DE102004024755B4

DE102004024755B4 - Halterung für optische Elemente

Info

Publication number: DE102004024755B4
Application number: DE200410024755
Authority: DE
Inventors: Christoph Dipl.-Ing. Damm (FH); Thomas Dr. Peschel; Uwe Detlef Dr. Zeitner; Torsten Dr. Feigl; Henrik Dipl.-Ing. Banse
Original assignee: Fraunhofer Gesellschaft zur Forderung der Angewandten Forschung eV
Current assignee: Fraunhofer Gesellschaft zur Forderung der Angewandten Forschung eV
Priority date: 2004-05-12
Filing date: 2004-05-12
Publication date: 2006-02-23
Anticipated expiration: 2024-05-13
Also published as: DE102004024755A1; WO2005111687A1

Abstract

Halterung für optische Elemente, bei der ein optisches Element an einem Träger mit drei Halteelementen (3), an denen jeweils zwei Festkörpergelenke (3.1) und (3.2) ausgebildet sind, befestigt ist,
wobei eines der Festkörpergelenke (3.1) eine Bewegung in einem Freiheitsgrad und das jeweils andere Festkörpergelenk (3.2) eines Halteelementes (3) eine Bewegung auch in weiteren mit dem ersten Freiheitsgrad nicht identischen Richtungen ermöglichen und
die Halteelemente (3) an einer planaren, orthogonal zur optischen Achse des optischen Elementes (1) ausgerichteten Fläche mit dem optischen Element (1) stoffschlüssig verbunden sind; so dass bei vertikal verlaufendes optisches Achse das optische Element (1) vertikal unterhalb des Trägers (2) angeordnet und gehalten ist.

Description

Die Erfindung betrifft Halterungen für optische Elemente, bei denen ein optisches Element an einem Träger mit drei in jeweils gleichen Winkelabständen zueinander angeordneten Halteelementen befestigt ist. Die Erfindung kann besonders vorteilhaft in Verbindung mit optischen Elementen eingesetzt werden, die für elektromagnetische Strahlung mit sehr kleinen Wellenlängen, der üblicherweise auch so bezeichneten EUV-Strahlung eingesetzt werden können. Vorteilhafterweise sollten solche optischen Elemente eine hohe Reflektivität für diese elektromagnetische Strahlung aufweisen.
Für die Justierung entsprechender optischer Elemente werden sehr hohe Justiergenauigkeiten gefordert, die auch dauerhaft eingehalten werden müssen. So dürfen insbesondere ein Verzug oder Lageabweichungen auch beim Einsatz von entsprechend gehaltenen optischen Elementen unter den verschiedensten Einsatzbedingungen nicht auftreten. Dies betrifft beispielsweise auch unterschiedliche Temperaturen, bei denen sich das Wärmeausdehnungsverhalten der verschiedenen Elemente einer Halterung auf die Lage und Winkelausrichtung von optischen Elementen auswirken kann.
Außerdem sollte eine frei von mechanischen Spannungen wirkende Halterung der optischen Elemente realisiert werden, die auch durch eine mechanische Überbestimmung einer solchen Halterung hervorgerufen werden könnte.

So sind aus DE 101 15 914 A1 und EP 1 376 183 A2 Lösungen für die Lagerung optischer Elemente bekannt, bei denen biegeelastische Elemente an radial äußren Randflächen optischer Elemente, die in jeweils gleichen Winkelabständen zueinander angeordnet sind, angreifen, bekannt.

Es ist daher Aufgabe der Erfindung eine Lösung zur Verfügung zu stellen, mit der optische Elemente, die für den Einsatz von elektromagnetischer Strahlung mit sehr kleinen Wellenlängen geeignet sind, mit einer dauerhaft einhaltbaren Justiergenauigkeit fixiert werden können.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe mit einer Halterung, die die Merkmale des Anspruchs 1 aufweist, gelöst.

Vorteilhafte Ausgestaltungsformen und Weiterbildungen der Erfindung können mit den in den untergeordneten Ansprüchen bezeichneten Merkmalen erreicht werden.

Die erfindungsgemäße Halterung für optische Elemente ist dabei so ausgebildet, dass ein optisches Element an einem Träger mit drei, bevorzugt in jeweils gleichen Winkelabständen zueinander angeordneten Halteelementen befestigt ist.

