DE1614165C - Korpuskularstrahlgerat, insbesondere Elektronenmikroskop, mit einer Objektraum kühlung - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Korpuskularstrahlgerät mit einer Objektraumkühlung, d. h. einer Kühlung, bei der die Umgebung des Präparates auf sehr niedrigen Temperaturen gehalten wird. Eine derartige Kühlung dient zur Vermeidung bzw. Verringerung der Objektverschmutzung, wobei dafür gesorgt werden muß, daß durch geeignete Formgebung der das Präparat umgebenden gekühlten Teile und durch Einstellung eines Temperaturgefälles zwischen dem Präparat und der Objektumgebung die. zur Verschmutzung beitragenden Moleküle der sich noch im Vakuumraum des Korpuskularstrahlgerätes befindenden Gase und Dämpfe sich nicht auf dem Präparat niederschlagen.

Wenn sich auch die Erfindung in erster Linie auf ein Elektronen- oder Ionenmikroskop bezieht, kann sie doch mit Vorteil auch bei anderen Korpuskularstrahlgeräten, beispielsweise Beugungsgeräten, verwendet werden, bei denen eine Objektraumkühlung verlangt wird.

Die Erfindung betrifft speziell ein Korpuskularstrahlgerät, insbesondere Elektronenmikroskop, mit einem stab- oder zungenförmigen Präparathalter, der zum Bewegen eines auf ihm angeordneten Präparates in den Strahlengang quer zu diesem bewegbar ist, und mit zwei zur Objektraumkühlung dienenden, mit einem Tiefkiihlmittel in gut wärmeleitender Verbindung stehenden, an einem Halter befestigten Kühlblenden, die korrespondierende Strahldurchtrittsöffnungen aufweisen und den das Präparat tragenden Bereich des Präparathalters ohne wärmeleitenden Kontakt mit diesem, in Strahlrichtung betrachtet, zwischen sicli einschließen. Ein derartiges Korpuskularstrahlgerät ist in der deutschen Auslegeschrift 1 152 766 beschrieben.

Es hat sich nun gezeigt, daß insbesondere dann, wenn das Objekt im Spalt der Objektivlinse, d. h. im Falle einer elektromagnetischen Polschuhlinse zwischen den beiden Polschuhen derselben, angeordnet ist, bei frei im Spalt schwebend gehaltenen Kühlblenden Schwierigkeiten hinsichtlich der Vermeidung eines Wärmekontaktes zwischen den verschiedenen Blenden auftreten. Außer den beiden Kühlblcnden befinden sich in dem angenommenen Fall im Linsenspalt noch der Präparathalter sowie in der Nähe des in Strahlrichtung gesehen unteren Endes des Linsenspaltes die Objektivaperturblende. Berücksichtigt man ferner, daß ein möglichst kleiner Linscnspalt erwünscht ist, der in der Praxis in der Größenordnung von 2 bis 3 mm liegen kann, so erkennt man, daß schon kleine Verbiegungen der aus relativ dünnem Material gefertigten Kühlblenden zu einem unerwünschten Wärmekontakt mit anderen der genannten Blenden oder aber mit Teilen der elcklronenoptischcn Linse führen können. Hin derartiger Wärmekontakt ist aber nicht nur bezüglich der Erzielung einer tielcn Temperatur der Objektumgebung infolge dauernder Wärmezufuhr von den mit ύί:η Kühlblenden dann in Berührung stehenden Teilen nachteilig, sondern kann auch zu einem Astigmatismus der Objektivlinsc dadurch Anlaß j'cbcn, dal', eine Vereisung und Aufladung von Blenden bzw. den Strahl blendenartig umgebenden Teilen des Gerätes auftritt, die nicht gekühlt werden sollen.

Die frei schwebende Anordnung der beiden Kühlblenden im Liiisuispnll j'eniiiß der deutschen Ausk;ysrhiilt I 152 76Γ) setzt daher zumindest voraus, dal.i entweder der l.iiiscnspalt relativ groß ist oder daß die verschiedenen, in den Linsenspalt hineinragenden Teile tatsächlich ihre theoretisch vorbestimmte Lage und Gestalt einnehmen und beibehalten. Das kann aber in der Praxis schon deshalb nicht erwartet werden, weil auf Grund der Wärmeausdehnungen und -kontraktionen selbst bei guter Bearbeitung die Teile ihre Gestalt etwas verändern und dadurch stets die Gefahr von Wärmekontakten besteht.

Um diese Schwierigkeiten, die besonders, aber nicht ausschließlich, bei Anordnung des Präparates im Linsenspalt auftreten, in allen Fällen zu beseitigen, ist ein Korpuskularstrahlgerät der beschriebenen Art erfindungsgemäß dadurch gekennzeichnet, daß im Bereich des Korpuskularstrahles eine zur Aufnahme der . Kühlblenden dienende kassettenartige Halterung aus einem magnetisch unwirksamen, gut wärmeleitenden Material wärmeisoliert festgelegt ist, die mit dem Tiefkiihlmittel in gut wärmeleitender Verbindung steht sowie quer zur Strahlrichtung und parallel zueinander verlaufende individuelle Führungen für jede der beiden Kühlblenden aufweist, in die die Kühlblenden durch Bewegung quer zur Strahlrichtung eingeführt sind, die ferner einen gut wärmeleitenden Kontakt mit den Kühlblenden herstellen und deren den Abstand der Kühlblenden voneinander bestimmender Abstand in Strahlrichtung so groß bemessen ist, daß der Präparathalter durch eine gegenüber der Einführung für die Kühlblenden versetzte seitliche Öffnung in die kassettenartige Halterung schwebend hineinragt.

Diese kassettenartige Halterung sorgt mit ihren individuellen Führungen also dafür, daß die beiden Kühlblenden stets den vorgesehenen Abstand voneinander haben, und sie gibt ferner sowohl durch diese Halterung der beiden Kühlblenden als auch durch ihren weiteren konstruktiven Aufbau die Möglichkeit, den üblicherweise an einem Objekttisch befestigten Präparathalter in den Bereich zwischen den beiden Kühlblenden hineinragen zu lassen. Darunter soll sowohl eine Konstruktion verstanden werden, bei der der Präparathalter einseitig gelagert ist, als auch eine solche, bei der der Präparathalter an beiden Enden in irgendeiner Weise gelagert ist und mit seinem mittleren Bereich innerhalb der durch die kassettenartige Halterung mit den eingesetzten Kühlblcnden gebildeten Kühlkammer liegt. Da die kassettenartige Halterung stabil ausgeführt werden kann, lassen sich störende Verformungen vermeiden.

Die Annäherung an eine möglichst allseitig durch gekühlte Flächen abgeschlossene Kühlkammer wird dann besonders weit getrieben, wenn man auch die Seiten der kassettenartigen Halterung weitgehend durch geschlossene Wände begrenzt, wobei aber Öffnungen für den Präparathalter und für das Einführen der Kühlblenden vorgesehen sein müssen.

Bei der bevorzugten Ausführungsform der Erfindung sind die Führungen für die Kühlblenden in der Weise schieneiiartig gestaltet, daß vorzugsweise federnd ausgebildete !"lachen die in Hinführriehtung verlaufenden Ränder der Kühlblenden zwischen sich einschließen. Dieses Einschließen ist dabei so zu verstehen, daß einerseits ein gutes Aufliegen der Flächen auf den Rändein der Kühlblenden sichergestellt ist, das auch die gut wärmeleitende Verbindung zwischen den Kii.hlblenden und der kasseltenartigen Halterung gewährleistet, daß aber andererseits die aus relativ dünnem Blech gefertigten Kühlblenden ohne

Gefahr einer Beschädigung in die kassettenartige Aufnahme hineingeschoben bzw. aus ihr entfernt und auch in ihr querverschoben werden können. Die Formgebung dieser Flächen wird man ebenfalls so gestalten, daß das Einführen der Kühlblenden, das ja ohne Demontage des Gerätes von außen her erfolaen soll, möglichst einfach ist. Man wird also zweckmäßigerveise dafür sorgen, daß die die Führungen bildende .> Flächen im Bereich ihres einen Endes in maulartij^T,e Einführungen für die Kühlblenden auslaufen.

Eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung zeichnet sich dadurch aus, daß die unmittelbar auf den Kühlblenden aufliegenden Flächen durch Metallbänder gebildet sind, die in einem im wesentlichen platten- oder rahmenförmigen Grundkörper der kassettenartigen Halterung aufgespannt sind. Dabei kann der Grundkörper verständlicherweise ebenfalls aus mehreren Teilen zusammengesetzt sein, vornehmlich solchen, die für die Festlegung der Metallbänder erforderlich sind. Diese Halterung der Metallbänder erfordert insofern in der Regel besondere Aufmerksamkeit, als der Grundkörper und die Metallbänder aus unterschiedlichen Materialien bestehen werden. Gemeinsam ist allen diesen Teilen, daß sie gut wärmeleitend sein müssen; während aber der Grundkörper aus Profilteilen mit relativ starkem Querschnitt besteht und demgemäß auch Kupfer Verwendung finden kann, muß man für die Metallbänder ein Metall nehmen, bei dessen Wahl auch Festigkeitseigenschaften eine Rolle spielen. Man wird hierfür also ein verständlicherweise ebenfalls den Korpuskularstrahl nicht beeinflussendes Material, beispielsweise Molybdän, Tantal, Wolfram oder Platin, verwenden. Dann bildet aber der Grundkörper mit den befestigten Metallbändern im Prinzip ein Bimetall, und insbesondere bei kleinem Abstand zwischen den gekühlten Blenden und nichtgekühlten Teilen muß eine Gestaltänderung unter dem Einfluß der Temperaturänderungen mit-Sicherheit vermieden werden. Dies kann gemäß einer Weiterbildung der Erfindung dadurch geschehen, daß die einen Enden der Metallbänder fest und die anderen Enden der unterschiedlichen Wärincausdehnung der Teile der kassettenartigen Halterung nachgebend beweglich gelagert sind. Durch diese nachgiebige Lagerung, die bei einer bestimmten Zugbeanspruchung eine Relativbewegung zwischen den Metallbändern einerseits und dem Grundkörper andererseits zuläßt, werden also unterschiedliche Wärmeausdehnungen hinsichtlich der Bimetallwirkung unwirksam gemacht.

