CH640366A5 - Microscopio elettronico a scansione. - Google Patents

Description

La presente invenzione è relativa ad un microscopio elettronico a scansione.

In particolare, la presente invenzione è relativa ad un microscopio elettronico a scansione, in cui una camera sotto vuoto è atta a permettere l'osservazione di pezzi e/o particolari e di pezzi di dimensioni relativamente elevate quali, per esempio, dei cuscinetti e degli ingranaggi.

Nei microscopi elettronici a scansione è noto di utilizzare una camera sotto vuoto norma'mente costituita da un corpo a tazza presentante un'apertura laterale per l'introduzione dei pezzi da esaminare e disposto alla base di una colonna elettronico-ottica normalmente comprendente una pluralità di lenti magnetiche atte a focalizzare e controllare un fascio di elettroni emessi da un emettitore disposto all'interno della citata colonna.

Nelle camere sotto vuoto note, la citata apertura laterale del corpo a tazza è chiusa, durante le osservazioni, da una porta atta a cooperare a tenuta d'aria, nella sua posizione di chiusura, con una superficie piana del detto corpo a tazza circondante la detta apertura laterale. La citata porta è normalmente incernierata al citato corpo a tazza lungo un 5 proprio bordo laterale in modo da poter ruotare attorno all'asse verticale di una cerniera normalmente realizzata tramite una piastra collegata in modo smontabile al corpo a tazza ed incernierata ad un lato della detta porta.

Nei microscopi elettronici noti sopra descritti, il pezzo io da osservare è normalmente collegato alla superficie interna della citata porta tramite un dispositivo porta-pezzo, il quale è normalmente in grado di consentire lo spostamento dall'esterno' del pezzo in esame secondo almeno tre assi allo scopo di permettere l'osservazione successiva di una plura-ìs lità di zone del pezzo stesso.

Uno degli inconvenienti più rilevanti dei microscopi elettronici noti sopra descritti è quello di consentire l'osservazione di pezzi di dimensioni relativamente ridotte dal momento che gran parte dello spazio libero all'interno della 20 camera sotto vuoto è occupato dal dispositivo porta-pezzo che sporge generalmente a sbalzo dalla superficie interna della porta girevole. Ovviamente, un simile inconveniente può essere risolto tramite la realizzazione di camere a volume maggiore; tuttavia, una simile soluzione comporta una 25 spesa generalmente elevata dipendente non solo dalle maggiori dimensioni della camera, ma anche dalla maggior complessità dei sistemi aspiranti atti a generare il vuoto dell'interno della camera, e dalla soluzione di problemi di stabilità strutturale e di tenuta d'aria che sorgono a seguito 30 dell'utilizzazione di una porta girevole di dimensioni ovviamente maggiorate, la cui cerniera viene sollecitata a torsione dal peso dei pezzi in esame e, soprattutto, dal peso del dispositivo porta-pezzo.

Scopo della presente invenzione è quello di realizzare, 35 con spesa relativamente ridotta, un microscopio elettronico atto a permettere l'osservazione di pezzi di dimensioni relativamente elevate.

In particolare, scopo della presente invenzione è quello di realizzare il citato microscopio elettronico derivandolo 4o direttamente da un microscopio elettronico noto tramite modifiche che non comportano alcuna lavorazione meccanica del corpo a tazza costituente la parte fissa della camera sotto vuoto. A questo proposito è opportuno osservare che le vibrazioni dovute ad una lavorazione meccanica del citato 45 corpo a tazza comporterebbero necessariamente la regolazione di tutti i delicati dispositivi portati dalla colonna elettronico-ottica e, quindi, non solo una spesa considerevole, ma soprattutto l'impossibilità di utilizzare il microscopio per un tempo relativamente lungo.

