DE1614163C - Korpuskularstrahlgerät, insbesondere Elektronenmikroskop, mit einem Präparathalter - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Korpuskularstrahlgerät mit einem vorzugsweise zungenförmigen Halter für ein auf einem netz- oder folienförmigen Träger angeordnetes, zu untersuchendes Präparat. In erster Linie ist dabei an ein Elektronenmikroskop gedacht, jedoch kann die Erfindung immer dann auch bei anderen Korpuskularstrahlgeräten, wie ■ Beugungsgeräten, mit Vorteil Anwendung finden, wenn ein Präparathalter kleiner Bauhöhe Verwendung finden soll oder wenn zur Befestigung des Trägers im Halter nur wenig Platz in Strahlrichtung zur Verfügung steht.

Es ist bekannt, Präparate in derartigen zungenförmigen Haltern im Strahlengang von Elektronenmikroskopen zu lagern. Die Tendenz geht dahin, das Präparat in das Feld der Objektivlinse, üblicherweise einer elektromagnetischen Polschuhlinse, hineinzubringen. Zu diesem Zweck ist es bekannt, eine seitliche Präparateinführung vorzusehen, wobei die Objektivlinse beispielsweise zwei Wicklungshälften enthält und zwischen diesen Wicklungshälften ein Präparathalter in den Linsenspalt zwischen den das Linsenfeld bestimmenden Elektroden bzw. Polschuhen gehalten wird. Da weiterhin aus Gründen der Erzielung guter Abbildungseigenschaften an Objektivlinsen die Forderung nach einem möglichst kurzen Linsenspalt gestellt wird und es zweckmäßig ist, im Linsenspalt außer dem Präparathalter Blenden, beispielsweise Aperturblenden, und zur Erzielung einer Objektraumkühlung dienende, mit einem Tiefkühl- 3°. mittel in gut wärmeleitender Verbindung stehende Blenden vorzusehen, besteht Bedarf an einer Präparathalterung, die, in Strahlrichtung gesehen, möglichst wenig Platz beansprucht.

Insbesondere bei Verwendung einer zwei gekühlte Blenden enthaltenden bekannten Objektraumkühlung, bei der die gekühlten Blenden den Präparathalter in Strahlrichtung gesehen zwischen sich einschließen, ist dieses Problem besonders schwerwiegend, da jeder Kontakt zwischen den gekühlten Blenden einerseits und der Präparathalterung andererseits vermieden werden muß, um eine unerwünschte Kühlung des Präparates oder umgekehrt eine unerwünschte Erwärmung der gekühlten Blenden auszuschließen.

Diese Forderung läßt sich bei bekannten Präparathalterungen, auch bei Verwendung von Netzen odei Folien als Träger für die zu untersuchenden Präparate, also auch bei Verzicht auf die sonst üblichen Präparatblenden, deshalb schwer verwirklichen, weil die leichten Netze und Folien mit dem zu untersuchenden Präparat an oder in dem Halter befestigt werden müssen. Diese Befestigung geschieht bei bekannten Konstruktionen mittels Schrauben und gegebenenfalls vorgesehenen Zwischenringen, wobei die Schrauben mit einem feingängigen Gewinde in den zungenförmigen Halter eingeschraubt sind. Damit kann die Dicke des Halters nicht unter ein Maß verringert werden, das erforderlich ist, um eine bestimmte Anzahl von Gewindegängen für die Schrauben sicherzustellen.

Die genannten Schwierigkeiten werden erfindungsgemäß bei einem Korpuskularstrahlgerät dadurch vermieden, daß der Präparatträger mittels eines Federringes aus magnetisch unwirksamem Material gegen eine Auflage in einer in dem Halter befindliehen Ausnehmung gedrückt ist, deren den Federring aufnehmender Bereich sich in Richtung auf den Präparatträger zu erweitert.