Für diese nachgiebige Lagerung gibt es mehrere Lösungen. Man kann die anderen Enden der Metallbändcr an dem Grundkörper durch eine nachgiebige Festklcmnuing bei Schub- und Zugbeanspruchungen nachrutschend haltern. Es ist aber auch möglich, die anderen Enden der Metallbäiulcr federnd an dem Grundkörper zu haltern, beispielsweise dadurch, daß die der Einführung abgekehrten linden jeweils derjenigen Metallbänder, die den auf jeweils einer Seite des Korpuskularstrahl liegenden Rändern der beiden Kiihlbleiulen zugeordnet sind, an jeweils einem Arm eines zweiarmigen, sich am Gnindkörper wippenartig abstützenden Federhebels befestigt sind. Grob gesprochen hat man dann eine Anordnung in Form eines U, dessen beide Schenkel die auf verschiedenen Seiten des Korpuskularstrahl befindlichen Metallbänder bilden, während die Grundlinie die Feder ist, die mit ihren beiden Enden mit den anderen Enden dieser Metallbänder verbunden ist und die im Bereich ihrer Mitte am Grundkörper gehalten ist. Hierdurch ist eine ausreichende Spannung in den Metallbändern bei allen vorkommenden Temperaturen sichergestellt.

Für die Befestigung der anderen Enden der Metallbänder an dem Federhebel hat sich folgende Lösung bewährt:

Die der Einführung abgekehrten Enden jeweils derjenigen Metallbänder, die den auf jeweils einer Seite des Korpuskularstrahles liegenden Rändern der beiden Kühlblenden zugeordnet sind, werden an jeweils einem Klötzchen durch quer zu den Bändern verlaufende Mittel, beispielsweise Stifte, befestigt, und die Klötzchen werden mit dem Federhebel verschraubt oder sonstwie an ihm befestigt.

Es war eben bereits von der Einführung der kassettenartigen Halterung die Rede, d. h. von demjenigen Bereich derselben, von dem aus die Kühlblenden in die Halterung eingebracht werden. Bei der bevorzugten Ausführungsform der Erfindung unter Verwendung von Metallbändern für die Herstellung der die Kühlblenden führenden Flächen trägt der Grundkörper paarweise die maulartigen Einführungen bildende Schneiden und sind die Metallbänder zur festen Lagerung hakenförmig über die Schneiden gebogen. Damit ist also ein Übergang von einer Berührung des Grundkörpers zur Berührung der Metallbänder beim Einführen der Kühlblenden vermieden; diese gleiten vielmehr von Anfang an auf den Metallbändern, wodurch Unstetigkeiten beim Einführvorgang in vorteilhafter Weise vermieden sind.

Bei dieser im einzelnen beschriebenen Konstruktion sind also die Metallbänder an ihrem einen Ende durch hakenförmige Ausbildung und Heranziehung der Schneiden, gegebenenfalls unter zusätzlicher Verstiftung, am Grundkörper festgehalten, während die anderen Enden der Metallbänder die unterschiedlichen Wärmedehnungen der einzelnen Teile kompensieren können.

Sich jeweils bezüglich des Korpuskularstrahles gegenüberliegende, derselben Kühlblende zugeordnete Metallbänder können durch ein Blech miteinander verbunden sein, das für den Korpuskularstrahl ein Durchtrittsloch trägt, dessen Durchmesser größer als der Durchmesser der größten Strahldurchtrittsöffnung in den Kühlblenden ist. Während also bei getrennten Metallbändern die Kühlblenden praktisch die alleinigen Deckel der Kassette bilden, ist hier bereits ein Deckel, allerdings mit großer Bohrung, vorhanden, und die große Bohrung wird durch die Kühlblenden abgedeckt.

Wie allgemein bekannt und oben bereits ausgeführt, besteht bei gekühlten Blenden die Gefahr der Vereisung und, insbesondere bei den Korpuskularstrahl sehr eng umgebenden Blenden, die Gefahr des Auftretens eines durch Aufladung tier Blenden hervorgerufenen Astigmatismus. Diese Gefahr macht sich verstäiullieherweise auch bei Kühlhleudeii bemerkbar, so daß bei der bevorzugten Ausl'iihruimsform der Erfindung die beulen Külilblenden mehrere konespondierendeStrahldiiielUrittsöll'niingen,Weichen Durchmessers aufweisen. Diese Lösung besitzt ilen Vorteil, daß man den Belrich des Gerätes nicht /u unterbrechen braucht, wenn durch die jeweils in Betrieb befindliche Stralildurchtiittsöll'nung ein störender Astigmatismus hervorgerufen wird, sondern man

dann nur die jeweils in Betriebsstellung befindliche Blendenöffnung durch eine bisher unbenutzte durch Betätigen eines an sich bekannten Blendenschiebers auszutauschen braucht.

Es kann auch vorteilhaft sein, den beiden Kühlblenden mehrere korrespondierende Strahldurchtrittsöffnungen unterschiedlichen Durchmessers zu geben, wobei die Öffnung mit dem größten Durchmesser zum Vorzentrieren des Mikroskops in den Strahlengang gebracht wird. Einzelne Blendenöffnungen können auch als Zonenblenden mit abwechselnd strahldurchlässigen und strahlundurchlässigen Bereichen ausgebildet sein.

Die einfachste Konstruktion für den Blendenschieber, der dann - bei Außerachtlassen von Mitteln zur Feinjustierung — im wesentlichen nur aus einer in Richtung ihrer Achse bewegbaren Stange nebst Verstellgewinde zu bestehen braucht, läßt sich dann verwenden, wenn die Strahldurchtrittsöffnungen in Einführrichtung der Kühlblenden aufeinanderfolgen. Verständlicherweise ist aber auch eine andere Anordnung dieser öffnungen in den beiden Kühlblenden möglich; beispielsweise können die Strahldurchtrittsöffnungen auf einem Kreisbogen liegen, wobei dann aber dafür Sorge getragen werden muß, daß die Kühlblenden auch quer zu ihrer Einführrichtung in einem gewissen Winkelbereich bewegbar gelagert und in der kassettenartigen Halterung geführt sind.

Wie bereits ausgeführt, besteht bei der bevorzugten Ausführungsform der Erfindung die kassettenartige Halterung im wesentlichen aus einem Grundkörper und Teilen, die zum unmittelbaren Führen der beiden Kiihlblenden dienen. Es ist zweckmäßig, dem Grundkörper eine Auflagefläche für das eine Ende einer Kühlstange zu geben, deren anderes Ende mit dem Kühlmittel in Berührung steht. Damit wird die gute Wärmeleitung der kassettenartigen Halterung, die im Hinblick auf die Bildung einer Kühlkammer ohnehin gewährleistet sein muß, zugleich zur Wärmeabfuhr aus den Kiihlblenden ausgenutzt. Dies hat den Vorteil, daß die Kühlblenden nebst ihrem Halter und einem gegebenenfalls vorhandenen Blendentrieb relativ leicht allein im Hinblick auf die Hin- und Herbewegung der Kühlblenden konstruiert zu werden brauchen, ohne daß eine Behinderung oder Erschwerung dieser Bewegung durch eine wärmeleitende Verbindung mit dem Kühlmittel, die in unmittelbarer, einseitiger Berührung mit den Kühlblenden oder ihrem Halter steht, berücksichtigt zu werden braucht. Die kassettenartige Halterung selbst kann als festliegendes Teil relativ robust ausgeführt werden, so daß die Erzeugung eines Wärmeflusses über diese Halterung durcli Andrücken der Kühlstange an den Grundkörper eine besonders günstige Lösung darstellt.

Die Verwendung einer Kühlstange zur Herstellung einer gut wärmeleitenden Verbindung zwischen einer im Vakuumraum eines Elektronenmikroskops befindlichen Kühlpatrone einerseits und dem außerhalb des Vakuumraumes befindlichen Kühlmittel, also beispielsweise flüssiger Luft, flüssigem Stickstoff oder auch flüssigem Helium, andererseits ist an sich beispielsweise aus einer Arbeit »Objektkühlung im Elektronenmikroskop« von Schott und Leisegang in »Electron Microscopy«, Proceedings of the Stockholm Conference, September 1956, S. 27 bis 30, bekannt.

Es sei bemerkt, daß auch andere wärmeleitende Verbindungen zwischen der kassettenartigen Halterung einerseits und einem Kühlmittel, andererseits Anwendung finden können; an dieser Stelle sind beispielsweise Metallgeflechte zu nennen. Auch ist es grundsätzlich möglich, das Tiefkühlmittel selber in Berührung mit der kassettenartigen Halterung kommen zu lassen, d. h. das Kühlmittel durch geeignete Rohrleitungen in den Vakuumraum des Gerätes hineinzuführen. Diese Lösungsvariante erfordert mehr Raum im Bereich des Präparates bzw. des Grundkörpers der kassettenartigen Halterung, und ihre Anwendung hängt demgemäß von den jeweiligen Verhältnissen in dem betreffenden Korpuskularstrahlgerät ab.

