DE1160121B - Heatable slide for electron beam devices, especially electron microscopes - Google Patents
Heatable slide for electron beam devices, especially electron microscopesInfo
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Description
DEUTSCHESGERMAN
PATENTAMTPATENT OFFICE
S 72395 Vmc/21gS 72395 Vmc / 21g
BEKANNTMACHUNG DER ANMELDUNG UND AUSGABE DER AUSLEGESCHRIFT: 27. DEZEMBER 1963NOTICE THE REGISTRATION AND ISSUE OF THE EDITORIAL: DECEMBER 27, 1963
Es sind heizbare Objektträger fürElektronenstrahlgeräte, insbesondere Elektronenmikroskope, bekannt, bei denen zur Heizung des Objektes eine dieses umgebende selbständige Heizspule verwendet wird oder bei denen der Objektpatrone eine auf einen Porzellanzylinder in freier Wicklungsanordnung aufgebrachte elektrische Heizwicklung zugeordnet ist. Diese Anordnungen erfordern, teils infolge ihrer geringen Wärmeisolation gegenüber der Umgebung und teils infolge ihrer geringen Wärmeleitfähigkeit gegenüber dem Objekt, im Hinblick auf die dadurch eintretenden unerwünschten Wärmeverluste zur Objektheizung eine erhöhte Heizleistung.They are heatable slides for electron beam devices, in particular electron microscopes, known in which a surrounding it is used to heat the object Independent heating coil is used or where the object cartridge is on a porcelain cylinder is assigned in a free winding arrangement applied electrical heating winding. These arrangements require, partly due to their poor thermal insulation from the environment and partly due to their low thermal conductivity to the object, with regard to the entering unwanted heat losses for heating the property, an increased heating output.
Um hier Abhilfe zu schaffen, hat man den Objektträger bei einem anderen bekannten Elektronenstrahlgerät so ausgebildet, daß er selbst von Strom durchflossen ist; er ist z. B. bandförmig ausgebildet. Eine solche Anordnung bringt mechanische Schwierigkeiten mit sich. So muß ζ. B. das Band! genau strahlsymmetrisch befestigt werden, da seine Durchtritts-Öffnung für die Elektronenstrahlen sehr klein ist. Wegen der Sprödigkeit des Bandmaterials ist bei wiederholtem Betrieb die Gefahr gegeben, daß das Band reißt. Auch die Objektbefestigung ist bei dieser Ausbildung umständlich.In order to remedy this situation, one has the slide in another known electron beam device designed in such a way that electricity flows through it itself; he is z. B. band-shaped. One such an arrangement presents mechanical difficulties. So must ζ. B. the tape! exactly symmetrical be attached because its passage opening for the electron beams is very small. Because of the brittleness of the strip material, there is a risk of repeated operation The tape tears. The object attachment is also cumbersome with this training.
Diese Nachteile sind bei einem anderen bekannten heizbaren Objektträger für Elektronenstrahlgeräte, insbesondere Elektronenmikroskope, vermieden, bei dem die Objektpatrone mit einem Metallröhrchen ausgerüstet ist, das die isolierte, vorzugsweise bifilare Heizwicklung aufnimmt und das durch ein wärmeisolierendes, topfförmiges Einsatzstück gegen den Patronenkonus wärmeisoliert ist.These disadvantages are in another known heatable slide for electron beam devices, in particular electron microscopes, avoided in which the specimen cartridge with a metal tube is equipped, which receives the insulated, preferably bifilar heating coil and which is equipped with a heat-insulating, cup-shaped insert is thermally insulated from the cartridge cone.
Bei dieser Anordnung können sich im Betrieb, d. h. während des Heizens des Objektivträgers, undefinierte, ruckartige Bewegungen des Objektes infolge der Tatsache zeigen, daß sich die einzelnen Bestandteile der Objektpatrone verschieden stark erwärmen und darüber hinaus unterschiedliche Ausdehnungskoeffizienten besitzen. Die mechanische Stabilität der Patrone ist daher nicht gesichert, so daß sich die Verbindung der Einzelteile im Betrieb lockern kann.With this arrangement, during operation, i. H. during the heating of the lens carrier, undefined, jerky movements of the object as a result of the fact that the individual components heat the specimen cartridge to different degrees and also have different expansion coefficients own. The mechanical stability of the cartridge is therefore not ensured, so that the connection between the individual parts can loosen during operation.