Dabei können die Halteelemente mit dem jeweiligen Träger in unterschiedlichster Form kraft-, form- und/oder stoffschlüssig verbunden sein.

Die stoffschlüssige Verbindung der Halteelemente soll an einer planaren, orthogonal zur optischen Achse des optischen Elementes ausgerichteten Fläche vorgesehen sein.

Besonders bevorzugt ist es, die stoffschlüssige Verbindung ohne einen organischen Binder auszubilden, da diese beispielsweise infolge Alterung ihre Eigenschaften verändern und auch das Wärmeausdehnungsverhalten solcher organischen Binder nachteilig ist. Außerdem sind ein Einsatz in einem erweiterten Temperaturbereich und eine Vakuumkompatibilität ohne einen organischen Binder erreichbar.

Dementsprechend sollte die stoffschlüssige Verbindung zwischen den Halteelementen und dem optischen Element durch ein Lötverfahren ausgebildet werden, bei dem möglichst niedrige Temperaturen für die Herstellung einer solchen stoffschlüssigen Lötverbindung erforderlich sind. So können an sich bekannte eutektische Metalllegierungen eingesetzt werden. Besonders bevorzugt sind entsprechende Zinnlegierungen mit Silber oder auch Gold. Bei einer geeigneten Legierungszusammensetzung können solche Lötverbindungen bereits bei Temperaturen unterhalb 300°C auch ohne den Einsatz von Flussmitteln ausgebildet werden.

Des Weiteren sind die für die Herstellung der Verbindung zwischen dem Träger und dem optischen Element eingesetzten Halteelemente jeweils mit zwei Festkörpergelenken versehen worden. Dabei handelt es sich um unterschiedliche Ausbildungen von Festkörpergelenken an einem Halteelement. So ist eines der beiden Festkörpergelenke so ausgebildet, dass eine Beweglichkeit in lediglich einem Freiheitsgrad und das jeweils andere Festkörpergelenk so ausgebildet, dass auch eine Beweglichkeit in weiteren Freiheitsgraden möglich wird. Dabei sind die jeweiligen Bewegungsmöglichkeiten in unterschiedlichen Richtungen und Freiheitsgraden dazu geeignet, dass eine mechanische Überbestimmung der Befestigung vermieden werden kann.

Die Festkörpergelenke an den Halteelementen können durch entsprechende geometrische Gestaltung an Bereichen von Halteelementen zwischen den eigentlichen Befestigungsflanschen am Träger und der planaren Oberfläche des optischen Elementes in jeweils einem Abstand zueinander angeordnet sein. Es sollte ein Abstand im Bereich 5 bis 30 mm, bevorzugt im Bereich 10 bis 20 mm gewählt werden. Die Festkörpergelenke können dabei durch gezielte Formgebung, beispielsweise durch einen Werkstoffabtrag hergestellt worden sein.

So kann das Festkörpergelenk, das eine Bewegungsmöglichkeit für einen Freiheitsgrad vorgeben kann, in Form eines als am Halteelement ausgebildeten verjüngten Längssteges ausgebildet worden. Ein solcher Längssteg sollte dann bevorzugt in Bezug zu einem Kreisring um die optische Achse des jeweiligen optischen Elementes tangential ausgerichtet sein.

Insbesondere bei rotationssymmetrisch ausgebildeten optischen Elementen sollen die Halteelemente mit dem optischen Element in einem Bereich des jeweiligen optischen Elementes verbunden sein, bei dem insbesondere Gravitationskraft bedingte Deformationen vermieden bzw. minimiert werden können. So können die Halteelemente mit dem optischen Element auf einem Kreisumfang befestigt sein, der im Bereich zwischen dem 0,5–0,7-fachen, bevorzugt zwischen dem 0,55–0,65-fachen des Außendurchmessers des jeweiligen optischen Elementes liegt.

Die erfindungsgemäße Halterung kann ganz besonders bevorzugt bei optischen Elementen in der bereits beschriebenen Form eingesetzt werden, die eine relativ große Eigenmasse aufweisen und entsprechend groß dimensioniert sind.

So können bevorzugt für die jeweilige elektromagnetische Strahlung reflektierende optische Elemente in der gewünschten Form mit hoher Präzision justiert gehalten werden.

Die reflektierenden Flächen solcher optischen Elemente können in entsprechender Form konkav bzw. auch konvex gekrümmt sein.