Derartige Federringe aus unmagnetischem Material können sehr dünn, beispielsweise mit Durchmessern von einigen zehntel Millimetern, ausgeführt werden, so daß die Dicke des Präparathalters erheblich kleiner als bei Verwendung von Befestigungsschrauben für den Präparatträger dimensioniert werden kann.

Die Ausnehmung zur Aufnahme des Präparatträgers wird in der Regel eine in Richtung des Korpuskularstrahles verlaufende Bohrung sein. Bei der bevorzugten Ausführungsform der Erfindung erweitert sich diese Bohrung in Richtung auf den Präparatträger zu konisch, so daß durch diese Konizität der Federring nach seinem Einsetzen einerseits vor dem Herausfallen aus der Ausnehmung geschützt und andererseits mit einer gewissen Kraft, die von der EIastizität des verwendeten Federmaterials abhängt, ^! gegen den Präparatträger gedrückt wird und damit diesen gegen eine Auflagefläche in der Bohrung drückt. :

Man kann die Konstruktion aber auch so treffen, daß der Durchmesser der Bohrung sich in Richtung auf den Präparatträger zu mit seinen Enden gekrümmte Kurven, insbesondere Kreisbögen, be- i schreibend vergrößert. Welche Lösung man wählt, ; wird weitgehend von den vorhandenen Bearbeitungsmaschinen abhängen.

Die Herstellung der Federringe ist besonders ein- ■ fach, wenn man einen Draht aus magnetisch unwirk- ] samem Federmaterial, wie Berylliumbronze, um i einen Dorn wickelt, seine Enden festhält oder fest- j spannt und dann diese Drahtspirale parallel zum i Dorn einseitig durchsägt, so daß sie in eine ihrer Windungszahl entsprechende Anzahl von Federringen zerfällt. Für den Fall, daß die durch den Wickelvorgang hervorgerufene Steigung der einzelnen Federringe beispielsweise im Hinblick auf mögliche Beschädigungen des Präparatträgers durch die vorstehenden Enden stört, wird man nach dem beschriebenen Verfahren durch einen weiteren Arbeitsgang, beispielsweise ein Stauchen oder Biegen, die Steigung der einzelnen Federringe beseitigen.

Die Figuren zeigen zwei Ausführungsbeispiele der Erfindung. In beiden Figuren ist mit 1 dasjenige Ende des zungenförmigen Präparathalters bezeichnet, das das zu untersuchende Präparat 2 auf seinem netz- oder folienförmigen Träger in den Bereich des Korpuskularstrahles, beispielsweise des Elektronenstrahles in einem Elektronenmikroskop, hält. In beiden Konstruktionen weist der Präparathalter 1 eine Auflagefläche 3 für den Präparatträger mit dem Präparat 2 auf.

Im Falle der Ausführungsform nach Fig. 1 wird durch eine konische Vergrößerung des Durchmessers der Ausnehmung 4 in Richtung auf die Auflagefläche 3 zu der Federring 5 gegen den Präparatträger gedrückt, so daß das Präparat 2 federnd fest eingespannt ist. Der kleinste, d. h. oberste Durchmesser dieser hier als Bohrung ausgeführten Ausnehmung, ist so groß bemessen, daß das Präparat 2 bequem eingesetzt und entfernt werden kann, wenn zuvor mittels eines beispielsweise haken- oder nadelartigen Werkzeuges der Federring aus der Ausnehmung 4 entfernt ist. Es kann dazu zweckmäßig sein, in dem zungenförmigen Präparathalter 1 eine Erweiterung, z. B. in Gestalt einer Öffnung 8 oder einer rillenförmigen Senkung 9 (F ί g. 2), dergestalt vorzusehen, daß der Rand der Ausnehmung 4 bzw. 7 an einer Stelle

des Umfangs durchbrochen und dadurch Platz für das Ansetzen des Werkzeugs geschaffen ist.