Die Erfindung betrifft einen heizbaren Objektträger für Elektronenstrahlgeräte, insbesondere Elektronenmikroskope, bei dem die Objektpatrone mit einem Metallröhrchen ausgerüstet ist, das die isolierte, vorzugsweise bifilare Heizwicklung aufnimmt und das durch ein wärmeisolierendes, topfförmiges Einsatzstück gegen den Patronenkonus wärmeisoliert ist. Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, den genannten Nachteil der mechanischen Instabilität zu vermeiden.The invention relates to a heatable slide for electron beam devices, in particular electron microscopes, in which the specimen cartridge is equipped with a metal tube, which is the isolated, preferably bifilar heating coil takes up and that through a heat-insulating, cup-shaped insert is thermally insulated from the cartridge cone. The invention is based on the object mentioned Avoid the disadvantage of mechanical instability.
Heizbarer ObjektträgerHeatable slide
für Elektronenstrahlgeräte,for electron beam devices,
insbesondere Elektronenmikroskopeespecially electron microscopes
Anmelder:Applicant:
Siemens & Halske Aktiengesellschaft,Siemens & Halske Aktiengesellschaft,
Berlin und München,
München 2, Wittelsbacherplatz 2Berlin and Munich,
Munich 2, Wittelsbacherplatz 2
Dr. Karl-Heinz Herrmann,
Dipl.-Math. Wolfram LoebeDr. Karl-Heinz Herrmann,
Dipl.-Math. Wolfram Loebe
und Felix Wilke, Berlin,
sind als Erfinder genannt wordenand Felix Wilke, Berlin,
have been named as inventors
Insbesondere sollen die ruckartigen Objektbewegungen in gleichmäßige Bewegungen umgesetzt werden, die nach Erreichen eines Wärmeausgleichs zwischen den in Verbindung stehenden Teilen aufhören.In particular, the jerky object movements are to be converted into uniform movements that stop after heat equilibrium has been achieved between the connected parts.
Dies wird gemäß der Erfindung dadurch erreicht, daß das Metallröhrchen und/oder das Einsatzstück und/oder der Patronenkonus durch elastische Glieder, vorzugsweise Federn, gegeneinander verspannt sind. Diese Verspannung bietet Sicherheit gegen eine Lockerung der Verbindung der einzelnen Teile bei erhöhter Temperatur.This is achieved according to the invention in that the metal tube and / or the insert and / or the cartridge cone are braced against one another by elastic members, preferably springs. This tension offers security against loosening of the connection of the individual parts elevated temperature.
Zur Erläuterung der beschriebenen Einrichtung ist in der Zeichnung die in den Objekttisch einzusetzende Objektpatrone dargestellt. An dem im Objekttisch sitzenden Patronenkonus 1 ist unter Verwendung des beispielsweise aus wärmeisolierender Keramik bestehenden, als Träger dienenden topfförmigen Einsatz-Stückes 2 das beispielsweise aus Titan, Molybdän oder Platin hergestellte Metallröhrchen 3 mittels der Mutter 4, die aus denselben Metallen bestehen kann, befestigt. In der Wand des Metallröhrchens 3 ist die isolierte, vorzugsweise aus Wolframdraht bestehende Heizwicklung 5 angeordnet. Zur Vermeidung von Störfeldern ist die Heizwicklung bifilar gewickelt. Am unteren Ende des Metallröhrchens 3 befindet sich in einer Passung die Objektblende 6, die durch eine auf das Ende des Metallröhrchens 3 aufgeschraubte Kappe 7 gehalten wird. Dieser Aufbau der Patrone gibt die Möglichkeit, sie in einfacher Weise durchTo explain the device described, the object cartridge to be inserted into the object table is shown in the drawing. The metal tube 3 made of titanium, molybdenum or platinum, for example, is attached to the cartridge cone 1, which is made of heat-insulating ceramic and serves as a carrier, by means of the nut 4, which can consist of the same metals. The insulated heating winding 5, preferably made of tungsten wire, is arranged in the wall of the metal tube 3. The heating winding is wound bifilar to avoid interference fields. At the lower end of the metal tube 3 there is the specimen diaphragm 6 in a fit, which is held by a cap 7 screwed onto the end of the metal tube 3. This structure of the cartridge makes it possible to get it through in a simple manner
309 770/328309 770/328
enthaltenden ζ. Β. in einercontaining ζ. Β. in a
Eintauchen des die Heizwicklung 5
Metallröhrchens 3 mit der Kappe 7
Säure zu reinigen.Immersion of the heating coil 5
Metal tube 3 with the cap 7
Acid clean.
Die mit 8 bezeichneten Leitungen dienen zur Zuführung der über den Kontakt 9 abgenommenen Heizleistung. The lines labeled 8 are used to supply the heating power taken from the contact 9.
