DE1598194A1

DE1598194A1 - Vorrichtung zum Einbringen eines Objekttraegers in einem elektronischen Mikroanalysator und zum Loesen eines Objekttraegers von einem elektronischen Mikroanalysator

Info

Publication number: DE1598194A1
Application number: DE19651598194
Authority: DE
Inventors: Jacques Guernet
Original assignee: CIE D APPLIC MECANIQUES A L EL
Current assignee: CIE D APPLIC MECANIQUES A L EL
Priority date: 1964-01-21
Filing date: 1965-01-20
Publication date: 1969-05-29
Also published as: US3426193A; FR1391083A; GB1052542A

Description

Dipi.-Ing. Egon Prinz IO30l».f» . _0Gil

Dr Gertrud HaUSer 8000 MUnehen.Paflng, Ib, Jan, 1303

Dipl.-inq. Gottfried leiser, ' _Er„s_ber_fl.rs,ra_t.. 19 Patentanwälte Telegramme: Labyrinth München

Telefon· 885941 Postscheckkonto ι München 117078

COMPAGrIIE D^fAPPLICATIONS MECANIQUES, A L« ELECTRONIQTJE, AU CINEMA ET A L'ATOMISTIQUE (CAMECA)

79 Boulevard Haussmann Paris

Unser Zeichen: C 2100

Vorrichtung zum Einbringen einea Objektträgers in einen elektronischen Mikroanalysator und zum Lösen eines Objektträgers von einem elektronischen Mikroanalysatorο

In elektronischen Mikroanalysatoren wird über die Oberfläche einer Probe oder eines Objektes ein

Elektronenstrahl hinweggeführt. Dies wird in einem Vakuumgefäß durchgeführt, und es ist erforderlioh, einen abnehmbaren Objektträgerblock vorzusehen, um das Objekt oder die Probe in den Analysator einzubringen. Dieser abnehmbare Objektträgerblock soll eine Reihe von Forderungen erfüllen und dieser

Gei/ Ei Block

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Block soll insbesondere leicht betätigbar sein, soll einen leichten Zugang zur Probe bezw. zum Objekt und zum Gehäuse des Analysators ermöglichen, soll einen Verschluß aufweisen, der das Gehäuse abdichtet""'.;, während dieses unter Vakuum steht, soll die genaue Anordnung des abnehmbaren Objektträgerblockes gegenüber dem Gehäuse des Analysators ermöglichen und er soll die genaue Bestimmung der Lage der Probe bezw_o des Objektes bezüglich zweier bestimmter Koordinatenachsen in der horizontalen Ebene ermöglichen.

Die Erfindung hat eine Vorrichtung zum Einbringen eines Objektträgerblockes in einen elektronischen Mikroanalysator und zum Lösen des Objektträgerblockes vom elektronischen Mikroanalysator zum Ziel, welche diese !Forderungen erfüllt.

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Einbringen eines Gehäuses, welches den Objektträger enthält, in einen elektronischen Mikroanalysator und zur Lösung des Gehäuses von diesem Mikroanalysator, wobei diese Vorrichtung dadurch gekennzeichnet ist, daß zum Schließen des Analysators sich die Bewegung des Gehäuses aus einer Rotationsbewegung um eine senkrechte Achse und aus einer Translationsbewegung in einer

Richtung

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Richtung parallel zu dieser Achse zusammensetzt, daß Mittel vorgesehen sind, um diese Bewegungen durchzuführen, daß Mittel vorgesehen sind, um während der Bewegung die Orientierung des Objektträgergehäuses fixiert zu halten, daß Mittel vorgesehen sind, um die genaue Einstellung des Gehäuses gegenüber der Innenfläche des Analysatorgehäuses am Ende der Bewegung sicherzustellen»

In den Figuren der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt. Es zeigen:

Fig. 1 eine schematische Teilschnittansicht eines Ausführungsbeispiels der Erfindung,

Fig. 2 eine vergrößerte Schnittansicht in einer anderen Ebene, welche die Einrichtung zeigt, die die genaue Einstellung des Gehäuses senkrecht zur Dichtungsebene sicherstellt und

Fig. 3 eine teilweise geschnittene perspektivische Ansicht des in Fig. 1 dargestellten Objektträgers.