50 In definitiva, scopo della presente invenzione è quello di permettere di modificare a piacere la capienza della camera sotto vuoto di un microscopio elettronico noto senza con questo comportare l'inutilizzazione del microscopio per periodi relativamente lunghi, senza apportare al citato cor-55 po a tazza dell modifiche permanenti che lo renderebbero inutilizzabile nella sua forma originale, senza introdurre un aumento di sollecitazioni a seguito di un aumento del peso dei pezzi in esame e del relativo dispositivo porta-pezzo, e senza incorrere in spese eccessivamente elevate. 60 II suddetto scopo è raggiunto dalla presente invenzione in quanto essa è relativa ad un microscopio elettronico comprendente un basamento, un telaio supportato dal detto basamento, un telaio supportato dal detto basamento con l'interposizione di mezzi dì sospensione, una camera sotto vuoto 65 supportata dal detto telaio e comprendente una prima porzione fissa ed una seconda porzione mobile fra una posizione di apertura ed una posizione di chiusura della detta prima porzione, ed una colonna elettronico-ottica solidalmente col

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legata alla detta prima porzione, quest'ultima comprendendo un corpo a tazza fisso presentante lateramente un'apertura atta ad essere chiusa dalla detta seconda porzione, caratterizzato dal fatto che la detta seconda porzione comprende un ulteriore corpo a tazza intercambiabile con concavità rivolta verso la detta apertura e supportato da mezzi di guida sostanzialmente orizzontali al detto telaio per traslare da e verso il detto corpo a tazza fisso; mezzi di supporto essendo previsti all'interno del detto ulteriore corpo a tazza per supportare in posizione regolabile un dispositivo portapezzo.

Le suddette caratteristiche e vantaggi della presente invenzione risulteranno dalla descrizione che segue con riferimento ai disegni annessi, che ne illustrano un esempio di attuazione non limitativo, in cui:

la fig. 1 illustra in sezione assiale la parte inferiore di un microscopio elettronico realizzato secondo i dettami della presente invenzione;

la fig. 2 è una vista prospettica di tre quarti dall'alto della parte inferiore del microscopio illustrato nella fig. 1;

la fig. 3 è una vista prospettica esplosa dei particolari illustrati nella fig. 2; e la fig. 4 è una ulteriore vista prospettica esplosa di una parte dei particolari della fig. 2.

Nella fig. 1 è illustrato un microscopio elettronico indicato nel suo complesso con 1 e comprendente un basamento fisso 2 presentante una cavità interna 3 superiormente aperta, all'interno della quale è alloggiato un telaio 4 supportato dal basamento 2 tramite l'interposizione di elementi di sospensione deformabili 5 che possono essere, per esempio, del tipo meccanico e/o pneumatico.

Alla propria estremità superiore, il telaio 4 porta un tavolo 6, alla cui superficie superiore, disposta al disopra del basamento 2, è collegata una camera sotto vuoto-7 del microscopio 1.

Secondo quanto illustrato, in particolare, nella fig. 3, la camera 7 è costituita da una parte fissa 8 e da una parte mobile 9, nel seguito indicate con i termini di «camera fissa» e, rispettivamente di «camera mobile».

La camera fissa 8 è di tipo noto e comprende un corpo a tazza ad asse sostanzialmente orizzontale e lateralmente aperto, il quale è limitato da una parete inferiore 10 solidalmente collegata alla superficie superiore del tavolo 6, da due pareti laterali 11 e 12 sostanzialmente verticali, da una parete posteriore 13 bombata e da una parete superiore 14 orizzontale, al disopra della quale si estende verso l'alto una colonna elettronico-ottica 15.

L'estremità anteriore delle pareti 10, 11, 12 e 14 definisce una superficie anulare piana 16 disposta su di un piano parallelo all'asse della colonna 15 e sostanzialmente verticale e circondante un'apertura laterale 17, la quale è di forma sostanzialmente rettangolare a spigoli arrotondati e permette l'accesso alla camera fissa 8.

Alla superficie superiore della parete inferiore 10 sono collegate, preferibilmente per incollaggio, due guide 18 presentanti superiormente una scanalatura 19 a coda di rondine ed estendentisi perpendicolarmente al piano della superficie 16.