Bereits oben war festgestellt, daß man die kassettenartige Halterung im Ge^ät fest und den Präparathalter in der Regel an einem Objekttisch mit diesem quer zum Korpuskularstrahl bewegbar anordnen wird, um die Möglichkeit zu haben, unterschiedliche Bereiche des Präparates wahlweise in den Strahlengang zu bringen. An diesen Präparatbewegungen braucht die kassettenartige Halterung mit den Kühlblenden nicht teilzunehmen, da man sie in der Regel in den Richtungen quer zum Korpuskularstrahl so ausgedehnt konstruieren kann, daß die erforderlichen Bewegungen des die Halterung durchsetzenden Präparathalters relativ zu der kassettenartigen Halterung leicht möglich sind. Man kann also, wie dies eine Ausführungsform der Erfindung vorsieht, die kassettenartige Halterung im Linsenspalt einer elektromagnetischen Polschuhlinse wärmeisoliert festlegen, beispielsweise an einem.den Linsenspalt begrenzenden Polschuh. Enthält das Polschuhsystem zwischen den beiden Polschuhen eine Stigmatoranordnung, wie man dies bei einem zu einer Baueinheit vereinigten, in eine Linsenbohrung einsetzbaren Polschuhsystem vorsehen wird, so kann es zweckmäßig sein, die kassettenartige Halterung wärmeisoliert an einem Stigmatorgehäuse festzulegen.
Bei der bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist die kassettenartige Halterung durch aus wärmeisolierendem Material bestehende oder über wärmeisolierende Zwischenlagen angreifende Schrauben fest und wärmeisoliert auf Stützen an Teilen des Korpuskularstrahlgerätes gehalten, die an Bewegungen des Präparathalters nicht teilnehmen. Diese Teile sind also beispielsweise ein Polschuh oder ein Stigmatorgehäuse.

Diese Abstützung an einigen wenigen Punkten bietet nun nicht nur Vorteile hinsichtlich eines be-

So sonders kleinen Wärmeüberganges von der kassettenartigen Halterung auf das sie tragende Teil, sondern läßt sich auch zur Gewinnung einer Justiermöglichkeit für die Höhenlage der kassettenartigen Halterung ausnutzen. Zu diesem Zweck sieht eine weitere Ausgestaltung der Erfindung in der kassettenartigen Halterung parallel zur Strahlachse verlaufende Justierschrauben vor, mit denen sich die Halterung, vorzugsweise unter Bildung punktförmiger Berührungsflächen, auf die Stützen abstützt; die Justierschrauben und/oder die Stützen bestehen wiederum aus wärmeisolierendem Material. Man kann dabei also in einfacher Weise durch Betätigen der Justierschrauben die Höhenlage der kassettenartigen Halterung im Hinblick auf irgendwelche Herstellungstoleranzen verändern, was auch beim Nachrüsten bereits vorhandener Korpuskularstrahlgeräte mit einer derartigen Halterung von Bedeutung ist.

Um die Temperatur der Kühlblenden kontrollieren

zu können, ist es vorteilhaft, in dem Halter für die Kühlblenden eine Ausnehmung für ein Thermoelement vorzusehen.

Für den Präparathalter hat sich eine Konstruktion bewährt, die eine schlittenartige Führung für einen zungenförmigen Präparatträger enthält. Man hat bei dieser bevorzugten Ausführungsform der Erfindung also eine kassettenartige Halterung, in die von einer Seite her in Führungen die beiden Kühlblenden und von einer vorzugsweise hierzu senkrecht stehenden Seite her ebenfalls in eine schlittenartige Führung ein zungenförmiger Objektträger eingeführt sind, wobei die beiden Führungen relativ zueinander derart angeordnet sind, daß die schlittenartige Führung für den Präparatträger in Strahlrichtung gesehen zwischen den Führungen für die beiden Kühlblenden verläuft. Die Führung für den Präparatträger durchsetzt die kassettenartige Halterung berührungslos und ist mit ihren Enden zweckmäßigerweise in einem Objekttisch gehalten, der ober- oder unterhalb der kassettenartigen Halterung verlaufen kann; es ist auch eine Lösung denkbar, bei der die kassettenartige Halterung von dem Objekttisch umgeben ist und dieser entsprechende Ausnehmungen aufweist.

Es kann erwünscht sein, die Lage des Präparates in Achsrichtung verändern zu können, um es beispielsweise genau in die Bildebene des Vorfeldes einer Einfeld-Kondensor-Objektivlinse zu bringen. Hierdurch kann man Toleranzen in der Präparatdicke oder Wölbungen von ■ Präparatnetzen ausgleichen. Es sind an sich Konstruktionen bekannt, beispielsweise solche, die eine Objektpatrone vorsehen, in der das Präparat zwei Höhenlagen einnehmen kann. Für derartige Lösungen ist in der Regel infolge der gedrängten Geometrie der Linsenanordnung in der kassettenartigen Halterung kein Platz; außerdem ist eine stetige Änderung der Präparatlage nicht möglich. Eine Weiterbildung der Erfindung, die eine axiale Präparatverstellung um einen in der Regel ausreichenden Betrag möglich macht, zeichnet ■ sich dadurch aus, daß sich die schlittenartige Führung mit ihrem einen Ende federnd gegen ein in seiner Höhe verstellbares Widerlager im Objekttisch legt. Mit ihrem anderen Ende ist die schlittenartige Präparatführung also fest oder schwenkbar ebenfalls im Objekttisch gelagert, und mit ihrem erstgenannten Ende folgt sie in sich federnd und/oder unter der Wirkung einer äußeren, zweckmäßigerweise ebenfalls am Objekttisch befestigten Feder der von außerhalb des Vakuumraumes des Gerätes erfolgenden Verstellung eines Widerlagers am Objekttisch.

Wie bereits ausgeführt, ist in aller Regel der zweckmäßigerweise beiden Kühlblenden gemeinsame, aus einem wärmeisolierenden Material bestehende Halter an einem Kühlblendenbetrieb befestigt. Schwierigkeiten können sich nun beim Einführen der Kühlblenden in die kassettenartige Halterung ergeben, da diese bereits vorher in das Korpuskularstrahlgerät eingebaut ist und die Kühlblenden nachträglich zusammen mit ihrem Blendentrieb in die Betriebsstellung gebracht werden müssen. Insbesondere im Hinblick auf die geringe Dicke der für die Kühlblenden verwendeten Bleche und auf die wegen des geforderten kleinen Blendenabstandes selbst bei maulartiger Ausbildung recht kleine Einführungen für die Kühlblenden wird es häufig schwierig sein, ohne zusätzliche Mittel beim Einsetzen des Blendcntricbs automatisch zimleich die dünnen Kühlblcndcn in ihre Führungen einzufädeln. Hier haben sich im wesentlichen zwei Hilfsmittel bewährt. Beispielsweise kann man die aus Kühlblenden und Halter bestehende Kühlblendenanordnung verschiebbar eine Führungshülse tragen lassen, die Führungsschlitze zur individuellen Führung der Kühlblenden aufweist und sich beim Einführen der Kühlblenden unter der Wirkung einer sich gegen den Kühlblendentrieb abstützenden Druckfeder derart gegen die kassettenartige Halterung legt, daß die Führungsschlitze in der Führungsliülse stetig in die Führungen in der kassettenartigen Halterung übergehen. Man hat also eine Art verschiebbare Lehre, die einerseits die Kühlblendenenden in der zum Einführen erforderlichen Stellung hält und andererseits nach Berühren der kassettenartigen Halterung mit ihren Führungsschlitzen eine Verlängerung der Führungen in der Halterung bildet.

Günstig ist es, wenn die kassettenartige Halterung und die Führungshülse zusammenwirkende Zentrierflächen tragen, etwa in der Weise, daß das eine Teil eine konische Vertiefung und das andere Teil einen entsprechenden Gegenkonus in Einführrichtung trägt.

Nach dieser ersten Berührung zwischen der lehrenartigen Führungshülse und der kassettenartigen Halterung nimmt die Führungshülse dann an der weiteren Bewegung der Kühlblenden nicht teil. Damit die Führungshülse die Bewegung des Halters für die Kühlblenden nicht behindert, ist es zweckmäßig, die Kühlblenden seitlich über den Halter hinausragen zu lassen und die Führungsschlitze so auszubilden, daß die Kühlblenden nur mit diesen hinausragenden Bereichen beim Einführvorgang in den Führungsschlitzen gleiten; im mittleren Querschnittsbereich der Führungshülse kann dann ohne Beeinflussung der Führung der Kühlblenden ein zum freien Hindurchgehen des Blendenhalters hinreichend großer Durchbruch vorgesehen sein.

Die zweite bewährte Anordnung zum Einführen der Kühlblenden in die kassettenartige Halterung besteht darin, daß an dem Korpuskularstrahlgerät in Höhe der kassettenartigen Halterung eine Schlittenführung vorzugsweise abnehmbar befestigt ist, die zusammen mit einer auf ihr verschiebbaren VergrößerungseinrichUing, die Markierungen im Bildfeld aufweist, sowie einer einstellbaren Lehre eine optische Einführvorrichtung für die Kühlblenden bildet.

Das Einführen geht folgendermaßen vor sich: Zunächst wird mittels der Vergrößerimgscinrichtimü die Lage der einzelnen Führungen in der kassettenartigen Halterung bestimmt. Hierzu wird also diese Einrichtung, beispielsweise eine Lupe mit durch Zehntelmillimetereintcilung gebildeten Markierungen.

auf die beispielsweise mittels einer Lampe beleuchtete Einführungen fokussiert. Dann wird die einstellbare Lehre auf die Schlittenführung aufgesetzt, die Vergrößerungseinrichtung durch Verschieben auf die Lehre fokussiert und die mittels der Markierungen bestimmte Lage der einzelnen Führungen in der kassettcnartigcn Halterung durch entsprechende Einstellung der Einzelteile der Lehre in dieser gespeichert. Zu diesem Zweck enthält die Lehre Schneiden und.' oder Stifte, mit denen die Lage der Führungen nachgebildet werden kann. Darauf wird die Vergrößerungscinrichtung entfernt und ein mit den Kühlblenden bestückter, vorzugsweise justierbarer Blendentrieb auf die Schlittenführung aufgesetzt, worauf die

109 618/259

9 10

Kühlblenden und/oder der Blendentrieb unter Ver- mäßigerweise durch einen relativ dünnen Kunststoffwendung der Lehre entsprechend der Lage der Füh- streifen gebildet ist.

rungen in der kassettenartigen Halterung justiert Sofern den Kühlblenden Thermoelemente zuge-

werden. Diese Justierung kann beispielsweise so vor- ordnet sind, können deren Anschlußleitungen durch

genommen werden, daß unter Kontrolle durch einen 5 den Blendenbetrieb aus dem Vakuumraum des Gerä-

elektrischen Kurzschlußprüfer die Blenden und/oder tes herausgeführt sein.

der Blendentrieb so eingestellt werden, daß gerade Die Figuren zeigen Ausführungsbeispiele von für keine Berührung der Kühlblenden mit den Einzel- die Erfindung wichtigen Teilen eines Elektronenteilen der Lehre stattfindet. Schließlich wird die mikroskops.

