DE1018564B - Elektronenlinsenanordnung mit zwei im Strahlengang hintereinander-liegenden Polschuhsystemen - Google Patents

Description

DEUTSCHES

Bei Elektronenmikroskopen, die mit Magnetlinsen arbeiten, ist es bekannt, einer Magnetkapsel zwei durch Polschuhsysteme gebildete Linsenspalte zuzuordnen. Bei solchen Konstruktionen kann man aber jedes Polschuhsystem für sich in die entsprechende Bohrung des Magnetkörpers einsetzbar ausführen. In diesem Fall muß man entweder die Konstruktion so wählen, daß die beiden Polschuhsysteme nach verschiedenen Seiten hin aus dem Linsenkörper ausgebaut werden können, was die Handhabung erschwert, oder man ist genötigt, beide Polschuhsysteme zu einem einheitlichen Körper zusammenzusetzen, der von der einen Seite her in die Bohrung des Magnetsystems eingesetzt wird. In dem zuletzt genannten Fall müssen die Passungen in der Bohrung des Magnetkörpers einerseits und am Außenmantel der Polschuhsysteme andererseits eine sehr große axiale Länge haben, was das genaue Einpassen solcher Systeme erschwert. ■-.;

Die Erfindung betrifft eine Elektronenlinsenanordnung mit zwei im Strahlengang hintereinanderliegenden, in die Magnetkapsel eingesetzten Polschuhsystemen, bei der es möglich ist, be'ide Systeme von einer Seite her in die Magnetkapsel einzusetzen, und bei der die obengenannten Schwierigkeiten, welche sich aus der Notwendigkeit, verhältnismäßig lange Passungen anzuwenden, ergeben, vermieden sind. Erfindungsgemäß sind die beiden Polschuhsysteme durch eine lösbare Kupplung miteinander zu einer Einheit zusammengesetzt, die von der einen Seite her in die — vorzugsweise konische — Innenbohrung der Magnetkapsel einzuführen ist. Durch die Auflösung der beiden Polschuhsysteme, die nunmehr je für sich hergestellt werden können, ist es möglich, die Passungen für die Polschuhsysteme wesentlich genauer zu halten, als dies bei den bekannten, starr zusammengebauten Doppelsystemen möglich ist. Der Umstand, daß beide Systeme mit der Kupplung verbunden sind, macht es trotzdem bei der vorliegenden Bauart möglich, beide Polschuhsysteme nach der einen Seite hin aus der Linsenkapsel herauszunehmen.

Man wird die Kupplung vorzugsweise so ausbilden, daß sie zum Ausgleich von Ungleichmäßigkeiten bei der Herstellung der Polschuhpaßflächen eine geringfügige Ouerbewegung und Verkantung der Polschuhe zueinander zuläßt. Beim Einführen der durch die Kupplung miteinander verbundenen Systeme setzt sich dann jedes Polschuhsystem genau in die zugeordnete Bohrung des Magnetkörpers. Die Kupplung kann in verschiedener Weise ausgebildet sein. Um ein rasches Lösen zu ermöglichen, kann sie nach Art eines Bajonettverschlusses ausgeführt werden. Kombiniert mit einer derartigen Kupplung wird man eine Druckfeder so anwenden, daß sie die beiden Polschuh-Elektronenlinsenanordnung mit zwei

im Strahlengang hintereinander-

liegenden Polschuhsystemen

Anmelder:
Siemens & Halske Aktiengesellschaft,

Berlin und München,
München 2, Witteisbacherplatz 2

Alexander Asmus, Berlin-Spandau,

Henry Burmester, Berlin-Mariendorf,

und Willi Schomburg, Berlin-Spandau,

sind als Erfinder genannt worden

systeme beim Einführen in die Kapselbohrung im gewünschten axialen Abstand voneinander hält.

In den Zeichnungen sind schematisch als Ausführungsbeispiele der Erfindung mit Elektromagneterregung arbeitende Doppellinsensysteme für ein Elektronenmikroskop dargestellt.

Fig. 1 zeigt einen Querschnitt durch die Magnetkapsel eines Abbildungslinsensystems mit dem eingesetzten Polschuhsystem,

Fig. 2 einen Querschnitt durch die Kupplungsstelle der beiden Polschuhsysteme.

