DE1589647C3

DE1589647C3 - Vorrichtung zum Manipulieren von Objekten in einem Elektronenmikroskop ode einer Elektronenbeugungskamera

Info

Publication number: DE1589647C3
Application number: DE1589647A
Authority: DE
Inventors: John Cunningham Springvale Victoria Mills (Australien)
Original assignee: Commonwealth Scientific and Industrial Research Organization CSIRO
Current assignee: Commonwealth Scientific and Industrial Research Organization CSIRO
Priority date: 1966-11-07
Filing date: 1967-11-06
Publication date: 1980-07-10
Also published as: DE1589647B2; NL6715104A; GB1160598A; AU1354266A; US3476936A; AU407449B2; NL148742B; DE1589647A1

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Manipulieren von Objekten in einem Elektronenmikroskop oder einer Elektronenbeugungskamera mit einem festen Gehäuse, einem scheibenförmigen Objekttisch, der gegenüber dem festen Gehäuse in zwei zueinander rechtwinkligen Richtungen in der Ebene der Scheibe im wesentlichen translatorisch bewegbar ist, einer ersten Bedienungseinrichtung zur steuerbaren Bewegung des Objekttisches in jeder der genannten Richtungen, einer mit dem Objekttisch lösbar verbundenen Objektpatrone, einem in der Objektpatrone um zwei zueinander rechtwinklige Achsen ihr gegenüber kippbar gelagerten Objekthalter, einem ersten Paar von Bewegungselementen, die in der Objektpatrone beweglich gelagert sind und mit dem Objekthalter derart zusammenwirken, daß dieser durch ihre Bewegung um die zueinander rechtwinkligen Achsen gekippt wird, und einem zweiten Paar von Bewegungselementen, die mit dem Objekttisch einzeln bewegbar verbunden sind und mit den Bewegungselementen des ersten Paares derart zusammenwirken, daß zwischen einer zweiten Bedienungseinrichtung zur Bewegung der Bewegungselemente des zweiten Paares gegenüber dem Objekttisch und denkippbaren Objekthalter eine Wirkungsverbindung vorhanden ist, die durch das Lösen der Objektpatrone vor dem Objekttisch unterbrochen werden kann.

Eine Vorrichtung dieser Gattung ist aus den-Prospekt der Firma Siemens & Halske AG »Doppel kipp-Einrichtung für Objekte zum Elmiskop I und la 1965, Druckzeichen 6651.5« bekannt. Bei dieser bekannten Vorrichtung wird ein die Bewegung des Objektträgers hervorrufender Teil der Objektpatrone nur in zwe zueinander senkrechten Richtungen durch auf Drucktei Ie wirkende Schieber bewegt. Die Objektpatrone is: also nicht senkrecht zur Bewegungsebene des Objektti sches (x,y-Ebene), d. h. in der z-Richtung bewegbar, unc das Einbringen und Herausnehmen des Objektes is dementsprechend schwierig. Ein verhältnismäßig korn plizierter und sperriger Mechanismus für großi Beugungskameras, der neben einer Bewegung de: Objektträgers in x- und y-Richtung sowie einer Kippunt um beliebige Achsen eine Bewegung in der z-Richtun; zuläßt, ist zwar aus der Zeitschrift für Physik, Bd. 15f

fi5 1959, Seiten 163—178 bekannt. Mit diesem Mechanik mus könnte der Objektträger jedoch nicht in di Bohrung der Polschuhe einer kurzbrennweitigen itu; gnetischen Elektronenlinse eingeführt werden.

In der GB-PS 10 24 530 wird eine Objektpatrone beschrieben, in der mittels Schwenkbewegungen einer Platte drei parallel zur Längsrichtung der Objektpatrone angeordnete Arme in ihrer Längsrichtung bewegt werden, die den Objekthalter tragen und um zwei einander senkrechte Richtungen kippen.

Diese Platte erlaubt nur eine relativ unsichere Übertragung der gewünschten Kippbewegungen auf den Objekthalter.

