, die Herstellung von Vergü- tungs- oder anderen Schichten auf Metalloiden oder Metallen, von elektrischen Widerständen usw. sowie die Gefriertrocknung.
Für die genannten Behandlungsvorgänge ist es oftmals vorteilhaft oder auch erforderlich, den Prä paratetisch auf einer bestimmten" meist sehr niedri gen Temperatur zu halten oder ihn von Zeit zu Zeit auf die entsprechende Temperatur abzukühlen. Meist soll die Temperatur des Präparatetisches niedriger sein als die Temperatur seiner unmittelbaren Um gebung im Inneren der Behandlungskammer, so dass die Anordnung eines Kühlmantels oder dergleichen, der den Präparatetisch umgibt, zur Erreichung der gestellten Anforderungen nicht ausreicht.
Insbeson dere soll der Präparatetisch erforderlichenfalls rasch auf die gewünschte Temperatur abgekühlt werden können.
Die Erfindung schlägt nun zur Erfüllung der genannten Aufgabe vor, innerhalb des Bewegungs bereiches des Tisches einen mit diesem in wärme leitende Berührung bringbaren gekühlten Körper vor zusehen. Es ergibt sich dadurch der Vorteil, dass der Präparatetisch mit Hilfe der zu seiner Verschiebung und Verschwenkung vorgesehenen Antriebseinrich tungen jederzeit an den gekühlten Körper heran geführt und abgekühlt werden kann.
Zufolge der auf diese Weise zwischen dem gekühlten Körper und dem Präparatetisch hergestellten wärmeleitenden Verbindung geht die Abkühlung des Präparatetisches rasch vor sich und der Präparatetisch kann bis nahe an die Temperatur des gekühlten Körpers abgekühlt werden.
Nach einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung kann der gekühlte Körper mit einem den Präparatetisch umgebenden Kühlmantel in gut wär meleitender Verbindung stehen. Hierbei dient die zur Kühlung der Behandlungskammer vorgesehene Kühl einrichtung in einfacher Weise zugleich auch zur Kühlung des Präparatetisches. Der Präparatetisch kann auch bei dieser Ausführung rasch auf eine niedrigere Temperatur als seine Umgebung gebracht werden, da die hierbei durch den gekühlten Körper hergestellte, wärmeleitende Verbindung zwischen dem Kühlmantel und dem Präparatetisch,
insbesondere auch im Vakuum, eine rasche und gute Abkühlung des Präparatetisches gewährleistet. Zweckmässig kann der gekühlte Körper in der Richtung, in welcher der Präparatetisch an ihn heran führbar ist, gegen eine Rückstellkraft, vorzugsweise federnd, verschiebbar sein.
Durch diese Massnahme wird einerseits verhindert, dass der Präparatetisch bzw. seine Antriebseinrichtung beim Auftreffen auf den gekühlten Körper festfährt, und anderseits ein fester, einen guten Wärmeübergang zwischen dem Präparatetisch und dem gekühlten Körper sicher stellender Kontakt erzielt, wobei überdies der Kon taktdruck in vorteilhafter Weise jeweils gleich ist.
Zur Erzielung einer Federwirkung ist bekannt lich an irgendeiner Stelle des federnden Körpers ein kleiner Querschnitt erforderlich. Im vorliegenden Fall würde jedoch bei federnder Ausbildung des gekühlten Körpers selbst der sich ergebende kleine Querschnitt den Wärmefluss behindern, so dass unter Umständen in der gewünschten Zeit keine ausreichende Kühlung des Präparatetisches erzielt werden könnte. Diese Schwierigkeit kann dadurch beseitigt werden, dass der gekühlte Körper Ringsegmente aufweist, die auf einem Rohr gegen die Kraft von Axialfedern ver schiebbar angeordnet sind, wobei Federringe, ring förmige Federn oder dergleichen vorgesehen sind, die die Ringsegmente an das Rohr anpressen.
Die die Ringsegmente in Achsrichtung belastenden Federn dienen hierbei nicht zur Wärmeleitung und können daher ohne Nachteile einen kleinen Querschnitt be sitzen, so dass sich eine gute Federwirkung ergibt; die Wärmeübertragung zwischen den Segmenten und dem Rohr erfolgt über die Gleitflächen, mit welchen die Segmente auf dem Rohr aufliegen. Bei entsprechend hoher Ausbildung der Ringsegmente ergeben sich geniigend grosse Wärmeübergangsflächen, um eine gute Kühlwirkung zu gewährleisten.