Es besteht aber auch die Möglichkeit ein optisches Element erfindungsgemäß zu befestigen, das im Bereich der optischen Achse eine Durchbrechung aufweist, durch die die jeweilige elektromagnetische Strahlung auf ein zweites, ebenfalls diese elektromagnetische Strahlung reflektierendes optisches Element auftreffen kann. Mit zwei solchen reflektierenden optischen Elementen kann dann ein so genanntes Schwarzschild-Objektiv zur Verfügung gestellt werden, bei dem die elektromagnetische Strahlung durch die Durchbrechung des einen optischen Elementes auf eine konvex gekrümmte reflektierende Oberfläche des zweiten optischen Elementes (Primärspiegel) auftrifft, und von dort auf eine konkav gekrümmte reflektierende Oberfläche des ersten optischen Elementes (Sekundärspiegel) auftrifft und von dieser als aufgeweiteter Strahl rückreflektiert wird.

Dabei unterscheiden sich diese beiden reflektierenden optischen Elemente sowohl in ihrer Gestaltung, Dimensionierung und der jeweiligen Eigenmasse. Dementsprechend ist das erste optische Element mit der Durchbrechung deutlich größer mit seinen äußeren Abmessungen sowie in der Eigenmasse.

Vorteilhaft ist an einem solchen optischen Element zur Reduzierung der Eigenspannungen ein über den äußeren Umfang des jeweiligen optischen Elementes vollständig umlaufender Bund zwischen der planaren Fläche und der reflektierenden Oberfläche vorzusehen, der beispielsweise auch mittels einer umlaufend ausgebildeten Ringnut ausgebildet worden sein kann.

Mit einer solchen Gestaltung können aber nicht nur die Eigenspannungen reduziert werden, sondern ein solcher Bund kann auch in Verbindung mit einem Sicherheitselement ein unerwünschtes Herabfallen eines optischen Elementes verhindern. Dies ist insbesondere unter dem Kostenaspekt, der für die Herstellung solcher hochpräzisen optischen Elemente Bedeutung erlangt, wichtig. So kann ein entsprechendes Sicherheitselement mit dem Träger verbunden sein und formschlüssig in den Bund eingreifen, wobei ein Spiel behafteter formschlüssiger Eingriff eines solchen Sicherheitselementes in den Bund berücksichtigt werden sollte.

An einer erfindungsgemäßen Halterung kann, wie bereits angesprochen, auch ein zweites reflektierendes optisches Element vorhanden sein. Dieses sollte vorteilhaft mit jeweils drei in gleichen Winkelabständen zueinander am zweiten optischen Element angreifenden Hebelarmen an dessen rotationssymmetrischen äußeren Mantelflächen angreifen und es halten. Das Halten dieses zweiten optischen Elementes mittels der Hebelarme sollte eine Ausrichtung in Bezug zur gemeinsamen optischen Achse der beiden optischen Elemente berücksichtigen bzw. eine entsprechende Justierung des zweiten optischen Elementes in Bezug zur vorgegebenen gemeinsamen optischen Achse mit dem ersten optischen Element ermöglichen.

Hierzu sollte jeder einzelne der drei Hebelarme lateral in Bezug zu seiner eigenen Längsachse bewegt werden können.

Die Hebelarme sollten möglichst so ausgebildet sein, dass an ihnen Bereiche in Form von Zapfen ausgebildet sind, die an die äußere Mantelfläche des zweiten optischen Elementes, diese kontaktierend angreifen, und dabei in entsprechend komplementär ausgebildete Vertiefungen an der äußeren Mantelfläche des zweiten optischen Elementes eingreifen, so dass eine Selbstzentrierung, bei der lediglich die Selbsthemmung beim Überwinden des Einführens der Zapfen in die Vertiefungen auftritt, erreichbar ist. Die komplementär ausgebildeten Vertiefungen können in Form von Kalotten, aber auch als v-förmige Nuten ausgebildet sein.

Dabei sollte über die Hebelarme auf die äußere Mantelfläche des so gehaltenen zweiten optischen Elementes eine geringe Druckkraft, die < als 5 N, bevorzugt bei < als 1 N liegt, wirken.

