DE1165900B

DE1165900B - Einrichtung zur Einstellung der Raumlage von in einer thermisch isolierenden Behandlungskammer angeordneten Gegenstaenden

Info

Publication number: DE1165900B
Application number: DEG27856A
Authority: DE
Inventors: Ing Siegfried Gessner; Dr Fritz Grasenick
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1958-09-09
Filing date: 1959-09-02
Publication date: 1964-03-19
Also published as: CH380410A; GB923637A

Description

Einrichtung zur Einstellung der Raumlage von in einer thermisch isolierenden Behandlungskammer angeordneten Gegenständen Die Erfindung bezieht sich auf eine Einrichtung zur Einstellung der Raumlage von in einer thermisch isolierenden Behandlungskammer auf einem bewegbaren Präparatteller angeordneten, zu behandelnden, vorzugsweise oberflächenzubehandelnden Gegenständen.
Mit einer derartigen Vorrichtung sollen Gegenstände unter bestimmten konstanten oder kontrolliert veränderbaren Drucken, Temperaturen und Zusammensetzungen der die Gegenstände umgebenden Atmosphäre behandelt werden. Bei diesen Behandlungen ist es in vielen Fällen erforderlich, die Gegenstände wenigstens zeitweise in Bewegung zu halten bzw. ihre Raumlage dauernd oder von Zeit zu Zeit zu verändern.
Beispiele derartiger Behandlungsvorgänge sind die Bedampfung von Gegenständen im Hochvakuum zum Zwecke der Präparierung von Objekten für die übermikroskopie, die Herstellung von Vergütungs-oder anderen Schichten auf Metalloiden oder Metallen, von elektrischen Widerständen, die Behandlung von Gegenständen mit Elektronen- oder Korpuskularstrahlen oder mit anderen Strahlen und die Gefriertrocknung.
Bei Behandlungsvorgängen, bei denen die Einhaltung extremster Reinheitsbedingungen unabdingbar erforderlich ist, muß die Bewegung der zu behandelnden Gegenstände bzw. die Änderung der Raumlage dieser Gegenstände ohne unerwünschte bzw. unkontrollierte Änderuno, der herrschenden kritischen Bedingungen durchgeführt werden.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Einrichtung zu schaffen, mit welcher die Bewegung der zu behandelnden Gegenstände und die Änderung der Raumlage durchgeführt werden kann, ohne daß die herrschenden. kritischen Bedingungen, die unbedingt aufrechterhalten werden müssen, unerwünscht geändert werden.
Erfindungsgemäß ist der Präparatteller in einer Hebebühne um mindestens zwei seiner ihn durchsetzenden Raumachsen frei drehbar angeordnet und für jede Bewegung ist ein gesonderter Verstellmechanismus vorgesehen.
Eine vorteilhafte Ausbildung des Gegenstandes der Erfindung besteht darin, den Präparatteller um die zu seiner Auflagefläche senkrecht stehende Achse und um eine in der Ebene der Auflagefläche liegende Achse frei drehbar anzuordnen.
Es ist vorteilhaft, zur Verschiebung der Hebebühne bzw. zur Drehung des Präparattellers je einen getrennten nach außen führenden Verstellmechanismus vorzusehen. Es ist selbstverständlich, daß dieser Verstellmechanismus mechanisch, elektrisch, magnetisch oder in einer sonstigen bekannten Weise ausgebildet sein kann.
Die Erfindung wird an Hand der Zeichnung an einem Ausführungsbeispiel, welches schematisch dargestellt ist, näher erläutert.
Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel ist die Einrichtung in einem thermisch isolierenden, doppelmanteligen Gefäß, beispielsweise in einem doppelmanteligen Kühlzylinder angeordnet. Der Kühlzylinder ist mit E bezeichnet. Der Raum zwischen den Wandungen des Kühlzylinders E kann evakuiert oder mit einem Kühlmedium wie flüssige Luft oder mit einem Heizmedium gefüllt sein. Der KühlzylinderE kann in einem evakuierten Rezipienten angeordnet sein. Die thermisch isolierten und/oder vakuumdichten Durchführungen in der Wandung des Rezipienten können in an sich bekannter Weise ausgebildet sein.
Innerhalb des Mantels E ist die Einrichtung zur Einstellung der Raumlage von zu behandelnden Gegenständen angeordnet. Diese Einrichtung weist einen Präparatteller A auf. B ist eine Hebebühne, die auf senkrecht angeordneten Führungs- bzw. Antriebsspindeln CuD vertikal verschiebbar geführt ist. Mit der Hebebühne B ist der Präparatteller A derart beweglich verbunden, daß der Präparatteller A um eine zu seiner Auflagefläche senkrecht stehende Achse und um eine in der Ebene der Auflagefläche liegende Achse frei drehbar ist. Die zur Auflagefläche des Präparattellers senkrecht stehende Achse, um die der Präparatteller drehbar ist, kann zweckmäßigerweise durch den Mittelpunkt des Präparattellers hindurchgehen.
Diese Anordnung des Präparattellers A gibt den zu behandelnden Gegenständen drei Freiheitsgrade der Bewegung, so daß eine dreifach unendliche Mannigfaltigkeit einzunehmender Raumlagen der Gegenstände gegeben ist.