Die DE-PS 8 91589 offenbart einen Objekttisch, bestehend aus einem in zwei zueinander senkrechten Richtungen verschiebbaren Träger und eine gegenüber diesem Träger in einer dritten, dazu senkrechten Richtung verschiebbaren Objekthalter. Schließlich ist eine Objektpatrone mit einem um zwei zueinander senkrechte Achsen kippbaren Objekthalter mit den im Anspruch 1 genannten Merkmalen Gegenstand der Anmeldung P 15 89 611.4-33 (DE-OS 15 89 611) der Anmelderin.

Die vorliegende Erfindung hat sich zur Aufgabe gemacht, in einer Vorrichtung der eingangs geschilderten Art eine Kombination von doppelter Kippbewegung des Objekthaiters sowie kontrollierter Bewegung der Objektpatrone in der z- Richtung zu gestatten.

Dies wird erfindungsgemäß dadurch erreicht, daß auf der Objekttischscheibe ein Pfosten angeordnet ist, an dem ein Bauteil mit einem Schlitten derart bewegbar gelagert ist, daß er mittels einer dritten Bedienungseinrichtung senkrecht zur Ebene der Objekttischscheibe verschiebbar ist, daß die Objektpatrone mittels eines Sitzes mit diesem Bauteil lösbar verbunden ist, daß der Objekthalter zwischen zwei im wesentlichen parallelen, einander gegenüberliegenden Armen drehbar gelagert ist, die schwenkbar mit einem Hebel verbunden sind, der seinerseits schwenkbar mit der Objektpatrone verbunden ist, derart, daß durch eine Verschwenkung des Hebels den Armen gegengleiche Bewegungen in ihrer Längsrichtung gegenüber der Objektpatrone erteilt werden können und damit der Objekthalter um eine Achse gekippt werden kann, die senkrecht zu der durch die beiden Drehlager zwischen den Armen und dem Objekthalter definierten Achse verläuft, daß ein dritter zu den beiden anderen Armen im wesentlichen paralleler Arm an dem Objekthalter zwischen den beiden anderen Armen derart drehbar gelagert ist, daß bei Bewegung des dritten Armes in seiner Längsrichtung der Objekthalter um die durch die beiden einander gegenüberliegenden Drehlager definierte Achse gekippt werden kann, daß das eine Bewegungselement des ersten Paares mit dem dritten Arm verbunden ist und daß das andere Bewegungselement des ersten Paares mit dem Hebel verbunden ist.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung erlaubt es, daß die Proben sogar in den Fällen, wo es notwendig ist, die Proben zu kippen oder eine translatorische Bewegung in drei gegenseitig rechtwinkligen Richtungen vorzunehmen, sowohl ■ leicht eingeführt als auch entfernt werden können. Die kontrollierte Bewegung in der z-Richtung nach Evakuierung der Mikroskopsäule gestattet es, die optimale Brennpunktebene mechanisch zu finden und dann diese Ebene über den vollen Bereich der Schwenkwinkel beizubehalten. Die erhebliche Bewegungsmöglichkeit in der z-Richtung erlaubt es außerdem, den Objektträger aus der normalen Mikroskopielage in eine derartige Stellung zu bringen, in der das Objekt mit einem konvergierenden Strahl untersucht werden kann.

Bevorzugte Weiterentwicklungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen aufgeführt.

Zur Erläuterung der Erfindung wird ein bevorzugtes

Ausführungsbeispiel einer für den Einbau in ein handelsübliches Elektronenmikroskop bestimmten Vorrichtung zum Manipulieren von Objekten anhand der Zeichnung ausführlich beschrieben.