Sulla superficie esterna della parete laterale 12 sono ricavati tre fori ciechi 20 filettati, all'interno di ciascuno dei quali è impegnata una vite 21 di collegamento di una piastra 22 di forma sostanzialmente rettangolare sporgente anteriormente alla superficie 16.

Nei microscopi elettronici noti, la piastra 22 supporta incernierata una porta (non illustrata) atta a ruotare attorno ad un asse verticale fra una posizione di apertura ad una posizione di chiusura, ed a cooperare a tenuta d'aria con la superficie 16 quando disposta nella posizione di chiusura.

Nel microscopio 1 illustrato, al posto della citata porta, la piastra 22 supporta incernierato un telaio 23 di raccordo di forma sostanzialmente rettangolare, un cui lato verticale 24 è provvisto esternamente di due appendici 25, fra le quali s è incernierata l'estremità anteriore della piastra 22, ed un secondo lato verticale 26 provvisto esternamente di un'appendice 27 presentante due fori passanti 28 impegnati da rispettive viti 29. Queste ultime fuoriescono dai fori 28 e sono atte ad impegnare dei rispettivi fori filettati 30 ricavati io su una superficie 16, di un montante 32 estendentesi verso l'alto dal tavolo 6 esternamente alla parete 11.

Il telaio 23 è limitato, da una parte, da una superficie piana anulare 33 (fig. 4) sostanzialmente identica alla superficie 16 e parallela a quest'ultima, e dall'altra da una super-15 ficie piana 34, (fig. 3) la quale presenta normalmente una forma diversa da quella della superficie 33 ed è provvista di una pluralità di fori ciechi filettati 35 uniformamente distribuiti lungo la sua periferia. Sulla superficie 33 è ricavata una scanalatura anulare, all'interno della quale è allog-20 giata ima guarnizione 37 di tenuta atta ad impedire il passaggio dell'aria fra le superfici 16 e 33 quando il telaio 23 è portato a contatto della camera fissa 8 tramite rotazione attorno alla cerniera portata dalla piastra 22.

Alla superficie superiore del tavolo 6 sono collegate due 25 guide 38 a sezione sostanzialmente triangolare disposte orizzontali e parallele ed estendentisi dalla superficie 16 verso l'esterno perpendicolarmente alla superficie 16 stessa. Le due guide 38 sporgono oltre il bordo libero del tavolo 6 e sono fra loro collegate da traverse 39 formanti, unitamente 30 alle guide 38, una mensola rigida 40, alla cui estremità libera è collegato un puntone 41. Quest'ultimo, secondo quanto illustrato nella fig. 1, è costituito da un'asta estendentisi obliquamente verso l'alto dal telaio 4 e solidale allo stesso.

Le due guide 38 supportano scorrevolmente la camera 35 mobile 9 tramite l'interposizione di una pluralità di pattini 42 di scorrimento, i quali permettono alla camera mobile 9 di traslare lungo le guide 38 fino a portarsi a contatto della superficie 34. La camera mobile 9 è sostanzialmente conformata a tazza con concavità affacciata alla camera fissa 8 e 40 comprende una parete inferiore 43, alla cui superficie inferiore sono collegati i pattini 42, due pareti laterali 44 sostanzialmente verticali, una parete superiore 45 sostanzialmente orizzontale, ed una parete laterale 46 di fondo. Le pareti sopra menzionate definiscono una cavità la cui aper-45 tura, rivolta verso la camera fissa 8, è di forma sostanzialmente rettangolare ed è circondata da una flangia 47, la cui superficie anulare piana 48 è sostanzialmente identica alla superficie 34 ed è atta ad essere disposta a contatto della stessa tramite traslazione della camera 9 lungo le guide 38. 50 Attraverso la flangia 47 sono ricavati dei fori passanti 49 allineati con i fori 35 ed atti a ricevere delle rispettive viti 50 per il centraggio e l'eventuale bloccaggio della flangia 47 a contatto della superficie 34 del telaio 23. La tenuta d'aria fra le superfici 34 e 48 fra loro a contatto è garan-55 tita da una guarnizione anulare 51 alloggiata all'interno di una scanalatura anulare ricavata sulla superficie 48.