In besonders bevorzugter Form können die Hebelarme mittels jeweils eines Parallelogramms an einem äußeren Gehäuseteil gehalten sein, wobei jeweils an einem Parallelogramm vier Festkörpergelenke vorhanden sind. Ein solches Parallelogramm mit den entsprechenden vier Festkörpergelenken kann durch eine spanende Bearbeitung, aber auch durch eine Erodierung hergestellt worden sein. Mittels eines solchen Parallelogramms, an dem jeweils ein lineares Stellelement für die laterale Bewegung des jeweiligen Hebelarmes angreifen kann, kann die gewünschte Bewegungsmöglichkeit der einzelnen Hebelarme entlang ihrer Längsachse in hochgenauer Form, unter Vermeidung einer Verkantung bzw. Verkippung vorgenommen werden. Dabei sollte ein solcher linearer Stellantrieb am jeweiligen Parallelogramm möglichst auf der gemeinsamen Achse mit der Längsachse des jeweiligen Hebelarmes angreifen.

Da relativ kleine Verstellwege und diese aber mit hoher Präzision erforderlich sind, können bevorzugt Piezoantriebe, als geeignete lineare Stellantriebe, die an dem entsprechenden äußeren Gehäuseteil befestigt sind, eingesetzt werden.

Mit den Parallelogrammen und linearen Stellelementen kann durch eine entsprechend gezielte Beeinflussung der Bewegung der einzelnen Hebelarme durch deren tangentiale Bewegung in Bezug zum äußeren Umfang des optischen Elementes, dieses in seiner Zentrierebene, in senkrecht zur optischen Achse liegt, verschoben und so die gewünschte Ausrichtung des optischen Elementes realisiert werden.

An einer erfindungsgemäßen Halterung können aber auch weitere Gehäuseteile eingesetzt worden sein, wobei ein Gehäuseteil dann mit dem Träger, an dem die Halteelemente befestigt worden sind, verbunden worden ist. Die Gehäuseteile und Träger können lösbar miteinander verbunden werden. So können geeignete Schraubverbindungen eingesetzt werden, an denen jeweils komplementäre Kalotten an den entsprechenden Punkten von Gehäuseteilen und Träger ausgebildet sein sollte, so dass eine entsprechende Justierung von Gehäuseteilen und Trägern erreicht werden kann.

Die Teile der erfindungsgemäßen Halterung sollten aus einem metallischen Werkstoff mit einem Wärmeausdehnungskoeffizienten < 5 × 10^–6K^–1, bevorzugt im Bereich zwischen 0,5 bis 1,5 × 10^–6K^–1 hergestellt worden sein. Eine entsprechend geeignete Legierung ist unter der Handelsbezeichnung „Invar" erhältlich.

Die optischen Elemente, zumindest die Substrate, aus denen die optischen Elemente im Wesentlichen hergestellt sind, sollten aus einer Glas-Kermaik mit extrem kleinen Wärmeausdehnungskoeffizienten, wie sie beispielsweise unter der Handelsbezeichnung „ULE" von der Firma Corning erhältlich ist, hergestellt sein. Dabei kann nachträglich auf optisch wirksamen Oberflächen eine die elektromagnetische Strahlung mit einem hohen Anteil reflektierende Beschichtung, bestehend aus einer Einzelschicht oder einem geeigneten Schichtsysteme ausgebildet sein.

Mit der Erfindung kann eine beugungsbegrenzte Abbildung auch bei elektromagnetischer Strahlung im Wellenlängenbereich um ca. 13 nm erreicht werden.

Mittels sphärischer reflektierender Oberflächen von optischen Elementen kann eine langwellige Abweichung von der Sphärizität < als 1 nm erreicht werden.

Justierfehler auch beim Einsatz einer erfindungsgemäßen Halterung mit optischen Systemen infolge von unterschiedlichen Wärmeausdehnungen können genauso weitestgehend vermieden werden, wie eine Verformung optischer Elemente infolge wirkender Kräfte und Momente sowie Eigenspannungen.

Weitere Fehlerquellen können durch ein entsprechendes Vorgehen bei Montage und Herstellung optischer Systeme mit erfindungsgemäßen Halterungen reduziert werden, wobei dann bevorzugt so vorgegangen werden sollte, dass eine Montage von Träger und Gehäuseteilen mit bereits mindestens einem befestigten optischen Element vorgenommen wird. Im Anschluss daran wird dann eine Oberflächennachbearbeitung an mindestens einer optisch wirksamen Oberfläche des jeweiligen optischen Elementes durch Ionenätzen vorgenommen, wodurch eine weitere erhebliche Glättung der jeweiligen optisch wirksamen Oberfläche erfolgen und auch gegebenenfalls Sphärizitätsfehler ausgeglichen werden können.