Die Magnetkapsel besteht aus den beiden Deckelstücken 1 und 2, dem Außenmantel 3 und den rohrförmigen Innenmänteln 4 und 5. Zur Bildung der Linsenspalte sind zwischen den Teilen 1 und 5 und zwischen den Teilen 5 und 4 Messingringe 6 und 7 in an sich bekannter Weise eingefügt. Mit 8 und 9 sind zwei Erregerwicklungen für die Linsen bezeichnet. Zwischen den beiden Wicklungen ist eine Ferromagnetscheibe 10 vorgesehen, welche den Fluß zu den inneren Polschuhen der beiden Linsen leitet. - Die Magnetkapsel hat eine konische Längsbohrung, die zur Aufnahme der beiden, die Linsen bildenden Polschuhsysteme 12 und 13 bestimmt ist. Das obere Polschuhsystem ist aus den beiden Polen 14 und 15, das untere Polschuhsystem aus den beiden Polen 16, 17 mit zugeordneten unmagnetischen Zwischenstücken zusammengesetzt. Jedes der beiden Polschuhsysteme bildet in an sich bekannter Weise ein starr zusammengefügtes Gebilde, dessen Außenfläche entsprechend der konischen Bohrung 11 als konische Paß-

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fläche gehalten ist. Die beiden Polschuhsysteme sind durch eine Kupplung lösbar miteinander verbunden, deren Konstruktion sich aus Fig. 2 ergibt. Die Kupplung hält beide Polschuhsysteme 12 und 13 zusammen, so daß diese Systeme nach unten hin aus der Magnetkapsel ausgebaut werden können.

Am unteren Ende des Polschuhes 15 ist mit Hilfe des Schraubringes 18 ein Haltekörper 19 fest eingeschraubt, in dessen untere Bohrung 20 das Kupplungsstück 21 mit Hilfe der beiden Stifte 22 und 23 eingesetzt ist. Der Durchmesser des Kupplungsstückes 21 ist im Bereich der Bohrung 20 entsprechend kleiner gewählt, so daß eine geringfügige Querverschiebung des Kupplungsstückes 21 in der Bohrung 20 möglich ist. Das Gegenstück zum Kupplungsteil 21 bildet der obere Polschuh 16 des Systems 13. Die Kupplung ist nach Art eines Bajonettverschlusses ausgebildet dadurch, daß Stifte 24 im Polschuh 16 befestigt sind, die zum Kuppeln mit der Führungsnut 25 zusammenarbeiten, die sich im Kupplungsstück 16 befindet. Die Stifte 24 lassen eine geringfügige Querbewegung in Richtung senkrecht zur Zeichenebene zu, während die Stifte 23 eine entsprechend geringfügige Querbewegung in der Zeichenebene zulassen. Außerdem ist auch eine geringfügige Axialverschiebung der beiden Kupplungsteile gegeneinander durch die entsprechende Ausbildung der Nut 25 möglich. Die dargestellte Form der Kupplung ermöglicht eine Relativbeweglichkeit zwischen den beiden Polschuhsystemen mit Ausnahme der Drehbewegung um die Längsachse. Mit Hilfe der Feder 26 werden die beiden Polschuhsysteme im gekuppelten Zustand in dem gewünschten axialen Abstand voneinander gehalten.

Ein anderes Ausführungsbeispiel der Erfindung für ■einen aus zwei Linsen bestehenden Kondensor des Elektronenmikroskops ist in den Fig. 3 bis 5 dargestellt, und zwar zeigt Fig. 3 den Querschnitt durch die Magnetkapsel mit dem eingesetzten Polschuhsystem, Fig. 4 eine Ansicht und Fig. 5 einen Querschnitt durch die Polschuhsysteme.

Die Magnetkapsel besteht aus den beiden Deckelstücken 31 und 32, dem Außenmantel 33 und den rohrförmigen Innenmänteln 34 und 35. Zur Bildung der Linsenspalte sind zwischen den Teilen 34 und 35 und zwischen den Teilen 35 und 32 Messingringe 36 und 37 eingefügt. Mit 38 und 39 sind die beiden Erregerwicklungen für die Linsen bezeichnet. Zwischen diesen beiden Wicklungen ist der tellerförmige Teil 40 des den Magnetfluß führenden Körpers 35 angeordnet.