Ein weiterer Vorteil dieser Ausführungsform besteht auch noch darin, dass sich die Ringsegmente der mit ihnen in Berührung kommenden Oberfläche des Präparate tisches besser anpassen können als ein starrer Körper, so dass sich auch noch ein besserer Wärmeübergang an diesen Berührungsstellen ergibt.
In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt. Fig. 1 zeigt einen Schnitt durch die Längsachse einer erfindungsgemässen Einrichtung und Fig. 2 einen Schnitt durch ein Detail nach der Linie II-11 in Fig. 1.
Beim Ausführungsbeispiel ist im Inneren der nicht dargestellten Behandlungskammer, die z. B. von einem zur Erzeugung eines Vakuums dienenden Re zipienten gebildet sein kann, ein zylindrischer Kühl mantel 1 vorgesehen, der nach oben durch einen Ring 2 abgeschlossen ist und den Präparatetisch 3 umschliesst. Der Präparatetisch 3 ist auf einer Schwenkbrücke 4 um eine senkrecht zu seiner Ebene stehende Achse drehbar befestigt, und die Schwenk brücke 4 ist zusammen mit dem Präparatetisch 3 auf einer Hebebühne 5 schwenkbar gelagert.
Der Präparatetisch 3 und der mittlere Teil der Schwenk brücke 4 sind in Fig. 1 in Ansicht dargestellt. Die Hebebühne 5 besteht aus zwei im Abstand übereinander angeordneten, hufeisenförmigen Ring segmenten 6 und 7, die an ihren offenen Enden durch Stützen 8 und auf der geschlossenen Seite durch eine weitere Stütze 9 miteinander verbunden sind. Die Hebebühne 5 ist auf Gleitschienen 10, die die Stütze 9 durchsetzen und an ihrem oberen Ende durch einen Ring 11 gehalten sind, in Längsrichtung der Einrichtung verschiebbar gelagert. Zur weiteren Abstützung des Ringes 11 sind ausserhalb der Hebe bühne 5 liegende Säulen 12 vorgesehen.
Die Ver schiebung der Hebebühne 5 erfolgt durch eine mit ihrem oberen Ende im Ring 11 drehbar gelagerte Gewindespindel 13, die die Stütze 9 durchsetzt und mit einem in dieser vorgesehenen Muttergewinde 14 zusammenarbeitet. Zur Verschwenkung der Schwenk brücke 4 dient eine die Stütze 8 durchsetzende Nut welle 15, die ebenfalls im Ring 11 drehbar gelagert ist, während die Verdrehung des Präparatetisches 3 durch eine weitere Nutwelle erfolgt, die aus der Zeichnung nicht ersichtlich ist und über die Welle 16 den Präparatetisch 3 antreibt.
Innerhalb des Bewegungsbereiches des Präparate tisches 3 ist ein gekühlter Körper vorgesehen, der aus einem durch den Ring 11 der Halteeinrichtung und das hufeisenförmige Ringsegment 6 bis in den Be reich der Hebebühne 5 ragenden Rohr 17 besteht, das an seinem oberen Ende einen Flansch 18 auf weist, der mittels Schrauben 19 am Ring 2 des Kühlmantels 1 befestigt ist. Um das Rohr 17 herum sind mehrere Ringsegmente 20 angeordnet, die durch in Umfangsnuten 21 und 22 liegende, geschlitzte Federringe 23 und 24 auf Gleitflächen am Aussen mantel des Rohres 17 angepresst sind. An Stelle der Federringe 23, 24 können auch ringförmige Schraubenfedern oder dergleichen verwendet werden.
Die Ringsegmente 20 sind in Achsrichtung des Roh res 17 gegen die Kraft von Schraubendruckfedern 25 verschiebbar, die in Bohrungen 26 der Ringsegmente 20 eingreifen und sich am Flansch 18 abstützen. Die tiefste Lage der Ringsegmente 20 wird durch einen Absatz 27 des Rohres 17 bestimmt, an welchem entsprechende Absätze der Ringsegmente 20 an schlagen.