Lehre von der Schlittenführung entfernt und der io Fig. 1 zeigt die kassettenartige Halterung mit in Blendentrieb mit den Kühlblenden in das Korpusku- der jeweiligen Einführlage daneben gezeichneten larstrahlgerät eingeführt und eingebaut. Kühlblenden nebst Halter und zungenförmigem Prä-Anschließend kann dann die Schlittenführung vom paratträger mit schlittenartiger Führung in einer per-Gerät abmontiert werden, damit sie das Arbeiten mit spektivischen Ansicht schräg von unten; dem Korpuskularstrahlgerät nicht behindert. 15 F i g. 2 zeigt eine Metallbänderanordnung, die zum Verständlicherweise wird die Schlittenführung in- Führen der Kühlblenden dient und in den Grundfolge von Herstellungstoleranzen häufig nicht genau körper der kassettenartigen Halterung, wie es bei- j geradlinig verlaufen. Um trotzdem eine genaue Justie- spielsweise auf F i g. 1 ersichtlich ist, als selbständiges ! rung der Kühlblenden in bezug auf die Führungen in Teil eingesetzt werden kann; j der kassettenartigen Halterung sicherzustellen, ist es 20 F i g. 3 gibt ein Ausführungsbeispiel für die stift- i zweckmäßig, daß beim Einführen der Kühlblenden in artige wärmeisolierende Abstützung der kassettendie Lehre ein Schlitten für den Blendentrieb an der- artigen Halterung beispielsweise auf einem Polschuhselben Stelle der Schlittenführung steht, die er beim teil wieder;

Einstellen der Lehre mittels der auf demselben F i g. 4 zeigt eine Möglichkeit zur Verstellung der Schlitten montierten Vergrößerungseinrichtung ein- 25 Höhe der schlittenartigen Führung für den Präparatnahm. . träger mittels eines in seiner Höhe von außen ver-

Diese Justierung wird erleichtert, wenn man einen änderbaren Widerlagers;

justierbaren Blendentrieb verwendet. Hierfür gibt es Fig. 5 enthält einen Querschnitt durch einen verständlicherweise eine Reihe von Konstruktionen; Objekttisch mit der kassettenartigen Halterung; wenn im folgenden eine bevorzugte Konstruktion be- 30 F i g. 6 zeigt einen Querschnitt durch ein Polschuhschrieben wird, soll dies nicht besagen, daß es die system mit Objekttisch und kassettenartiger Halterung einzige mögliche Lösung ist. in der zu dem Schnitt nach F i g. 5 senkrecht liegen-

Bei der bevorzugten Konstruktion enthält ' der den Richtung;

Blendentrieb eine Verstellstange, an deren vakuum- F i g. 7 bis 9 erläutern das angeführte Verfahren dicht in den Vakuumraum des Gerätes eingeführtem 35 zur Einführung der Kühlblenden in die kassetteneinem Ende der Kühlblendenhalter befestigt ist und artige Halterung mittels einer optischen Einführvorderen außerhalb des Vakuumraumes liegendes anderes richtung;

Ende über Gewinde mit einem ersten Antrieb zur F i g. 10 zeigt das Verfahren der Speicherung der Verschiebung der Verstellstange in einem hülsenarti- jeweiligen Stellung der Führungen der kassettenartigen Teil in Richtung ihrer Achse in Verbindung steht, 40 gen Halterung in der verstellbaren Lehre; das seinerseits um eine die Achse der Verstellstange Fig. 11 und 12 veranschaulichen in zwei zueinsenkrecht durchsetzende Drehachse schwenkbar ge- ander senkrechten Schnitten die bevorzugte Ausbilhaltcn ist; ferner weist die Verstellstange zwischen dung eines justierbaren Blendentriebs für die beiden dem hülsenartigen Teil und dem ersten Antrieb einen Kühlblenden;

quer zu ihrer Achse elastisch verformbaren Bereich 45 Fig. 13 zeigt eine verstellbare Lehre für die

auf, und ein zweiter Antrieb wirkt außerhalb des optische Einführvorrichtuog.

Vakuumraumes mit einem Stößel auf den quer ver- In Fi g. 1 ist mit 1 allgemein die kassettenartige

formboren Bereich ein. Bei diesem Blendentrieb sind Halterung, mit 2 allgemein die aus einem Halter und

also zwei in senkrecht zueinander und zum Korpus- den beiden Kühlblenden bestehende Kühlblenden-

kuiarstrahl liegenden Richtungen wirkende Antriebe 50 anordnung und mit 3 allgemein die Präparathalterung

praktisch zu einem einzigen, nur eine Durchführung bezeichnet. Dabei sind die Kühlblendenanordnung 2

durch die Wand des Vakuumraumes erfordernden und die Präparathalterung 3 in Einführrichtung neben

Antrieb vereinigt. der kassettenartigen Halterung 1 gezeichnet; im.Be-

Der elastisch quer verformbare Bereich braucht trieb befinden sich sowohl die Kühlblenden als auch

nicht notwendigerweise ein federnder Bereich der 55 die Präparathalterung in der kassettcnartigen Halte-

Verstellstange selbst zu sein, er kann vielmehr da- rung 1.

durch gebildet sein, daß die Verstellstange aus drei Betrachtet man zunächst die Kühlblendenanord-Tcilen in der Weise zusammengesetzt ist, daß die nung 2, so besteht diese aus dem in diesem Ausfiih-Achsen dieser Stangenteile gegen die Kraft von rungsbeispiel aus einem etwas biegsamen Kunststoff-Federn in einer gemeinsamen, die Wirkungsrichtung 60 streifen 4 gefertigten Halter und den beiden Kühldes Stößels des zweiten Antriebs enthaltenden libene blenden 5 und 6, die korrespondierende Strahldurchgegeneinander neigbar sind. trittsöffiiungen 7 gleicher Größe und 8 mit etwas Damit ist die Möglichkeit gegeben, eine Justierung größerem Durchmesser besitzen. Die verschiedenen der Külilblenden quer zu ihrer Hiiil'ührrichU'ing durch Strahldurchtrittsölfinmgen 7 und 8, von denen die Betätigen des zweiten Antriebs des Blendentriebs 65 letztgenannte zur Vorjustierung des Mikroskops und/ \ vorzunehmen. Toleranzen der Höhenlage der Kühl- oder der Kühlbleiulen in den Strahlengang gebracht i blenden werden automatisch durch eine gewisse wird, liegen aiii einer in liinlührungsrichtung der ' !■Elastizität ihres Halters ausgeglichen, der zweck- Hleiulcnanordnung 2 in die kassettenartige Halte-

11 12

rung 1 verlaufenden Geraden hintereinander. Bei Durch diese nur einseitig in Einführrichtung der Verschmutzung oder sonstigem Unbrauchbarwerden Kühlblenden 5 und 6 feste Lagerung der Metalleiner der Blenden kann während des Betriebes des bänder 15 bis 18 können unterschiedliche Wärme-Mikroskops eine andere Blende in den Strahlengang ausdehnungen der Metallbänder und des Grundgebracht werden. 5 körpers 14 ausgeglichen werden.

Die beiden Kühlblenden 5 und 6 sind mittels der An seiner in der Figur hinteren Fläche trägt der

Metallteile 9, 10 und 11 an dem Halter 4 befestigt, Grundkörper 14 ferner in Gestalt des Fortsatzes 30

der an seinem in Fig. 1 linken Ende stegartig ver- ein Anlegeorgan für einen nicht dargestellten Kühl-

breitert and mit Löchern 12 und 13 zur Befestigung finger, der sich unter Federdruck auf einen Konus 31

an einem in dieser Figur nicht dargestellten Blenden- io auflegt.

trieb versehen ist. 10 a ist eine Ausnehmung zur Auf- Beispielsweise bei 32 und 33 sind Bohrungen zur