Die Freiheitsgrade bzw. die möglichen Bewegungsrichtungen sind in der Zeichnung durch die mit 1, 2 und 3 gekennzeichneten Pfeile angedeutet. Es handelt sich hierbei um den Freiheitsgrad der Rotation um die Mittelachse des Präparattellers A, die mit 1 bezeichnet ist, um den Freiheitsgrad der Rotation um die Aufhängungsachse des Präparattellers A, die mit 2 bezeichnet ist, und um den Freiheitsgrad der Translation, der mit 3 bezeichnet ist.
Die Bewegungen können, falls gewünscht, durch Steuereinrichtungen begrenzt werden. So können beispielsweise um eine oder beide Rotationsachsen periodisch hin- und rückläufige Bewegungen ausgeführt werden. Die Bewegungen können auch so gesteuert werden, daß der PräparattellerA ein vorgesehenes Bewegungsprogramm in einem bestimmten Winkelbereich der Bewegung 2 durchführt, wobei dieser Winkelbereich wahlweise in eine andere Raumlage gedreht werden kann. Eine derartige Umsteuerung kann zweckmäßig sein, wenn der Gegenstand ohne Änderung der Versuchsbedingungen verschiedenen Strahleneinwirkungen ausgesetzt werden soll, wie beispielsweise Atomstrahlen und Elektronstrahlen. Die Eintrittsrichtungen des Behandlungsmediums sind durch die Pfeile 4 und 5 gekennzeichnet.
Zusammen mit der dargestellten Einrichtung können in an sich bekannter Weise Heizvorrichtungen und Temperaturmeßvorrichtungen verwendet werden, wobei die Heizung und die Temperaturineßvorrichtungen miteinander gekoppelt sein können.
Mit der beschriebenen Einrichtung ist es möglich, Behandlungsvorgänge, die bisher getrennt durchgeführt werden mußten, in einem Vorgang durchzuführen. Weiterhin wird durch die beschriebene Einrichtung die Gleichmäßigkeit der Behandlungsvorgänge erhöht und eine Reproduzierbarkeit ermöglicht. Eine derartige Betriebsweise ist mit den bekannten Einrichtungen nicht durchführbar. Mit den bekannten Einrichtungen war lediglich eine einfache Drehung des Gegenstandes möglich. Ein beliebig orientiertes Flächenelement des Gegenstandes konnte also nicht in genau gleicher Weise wie ein anderes beliebig orientiertes Flächenelement, beispielsweise mit einer Aufdampfschicht konstanter Schichtdicke, versehen werden. Derartige Behandlungen können aber ohne weiteres mit der beschriebenen Einrichtung durchgeführt werden.
Während aller Bewegungsvorgänge in der beschriebenen Einrichtung bleibt die thermische Isolierung des Raumes, in dem sich diese Bewegungen abspielen, erhalten. Wenn beispielsweise das thermisch isolierende Gefäß E ein Kühlzylinder ist, kann der Präparatteller A allein und unabhängig vom Kühlzylinder E heizbar ausgebildet sein. Hierbei haben die Wände des Kühlzylinders E die tiefste Temperatur im System und wirken somit als Auffangflächen, was für das Abfangen von Restgasen und Dämpfen oder Verunreinigunger, anderer Art von Vorteil ist.
Das thermisch isolierende Doppelmantelgefäß E kann in bekannter Weise durch ein System konzentrischer Rohre od. dgl. ersetzt werden. Zweckmäßigerweise soll dabei der zu behandelnde Gegenstand möglichst vollkommen von der Ummantelung umgeben sein. In den Seitenwandungen des Gefäßes können auch öffnungen vorgesehen sein, die die Durchführung der schematisch angedeuteten Bewegungs- und Antriebseinrichtungen gestatten. Im dargestellten Ausführungsbeispiel erfolgt der Antrieb der Bewegungseinrichtung elektromechanisch über die drei Motoren Mi. M2, und M 3» Selbstverständlich können auch an sich bekannte magnetische Antriebe oder ähnliche Antriebe verwendet werden. Diese Antriebe können über eine Programmsteuerung gesteuert sein, die eine vorbestimmte Aufeinanderfolge von Bewegungen erzeugt.

Claims

Patentansprüche: 1. Einrichtung zur Einstellung der Raumlage von in einer thermisch isolierenden Behandlungskammer auf einem bewegbaren Präparatteller angeordneten, zu behandelnden, vorzugsweise oberflächenzubehandelnden Gegenständen, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß der Präparatteller in einer Hebebühne um mindestens zwei seiner ihn durchsetzenden Raumachsen frei drehbar angeordnet ist und daß für jede Bewegung ein gesonderter Verstellmechanismus vorgesehen ist.
2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Präparatteller um die zu seiner Auflagefläche senkrecht stehende Achse und um eine in der Ebene der Auflagefläche liegende Achse frei drehbar angeordnet ist. 3. Einrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß zur Verschiebung der Hebebühne bzw. zur Drehung des Präparattellers je ein getrennter, nach außen führender Verstellmechanismus vorgesehen ist.
In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschriften Nr. 491601, 869 129, 935637.