In diesen zeigt

Fig. 1 schaubildlich von vorn gesehen einen Teil der Tragsäule eines Mikroskops, das mit einer Vorrichtung ίο zum Manipulieren von Objekten gemäß dem Ausführungsbeispiel versehen ist,

F i g. 2 einen Schnitt nach der Linie 2-2 in F i g. 1,

Fig.3 schaubildlich die von der Tragsäule des Mikroskops entfernte Manipuliervorrichtung,
F i g. 4 die Manipuliervorrichtung in einer Untersicht, teilweise weggebrochen,

Fig.5 teilweise geschnitten in Seitenansicht einen Teil der Manipuliervorrichtung,

F i g. 6 einen Schnitt nach der Linie 6-6 in F ig. 5,
Fi g. 7 einen Schnitt nach der Linie 7-7 in F i g. 2,

F i g. 8 einen Schnitt nach der Linie 8-8 in F i g. 2,

F i g. 9 in einem der F i g. 8 entsprechenden Schnitt die Vorrichtung in einem anderen Zustand bei entfernter Objektpatrone,

Fig. 10 in größerem Maßstab einen Teil der Fig.3

und

F i g. 11 einen Teil der Manipuliervorrichtung schaubildlich von unten gesehen.

Fig. 12 erläutert die Ausbildung der Objektpatrone.

In den Zeichnungen ist ein Gehäuse 21 gezeigt, das zur Verwendung als ein Teil einer Tragsäule eines handelsüblichen Elektronenmikroskops bestimmt ist und oberhalb des Objektivs des Mikroskops angeordnet wird. Das Gehäuse 21 ist durch ein Rohr 22 mit einer Vakuumpumpe verbunden und trägt eine, übliche Luftschleusenkammer 23, an die ein Saugstutzen 24 angeschlossen ist. In dem Gehäuse 21 .ist eine Manipuliervorrichtung angeordnet, die eine Translationsbewegung eines zu untersuchenden Objekts in drei zueinander rechtwinkligen Richtungen und ein Kippen dieses Objekts um zwei zueinander rechtwinklige Achsen gestattet.

Die Munipuliervorrichtung besitzt einen Tragring 26, der einen innen abgesetzten oberen Ringteil 26/4 und einen ebenen unteren Ringteil 265 besitzt. Diese Ringteile sind unter Bildung einer Ringnut 25 am Innenumfang des Ringes 26 zusammengesetzt. Der im unteren Ende des Gehäuses 21 festgelegte Ring 26 umgibt eine Scheibe 27, deren Umfangsflansch 28 in die

so Nut 25 des Ringes eingreift und an zwei Auflageringen 29 aus Teflon oder einem anderen reibungsarmen Material angreift, die an der oberen und unteren Nutwandung angebracht sind. Zwischen dem Außenrand des Flansches 28 und dem Grund der Nut 25 ist ein Radialabstand vorhanden, so daß sich die Scheibe 27 gegenüber dem Ring in jeder beliebigen, horizontalen Richtung begrenzt bewegen kann.

Mit Befestigungsschrauben 32 sind an der Unterseite der Scheibe 27 zwei Laschen 30, 31 befestigt, die sich gegenüber der Scheibe radial und rechtwinklig zueinander erstrecken.Die Lasche 30 bildet an ihrem äußeren Ende eine seichte, auswärtsgekehrte, trichterförmige Pfanne 33, in die eine Rubinkugel 34 eingreift, die am inneren Ende eines kurzen Gelenkzapfens 36 angebracht ist. Am äußeren Ende des Gelenkzapfens 36 ist ebenfalls eine Rubinkugel angebracht, die in eine sehr tiefe Pfanne eingreift, die am inneren Ende eines Stößels 35 ausgebildet ist. Das äußere Ende der Lasche 21 bildet