nähme eines Thermoelementes. Aufnahme von Befestigungsschrauben vorgesehen,

Die Kühlblenden 5 und 6 werden nun in individu- wobei dafür gesorgt ist, daß diese Schrauben entweder eile Führungen in der kassettenartigen Halterung 1 aus wärmeisolierendem Material bestehen oder aber in Fig. 1 von links nach rechts eingeführt. Die kas- i₅ durch Einsetzen von wärmeisolierenden Ringen in settenartige Halterung 1 besteht im wesentlichen aus diese Bohrungen eine Wärmeleitung vermieden ist. dem aus massivem Kupfer gefertigten Grundkörper Weiterhin sind beispielsweise bei 34, 35, 36 und 36 a 14 sowie den zwei Metallbänderpaaren 15,16 auf der Bohrungen für Madenschrauben vorgesehen, die mit einen Seite und 17, 18 auf der anderen Seite des Auflagestützen beispielsweise an einem Stigmator-Elektronenstrahles. Zum Durchtritt des Elektronen- 20 gehäuse zusammenwirken, so daß sich die kassettenstrahles besitzt der Grundkörper 14 eine große Aus- artige Halterung 1 unter der Wirkung der Schrauben nehmung 19. Zumindest die auf jeweils einer Seite und mit durch die Einstellung der Madenschrauben des Elektronenstrahles liegenden Metallbänderpaare bestimmter Höhenlage auf die Abstützungen auflegt, wird man gleich breit ausführen. Man erkennt, daß zwischen den Metallbänder-. Die Bänderpaare 15 und 17 bzw. 16 und 18 bilden 25 paaren 15 und 16 sowie 17 und 18 freier Raum 37 Führungen für die Blende 5 bzw. 6. Jedes Bänder- und 38 vorhanden ist, durch den in ihrer Betriebspaar besteht also aus zwei Metallbändern, die ge- stellung die Schlittenführung 39 für den Objektträger gebenenfalls mit einem kleinen, reibungsvermindern- 40 hindurchragt. Für die Aufnahme des Objektträgers den Zwischenraum aufeinanderliegen und zwischen 40 besitzt die schlittenartige Führung schienenartige sich einen der Ränder der Kühlblenden führen. Hier- 30 Ansätze 41; mit 42 ist eine Blattfeder bezeichnet, die zu sind die Bänderpaare durch Kupferteile 20 und 21 mit der Profilierung 43 an dem zungenförmigen Präauf der einen Seite sowie 22 und 23 auf der anderen paratträger 40 zusammenwirkt und diesen festlegt. Seite des Elektronenstrahles so geführt, daß jeweils Die verdickten Enden 44 und 45 der schlittenartigen zwei in derselben Ebene liegende Bänderpaare die Führung 39 dienen zur Befestigung an einem in dieser Ränder einer der Kühlblenden 5 und 6 nach ihrem 35 Figur nicht dargestellten Objekttisch. Bei 46 ist der Einführen zwischen sich halten. Die Führung der Angriffspunkt einer mit ihrem anderen Ende an dem Bänder ist ohne weiteres aus Fig. 1 ersichtlich; die Objekttisch befestigten Zugfeder, die die Führung 39 Teile 20 und 22 sind ebenso wie die Teile 21 und 23 mit ihrem Ende 47 gegen einen nicht dargestellten und der Grundkörper 14 an ihren in F i g. 1 linken höhenverstellbaren Anschlag am Objekttisch zieht.
Enden schneidenförmig ausgebildet. Zwei unmittelbar 40 F i g. 2 zeigt eine andere Ausführung der Metallbenachbarte Schneiden bilden eine maulartige Ein- bänderanordnung, deren wesentlicher Unterschied führung für jeweils eine der Blenden 5 und 6. Über gegenüber der in F i g. 1 verwendeten Konstruktion diese schneidenförmigen Enden der Teile 20 und 22 darin besteht, daß die Metallbänder zu einer selbstsind die auf diesen aufliegenden Metallbänder der tragenden Anordnung zusammengefaßt sind, die in Paare 15 und 17 hakenförmig umgelegt und daher 45 den Grundkörper eingesetzt werden kann. Wiederum dort festgelegt; die auf dem Grundkörper 14 auf- sind vier Paare 50, 51, 52 und 53 von Metallbändern liegenden Metallbänder der Paare 16 und 18 sind um vorhanden, die im Bereich ihrer in Fig. 2 linken dessen Schneiden hakenförmig umgelegt. Die rest- Enden so aufgebogen sind, daß sie maulartige Auflichen Metallbänder der Paare sind ferner um die nahmen zum Einführen der in Fig. 2 nicht darschneidenförmigen Enden der Teile 21 und 23 her- 50 gestellten Kühlblenden bilden.

umgeführt, so daß das Teil 21 und das Teil 23 jeweils Die Zusammenfassung dieser Metallbänder zu

von einem einzigen Metallband umschlossen ist. Die einer selbständigen Anordnung erfolgt dadurch, daß

inneren Bänder der Paare 17,18 und 15,16 bestehen die jeweils in einer Ebene, aber zu beiden Seiten des

also jeweils aus einem zusammenhängenden Metall- die Strahldurchtrittsöflnung 54 durchsetzenden Elek-

band. 55 tronenstrahles angeordneten Metallbänder durch

An ihren rechten Enden sind die jeweils auf einer Stege 55 und 56 miteinander verbunden sind, daß

Seite des Elektronenstrahles liegenden Metallbänder- ferner die beiden mittleren Metallbänder aus einem

paare 15 und 16 bzw. 17 und 18, die nach dem eben Stück bestehen und durch kleine Kupferschuhe 57

Gesagten also jeweils zwei parallel verlaufende, auf- und 58 im Bereich ihrer Biegekanten gegen Beschädi-

einanderlicgende Bänder sind, mittels der Stifte 24 60 gung geschützt sind.

und 25 an je einem Metallklötzchen gehalten, das In den F i g. 3 und 4 sind zwei konstruktive Einzel-

seinerseits mittels der Schrauben 26 und 27, die heiten dargestellt, wobei es sich im Falle der F i g. 3

durch den brückenartigen Bereich 28 der kassetten- um eine bevorzugte Ausfülmingsform der Abstützung

artigen Halterung 1 hindurchgeführt sind, au den des Grundkorpeis 60 der kassettenaitigen Halterung,

Enden des zweiarmigen Federhebels 29 befestigt ist. 65 der entsprechend dem Grundköiper 14 in Fig. 1 auf-

Der Fedcrhebel 29 stützt sich mit seinem initiieren gebaut sein kann, beispielsweise auf ein Stigmator-

Heieich auf das brüekenaitige linde 28 tier Halte- gehäuse 61 handelt. Veistäiulliclieiweise kann das

rung 1 nach Art einer Wippe ab. Teil 61 auch ein anderes Bauteil des Korpuskular-

Strahlgerätes sein. Man erkennt, daß im Grundkörper

60 Madenschrauben 62 zur Höhenjustierung vorgesehen sind, die mit ihren unteren Spitzen in eine Vertiefung in dem Stift 63 aus wärmeisolierendem Material, beispielsweise Keramik, hineinragen. Diese Keramikstifte 63 sind in Ausnehmungen 64 in dem Teil 61 mittels wärmeisolierender Stützscheiben 65 gehalten.

Man wird beispielsweise drei derartige Anordnungen in solcher Verteilung vorsehen, daß die kassettenartige Halterung sicher gestützt wird. Zur eindeutigen Festlegung sind ferner in F i g. 3 nicht erkennbare Schrauben vorgesehen, die in den Teilen 60 und

61 verlaufen und dadurch einen Auflagedruck zwischen den Teilen 62 und 63 erzeugen.

Verständlicherweise kann auch die Madenschraube

62 aus wärmeisolierendem Material bestehen; dann kann man gegebenenfalls auf die wärmeisolierende Ausführung der Auflagefläche für die Madenschraube 62 im Bereich des Teiles 61 verzichten.

F i g. 4 zeigt einen Teil der schlittenartigen Präparatführung 70 mit den eigentlichen Führungen 71 für den nicht dargestellten, in F i g. 1 mit 40 bezeichneten Präparatträger und der Niederhaltefeder 72 für das Ende desselben. Man erkennt ferner die Zugfeder 73, die mit ihrem unteren Ende an dem in Fi g. 4 rechten Ende der Führung 70 und mit ihrem oberen Ende an einem nicht dargestellten Objekttisch festgelegt ist. Sie sorgt dafür, daß sich das rechte Ende der Führung 70 gegen das Widerlager 74 legt, das mittels der Achsstutzen 75 und 76 unter der Wirkung des Antriebes 77 schwenkbar in dem Objekttisch gelagert ist. Hierzu ist die Gewindespindel 78 im Antrieb 77 vorgesehen, die wiederum im Objekttisch verläuft und demgemäß alle Bewegungen des Objekttisches nebst Präparat mitmacht. Daher ändert sich die Höheneinstellung des Präparates, die durch Änderung der Schwenkstellung des Widerlagers 74 erfolgt, bei einer Präparatverschiebung quer zum Elektronenstrahl nicht. Diese Höheneinstellung wird mittels eines bekannten Drelitriebes von außen vorgenommen, der in die Wand des Vakuumraumes des Mikroskops eingesetzt ist.

Fig. 5 zeigt ein Schnittbild durch eine beispielsweise Ausführung mit einem Objekttisch 80, der vom Elektronenstrahl, dessen Achse mit 81 bezeichnet ist, durchsetzt ist und dem im Bereich seines in Strahlrichtung gesehen unteren Endes die allgemein mit 82 bezeichnete kasseitcnartige Halterung für die hier nicht erkennbaren Kühlblenden benachbart ist. An Einzelheiten erkennt man von der kassettenartigen Halterung den Grundkörper 83 und die Paare 84 bis 87 von Metallbändern. die die Führungen für die Kühlblenden'bilden.

An dem Objekttisch 80, der mittels konischer Rollen 88 mit seinen Auflageflächen 89 gegen ein im Mikroskop darunter befindliches Teil, beispielsweise ein Stigmatorgehäuse oder eine Polschuhplatte, federnd gedrückt wird, ist die schlittenartige Präparatfiihrung 90 befestigt. In diese wird wiederum der in Fig.! mit 40 bezeichnete zungenförmige Präparattrager von rechts her eingeführt; er isl. um das Bild nicht zu überlasten, in F i g. 5 nicht dargestellt. Man erkennt aber wiederum die Niederhaltefeder 91 für diesen Präparatträger·, ferner dient die weitere Feder 92 dazu, ihn im Bereich seines in Fig. 1 mit 48 bezeichneten Endes festzuklemmen.

In ihrem in Fi ». 5 rechten Bereich ist die Führuim 90 fest mit dem Objekttisch 80 verbunden. Hierzu dient die bei 93 angedeutete Verschraubung. Ferner weist die Führung 90 bei 94 einen Bereich verringerter Dicke auf, so daß sie in sich etwas federt und damit der Federwirkung der Zugfeder 95 folgt, die der Zugfeder 73 in F i g. 4 entspricht und mit ihrem ■ oberen Ende durch den Stift 96 fest am Objekttisch 80 gehalten ist. Dadurch legt sich das linke Ende 97 der schlittenartigen Führung 90 federnd gegen den

ίο Anschlag 98, der dem Teil 74 in F i g. 4 entspricht und mittels der dort gezeigten Einrichtung so geschwenkt werden kann, daß die Höhenlage des im Bereich des Elektronenstrahles 81 zu denkenden Präparates verändert werden kann.