Auf eine so nachbearbeitete Oberfläche kann dann die entsprechende Beschichtung in hochpräziser Form aufgebracht werden, wobei hierfür die einschlägigen Beschichtungstechniken, bevorzugt im Vakuum, in Frage kommen.

Nachfolgend soll die Erfindung beispielhaft näher erläutert werden.
Dabei zeigen:
1 ein Beispiel einer erfindungsgemäßen Halte rung für optische Elemente in einer Schnittdarstellung;
2 einen Träger mit daran befestigten optischen Element nach 1, in perspektivischer Darstellung und
3 eine perspektivische Darstellung eines Gehäuseteiles mit einer justierbaren Fixierung für ein weiteres optisches Element.
In 1 ist ein Beispiel einer erfindungsgemäßen Halterung in einer Längsschnittdarstellung gezeigt.
Dabei sind zwei ein so genanntes Schwarzschildobjektiv, als ein Beispiel für ein optisches System, bildende optische Elemente 1 und 4 dargestellt.
Ein erstes optisches Element 1, bei dem im Bereich der optischen Achse eine durch dieses optische Element 1 hindurchführende Durchbrechung 1.2 ausgebildet ist, ist mit jeweils in gleichen Winkelabständen zueinander angeordneten Halteelementen 3 mit einem Träger 2 verbunden.
Die vertikal nach unten weisende optisch wirksame Oberfläche des optischen Elementes 1 ist konkav gekrümmt und für elektromagnetische Strahlung im Wellenlängenbereich von 13 nm reflektierend ausgebildet. Das optische Element 1 hat einen Außendurchmesser von ca. 74 mm und wird mit den drei Halteelementen hängend am Träger 2 gehalten.
Wie besonders mit 2 deutlich wird, sind an jedem der drei Halteelemente 3 zwei Festkörpergelenke 3.1 und 3.2 ausgebildet. Die Festkörpergelenke 3.1 und 3.2 sind zwischen zwei äußeren Befestigungsflanschen eines jeweiligen Halteelementes 3 angeordnet, und durch ihre Gestaltung ermöglichen sie Bewegungen in unterschiedlichen Freiheitsgraden. So sind die hier vertikal oben angeordneten Festkörpergelenke 3.1 in Form von verjüngten Längsstegen ausgebildet, die entlang ihrer Längsachse eine deutlich größere Länge in dieser Richtung aufweisen, als dies bei den hier vertikal unten angeordneten weiteren Festkörpergelenken 3.2 der Fall ist. Die Festkörpergelenke 3.1 verhindern dementsprechend eine Bewegung entlang ihrer eigenen Längsachse und eine Verschwenkung um eine dazu orthogonal ausgerichtete Achse.
Die vertikal unten angeordneten Festkörpergelenke 3.2 ermöglichen aber auch Bewegungen in weiteren möglichen Freiheitsgraden, da sie an den Halteelementen 3 in Form einer Einschnürung mit deutlich reduziertem Querschnitt und einem dahingehend ebenfalls reduzierten Flächenwiderstandsmoment ausgebildet sind.
In 2 wird außerdem auch deutlich, dass die vertikal oberen Flansche der Halteelemente 3 mit dem Träger 2 bei diesem Beispiel mittels einer Schraubverbindung befestigt worden sein können.
Die sich an die vertikal unteren Festkörpergelenke 3.2 anschließenden Befestigungsflansche der Halteelemente 3 sind stoffschlüssig durch eine Lötverbindung mit einer planaren, orthogonal zur optischen Achse des optischen Elementes 1 ausgerichteten Fläche verbunden worden.
Die verjüngten Längsstege, die die eigentlichen Festkörpergelenke 3.1 bilden, sind tangential in Bezug zu einer um die optische Achse ausgebildeten Kreisbahn ausgerichtet.
Des Weiteren ist in 2 ein mit dem Träger 2 verbundendes Sicherheitselement 9 dargestellt, an dessen vertikal unteren Rand eine eingestochene Ringnut ausgebildet ist, mit der ein formschlüssiger Eingriff in einen Bund 1.1, der am optischen Element 1 ausgebildet ist, erreichbar ist. Dabei sollte der Eingriff mit einem Spiel behaftet erfolgen, so dass mindestens ein solches Sicherheitselement 9 ein unerwünschtes Herabfallen eines optischen Elementes 1 verhindern kann.