Zusätzlich zu den genannten Teilen sind noch ein topf artiges Zugteil 10 und eine Druckfeder 11 vorgesehen, die dazu dienen, einzelne Teile der Heizpatrone federnd gegeneinander zu verspannen. Zu diesem Zweck ist das topfartige Zugteil 10 zusammen mit dem topff örmigen Einsatzstück 2 mittels einer Mutter 4 auf dem Metallröhrchen 3 befestigt, und das Zugteil 10 besitzt einen Bund 12, an dem die Feder 11 mit ihrem einen Ende aufliegt. Mit ihrem anderen Ende liegt sie auf einer Schulter 13 an dem Patronenkonus 1 auf und drückt diesen dadurch gegen die Auflage 14 des topfförmigen Einsatzstückes 2; dadurch ist das Metallröhrchen gegen den Patronenkonus 1 federnd verspannt. Die Feder besteht zweckmäßig aus nichtmagnetischem, temperaturfestem Material. Sie steht nicht in direkter Verbindung mit den aufgeheizten Teilen der Objektpatrone.In addition to the parts mentioned, a pot-like pulling part 10 and a compression spring 11 are also provided, which serve to resiliently brace individual parts of the heating cartridge against each other. To this The purpose is the pot-like pulling part 10 together with the pot-shaped insert piece 2 by means of a nut 4 attached to the metal tube 3, and the pulling part 10 has a collar 12 on which the spring 11 with at one end. With its other end it lies on a shoulder 13 on the cartridge cone 1 and presses it against the support 14 of the cup-shaped insert 2; because of that this is The metal tube is spring-tensioned against the cartridge cone 1. The spring is expediently made of non-magnetic, temperature-resistant material. It is not in direct connection with the heated ones Split the object cartridge.
Es kann vorteilhaft sein, auch die Zuführung der Heizleistung zu dem Kontakt 9 federnd zu gestalten, beispielsweise durch Verwendung federnder Kontaktstäbe (nicht dargestellt).It can be advantageous to make the supply of the heating power to the contact 9 resilient, for example by using resilient contact rods (not shown).
Die dem Strahlengang zugekehrte Wand des topfartigen Zugteiles 10 kann zum Schutz gegen Aufladung metallisiert sein. Ist das Zugteil nicht vornanden, kann statt dessen die entsprechende Wand des topfförmigen Einsatzstückes 12 metallisiert sein.The wall of the pot-like pulling part 10 facing the beam path can protect against charging be metallized. If the pulling part is not in front, the corresponding wall of the cup-shaped insert piece 12 be metallized.
Infolge des weitgehend rotationssymmetrischen Aufbaues des in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispieles treten im wesentlichen Bewegungen in Richtung der optischen Achse auf. Auf Grund der guten Wärmeisolation gegenüber dem Objekttisch und der leichten Auswechselbarkeit des Objektes sowie wegen der geringen Wärmekapazität der zu heizenden Teile ist die Heizung, die durch Wärmeleitung und durch Wärmestrahlung von der bifilaren Heizwicklung 5 her erfolgt, bei der beschriebenen Anordnung sehr wirkungsvoll. Um die Wärmestrahlung des Objektes kleinzuhalten, ist die Objektblende 6 so angeordnet, daß ihre konische Öffnung der Kappe 7, die eine möglichst kleine Strahldurchtrittsöffnung besitzt, zugekehrt ist. Dadurch wird erreicht, daß die Strahldurchtrittsöffnungen einen möglichst kleinen, vom Objekt ausgehenden Raumwinkel einschließen.As a result of the largely rotationally symmetrical structure of the exemplary embodiment shown in the drawing, movements essentially occur in the direction of the optical axis. Due to the good thermal insulation from the object table and the easy interchangeability of the object, as well as the low heat capacity of the parts to be heated, the heating, which takes place through thermal conduction and through thermal radiation from the bifilar heating coil 5, is very effective in the arrangement described. In order to keep the heat radiation of the object small, the object diaphragm 6 is arranged so that its conical opening faces the cap 7, which has the smallest possible beam passage opening. It is thereby achieved that the beam passage openings enclose the smallest possible solid angle emanating from the object.
Ein heizbarer Objektträger, bei dem die Objekt- so blende in dieser Weise in einem durch das Metallröhrchen und die metallene Kappe gebildeten ofenartigen Raum, dessen Strahldurchtrittsöffnungen vom Objekt gesehen möglichst kleine Raumwinkel einschließen, angeordnet ist, ist bereits vorgeschlagen worden.A heated microscope slide, in which the object is masked in this way in a through the metal tube and the metal cap formed oven-like space, the beam passage openings from the The object is to include the smallest possible solid angles, is arranged, is already proposed been.
Die Temperaturbestimmung kann durch Messung der Heizleistung mittels eines der Heizwicklung 5 zugeordneten Wattmeters erfolgen, das in der Zeichnung nicht dargestellt ist.The temperature can be determined by measuring the heating power by means of a heating coil 5 assigned Wattmeters take place, which is not shown in the drawing.
Claims (6)
Deutsches Patent Nr. 1131 820.Legacy Patents Considered:
German Patent No. 1131 820.
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