An Fig. 5 erkennt man deutlich, daß durch die exakte Führung und Halterung der Kühlblenden mittels der Paare 84 bis 87 von Metallbändern eine Berührung zwischen Teilen der kassettenartigen Halterung 82 einerseits und Elementen der Präparathalterung andererseits mit Sicherheit vermieden ist.

Wie schon bei dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 1 trägt der Grundkörper 83 einen Ansatz 99 mit einer konischen Anlagefläche für eine wiederum nicht dargestellte Kühlstange.

Wie bereits ausgeführt, kann es erwünscht sein, das Polschuhsystem einer elektromagnetischen Objektivlinse zusammen mit den· Mitteln zur Halterung des Präparates, zur Kühlung seiner Umgebung und gegebenenfalls zusammen mit einem elektrischen oder mechanischen Stigmator zu einer konstruktiven Einheit zusammenzufassen, die in den von der Erregerwicklung der Objektivlinse umschlossenen Bereich eingesetzt werden kann. Eine solche Lösung zeigt Fig. 6. Die beiden-Polschuhe dieses Objektivpolschuhsystems sind mit 100 und 101 bezeichnet. Der in F i g. 6 obere Polschuh 100 ist mittels des mit einer konischen Innenfläche versehenen Ringes 102 an dem Außenring 103 festgeschraubt. Der Außenring 103 trägt gefederte Rollen 104, mit denen der Objekttisch 105 mit seinen Auflageflächen 106 gegen das Gehäuse 107 eines in diesem Ausführungsbeispiel magnetomechanischen Stigmators gedrückt wird. Der Stigmator enthält im wesentlichen einen äußeren Ring 108 und einen inneren Ring 109, die beide ferromagnetische Unsymmetrien zur Erzeugung eines Korrekturfeldes tragen. Ein derartiger Stigmator ist beispielsweise in dem deutschen Patent 927 525 im einzelnen beschrieben. Ihm ist der Antrieb 110 zugeordnet, der über Zahnkränze 111 und 112 so auf die beiden Stigmatorringe 108 und 109 wirkt, daß zur Einstellung der Richtung des Stigmatorfeldes beide Ringe gemeinsam und zur Einstellung der Stärke des Stigmatorfeldes beide Ringe relativ zueinander verdreht werden können.

Dieser Stigmator ist dem unteren Polschuh 101 der Polschuhanordnung unmittelbar benachbart angeordnet. Daher besteht er — mit Ausnahme der zur Erzeugung des Stigmatorfeldes dienenden magnetischen Unsymmetrien — ebenso wie die übrigen Teile dieser Anordnung, die beiden Polschuhe 100 und 101 ausgenommen, aus magnetisch unwirksamem Material. Die ganze Anordnung ist durch Schrauben zusammengehalten, die genau parallel zum Elektronenstrahl 114 verlaufen und die jeweils mit einem PoI-schuh verbundenen Ringe 103 und 115 unmittelbar miteinander verbinden. Zur Zentrierung sind miteinander zusammenwirkende konische Passungen 116 voriicsehen.'

Bei 117 ist eine Anordnung mit zwei Fadenkreuzen zur Markierung der einmal gefundenen exakten relativen Lage der beiden Polschuhe 100 und 101 zueinander angegeben, die es ermöglicht, bei einem erneuten Zusammenbau des Polschuhsystems ohne umständliches Justierverfahren die einmal gefundene genaue Betriebslage wieder einzustellen und mittels Schrauben 113 festzulegen.

Bei 118 erkennt man die schlittenartige Präparatführung, die in der bereits beschriebenen Weise mit dem Objekttisch 105 verbunden sein kann. Sie durchsetzt die im Querschnitt dargestellte kassettenartige Halterung 119 für zwei Kühlblenden, die in Fig. 6 von rechts her durch die maulartigen Aufnahmen 120 und 121 in die Paare 122 und 123 von Metallbändern eingeführt werden.

In diesem Ausführungsbeispiel ist die kassettenartige Halterung 119 wärmeisoliert an dem Stigmatorgehäuse 107 befestigt. Hierzu dienen Schrauben 124, die mittels eines Einsatzringes 125 aus gut wärmeisolierendem Material die kassettenartige Halterung 119 auf wärmeisolierende Stützen 126 der in F i g. 3 beschriebenen Art herabdrückt.

Besonders F i g. 6 läßt den geringen Platzbedarf für die erfindungsgemäße Anordnung gut erkennen. Hierzu trägt auch die Anpassung des Grundkörpers 127 der kassettenartigen Halterung 119 an die Form des oberen Polschuhes 100 bei; der Grundkörper 127 besitzt eine konische Ausnehmung im Bereich des Elektronenstrahles 114, mit der er die Polschuhspitze des Polschuhes 100 unter Wahrung eines kleinen Spaltes zur Wärmeisolation dicht umgibt. Durch die gewählte Festlegung der kassettenartigen Halterung 119 an dem Stigmatorgehäuse 107 kann dieser Spalt sehr klein sein, da Relativbewegungen zwischen der Halterung 119 und dem Polschuh 100 nicht vorgesehen sind und der Spalt zwischen den beiden Teilen im Vakuum liegt.

Die Fig. 7 bis 10 und 13 veranschaulichen eine optische Einrichtung und ein entsprechendes Verfahren zur Erleichterung der Einführung der Kühlblenden in die kassettenartige Halterung. Schwierigkeiten können bei dieser Einführung nämlich dadurch auftreten, daß die Kühlblenden nach Befestigen an einem Blendentrieb und nach Einbau der kassettenartigen Halterung in das Korpuskularstrahlgerät durch die in den F i g. 7 bis 9 mit 130 bezeichnete Wand des Gerätes hindurchgeführt und dabei genau bezüglich der Einführungen an der kassettenartigen Halterung ausgerichtet sein müssen. Die Einführung erfolgt durch die schematisch bei 131 angedeutete Ausnehmung in der Wand 130 des Gerätes. Daß zusätzliche Maßnahmen zur Abdichtung nach Einsetzen des in F i g. 9 bei 132 schematisch dargestellten Blendenbetriebs getroffen sein müssen, ist dem Fachmann bekannt; aus diesem Grunde sind Dicht- und Befestigungsmittel in den F i g. 7 bis 9 nicht dargestellt.

Eine Anordnung und ein Verfahren zur Erleichterung der Einführung der Kühlblenden sieht nun so aus:

An der Wand des Korpuskularstralilgerätes ist beispielsweise mittels Schrauben die Schlittenführung 133 vorzugsweise entfernbar befestigt. Man braucht diese Schlittenführung nur zum Einführen der Kiihlblenden, also nicht dauernd, so daß es vorteilhaft ist, zur Vermeidung einer Behinderung des Arbeitens mit dem Gerät die Schlittenführung danach zu entfernen.

F i g. 7 veranschaulicht den ersten Verfahrensschritt; auf der Schlittenführung ist eine Vergrößerungseinrichtung in Gestalt der Lupe 134 angeordnet, und durch Verschieben wird die Lupe 134 auf die Einführung der bereits in dem Gerät angeordneten, in den F i g. 8 und 9 nicht dargestellten kassettenartigen Halterung 147 scharfgestellt. Durch eine Markierung auf der Lupe, beispielsweise eine Einteilung 135, wie sie in.Fig. 10 angedeutet ist, wird

ίο nunmehr die Lage der Einführungen der kassettenartigen Halterung ermittelt. Diese Einführungen mögen die in Fig. 10 mit 136 bis 139 bezeichneten Lagen besitzen.

Dann wird gemäß F i g. 8 eine verstellbare Lehre 140 auf die Schlittenführung 133 aufgesetzt, die Lupe 134 auf die verstellbaren Teile — Stifte, Schneiden — der Lehre 140 durch Verschieben scharfgestellt und die Lehre gemäß Fig. 10 beispielsweise so eingestellt, daß ihre Stifte 141 und 142 sowie ihre Schneiden 143 und 144 den Bereich der Einführungen 136 bis 139 gerade umgeben. Verständlicherweise kann die verstellbare Lehre 140 auch anders aufgebaut sein; die in Fig. 10 zum Ausdruck kommende Anordnung verstellbarer Elemente dient nur als Beispiel.

Nunmehr wird, wie F i g. 9 erkennen läßt, die Lupe 134 von der Schlittenführung 133 entfernt und dafür der Blendentrieb 132 auf die Schlittenführung 133 aufgesetzt, der an seinem dem Gerät zugekehrten Ende die schematisch bei 145 angedeutete Kühlblendenanordnung trägt. Nunmehr wird eine Justierung der Kühlblenden selbst und/oder des Blendentriebs 132 so vorgenommen, daß die Lage der Kühlblenden der gemäß F i g. 10 in der Einstellung der verstellbaren Lehre 140 gespeicherten Anordnung der Einführungen in der kassettenartigen Halterung möglichst nahekommt. Diese Einstellung kann man beispielsweise mit einem Gerät erleichtern, das eine elektrische Kontaktgabe und ein dadurch hervorgerufenes Signal dann bewirkt, wenn die Kühlblenden sich in Bereichen erstrecken, die außerhalb des von den Stiften 141, 142 und den Schneiden 143, 144 umgebenen Bereiches liegen.

Zur Erhöhung der Genauigkeit dieser Justierung ist es zweckmäßig, daß beim Einführen der Kühlblenden 145 in die Lehre 140 der Schlitten 146 für den Blendentrieb 132 an derselben Stelle der Schlittenführung 133 stellt, die er beim Einstellen der Lehre 140 mittels der auf demselben Schlitten 146 montierten Vergrößerungseinrichtung 134 einnahm.