Der Federring muß verständlicherweise einen so aroßen Ausschnitt besitzen, daß der Außendurchmesser des Ringes im zusammengedrückten Zustand des Ringes kleiner ist als der kleinste, d. h. in den Figuren der oberste Durchmesser der Ausnehmung.

Der Verlauf der Ausnehmung unterhalb des Präparates 2 ist so groß gewählt, daß der Korpuskularstrahl, der einen gewünschten Bereich des Präparates 2 zu dessen Abbildung durchsetzt hat, durch den Rand 6 der Bohrung nicht beeinflußt wird.

In dem Ausführungsbeispiel nach F i g. 2 ist die ebenfalls als Bohrung ausgeführte Ausnehmung 7 dagegen so dimensioniert, daß ihr Durchmesser sich, wiederum ausgehend von einem kleinsten Wert an der in der Figur oberen Fläche des zungenförmigen. Halters 1, in Richtung auf die Auflagefläche 3 zu mit seinen Enden auf einer Kurve verlaufend erweitert. Diese Kurvenäste können Kreisbögen sein, wobei es zweckmäßig ist, den gemeinsamen Mittelpunkt der Kreisbögen in die Höhe des Präparates 2 oder darunter zu legen, um eine ausreichende Neigung der Begrenzungsfläche der Ausnehmung? in Richtung auf das Präparat 2 zu zu erhalten.

Verständlicherweise brauchen die beiden Kurvenäste aber keinen gemeinsamen Mittelpunkt zu haben.

Man kann den Federring 5 auch mit Ausnehmungen oder Fortsätzen versehen, die zum Angriff eines Werkzeuges vorgesehen sind, das zum Einsetzen bzw. Entfernen des Federringes 5 in die bzw. aus der Ausnehmung in dem Halter 1 dient,

Claims (8)

1. Patentansprüche:

   I. Korpuskularstrahlgerät, insbesondere Elektronenmikroskop, mit einem Halter für ein auf einem netz- oder folienförmigen Träger angeordnetes, zu untersuchendes Präparat, dadurch gekennzeichnet, daß der Präparatträger mittels eines Federringes (S) aus magnetisch unwirksamen Material gegen eine Auflage (3) in einer in dem Halter (1) befindlichen Ausnehmung (4; 4) gedrückt ist, deren den Federring (5) aufnehmender Bereich sich in Richtung auf den Präparatträger zu erweitert.
2. 2. Korpuskularstrahlgerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausnehmung (4; 7) eine in Richtung des Korpuskularstrahles verlaufende Bohrung ist.
3. 3. Korpuskularstrahlgerät nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Bohrung (4) sich in Richtung auf den Präparatträger zu konisch erweitert (F i g. 1).
4. 4. Korpuskularstrahlgerät nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Durchmesser der Bohrung (7) sich in Richtung auf den Präparatträger zu mit seinen Enden gekrümmte Kurven, insbesondere Kreisbögen, beschreibend vergrößert.
5. 5. Korpuskularstrahlgerät nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß am Umfang der Ausnehmung (4; 7) Erweiterungen (8; 9) zum Ansetzen eines Werkzeuges für die Entfernung des Federringes (S) vorgesehen sind.
6. 6. Korpuskularstrahlgerät nach einem der Ansprüche 1 bis 5, gekennzeichnet durch die Verwendung eines zungenförmigen Halters (1).
7. 7. Verfahren zur Herstellung von in Korpuskularstrahlgeräten nach einem der Ansprüche 1 bis 6 benutzten Federringen dadurch gekennzeichnet, daß ein Draht aus magnetisch unwirksamem Federmaterial, wie Berylliumbronze, um einen Dorn gewickelt wird, daß seine Enden festgehalten werden, und daß diese Drahtspirale einseitig parallel zum Dorn durchgesägt wird, so daß sie in eine ihrer Windungszahl entsprechende Anzahl von Federringen zerfällt.
8. 8. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß anschließend die Steigung der einzelnen Federringe beseitigt wird.

   Hierzu 1 Blatt Zeichnungen