Die Magnetkapsel hat eine konische Innenbohrung 41, in welche die beiden die Linsen bildenden Polschuhsysteme 42 und 43 eingesetzt sind. Das Polschuhsystem 42 ist als kurzbrennweitige Linse ausgebildet. Es besteht aus einer Hülse 44 aus ferromagnetischem Material, in welche die beiden Polschuhe 45 und 46 so eingesetzt sind, daß sie zur Korrektur von Ungleichmäßigkeiten relativ zueinander verdreht werden können. Mit 47 ist eine in den Polschuh 45 eingesetzte Blende bezeichnet.

Das Polschuhsystem 43 ist mit längerer Brennweite ausgeführt. Es besteht aus den beiden Polschuhen 48 und 49, die mit ihrer zylindrischen Innenbohrung auf einen Messingzylinder 50 passen. Auf diesem Messingzylinder können die beiden Polschuhe 48 und 49 ähnlich wie die Pulschuhe 45 und 46 in ihrer Hülse 44 relativ zueinander zum Ausgleich von Ungleichmäßigkeiten verdreht werden. Am oberen Teil des Messingrohres 50 ist eine Blende 51 eingesetzt. Die beiden Polschuhsysteme 42 und 43 sind durch eine Kupplung lösbar miteinander verbunden, deren Aufbau aus den Fig. 4 und 5 ersichtlich ist. Diese Kupplung hält beide Polschuhsysteme zusammen, so daß sie nach unten hin aus der in Fig. 3 dargestellten Magnetkapsel ausgebaut werden können. Am unteren Ende des Polschuhes 46 ist mit Hilfe des Schraubringes 52 der Haltekörper 53 fest eingeschraubt, in dessen Innenbohrung das Messingrohr 50 mit Hilfe der beiden Stifte 54, 55 eingesetzt ist. Die Abmessungen sind dabei so gewählt, daß geringfügige Bewegungen der beiden Polschuhsysteme 42 und 43 zueinander möglich sind. Die Stifte 54 und 55 arbeiten in der aus Fig. 4 ersichtlichen Weise mit einem Schlitz 56 des Haltekörpers 53 zusammen. Auf diese Weise ist ein Bajonettverschluß gebildet, so daß die Polschuhsysteme als Einheit aus der konischen Magnetkörperbohrung 41 herausgezogen werden können. Mit 57 ist eine Feder bezeichnet, welche die beiden Polschuhsysteme im gekuppelten Zustand in dem gewünschten axialen Abstand voneinander hält. Die Blenden 47 und 51 sind so bemessen, daß der Elektronenstrahl nicht auf die Wandung der Innenbohrung des Rohres 50 auftreffen kann. Mit 58 ist ein zwischen den Polschuhen 48 und 49 befindlicher Blendenhalter bezeichnet.

Claims (6)

Patentansprüche:

1. Elektronenlinsenanordnung mit zwei im Strahlengang hintereinanderliegenden, in die Magnetkapsel eingesetzten Polschuhsystemen, dadurch gekennzeichnet, daß beide Polschuhsysteme durch eine lösbare Kupplung miteinander zu einer Einheit zusammengesetzt sind, die von der einen Seite her in die Innenbohrung der Magnetkapsel einzuführen ist.

2. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Kupplung zum Ausgleich von Ungleichmäßigkeiten bei der Herstellung der Polschuhpaßflächen eine geringfügige Querbewegung und Verkantung der Polschuhe zueinander zuläßt.

3. Anordnung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Kupplung nach Art eines Bajonettverschlusses ausgeführt ist.

4. Anordnung nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Polschuhsysteme durch eine Druckfeder in dem gewünschten axialen Abstand voneinander gehalten werden.

5. Anordnung nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Kupplung nach Art einer Ringscheibe ausgeführt ist.

6. Anordnung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Innenbohrung der Magnetkapsel konisch ausgeführt ist.

In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschrift Nr. 907 330.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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