Fig* 1 zeigt den Objektträger 1 des elektronischen Mikroanalysators, der in einem Metallgehäuse 2 angeordnet

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ordnet ist, welches während des Betriebes unter Vakuum steht,. Dieses Gehäuse 2 ist vom Gehäuse 3 des Analysators abtrennbar.

Das Gehäuse 2 weist, wie Fig. 2 zeigt, einen Dichtungsring 4 und zylindrische Führungsfinger 20 mit konischen Enden auf, die in entsprechende Bohrungen im Gehäuse 3 eingreifenc

Das Gehäuse 3 des Analjsators wird von vier Stützen 6 getragen, die an einer Grundplatte 7 befestigt sind.

Um eine der Stützen 6 ist eine Konsole 5 verschwenkbar gelagert, deren freies Ende die Form einer zylindrischen Hülse 23 hat, die eine Platte 8 trägt₀ Diese Platte 8 ist an einer Achse 9 befestigt, die in einer koaxialen Führungskulisse 12 verätehbart-^—< gelagert ist«

Die ^urientierung der Platte 8 in der horizontalen Ebene wird durch einen Finger. 21 konstant gehalten, der in einer Bohrung der Platte 8 gleitet. Der Finger.21 wird von einem Arm 10 getragen, der um einen Zapfen 11 verschwenkbar ist, welcher an der Grundplatte 7 befestigt ist. Der Arm der Konsole 5 und der Am 10 bilden die

beiden 909822/1119

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beiden gegenüberliegenden Seiten eines Parallelogramms, und die Achsen der Säule 6, des Zapfens 11, des Fingers 21. und der Platte 8 bestimmen in einer horizontalen Ebene die vier Ecken dieses Parallelogramms»

Die obere Seite der Platte 8 weist drei Stützzapfen 25 auf, die dazu bestimmt sind, das' Gehäuse 2 in einer horizontalen Ebene zu tragen. Die Platte 8 trägt ferner einen -^-axialen Zentrierzapfen, 'der zylindrisch mit einer konischen Spitze ausgebildet ist und der in eine zentrale Ausnehmung 19 des Gehäuses 2 eingreift. Weiterhin weist die Platte 8 einen Finger 18 auf, der die Ausrichtung des Gehäuses 2 fixiert.

Die Ausrichtung .der Platte 8 liegt fest. Die Achse 9 ist. in der Führungskulisse 12 verdrehbär*™» Diese wiederum ist in einer koaxialen zylindrischen Hülse 23 verschiebbar, welche das freie Ende des Armes der Konsole 5 bildete Diese Hülse 23 weist zwei senkrechte Schlitze 24· auf, die bezüglich der Achse der Hülse symmetrisch angeordnet sind, und durch diese Schlitze hindurch erstreckt sich ein Zapfen,13» der an der Führungskulisse 12 befestigt ist« Jedes Ende des Zapfens 13 wirkt mit einer spiralförmigen Führungsfläche 22 zusammen, die von einem Ring 14 getragen wird, der den

unteren 909822/1119

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unteren Teil der Hülse 23 umgibt. An diesem Ring 14 ist ein Betätigungshebel 15 befestigt.

Der Ring 14 stützt sich auf einer metallischen, elastischen Unterlegscheibe 17 ab, die von der Hülse 23 getragen wird. Diese Unterlegscheibe ist dazu bestimmt, die senkrechten Kräfte, die auf die Platte 8 unter Zwischenschaltung der IHihrungsflachen 22 und der Zapfen 13 und der Jührungskulisse 12 während der Betätigung des Hebels 15 übertragen werden, zu begrenzen

Der untere Teil der Hülse 23 stützt sich in der Betriebsstellung des Analysators auf einem kegelstumpfförmigen Vorsprung 16 ab, der gegenüber der Grundplatte 7 vorspringt.

In der gelösten Stellung des Gehäuses, welches den Objektträger enthält, ruht die Konsole 5 auf der Grundplatte 7> und die Hülse 23 ist von der Grundplatte getrennt.