Die Ringsegmente 20 sind somit in der Richtung, in welcher der Präparatetisch 3 an sie heranführbar ist, federnd verschiebbar, so dass sich eine gute Berührung zwischen ihnen und dem Prä paratetisch 3 ergibt und ausserdem die Gewinde spindel 13 beim Anschlagen des Präparatetisches 3 an den Ringsegmenten 20 nicht festfährt.
Wie aus Fig. 2 ersichtlich ist, liegen die Ring segmente 20 um den gesamten Umfang des Rohres 17 herum mit Spiel nebeneinander und besitzt jedes Ringsegment 20 eine Bohrung 26 zur Aufnahme einer eigenen Rückstellfeder 25, so dass sich die Ring segmente 20 innerhalb eines bestimmten Bereiches unabhängig voneinander bewegen und fest an die Oberfläche des Präparatetisches 3 anlegen können. Daducrh ist ein guter Wärmeübergang zwischen dem Präparatetisch 3 _ und den Ringsegmenten 20 ge- sichert.
Um auch einen guten Wärmeabfluss von den Ringsegmenten 20 zum Rohr 17 zu gewährleisten, sind die Ringsegmente 20 verhältnismässig hoch aus gebildet, so dass ihre auf dem Rohr 17 aufliegenden, für den Wärmeübergang massgebenden Gleitflächen entsprechend gross sind. Der Präparatetisch 3 steht daher über die Ringsegmente 20, das Rohr 17, den Flansch 18 und. den Ring 2 mit dem Kühlmantel 1 in gut wärmeleitender Verbindung, wodurch eine gute und rasche Abkühlung des Präparatetisches er zielt wird.
Device for setting and changing the spatial position of objects to be treated in a treatment chamber The invention relates to a device for setting and changing the spatial position of objects to be treated in a treatment chamber, in particular when irradiating or steaming preparations for hyper microscopy, with a Slidably arranged in the treatment chamber and rotatably mounted about at least two of its space axes table for receiving the objects to be treated.
Facilities of this type are used to treat objects under certain pressure, tem perature and radiation conditions, it is necessary during the treatment to change the spatial position of the objects while maintaining the prevailing critical conditions continuously or from time to time. For example, such a devices for treating objects with corpuscular radiation or other types of radiation, such as X-ray or ultraviolet radiation, can be used for a wide variety of technical or scientific purposes.
Other areas of application are the vapor deposition of objects in a high vacuum for the purpose of preparing objects for microscopy, the production of tempering or other layers on metalloids or metals, electrical resistors, etc. as well as freeze drying.
For the treatment processes mentioned, it is often advantageous or also necessary to keep the preparation table at a certain "usually very low temperature" or to cool it down to the appropriate temperature from time to time. The temperature of the preparation table should usually be lower than its temperature immediate environment inside the treatment chamber, so that the arrangement of a cooling jacket or the like that surrounds the preparation table is not sufficient to meet the requirements.
In particular, the preparation table should be able to be quickly cooled to the desired temperature if necessary.
The invention now proposes to achieve the stated object to see a cooled body that can be brought into heat-conductive contact within the movement area of the table. This results in the advantage that the preparation table can be brought up to the cooled body and cooled at any time with the aid of the drive devices provided for its displacement and pivoting.
As a result of the heat-conducting connection established in this way between the cooled body and the preparation table, the preparation table is cooled rapidly and the preparation table can be cooled down to close to the temperature of the cooled body.
According to a preferred embodiment of the invention, the cooled body can be in good thermal connection with a cooling jacket surrounding the preparation table. Here, the cooling device provided for cooling the treatment chamber is also used in a simple manner to cool the preparation table. The preparation table can also be quickly brought to a lower temperature than its surroundings in this version, since the heat-conducting connection between the cooling jacket and the preparation table, which is established by the cooled body,
especially in a vacuum, a quick and good cooling of the preparation table is guaranteed. The cooled body can expediently be displaceable against a restoring force, preferably resiliently, in the direction in which the preparation table can be brought up to it.
This measure prevents, on the one hand, that the preparation table or its drive device gets stuck when it hits the cooled body, and, on the other hand, a firm contact that ensures good heat transfer between the preparation table and the cooled body is achieved, and the contact pressure is also advantageous each is the same.