eine Schneide 40, die direkt am inneren Ende eines zweiten Stößels 37 angreift. Die Stößel 35, 37 treten unterhalb des Gehäuses 21 in das Innere der Tragsäule des Mikroskops aus dem Innern von zwei Stutzen 45 ein, die von der Tragsäule auswärts vorstehen. Innerhalb der Stutzen 45 greifen die äußeren Enden der Stößel an zwei Winkelhebeln an, die durch die Vertikalbewegung von zwei Einstellspindeln 38 zu einer Axialbewegung der Stößel veranlaßt werden können. Die Anordnung mit den Winkelhebeln und Einstellspindeln sowie die Stutzenlagerung sind vollkommen üblich und daher in den Zeichnungen nicht ausführlich dargestellt. Die Eintrittsstelle der Stößel in die Tragsäule kann mit Vakuumdichtungen abgedichtet werden, die allgemein als O-Ring-Dichtungen bekannt sind und eine Verschiebung der Stößel in den Dichtungen gestatten, einen Eintritt von Luft in die Tragsäule dagegen verhindern. Diese Dichtungen können an den inneren Enden der Stutzen 45 angeordnet sein.

Eine Zug-Schraubenfeder 39 trachtet, die Scheibe 27 in einer radialen Richtung zu bewegen, welche den Winkel zwischen den Laschen 30 und 31 in annähernd gleiche Teile teilt. Die Feder 39 greift einerseits an einem Zapfen 41 auf der Scheibe 27 und andererseits an einem Zapfen 42 auf dem Ring 26 an. Mit Hilfe der Einstellspindeln 33 wird über die Stößel der Scheibe 27 eine gesteuerte Bewegung in zwei zueinander rechtwinkligen Richtungen gegen die Wirkung der Belastungsfeder 39 erteilt. Infolge des Gelenkzapfens und des Schneidenlagers sind die beiden Bewegungen voneinander unabhängig. Die Rubinkugeln gewährleisten, daß die Reibung minimal ist.

Die Scheibe 27 trägt einen Pfosten 43, auf dem ein starres Bauteil 44 verschiebbar gelagert ist. Der Pfosten 43 hat die Querschnittsform eines Quaders und ist mit zwei vertikalen Führungsnuten 46, 47 versehen. Das Bauteil 44 besitzt einen Schlitten 48, der an den beiden ebenen Flächen des Pfostens angreift und Rippen besitzt, die in die Nuten 46,47 eingreifen. Das Bauteil 44 ist daher im satten Schiebesitz auf dem Pfosten 43 angeordnet. Alle mit dem Pfosten in Gleitberührung stehenden Flächen des Schlittens 48 sind zur Herabsetzung der Reibung mit Teflon überzogen.

An dem Gehäuse 21 ist ein allgemein U-profilförmiges Tragstück 49 befestigt, in dem eine vertikale Spindel 50 drehbar gelagert ist, die an ihrem unteren Ende ein Kegelrad 51 trägt, das mit einem weiteren Kegelrad 52 kämmt. Das Kegelrad 52 ist am inneren Ende einer Welle 53 montiert, die sich durch eine O-Ring^Dichtung 54 in das Gehäuse 21 erstreckt. Durch Drehen der Welle 53 von der Außenseite des Gehäuses 21 kann daher die Spindel 50 gedreht werden. Zu diesem Zweck ist die Welle 53 an ihrem äußeren Ende mit einem Kegelrad 56 versehen, das mit einem Kegelrad 57 am oberen Ende einer vertikalen Bedienungswelle kämmt, deren Drehung somit die Spindel50 antreibt.

Eine von der Spindel 50 getragene Mutter 58 hat einen Schlitz, in den ein vertikaler Flansch 59 des Tragstücks 49 eingreift, so daß bei einer Drehung der Spindel 50 die Mutter vertikal längs des Tragstückes wandert. Die Mutter 58 trägt einen horizontalen Lappen 61, an dessen äußerem Ende eine Rubinkugel 62 angeordnet ist, die im Gleitsitz in eine Vertiefung 63 des Schlittens 48 eingreift. Bei ihrer Vertikalbewegung längs der Spindel 48 nimmt daher die Mutter 58 das Bauteil 44 längs des Pfostens 43 mit. Die Rubinkugel 62 greift mit einem geringen Spiel in die Vertiefung 63 ein, so daß die Kugel in der Vertiefung bei Transhitionsbcwcgungcn

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der Scheibe 27 mit vernachlässigbar geringer Reibung gleiten kann.