Die Funktionsweise der beschriebenen Vorrichtung, die ein besonderes Ausführungsbeispiel der Erfindung darstellt, ist die folgendes

Die

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Die Konsole 5 stützt sich auf der Grundplatte 7 ab und trägt die gesamte bewegliche Einrichtung., Der Zapfen 13 "befindet sich auf den spiralförmigen Führungsflachen 22 in einer unteren Stellung» Das Gehäuse 2 des Objekt- oder Probenträgers ist auf den drei Tragzapfen 25 der Platte 8 angeordnet und wird durch die Achse 9 und den Pinger 18 ausgerichtet. Die Ausrichtung oder Orientierung des Gehäuses des Objektoder Probenträgers ist auf diese Weise gegenüber den beiden Koordinatenachsen der horizontalen Ebene genau definiert.

Die Bedienungsperson verschwenkt die bewegliche Einrichtung um die Stütze 6. Das Parallelogramm, welches durch den Arm der Konsole 5 und durch den Arm 10 gebildet wird, verschiebt sioh und hält dabei die Platte 8 in ihrer ausgerichteten Lage ο Die Hülse 23 wird auf die kegelstumpfförmige Oberfläche der Mittelplatte 16 aufgelegt« Das Bedienungspersonal drückt dabei gegen die bewegliche Einrichtung, damit diese die wenigen Millimeter der geneigten Ebene hinaufsteigt, was erfor« derl.ieh ist,- damit sich die Hülse 23 auf der mittleren Platte· 16 abstützen kann.

Die

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gelöst f^ct^Ö (feclit^ⁱile\?el^^ wird lunmSir¹ von'&r lifflciipn£e^l% ^gWtii-agenV Diesel-Anordnung erlaubt die Ausübung einer-Senkrechten Kraft in Richtung der Achse des Analysators, wobei die Reaktionslcrifte^unmftlliiiar Voia^iu&aig^stfelf 6- auf ge- ''"^! nommen werden^^J""onne daß an 'eier "Alifnahiäe d'iTesör iReak« " tionskräfte die Konsole 5 teilnimmt<>

fein, die Achse der "Hülse *2T^:im wesentlichen mit der

Achse des AnätysätÖrs zusammenfällt, wird die BeWe-" gung der beweglichen Vorrichtung durch den Kontakt zwischen dem Arm der Konsole 5 und dem Arm 10 begrenzt, die~nunmehr nebeneinander liegenο

Me^BedianunilpersOn^be^a^igt^nun^deh Hebel 15, und der Ring^C14"stützViiVt?IuT"tii^eläitilöhe" Beilätscheibe Ί7 ab ο'' Falls "'sin^'ein'Fremdkörper zwisöhen dem* Grehäuse 2 ' des ^bf ekWräger^Ml^ 1 selbst

und S&^hause^^⁵ dell'^iMysä^oris^eiÄsciiieben* i

fte^^wffihS 'auf ll^^w

°ss&äeu~ Beb bms ξ ΒΘβίΛβίίθδ asß neiioslS'iscioIIsrf'e'i xiehisd tjistriQaneaoan jxB&szb doTssd- *bi£w illstQe^-ieif ς see

Die

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Die Verdrehung des Ringes 14 ermöglicht durch die spiralförmigen Führungsflächen 22 und durch den Zapfen 13 und die Führungskulisse 12 die Ausübung einer Hubbewegung·

Die Platte 8> die sich auf die Hülse 23 abstützt, wird durch die Führungskulisse 12 angehoben«

Das Gehäuse 2 des Objekt- oder Probenträgers wird durch die Platte 8 angehoben, und die beiden Führungsfinger 20 greifen in entsprechende Bohrungen des Gehäuses 3 ein, wodurch eine genaue Anordnung des Gehäuses 2 sichergestellt wird. Der Dichtungsring 4 legt sich gegen das Gehäuse an. Der Druck, der auf die Dichtung 4 ausgeübt wird, ist gleichmäßig verteilt, weil die senkrechte Druckkraft längs der Achse der beweglichen Vorrichtung ausgeübt wird. Der Dichtungsring 4 dichtet die Verbindungsstelle ab, so daß der Analysator auf Vakuumdruoke abgepumpt werden kann. Wenn der Druck im Inneren des Analysators abnimmt, wird durch den Atmosphärendruck das Gehäuse 2 weiter angehoben, wodurch der Dichtungsring 4 weiter zusammengedrückt wird, bis ein Flächenkontakt zwischen den beiden Metalloberflächen des Gehäuses 3 und des Gehäuses 2 hergestellt wird. Durch diesen Flächenkontakt

wird

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wird eine gute Abdichtung gegen das Vakuum erzielt·

Der Vorgang der lösung des Gehäuses des Objektträgers spielt sich in umgekehrter Reihenfolge ab«.