Dann können sich irgendwelche Abweichungen der Schlittenführung 133 von der Geradlinigkeit nicht nachteilig auf die Justierung der Kühlblenden auswirken. Dies läuft darauf hinaus, daß die Abstände L in den F i g. 7 bis 9 gleich groß sind.

Schließlich wird der Blendentrieb mittels der Schlittenführung eingeschoben und eingebaut.

Bei der verstellbaren Lehre gemäß Fig. 13 trägt die Führungsplatte 220 zwei Stifte 221 und 222, die an je einem Schwenkhebel 223 bzw. 224 mittels Gewindespindeln 225 und 226 hinsichtlich ihres gegenseitigen Abstandes und ihrer Höhenlage einstellbar sind. Ferner sind zwei seitliche Schneiden 227 und 228 an schwenkbaren Hebeln 229 und 230 befestigt. Zur individuellen Verstellung der seitlichen Lage der Schneiden 227 und 228 dient je eine Gewindespindel 231 bzw. 232. Alle Spindeln sind an dem Teil 220 bclcstij'.!. das ferner einen Schwalbenschwanz 233, 234, linsen rechter Teil 234 federnd

109 618/259

gehalten ist, trägt, mit dem die Lehre auf der Schlittenführung 133 (F i g. 9) gleitet bzw. befestigt ist.

AHe Gewindespindeln arbeiten mit Rückstellfedern zusammen.

Aus dieser Erläuterung eines Verfahrens zum Einführen der Kühlblenden folgt, daß es zweckmäßig ist, einen justierbaren Blendentrieb zu verwenden, d. h. einen solchen, der außer der Einführbewegung auch eine Bewegung der Kühlblenden quer zur Richtung der Einführbewegung durchzuführen gestattet. Ein hierfür geeigneter Blendentrieb ist in den Fig. 11 und 12 in zwei zueinander senkrechten Schnitten dargestellt. Der dort beschriebene Blendentrieb kann auch im Rahmen der Anordnung und des Verfahrens nach den Fig. 7 bis 10 Anwendung finden. In dem dargestellten Fall ist jedoch eine Führungshülse 150 verschiebbar auf der durch die beiden Kühlblenden 151 und 152 sowie dem Halter 153 für die Blenden gebildeten Kühlblendenanordnung vorgesehen. Wie Fig. 11 erkennen läßt, besitzen die Kühlblenden 151 und 152 über den Halter 153 seitlich hinausragende Bereiche, mit denen sie in Führungsschlitzen 154 verlaufen. Diese Führungsschlitze sind so angeordnet, daß sie eine Fortsetzung der entsprechenden Führungen für die Kühlblenden 151, 152 in der kassettenartigen Halterung bilden, sobald sich die Führungshülse 150 mit ihrem in den Figuren linken, entsprechend profilierten Ende 155, 156 gegen eine als Gegenfläche ausgebildete Führungsfläche an der Aufnahmeseite der kassettenartigen Halterung angelegt hat.

Infolge der großen Ausnehmung 157 im mittleren Bereich kann dann auch der Halter 153 für die Kühlblenden 151, 152 durch die Führungshülse 150 hindurchgeschoben werden. Dabei läßt sich die rechts davon gezeichnete Anordnung mit den beweglichen Teilen des Blendentriebs ebenfalls in den Figuren nach links bewegen, da die Führungshülse 150 mittels der Druckfeder 158 sich nur federnd gegen die Einführungsseite der kassettenartigen Halterung abstützt.

Die Wand des Vakuumraumes des Korpuskularstrahlgerätes, im Beispiel eines Elektronenmikroskops, ist in F i g. 11 strichpunktiert angedeutet; sie weist eine durch die Dichtung 159 abgedichtete Ausnehmung für die Durchführung der Verstellstange 160 auf, an der der Blendenträger 153 bei 161 festgeschraubt ist.

Wie Fig. i 1 erkennen läßt, sind der Verstellstange 160 zwei Antriebe zugeordnet, von denen der. erste allgemein mit 162 und der zweite allgemein mit 163 bezeichnet ist.

Zunächst werden der erste Antrieb 162 und seine Wirkungsweise betrachtet, der zur Erzielung einer ninstellbewegung in Richtung der Achse 164 der Verstellstange 160 dient. An ihrem in den Bereich des ersten Antriebs 162 ragenden Ende trägt die Verstellstange 160 das Gewinde 165, das zusammenwirkt mit einem Innengewinde der in diesem Ausführungsbeispiel aus den beiden Teilen 166 und 167 gebildeten Gewindehülse. Diese beiden Teile 166 und 167 sind nach Anziehen der Schrauben 170 fest miteinander verbunden. Das äußere Teil 167 der Gewindehülse trägt ebenfalls ein Gewinde, das eine von der Sleiguni.; des Innengewindes des Teiles 166 abweichende Steigung besitzt, so daß bei einer Drehung der Teile 166 und 167 die Verstellstange 160 eine Bewegung in Richtung ihrer Achse ausführt, die durch die DiIIeruiz der Steigungen der beiden Gewinde auf den Teilen 166 und 167 gegeben ist. Das Gewinde auf dem Teil 167 arbeitet zusammen mit einem Gewinde in dem bei dieser Bewegung feststehenden Teil 168. Der zugeordnete Handgriff ist mit 169 bezeichnet; er ist mittels Schrauben 170 mit dem Teil 167 und das Teil 167 mittels Schrauben 171 mit dem Hülsenteil 172 fest verbunden.

Durch Lösen der Schrauben 170 ist es möglich, durch Verdrehen der Teile 166 und 167 gegeneinander unter Benutzung des Schlitzes 173 für ein. Werkzeug eine Eichung der Stellung der Verstellstange 160 relativ zu dem Drehwinkel des Handgriffs 169 und des Hülsenteiles 172 vorzunehmen, um hierbei Übereinstimmung mit einer Skala auf dem Teil 172 und/oder dem Teil 174 zu erhalten.

Der erste Antrieb 162 ist über zwischengefügte

Teile an der Stirnseite 175 des Rohres 176 gehalten, ,das seinerseits über die Überwurfschraube 177 fest in die Wand des Vakuumraumes des Elektronenmikroskops eingesetzt ist. Zur Führung der Verstellstangc 160 ist innerhalb des Rohres 176 das hülsenartige Teil 178 vorgesehen, das in den Fig. 11 und 12 nach rechts den hülsenartigen Fortsatz 179 mit noch zu beschreibender Funktion aufweist. Die Verstellstange 160 erstreckt sich durch eine Ausnehmung 180 in dem hülsenartigen Teil 178, und zwar ist zur Verringerung der Reibung an der Verstellstange 160 der Rollkörper 181 vorgesehen, der mit der weiteren Rolle 182 zusammenwirkt, die sich federnd gegen die feste Auflagefläche 183 legt.

Die Drehung des Handgriffs 169 wird also durch die genannten Gewinde auf den Teilen 160, 166 und 167 unter Verwendung der Drehsicherung 184 in eine Bewegung der Verstellstange 160 in Richtung ihrer Achse 164 umgesetzt.

Zur Durchführung der Bewegung der Kühlblenden 151, 152 quer zur Achse 164 dient der zweite Antrieb 163 in Verbindung mit dem erwähnten hülsenartigen Fortsatz 179 und einer bestimmten Ausbildung der Verstellstange 160. Die Verstellstange besteht nämlich in diesem Ausführungsbeispiel aus den drei Stangenteilen 185, 186 und 187, von denen das in den Figuren linke äußere Teil 185 den Blendenhalter 153 trägt und das in den Figuren rechte äußere Stangenteil 187 in den ersten Antrieb 162 hineinragt. Wie Fig. 12 erkennen läßt, ist das das linke Stangenteil 185 mit seiner Ausnehmung 180 aufnehmende hülsenartige Teil 178 mittels der beiden Drehzapfen 188 und 189 um eine Achse 190 drehbar gelagert, die die Achse 164 der Verstellstange 160 senkrecht durchsetzt. Diese Lagerung erfolgt in dem feststehenden Rohr 176.

Da die beiden Verbindungen zwischen den drei Stangenteilen 185, 186 und 187 kardanähnlich unter Verwendung von Drehstiften 191 und 192 ausgebildet sind, bewirkt ein durch die Kugel 193 auf die gehärtete Platte 194 an dem hülsenartigen Fortsatz 179 übertragener Druck des Stößels 195 in dem zweiten Antrieb 163 eine Schwenkbewegung des Teiles 178, 179 um die Achse 190 und zugleich eine Schwenkbewegung des linken Stangenteiles 185. Diese Bewegung bewirkt die gewünschte Bewegung des Blcndenhalters 153 auf einem Kreis um die Achse 190, wobei im Hinblick auf die hier erforderlichen kleinen Bewegungen des Blendenhalters 153 diese. Bewegung als senkrecht zu der durch den ersten Antrieb 162 bewirkten Bewegung anzusprechen ist.

Wie Fig. 12 besonders deutlich zeigt, besteht das

mittlere Stangenteil 186 aus einem Flachprofil; seine Enden sind in schlitzartigen Ausnehmungen der zugekehrten Enden der äußeren Stangenteile 185 und 187 mittels der genannten Drehstifte 191 und 192 gehalten. Um ein Spiel in diesen beiden Lagerstellen unwirksam zu machen, ist die Druckfeder 196 zwischen dem fest mit dem hiilsenartigen Fortsatz 179 verbundenen Teil 197 und dem Anschlag 198 an dem in den Figuren linken Stangenteil 185 vorgesehen; diese Druckfeder hält also die Verstellstange 161) dauernd »gestreckt« und wirkt zugleich als Rückstellfeder für die durch den Antrieb 162 erzeugten Bewegungen.