Aus der vorstehenden Beschreibung geht hervor, daß das Bauteil 44 durch Drehung der Welle 53 an dem Pfosten 43 vertikal auf- und abwärtsbewegt und durch Bewegung der Scheibe 27 zu horizontalen Translationsbewegungen in zwei zueinander rechtwinkligen Richtungen veranlaßt werden kann. Das Bauteil 44 besitzt ferner eine Platte 66, die mit Hilfe eines mit der Platte einstückigen Befestigungsblockes 67 und von Befestigungsschrauben 68 an dem Schlitten 48 befestigt ist und eine allgemein U-förmige Vertiefung 69 hat, die eine um zwei Achsen kippbare Objektpatrone 71 aufnimmt. Diese Patrone ist nach den Angaben der oben genannten älteren Patentanmeldung P 15 89 611.4-33 der Anmelderin ausgebildet und bis auf kleinere Abänderungen im wesentlichen identisch mit dem in der älteren Anmeldung dargestellten und ausführlich beschriebenen Ausführungsbeispiel. In der vorliegenden Vorrichtung ist die Patrone mit dem um zwei Achsen kippbaren Objekthalter in einer gegenüber dem Halter nach der älteren Anordnung umgekehrten Stellung angeordnet. Die Patrone besitzt eine Tragplatte 72 mit einem hohlkegeligen Zapfen 73. Mit Hilfe von zwei Rubinkugeln ist zwischen den Enden von zwei Armen 76, die sich entlang von diametral entgegengesetzten Seiten des Hohlzapfens 73 erstrecken, ein kleiner Objekthaltering 74 schwenkbar gelagert. An ihrem anderen Ende sind die Arme 76 schwenkbar mit entgegengesetzten Enden eines Schwenkarms in Form eines halbkreisförmigen Joches 77 verbunden, das mit Hilfe einer Schraube 75 schwenkbar an der Tragplatte

72 angebracht und in einem bogenförmigen Schlitz 58 derselben angeordnet ist. An dem Außenumfang des Objekthalteringes 74 ist in der Mitte zwischen den beiden vorher erwähnten Kugeln eine dritte Rubinkugel angebracht, die in eine Pfanne eingreift, die am Ende eines dritten Armes 78 ausgebildet ist, der sich ebenfalls längs des konischen Hohlzapfens 73 erstreckt. In der Nähe des äußeren Endes des konischen Ansatzes erhalten die Arme 76 und 78 eine seitliche Abstützung durch einen Bund 79, der die Arme an dem Hohlzapfen verschiebbar anhält. Bei einer Schwenkbewegung des Joches 77 führen daher die Arme 76 gegengleiche Bewegungen aus, so daß der Objekthaltering 74 um eine zur Schwenkachse des Joches parallele Achse verschwenkt wird. Durch die Bewegung des Armes 78 wird der Ring 74 um eine Achse gedreht, welche die erste Schwenkachse am Mittelpunkt des Objekthalteringes rechtwinklig schneidet. Der Ring 74 ist in einer kleinen Kappe 81 untergebracht, die am Ende des Hohlzapfens

73 befestigt ist.

Die Tragplatte 72 der Patrone ist an einem Schieber 82 befestigt, der zwei Stößel 83, 84 trägt. Diese Stößel sind mit dem Joch 77 bzw. dem Arm 78 schwenkbar verbunden, so daß ihre Bewegung den Ring 74 verschwenkt. Zwei Druck-Schraubenfedern 86, 87 trachten, die Stößel 83,84 ganz nach oben auszufahren, so daß der Ring 74 eine maximale Verschwenkung um beide Schwenkachsen erfährt. Der Schieber 82 gleitet in einer konvergierenden Schwalbenschwanzführung 88, die an den Rändern der Vertiefung 69 ausgebildet ist. Der Schieber 82 ist so ausgebildet, daß er genau in eine Stellung gelangt, in der die Stößel 83, 84 mit den Enden von zwei Schwenkarmen 89_V 90 korrespondieren, die mit Schwenkzapfen 91 schwenkbar auf zwei U-profilförmigen Tragstücken 92,93 gelagert sind. Diese sind an der einen Seite der Platte 66 befestigt. Mit ihrem