Die Einführung von Luft in den Analysator ermöglicht es dem Gehäuse 2, sich auf die Platte 8 abzusenken» und zwar unter der Einwirkung des Eigengewichtes und des Dichtungsringes 4-ο Die Drehung des Helbels 15 ermöglicht das Absenken der KuIssenführung 12 und der Platte 8ο Dadurch wird der Dichtungsring 4 vollständig gelöst, und die Eührungsfinger 20 gelangen außer Eingriff mit dem Gehäuse 3 des Analysators. Me Bedienungsperson kann nunmehr die "bewegliche Torrichtung auf sich zu ziehen. Die Hülse 23 gleitet dabei über die geneigte Fläche der mittleren Platte 16 nach unten₀ Die Konsole 5 stützt sich d ann auf der ©rundplatte ab, und die bewegliche Vorrichtung kann um die Säule verschwenkt werden. Während dieser Verschwenkung behalten die Platte 8 und das Gehäuse 2 des ^ybjekt- oder Probenträgers eine konstante ^urientierung oder Aus-* richtung in der horizontalen Ebene bei. Biese Beibehaltung der Orientierung oder Ausrichtung ist. auf das Parallelogramm-He.belsystem zurückzuführen* welches durch den Arm der Konsole 5 und durch den Arm 10

- gebildet 909822/1119

BAD ORIGI_NAL

Die ^erfindungs gemäße Vorrichtung zum Einbringen des Gehäuses des^; Objektträgers und zum Irösen dieses Gehauses weist zahlreiche Vorteile, insbesondere die folgerideny aufi '^:z' - ~ ■ - ■*-"- - ^: ■■■-■■- ■:

Ein«· vollständige^Ιο'sung senKreöht zur Dichtungsebene der^innereh öberfläöhe' des Analysators und^ der oberen Seite des Gehäuses d«s Objektträgers ermöglicht einen lleiehten Zugang -zum'Iniier en des Analysator gehäuses und zu M$en-zu untespsuehenden Probenj ^r ° '' -·■■■' ^; ■ ^:

einei- axial e Lagerung vder^: hewegliöhen Tor richtung er·* möglicht; «eine Wied^iäfolung -der i&räite "und- eine ttesse^' re ;Terteiluh^^e'JM Bchlie^en'j- ^--^:: ■ ·^:·· ^ -"■■"·^:: ■^{:; ;}· '·■'-■' -^-~ eins' näherungsweise Zentrierung de ff Öbjektträgera wird durch ieine^Begrertzuiig-der Bewegung -der I3eweglichen Vori infolge- "ein^r^ Be^ruhl?uiig^ä^witschen dem Arm der

e^ts%hr^⁵^nBUe'^eniirfe^^g* des Objektträgers e^eii-MhrumlWfin^ -älSneniabarfeir

Gehäaiaels ^ea?2ilBlii:3^in^€k^ öder' örien-

Patentansprüche

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Claims

Patentansprüche

1. Vorrichtung zur Einführung des Gehäuses, welohes den Objekt- oder Probenträger enthält, in einen elektronischen Mikroanalysat or und zur Lösung dieses Gehäuses von diesem Analysator, dadurch gekennzeichnet, daß zum Schließen des Analysators die Bewegung des Gehäuses aus einer Rotationsbewegung gegenüber einer senkrechten Achse und aus einer Translationsbewegung in einer Richtung parallel zu dieser Achse zusammengesetzt ist, daß Einrichtungen vorgesehen sind, um diese Bewegungen durchzuführen, daß Vorrichtungen vorgesehen sind, um während der Bewegung die Orientierung oder Ausrichtung des Gehäuses aufrecht zu erhalten, daß Vorrichtungen vorgesehen sind, um die genaue Anordnung des Gehäuses am Ende der Bewegung gegenüber der Innenfläche des Gehäuses des Analysators senkrecht zur Diohtungsebene sicherzustellen_β

2« Vorrichtung nach Anspruch !,dadurch gekennzeichnet, daß die Mittel, die die Drehbewegung bewirken, eine Konsole aufweisen, die um eine senkrechte Aohse verschwenkbar ist. ' ^i:

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V --BAD ORlGt_NAL

Vorrichtung naoh Anspruch. 2, dadurch gekennzeichnet, daß das freie Ende dieser Konsole eine zylindrische Hülse "bildet, in welcher eine Führungskulisse in senkrechter Richtung gleiten kann, welche eine Platte trägt, auf weloher daa Gehäuse des Objektträgers ruht.