Alla superficie superiore della parete inferiore 43 della camera mobile 9 sono collegate due guide 52 a sezione sostanzialmente triangolare, i cui tratti terminali si estendono 60 all'esterno della camera mobile 9 e sono atti ad impegnare le scanalature 19 delle guide 18 della camera fissa 8. In corrispondenza del proprio vertice, ciascuna guida 52 è provvista di una scanalatura longitudinale 53 estesa a tutta la relativa guida 52 ed atta a supportare scorrevole un dispositi-65 vo porta pezzo non illustrato bloccabile in posizione sulle guide 52 e atto a supportare un pezzo da esaminare.

Nel microscopio elettronilo 1 descritto, il telaio 23 e la camera mobile 9 vengono montati solo nel caso in cui si deb

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bano esaminare dei pezzi di dimensioni rilevanti e dopo aver smontato la porta girevole (non illustrata) originariamente collegata sulla camera fissa 8 tramite le viti 21.

A proposito del telaio 23 è opportuno notare che il suo impiego si rende necessario solo quando il particolare ingombro dei pezzi da esaminare comporta una camera mobile 9 in cui la flangia 47 e, in particolare, la superfice 48 presenr tano una forma diversa d'alia superficie 16. Il telaio 23 ha infatti l'unica funzione di adattare la forma della flangia 47 alla forma della superficie 16.

Ovviamente, poiché la camera mobile 9 è completamente asportabile, essa potrà essere sostituita con una pluralità di camere mobili (non illustrate) le cui forma e dimensioni sono di volta in volta studiate in funzione della forma e delle dimensioni dei pezzi da osservare, i quali potranno essere esaminati senza essere distrutti. Per esempio, tramite l'utilizzazione di una camera mobile 9 relativamente profonda, risulterà possibile l'osservazione di un ingranaggio solidale ad un albero montando quest'ultimo all'interno della citata camera mobile 9 in modo tale che solo l'ingranaggio da esaminare sporga all'interno della camera fissa 8. Inoltre quest'ultima, non essendo parzialmente occupata dal dispositivo porta-pezzo, che è completamente alloggiato all'interno della camera mobile 9, può ospitare pezzi molto più grandi di quelli montabili sul dispositivo porta-pezzo sporgente a sbalzo dalla citata porta girevole.

In uso, quando si debba esaminare un pezzo di dimensioni rilevanti, viene dapprima smontata la citata porta girevole e scelta una camera mobile 9 di dimensioni tali da contenere il pezzo da esaminare. Nel caso in cui la flangia 47 della camera mobile 9 prescelta presenti una superficie anteriore diversa dalla superficie 16, fra le camere 8 e 9 viene interposto un opportuno telaio 23, la cui piastra 22 viene collegata alla parete 12 della camera 8 tramite le viti 21.

Successivamente al suo montaggio, il telaio 23 viene portato a contatto della superficie 16, contro la quale viene bloccato tramite spostamento della camera mobile 9 lungo le guide 38. Successivamente, tramite mezzi di aspirazione non illustrati, viene realizzato il vuoto all'interno della ca-5 mera 7 in modo da rendere solidali fra loro, in una perfetta posizione di accoppiamento, la camera fissa 8, il telaio 23 e la camera mobile 9. A questo punto vengono inserite le viti 29 in modo da bloccare il telaio 23 contro la camera fissa 8 nella corretta posizione di accoppiamento. Successi-io vamente, dell'aria viene immessa all'interno della camera 7 in modo da permettere il distacco della camera mobile 9 dal telaio 23 ed il suo arretramento lungo le guide 38.

Tutte le operazioni sopra descritte vengono realizzate a camera 9 vuota ed hanno l'unico scopo di consentire il 15 perfetto montaggio del telaio 23 sulla camera fissa 9.