Mit 1 wird dann wieder deutlich, dass der Träger 2, an dem mit den Halteelementen 3 das optische Element 1 vertikal nach unten hängt, mit dem Gehäuseteil 8 durch Schraubverbindungen befestigt werden kann.
An diesem Gehäuseteil 8 kann wiederum durch eine angeflanschte Schraubverbindung ein weiteres äußeres Gehäuseteil 7 befestigt werden, mit dem das zweite optische Element 4 gehalten und wie nachfolgend noch weiter erläutert wird, auch justiert werden kann.
Das zweite optische Element 4, mit einem Außendurchmesser von ca. 12 mm weist eine vertikal oben angeordnete konvexe reflektierende Oberfläche auf, auf die durch die Durchbrechung 1.2 elektromagnetische Strahlung im Wellenlängenbereich des extremen UV-Lichtes auftrifft, von dort auf die konkave reflektierende Oberfläche des ersten optischen Elements 1 auftrifft und von dort vertikal nach unten reflektiert wird.
An sämtlichen Schraubverbindungsstellen zwischen Trä ger 2 und den Gehäuseteilen 8 und 7 sind entsprechende komplementäre Kalotten vorhanden, die andeutungsweise auch dargestellt sind, so dass bei der Montage von Träger und den Gehäuseteilen 7 und 8 eine Ausrichtung dieser Teile zueinander und dementsprechend auch im Groben zumindest eine Ausrichtung der optischen Elemente 1 und 4 und eine mechanische Entkopplung der miteinander zu verbindenden Teile durchgeführt bzw. erreicht werden können.
In 3 ist ein äußeres Gehäuseteil 7, mit dem das zweite optische Element 4 gehalten und insbesondere in Bezug zur optischen Achse des optischen Elementes 1 justiert werden kann, gezeigt.
Das optische Element 4 ist dabei mit jeweils drei in jeweils gleichen Winkelabständen zueinander angeordneten Hebelarmen 5 gehalten, die eine geringfügige Druckkraft auf die äußere, rotationssymmetrisch ausgebildete Mantelfläche des optischen Elementes 4, die kleiner als 1 N ist, ausüben. Im proximalen Teil der Hebelarme 5 sind zapfenförmige Elemente ausgebildet, die die Oberfläche des optischen Elementes 4 kontaktieren. Diese Zapfen greifen in, in 3 nicht deutlich erkennbare kalottenförmige Vertiefungen, die auf der äußeren Mantelfläche des optischen Elementes 4, wiederum in jeweils gleichen Winkelabständen angeordnet sind.
Die drei Hebelarme 5 sind jeweils über ein Parallelogramm 6 mit dem äußeren Gehäuseteil 7 verbunden. An jedem der drei Parallelogramme 6 sind vier Festkörpergelenke ausgebildet. Auf diese Parallelogramme 6 können radial von außen jeweils ein linearer Stellantrieb 10 wirken, von denen in 3 lediglich zwei dargestellt sind. Mittels der linearen Stellantriebe 10 kann dann über die Parallelogramme 6 eine Bewegung der Hebelarme 5 entlang deren Längsachse, also auch tangential zum äußeren Umfang des optischen Elementes 4 erreicht werden. Durch eine Einzelansteuerung der jeweiligen linearen Stellantriebe 10 können unterschiedliche Wege in den einzelnen Hebelarmen 5 realisiert werden, um eine hochpräzise Ausrichtung des optischen Elementes 4 mit seiner eigenen, in Bezug zur optischen Achse des optischen Elementes 1 erreicht werden.
So können beispielsweise mit Piezo-Antrieben, als ein Beispiel für besonders geeignete lineare Stellantriebe 10, Justierwege der einzelnen Hebelarme 5 deutlich unterhalb 1 μm realisiert werden.
In nicht dargestellter Form ist es zu bevorzugen, dass die Parallelogramme 6 mit einer entsprechenden Federkraft vorgespannt sind, die gegen den linearen Stellantrieb 10, also radial nach außen wirkt.