4. Vorrichtung nach Anspruch 3, daduroh gekennzeichnet, daß diese Hülse mit einer Hubrampe, beispielsweise einer kegelstumpfförmigen Fläche, die vom Träger des Analysa*· tors getragen wird, derart zusammenwirkt, daß die bewegliche Vorrichtung am Ende der Verschwenkung·eine leichte Hubbewegung durchführt, wodurch die Konsole von ihrer ■Punktion als tragendes Element befreit wird,, und wodurch das Gewicht der beweglichen Vorrichtung von der Hülse aufgenommen wird, die sich auf der Grundplatte des Analysator abstützt.!,

5. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Mittel _t die die Translationsbewegung bewirken, einen Ring aufweisen, an dem ein Betätigungshebel befestigt ist und der mit zwei spiralförmigen Führungsflächen versehen ist, die gegenüber der Ringachse symmetrisch angeordnet sind, wobei mit diesen Führungsflächen Zapfen zusammenwirken, die von der Kulissen·*· führung getragen werden, welche die besagte Platte trägt.

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6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch ,gekennzeichnet, daß sich der Ring auf eine metallische, elastische Beilagscheibe abstützt, die an der Hülse befestigt

• ist. -...■-

7. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das obere Ende der Hülse oder ein Teil, der an der Hülse befestigt ist, eine Platte trägt»

8. Vorrichtung nach Anspruch 5 und 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Platte eine senkrechte Welle aufweist, die in der Kulissenführung verschwenkbar ist.

9. Vorrichtung nach Anspruch 2 und 8, dadurch gekennzeichnet, daß die_;Platte eine Durchbohrung aufweist, die mit einem senkrechten Ausrichtungsfinger zusammenwirkt, der von einem Arm getragen wird, der um einen senkrechten Schwenkzapfen herum versohwenkbar ist, daß

. die senkrechten Achsen der Platte, des Ausriohtungsfingers, des Schwenkzapfens des Armes und des Sohwenklagers der Konsole in einer horizontalen Ebene ein deformierbares Parallelogramm bestimmen, dessen eine Seite fixiert ist und dessen Seite, die dieser festen Seite gegenüberliegt, eine konstante Richtung aufweist, die eine feste Orientierung oder Ausrichtung der Platte bestimmt. ■

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10. Vorrichtung naoh Anspruch. 2 und 9, daduroh gekennzeichnet, daß die Drehbewegung dadurch begrenzt wird, daß die Konsole sich gegen den besagten Arm anlegt.

11.» Vorrichtung nach Anspruch 1 und 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Platte drei lüße oder Ansätze trägt, die eine horizontale Ebene bestimmen, um das Gehäuse zu tragen«

12. Vorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Platte einen mittleren Zentrierungsfinger und einen Ausrichtungsfinger trägt, von denen jeder in eine Aussparung in der unteren Seite des Behälters eingreift, um ganz genau die Lage und die Ausrichtung des Behälters auf der Platte zu bestimmen.

13» Vorrichtung nach Anspruoh 1, daduroh gekennzeichnet, daß das Gehäuse mit zwei Fingern versehen ist, die mit zwei Bohrungen in der unteren Seite des Gehäuses des Analysators derart zusammenwirken, daß der besagte Behälter gegenüber dem Gehäuse des Analysators genau angeordnet wird.

14. Vorrichtung naoh Anspruoh 1 und 13, dadurch gekennzeiohnet, daß die obere Seite des Gehäuses oder Behälters

mit 909822/1119

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-mit einem Dichtungsring ausgerüstet ist, der mit der unteren Fläche des Gehäuses des Analysators derart zusammenwirkt, daß eine ausreichende Abdichtung sichergestellt ist, wenn der Analysator erst einmal geschlossen ist.

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Le e rs e i te