To achieve a spring action, a small cross-section is required at any point on the resilient body is known Lich. In the present case, however, with a resilient design of the cooled body itself, the resulting small cross section would hinder the flow of heat, so that under certain circumstances the preparation table could not be adequately cooled in the desired time. This difficulty can be eliminated in that the cooled body has ring segments which are arranged so that they can be pushed on a tube against the force of axial springs, with spring washers, ring-shaped springs or the like being provided which press the ring segments against the tube.
The springs loading the ring segments in the axial direction are not used for heat conduction and can therefore sit with a small cross section without disadvantages, so that there is a good spring effect; the heat transfer between the segments and the tube takes place via the sliding surfaces with which the segments rest on the tube. With a correspondingly high design of the ring segments, there are sufficiently large heat transfer areas to ensure a good cooling effect.
Another advantage of this embodiment is that the ring segments can better adapt to the surface of the preparation table that comes into contact with them than a rigid body, so that there is also better heat transfer at these contact points.
An exemplary embodiment of the invention is shown in the drawing. 1 shows a section through the longitudinal axis of a device according to the invention, and FIG. 2 shows a section through a detail along the line II-11 in FIG. 1.
In the embodiment is inside the treatment chamber, not shown, the z. B. can be formed by a serving to generate a vacuum Re zipienten, a cylindrical cooling jacket 1 is provided, which is closed at the top by a ring 2 and the preparation table 3 encloses. The preparation table 3 is rotatably mounted on a swivel bridge 4 about an axis perpendicular to its plane, and the swivel bridge 4 is pivotally mounted on a lifting platform 5 together with the preparation table 3.
The preparation table 3 and the central part of the pivot bridge 4 are shown in Fig. 1 in view. The lift 5 consists of two spaced apart, horseshoe-shaped ring segments 6 and 7, which are connected to each other at their open ends by supports 8 and on the closed side by a further support 9 with each other. The lifting platform 5 is mounted displaceably in the longitudinal direction of the device on slide rails 10 which pass through the support 9 and are held at its upper end by a ring 11. To further support the ring 11 outside the lifting platform 5 lying pillars 12 are provided.
The United shift of the lift 5 is carried out by a threaded spindle 13 rotatably mounted with its upper end in the ring 11, which passes through the support 9 and cooperates with a nut thread 14 provided in this. To pivot the pivot bridge 4, a support 8 penetrating groove shaft 15, which is also rotatably mounted in the ring 11, while the rotation of the preparation table 3 takes place by another groove shaft, which is not visible in the drawing and via the shaft 16 to Drives preparation table 3.
Within the range of motion of the preparations table 3, a cooled body is provided which consists of a tube 17 protruding through the ring 11 of the holding device and the horseshoe-shaped ring segment 6 to the loading area of the lift 5, which has a flange 18 at its upper end , which is attached to the ring 2 of the cooling jacket 1 by means of screws 19. A plurality of ring segments 20 are arranged around the pipe 17 and are pressed onto sliding surfaces on the outer casing of the pipe 17 by slotted spring washers 23 and 24 located in circumferential grooves 21 and 22. Instead of the spring washers 23, 24, annular helical springs or the like can also be used.
The ring segments 20 are displaceable in the axial direction of the pipe res 17 against the force of helical compression springs 25 which engage in bores 26 of the ring segments 20 and are supported on the flange 18. The lowest position of the ring segments 20 is determined by a paragraph 27 of the tube 17, on which corresponding paragraphs of the ring segments 20 hit.
The ring segments 20 are thus resiliently displaceable in the direction in which the preparation table 3 can be brought up to them, so that there is good contact between them and the preparation table 3 and also the threaded spindle 13 when the preparation table 3 hits the ring segments 20 does not get stuck.
As can be seen from Fig. 2, the ring segments 20 are around the entire circumference of the tube 17 around with play next to each other and each ring segment 20 has a bore 26 for receiving its own return spring 25, so that the ring segments 20 within a certain range can move independently of one another and can lay firmly on the surface of the preparation table 3. This ensures a good heat transfer between the preparation table 3 and the ring segments 20.
In order to ensure good heat dissipation from the ring segments 20 to the tube 17, the ring segments 20 are made relatively high, so that their sliding surfaces resting on the tube 17 and determining the heat transfer are correspondingly large. The preparation table 3 is therefore over the ring segments 20, the tube 17, the flange 18 and. the ring 2 with the cooling jacket 1 in a good heat-conducting connection, whereby a good and rapid cooling of the preparation table it is aimed at.