anderen Ende greifen die Schwenkhebel 89, 90 an den oberen Enden von zwei Gewindespindeln 94,95 an, die in den Tragstücken 93 drehbar gelagert und mit Kegelrädern 96,97 versehen sind, die ein Innengewinde besitzen und mit weiteren Kegelrädern 98, 99 kämmen, die am Ende von zwei teleskopartigen Gelenkwellen 101, 102 angeordnet sind. Diese durchsetzen die Wand des Gehäuses 21 in O-Ring-Dichtung 103,104 und sind außerhalb des Gehäuses durch Kegelradgetriebe 108, 109 mit je einer vertikalen Bedienungswelle 106, 107 verbunden. Durch Drehen der Bedienungswellen 106, 107 von der Außenseite der Tragsäule des Mikroskops kann man daher die Spindeln 94, 95 auf- und abwärtsbewegen und dadurch die Schwenkarme 89, 90 verschwenken. Diese werden gegen die oberen Enden der Spindeln 94, 95 von einer Belastungsfeder 111 gedrückt, die an der Platte 66 festgeklemmt ist und aufwärts gegen die vorderen Enden der Schwenkarme wirkt.

Von der Oberseite des Schiebers 82 erstreckt sich aufwärts ein Winkelflansch 112, der eine seitliche offene Fassung bildet, die das innere Ende einer Patronenausziehstange 113 aufnimmt. Die Stange 113 durchsetzt eine O-Ring-Dichtung 114 in der Stirnwand der Luftschleusenkammer 23 und ist an ihrem inneren Ende mit einem Lappen 116 versehen. Zum Herausnehmen der Patrone aus der Vorrichtung werden durch geeignetes Drehen der Wellen 106,107 die Schwenkarme 89, 90 von den Stößeln 83, 84 abgehoben und wird das Bauteil 44 auf dem Pfosten 43 vertikal bewegt, bis sich der Schieber 82 auf dem Niveau der Ausziehstange 113 befindet. Dann wird die Ausziehstange durch die seitlich offene Fassung geschoben. Der Lappen 116 ist so angeordnet, daß er sich dabei längs der offenen Seite bewegt. Danach dreht man die Ausziehstange um 90°, so daß der Lappen 116 an dem Ende des Flansches 112 angreift, wie aus der Fig.9 deutlich hervorgeht. Mit Hilfe der Ausziehstange 113 kann jetzt die ganze Patrone in die Luftschleusenkammer 23 gezogen werden, der die Patrone dann entnommen werden kann. Zum Wiedereinsetzen der Patrone werden die vorstehend beschriebenen Vorgänge in der umgekehrten Reihenfolge durchgeführt.

Die den Schieber 82 mit der Tragplatte 72 verbindenden Teile bestehen aus Wärmeisoliermaterial, so daß der Schieber 82 von dem Rest der Objektpatrone 71 wärmeisoliert ist. Auf einem Pfosten 122 aus Wärmeisoliermaterial, der von der Platte 66 abwärts vorsteht, ist eine Platte 121 aus wärmeleitendem Material befestigt. An dieser sind Leiter 120 aus Kupferdraht angebracht. Die Platte 121 ist mit einer bogenförmigen Einkerbung versehen, die dem gekrümmten Ende der Tragplatte 72 der Objektpatrone angepaßt ist. Bei in der Vorrichtung eingesetzter Objektpatrone greift die bogenförmige Einkerbung der Platte 121 an dem Ende der Tragplatte 77 an. Die Platte 121 ist auf dem Isolierpfosten 122 so montiert, daß sie sich etwas bewegen kann, so daß sie sich selbst ausrichtet und über die ganze Länge der Einkerbung in satte Anlage gelangt. Wenn man die äußeren Enden der Kupferdrahtleiter 120 in wärmeleitende Beziehung mit einem Flüssigstickstoffbad bringt, können die Tragplatte 72 und der Hohlzapfen 73 der Objektpatrone im wesentlichen auf die Temperatur des flüssigen Stickstoffs abgekühlt werden, so daß sie eine sehr wirksame Abschirmung gegen Verunreinigungen ergeben.