Il pezzo da esaminare (non illustrato), viene montato sul relativo dispositivo porta-pezzo (non illustrato) disponendo quest'ultimo sull'estremità esterna delle guide 52. Una volta montato il pezzo da esaminare sul dispositivo porta-pezzo, 20 quest'ultimo viene fatto scorrere lungo le scanalature 53 in modo da rientrare all'interno della camera 9. Una volta bloccato in posizione, tramite viti di bloccaggio non illustrate, il dispositivo porta-pezzo sulle guide 53, la camera 9 viene fatta scorrere lungo le guide 38 fino a portarsi a contatto 25 della superficie 34 del telaio 23 e fino ad impegnare la parte esterna delle proprie guide 52 all'interno delle scanalature 19 delle guide 18 della camera fissa 8.

Una volta eseguite queste operazioni, viene praticato nuovamente il vuoto all'interno della camera 7 in modo da 3o rendere possibile l'osservazione d'el pezzo da esaminare. Preferibilmente, prima dell'esame del pezzo, la camera mobile 9 viene centrata e fissata in posizione tramite le viti 50.

Naturalmente, fermo restando il principio del trovato, numerose sono le modificazioni che sarebbe possibile appor-35 tare al microscopio elettronico descritto senza per questo uscire dall'ambito della presente invenzione.

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4 fogli disegni

Claims (7)

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1. Microscopio elettronico a scansione comprendente un basamento (2) un telaio (4) supportato dal detto basamento con l'interposizione di mezzi di sospensione (5), una camera sottovuoto (7) supportata dal detto telaio e comprendente una prima porzione fissa (8) ed una seconda porzione mobile (9, 23) fra una posizione di apertura ed una posizione di chiusura della detta prima porzione, ed una colonna elet-tronica-ottica (15) solidamente collegata alla detta prima porzione, quest'ultima comprendendo un corpo a tazza fisso presentante lateralmente un'apertura atta ad essere chiusa dalla detta seconda porzione, caratterizzato dal fatto che la detta seconda porzione comprende un ulteriore corpo a tazza (9) intercambiabile con concavità rivolta verso la detta apertura e supportato da mezzi di guida (38) sostanzialmente orizzontali solidali al detto telaio (4) per traslare da e verso il detto corpo a tazza fisso (8); mezzi di supporto essendo previsti all'interno del detto ulteriore corpo a tazza (9) per supportare in posizione regolabile un dispositivo porta-pezzo.

2. Microscopio secondo la rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che la detta seconda porzione comprende una cornice (23) atta a cooperare a tenuta d'aria da una parte con l'estremità aperta del detto corpo a tazza fisso (8) e dall'altra con l'estremità aperta del detto ulteriore corpo a tazza (9).

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RIVENDICAZIONI

3. Microscopio secondo la rivendicazione 2, caratterizzato dal fatto che la detta cornice (23) è lateralmente incernierata al detto corpo a tazza fisso per ruotare rispetto a quest'ultimo attorno ad un asse sostanzialmente verticale.

4. Microscopio secondo una qualsiasi delle precedenti rivendicazioni, caratterizzato dal fatto che i detti mezzi di guida si estendono lungo una mensola (40) solidale al detto telaio (4).

5. Microscopio secondo una qualsiasi delle precedenti rivendicazioni, caratterizzato dal fatto che i detti mezzi di supporto comprendono due guide (52) solidalmente collegate al detto ulteriore corpo a tazza (9).

6. Microscopio secondo la rivendicazione 5, caratterizzato dal fatto che le d'ette due guide (52) comprendono, ciascuna, una porzione terminale sporgente dall'estremità aperta del detto ulteriore corpo a tazza (9) ed impegnata in modo scorrevole all'interno di una rispettiva scanalatura (19) portata dal detto corpo a tazza fisso (8).

7. Microscopio secondo la rivendicazione 6, caratterizzato dal fatto che ciascuna detta scanalatura (19) è ricavata longitudinalmente lungo un rispettivo elemento (18) di guida solidalmente collegato al detto corpo a tazza fisso (8).