Claims

Halterung für optische Elemente, bei der ein optisches Element an einem Träger mit drei Halteelementen (3), an denen jeweils zwei Festkörpergelenke (3.1) und (3.2) ausgebildet sind, befestigt ist, wobei eines der Festkörpergelenke (3.1) eine Bewegung in einem Freiheitsgrad und das jeweils andere Festkörpergelenk (3.2) eines Halteelementes (3) eine Bewegung auch in weiteren mit dem ersten Freiheitsgrad nicht identischen Richtungen ermöglichen und die Halteelemente (3) an einer planaren, orthogonal zur optischen Achse des optischen Elementes (1) ausgerichteten Fläche mit dem optischen Element (1) stoffschlüssig verbunden sind; so dass bei vertikal verlaufendes optisches Achse das optische Element (1) vertikal unterhalb des Trägers (2) angeordnet und gehalten ist.
Halterung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Festkörpergelenke (3.1) der Halteelemente (3), die eine Bewegung in einem Freiheitsgrad ermöglichen, in Form eines verjüngten Längssteges an den Halteelementen (3) ausgebildet und die Längsstege tangential in Bezug zu einer Kreisbahn um die optische Achse des optischen Elementes (1) ausgerichtet sind.
Halterung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die stoffschlüssige Verbindung mittels einer eutektischen Silber-Zinn- oder Gold-Zinn-Legierung gebildet ist.
Halterung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Halteelemente (3) in jeweils gleichen Winkelabständen zueinander angeordnet sind.
Halterung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Halteelemente (3) bei einem rotationssymmetrischen optischen Element (1) an diesem auf einem Kreisumfang am optischen Element (1) befestigt sind, der im Bereich zwischen dem 0,5- und 0,7-fachen des Außendurchmessers des jeweiligen optischen Elementes (1) liegt.
Halterung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das optische Element (1) ein reflektierendes Element mit konkav gekrümmter Oberfläche ist.
Halterung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass im Bereich der optischen Achse des optischen Elementes (1) eine Durchbrechung (1.2) ausgebildet ist.
Halterung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass am äußeren Umfang des optischen Elements (1) zwischen der planaren Fläche und der reflektierenden Oberfläche ein umlaufender Bund (1.1) ausgebildet ist.
Halterung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Abstand zwischen den beiden Festkörpergelenken (3.1) und (3.2) eines Halteelementes (3) im Bereich zwischen 5 bis 30 mm liegt.
Halterung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein zweites reflektierendes optisches Element (4) mittels drei an einer rotationssymmetrischen äußeren Mantelfläche des zweiten optischen Elementes (4) in jeweils gleichen Winkelabständen zueinander angreifenden Hebelarmen (5) gehalten und in Bezug zur gemeinsamen optischen Achse der optischen Elemente (1) und (4) ausgerichtet ist.
Halterung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die beiden optischen Elemente (1), (4) ein Schwarzschildobjektiv für elektromagnetische Strahlung mit Wellenlängen < 30 nm bilden.
Halterung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Hebelarme (5) jeweils einzeln lateral in Bezug zu ihrer Längsachse bewegbar sind.
Halterung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die. die äußere Mantelfläche des zweiten optischen Elementes (4) kontaktierenden Bereiche der Hebelarme (5) in Form von Zapfen ausgebildet sind, die in komplementär ausgebildete Vertiefungen der äußeren Mantelfläche des zweiten optischen Elementes (4) eingreifen, wobei die Hebelarme (5) auf das zweite optische Element (4) eine Druckkraft < 5 N ausüben.
Halterung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Hebelarme (5) jeweils mittels eines Parallelogramms (6) mit jeweils vier Festkörpergelenken an einem äußeren Gehäuseteil (7) gehalten sind.
Halterung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass an die Parallelogramme (6) jeweils ein lineares Stellelement für die laterale Bewegung des jeweiligen Hebelarms (5) angreift.
Halterung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass Gehäuseteile (7, 8) und der Träger (2) lösbar miteinander verbunden sind.
Halterung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass Gehäuseteile (7, 8) und der Träger (2) durch Schraubverbindungen, an denen jeweils komplementäre Kalotten ausgebildet sind, miteinander verbunden sind.
Halterung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass am Träger (2) mindestens ein formschlüssig in den Bund (1.1) des optischen Elementes (1) eingreifendes Sicherheitselement (9) befestigt ist.
Halterung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass alle Teile der Halterung bis auf die optischen Elemente (1, 4) aus einem metallischen Werkstoff mit einem Wärmeausdehnungskoeffizienten < 5 × 10^–6K^–1 gebildet sind.