Bei in der Führung 88 eingesetzter Patrone ist infolge der mit den Stößeln 83, 84 korrespondierenden Anordnung der Schwenkarme 89,90 eine Wirkungsverbindung zwischen den Bedienungswellen 106, 107 und den Kippelementen der Patrone vorhanden, so daß durch entsprechende Drehung der Wellen 106, 107 der Objekthaltering 74 um seine zwei Schwenkachsen gekippt werden kann. Mit Hilfe der nachstehend beschriebenen Einrichtung kann jedoch diese Wirkungsverbindung ohne weiteres unterbrochen und die Patrone aus der Führung herausgenommen werden.

Nach dem Einsetzen in die Vorrichtung wird die Patrone mit dem Bauteil 44 längs des Pfostens 43 abwärtsbewegt, wobei das untere Ende des Hohlzapfens 73 abwärts durch eine Ausnehmung 122 tritt. Diese Bewegung wird forgesetzt, bis sich das am unteren Ende des Hohlzapfens angeordnete Objekt auf dem für die Untersuchung erforderlichen Niveau befindet. In der Ausnehmung 122 sitzt eine Büchse 123, die durch spangebende Bearbeitung eine solche Form erhalten hat, daß sie den Bund 79, der auf dem Hohlzapfen 73 vorgesehen ist, im satten Gleitsitz aufnimmt. Dadurch erhält der Hohlzapfen 73 eine sehr feste seitliche Abstützung. Im Gebrauch der Vorrichtung hat es sich gezeigt, daß der Objekthaltering genau in seiner Stellung gehalten wird und nicht auswandert.

Die vertikale Bewegung, die durch die vorstehend beschriebene Vorrichtung und die kippbare Patrone infolge deren besonderer Ausbildung herbeigeführt wird, ermöglicht die Abwärtsbewegung des Objekts in das Mikroskopobjektiv, so daß das Objekt mit einem konvergierenden Strahl untersucht werden kann, der eine hohe Auflösung ergibt. Infolge des Bereiches, in dem die vertikalen Bewegungen vorgenommen werden können, ist es möglich, das Objekt aus dem Polschuh heraus in eine Stellung zu bewegen, die für die Untersuchung von magnetischen Domänen zweckmäßig ist. Zur Untersuchung von magnetischen Domänen waren bisher besondere Zusatzgeräte erforderlich, zu deren Einsetzen in das Mikroskop die Tragsäule auseinandergenommen werden mußte. Nach dem Einbau dieser Zusatzgeräte war das Mikroskop für die Untersuchung des Objekts in anderen Stellungen ungeeignet. Die vorstehend beschriebene Vorrichtung ermöglicht somit die Durchführung von verschiedenartigen Untersuchungen ohne eine Änderung der Anordnung des Mikroskops. Ferner kann die Objektpatrone in kürzester Zeit aus dem Mikroskop herausgenommen und wiedereingesetzt werden.

Hierzu 4 Blatt Zeichnungen

030 228/7

Claims

Patentansprüche:

1. Vorrichtung zum Manipulieren von Objekten in einem Elektronenmikroskop oder einer Elektronenbeugungskamera mit einem festen Gehäuse, einem scheibenförmigen Objekttisch, der gegenüber dem festen Gehäuse in zwei zueinander rechtwinkeligen Richtungen in der Ebene der Scheibe im wesentlichen translatorisch bewegbar ist, einer ersten Bedienungseinrichtung zur steuerbaren Bewegung des Objekttisches in jeder der genannten Richtungen, einer mit dem Objekttisch lösbar verbundenen Objektpatrone, einem in der Objektpatrone um zwei zueinander rechtwinklige Achsen ihr gegenüber kippbar gelagerten Objekthalter, einem ersten Paar von Bewegungselementen, die in der Objektpatrone beweglich gelagert sind und mit dem Objekthalter derart zusammenwirken, daß dieser durch ihre Bewegung um die zueinander rechtwinkligen Achsen gekippt wird, und einem zweiten Paar von Bewegungselementen, die mit dem Objekttisch einzeln bewegbar verbunden sind und mit den Bewegungselementen des ersten Paares derart zusammenwirken, daß zwischen einer zweiten Bedienungseinrichtung zur Bewegung der Bewegungselemente des zweiten Paares gegenüber dem Objekttisch und dem kippbaren Objekthalter eine Wirkungsverbindung vorhanden ist, die durch das Lösen der Objektpatrone von dem Objekttisch unterbrochen werden kann, dadurch gekennzeichnet, daß auf der Objekttischscheibe (27) ein Pfosten (43) angeordnet ist, an dem ein Bauteil (44) mit einem Schlitten (48) derart bewegbar gelagert ist, daß er mittels einer dritten Bedienungseinrichtung (49—57) senkrecht zur Ebene der Objekttischscheibe (27) verschiebbar ist, daß die Objektpatrone (71) mittels eines Sitzes (88) mit diesem Bauteil (44) lösbar verbunden ist, daß der Objekthalter (74) zwischen zwei im wesentlichen parallelen, einander gegenüberliegenden Armen (76) drehbar gelagert ist, die schwenkbar mit einem Hebel (77) verbunden sind, der seinerseits schwenkbar mit der Objektpatrone (71) verbunden ist, derart, daß durch eine Verschwenkung des Hebels (77) den Armen (76) gegengleiche Bewegungen in ihrer Längsrichtung gegenüber der Objektpatrone (71) erteilt werden können und damit der Objekthalter (74) um eine Achse gekippt werden kann, die senkrecht zu der durch die beiden Drehlager zwischen den Armen (76) und dem Objekthalter (74) definierten Achse verläuft, daß ein dritter zu den beiden anderen Armen (76) im wesentlichen paralleler Arm (78) an dem Objekthalter (74) zwischen den beiden anderen Armen (76) derart drehbar gelagert ist, daß bei Bewegung des dritten Armes (78) in seiner Längsrichtung der Objekthalter (74) um die durch die beiden einander gegenüberliegenden Drehlager definierte Achse gekippt werden kann, daß das eine Bewegungselement (83) des ersten Paares mit dem dritten Arm (78) verbunden ist und daß das andere Bewegungselement (84) des ersten Paares mit dem Hebel (77) verbunden ist.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Bewegungselemente des ersten Paares aus je einem Stößel (83,84) bestehen, die auf der Objektpatrone (71) verschiebbar sind, daß die Bewegungselemente des zweiten Paares aus je einem Schwenkarm (89,90) bestehen, die auf dem an dem Pfosten (43) verschiebbaren Bauteil (44) schwenkbar gelagert sind und daß die zweite Bedienungseinrichtung (96—109) zum Verschwenken der Schwenkarme (89, 90) auf diesem Bauteil (44) dient.

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß Vorspannglieder (86, 87) vorgesehen sind, welche die Stößel (83,84) zu vorherbestimmten Stellungen hinzubewegen trachten und daß die zweite Bedienungseinrichtung (96—109) derart betätigbar ist, daß die Schwenkarme (89,90) von den Stößeln (83,84) abgerückt werden, so daß die Stößel (83, 84) in ihren vorherbestimmten Stellungen bleiben, und daß die Schwenkarme (89, 90) an den Stößeln (83, 84) angreifen, so daß die Stößel (84, 83) gegen die Wirkung der Vorspannglieder (86,87) aus ihren vorherbestimmten Stellungen bewegt werden.