Auf den Fortsatz 179 wirkt in diesem Ausführungsbeispiel eine v/eitere Druckfeder in Gestalt der Rück- stellfeder 199 ein, die dem Stößel 195 des zweiten Antriebs 163 entgegenwirkt. Wie Fig. 11 zeigt, ist die Rückstellfeder 199 in dem den Umfang des Rohres 176 umgreifenden Halteteil 200 gelagert, an dem auch die Einzelteile des zweiten Antriebs 163 befestigt sind. Der zweite Antrieb 163 entspricht in seinem Aufbau dem ersten Antrieb 162. Auch hier ist ein Handgriff 201 fest verbunden mit einer durch zwei Teile 202 und . 203 gebildeten Gewindehülse mit Innen- und Außengewinde, wobei wiederum die beiden Gewinde unterschiedliche Steigungen haben. Mit dem Innengewinde des Teiles 202 wirkt das Gewinde 204 am Ende des Stößels 195 zusammen, und die Drehbewegung des Handgriffs 201 wird durch die Drehsicherung 205 und die genannten Gewinde in eine Bewegung der Kugel 193 längs der Achse 206 des Stößels umgesetzt. Damit wird durch Stößel 195 und Rückstellfeder 199 die Schwenkung des Blendenhalters 153 um die Achse 190 bestimmt.

Mit 207 und 208 sind Rastfedern bezeichnet, die einer in μηι geeichten Rastvorrichtung angehören.

Der weitere Handgriff 209 dient zur Auswahl der jeweils in Betriebsstellung zu bringenden Blendenöffnung sowie zum Entfernen aller Blenden aus dem Strahlengang. Er trägt hierzu die Kulisse 210 (Fig. 12).

Diese Anordnung kann zugleich dazu dienen, die Anschlußleitungen 211 eines Thermoelementes, das zur Bestimmung der Temperatur der Kühlblenden 151 und 152 vorgesehen ist, aus dem Vakuumraum des Gerätes vakuumdicht hinauszuführen. Hierzu ist der Einsatz 212 in dem Stangenteil 185 vorgesehen; innerhalb dieses Einsatzes 212 sind die Leitungen 211 unter Verwendung eines geeigneten Dichtmittels zu dem in Fig. 1.2 dargestellten Ausführungsstutzen 213 geführt.

Dieser Blendentrieb gestattet also, die erforderliche Ausrichtung der Kühlblenden 151, 152 bezüglich der Führungen in der kassettenartigen Halterung, ihre Einführung und den Wechsel der Blendenöffnungen vorzunehmen. Verständlicherweise kann dieser Blendentrieb aber auch zur Bewegung von anderen Teilen im Vakuum des Korpuskularstrahlgerätes quer zur Achse desselben dienen, seine Verwendung ist also nicht unbedingt an das Vorsehen einer kassettenartigen Halterung gebunden.

Umgekehrt braucht der Blendenhalter nicht die in Fig. 1 dargestellte Form zu besitzen. Die Kühlblenden können vielmehr schon bei der Montage der kassettenartigen Halterung in diese eingeführt sein, und der Halter braucht sich dann nicht bis zu einem Blcndentrieb der beschriebenen Art zu erstrecken, sondern ist blockähnlich ausgeführt und auf einem Schlitten mittels eines Antriebs in einer Ebene senkrecht zum Strahl verschiebbar und schwenkbar angeordnet.

Ferner kann jede Kühlblende an einem individuellen Halter befestigt sein.

Mit der Erfindung ist es möglich, eine Objektraumkühlung auch dann einwandfrei durchzuführen, wenn in der Objektumgebung sehr beengte Platzverhältnisse herrschen und demgemäß auch bei Einhaltung kleiner Herstellungtoleranzen bei freier Halterung der Kühlblenden die Gefahr des Auftretens störender thermischer Schlüsse bestehen würde.

Claims (34)

Patentansprüche:

1. Korpuskularstrahlgerät, insbesondere Elektronenmikroskop, mit einem stab- oder zungenförmigen Präparathalter, der zum Bewegen eines auf ihm angeordneten Präparates in den Strahlengang quer zu diesem bewegbar ist, und mit zwei zur Objektraumkühlung dienenden, mit einem Tiefkühlmittel in gut wärmeleitender Verbindung stehenden, an einem Halter befestigten Kühlblenden, die korrespondierende Strahldurchtrittsöffnungen aufweisen und den das Präparat tragenden Bereich des Präparathalters ohne wärmeleitenden Kontakt mit diesem in Strahlrichtung betrachtet zwischen sich einschließen, dadurch gekennzeichnet, daß im Bereich des Korpuskularstrahles eine zur Aufnahme der Kühlblenden (5, 6 in Fi g. 1) dienende kassettenartige Halterung (1) aus einem magnetisch unwirksamen, gut wärmeleitenden Material wärmeisoliert festgelegt ist, die mit dem Tiefkühlmittel in gut wärmeleitender Verbindung steht sowie quer zur Strahlrichtung und parallel zueinander verlaufende individuelle Führungen (15, 16, 17, 18) für jede der beiden Kühlblenden (5, 6) aufweist, in die die Kühlblenden (5, 6) durch Bewegung quer zur Strahlrichtung eingeführt sind, die ferner einen gut wärmeleitenden Kontakt mit den Kühlblenden (5, 6) herstellen und deren den Abstand der Kühlblenden (5, 6) voneinander bestimmender Abstand in Strahlrichtung so groß bemessen ist, daß der Präparathalter (39, 40) durch eine gegenüber der Einführung für die Kühlblenden (5, 6) versetzte seitliche öffnung in die kassettenartige Halterung (1) schwebend hineinragt.

2. Korpuskularstrahlgerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Führungen (15 bis 18) für die Kühlblenden (5, 6) in der Weise schienenartig ausgebildet sind, daß vorzugsweise federnd ausgebildete Flächen die in Einführrichtung verlaufenden Ränder der Kühlblend-m (5, 6) zwischen sich einschließen.

3. Korpuskularstrahlgerät nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Flächen im Bereich ihres einen Endes maulartige Einführuimen (120, 121 in F i g. 6) für die Kühlblenden (5, 6 in Fig. 1) bilden.

4. Korpuskularstrahlgerät nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die unmittelbar auf den Kühlblenden (5, 6) aufliegenden Flächen durch Metallbänder gebildet sind, die in einem im wesentlichen platten- oder rahmenförmigen Grundköiper (14) der kassettunartigen Halterung (1) paarweise (15 bis 18) aufgespannt sind.

5. Korpuskularstrahlgerät nach Anspruch 4,

dadurch gekennzeichnet, daß die einen Enden der Metallbänder (15 bis 18) fest und die anderen Enden der unterschiedlichen Wärmeausdehnung ' der Teile der kassettenartigen Halterung (1) nachgebend beweglich gelagert sind. .

6. Korpuskularstrahlgerät nach den Ansprüchen 3 und 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Grundkörper (14) paarweise die maulartigen Einführungen bildende Schneiden (an 20 bis 23) trägt und die Metallbänder (15 bis 18) zur festen Lagerung, gegebenenfalls unter zusätzlicher Verstiftung, hakenförmig über die Schneiden gebogen sind. :

7. Korpuskularstrahlgerät nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß die anderen Enden der Metallbänder (15 bis 18) an dem Grundkörper (14) durch eine nachgiebige Festklemmung bei Schub- und Zugbeanspruchungen nachrutschend gehalten sind.

8. Korpuskularstrahlgerät nach Anspruch 5 oder 6. dadurch gekennzeichnet, daß die anderen Enden'der Metallbänder (15 bis 18) federnd (29) an dem Grundkörper (14) gehalten sind.

9. Korpuskularstrahlgerät nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die der Einführung abgekehrten Enden jeweils derjenigen Metallbänder (15, 16; 17, 18), die den auf jeweils einer Seite des Korpuskularstrahles liegenden Rändern der beiden Kühlblenden (5, 6) zugeordnet sind, an jeweils einem Arm eines zweiarmigen, sich am Grundkörper (14) wippenartig abstützenden Federhebels (29) befestigt sind.

10. Korpuskularstrahlgerät nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die der Einführung abgekehrten Enden jeweils derjenigen Metallbänder (15, 16; 17, 18), die den auf jeweils einer Seite des Korpuskularstrahles liegenden Rändern der beiden Kühlblenden (5, 6) zugeordnet sind, an ■jeweils einem Klötzchen durch quer zu den Bändern verlaufende Mittel, wie Stifte (24, 25), befestigt und die Klötzchen mit dem Federhebel (29) verschraubt (26, 27) sind.

11. Korpuskularstrahlgerät nach einem der Ansprüche 4 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß sich jeweils bezüglich des Korpuskularstrahles gegenüberliegende, derselben Kühlblende (5, 6) zugeordnete Metallbänder (50, 52; 51, 53 in F i g. 2) durch ein Blech (55, 56) miteinander verbunden sind, das für den Korpuskularstrahl ein Durchtrittsloch (54) trägt, dessen Durchmesser größer als der Durchmesser der größten Strahldurchtrittsöffnung (8 in F i g. 1) in den Kühlblenden (5, 6) ist.

12. Korpuskularstrahlgerät nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Kühlblenden (5, 6) mehrere korrespondierende Strahldurchtrittsöfrnungen (7) gleichen Durchmessers aufweisen.

13. Korpüskularstrahlgerät nach einem der Ansprüche 1 .bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Kühlblenden (5, 6) mehrere korrespondierende StrahldurchtrittsöiTnungen (7, 8) unterschiedlichen Durchmessers aufweisen, insbesondere solche, die Zonenblenden bilden.

J 4. Korpuskularstrahlgerät nach Anspruch 12 oder 13, dadurch gekennzeichnet, daß die SlralildurchtrittsöiTnungen (7, 8) in Einführrichtung der Kühlblenden (5, 6) aufeinanderfolgen.

15. Korpüskularstrahlgerät nach einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß der Grundkörper (14) eine Auflagefläche (31 in Fig. 1) für das eine Ende einer an sich bekannten Kühlstange trägt, deren anderes Ende mit dem Kühlmittel in Berührung steht.

16. Korpüskularstrahlgerät nach einem der Ansprüche 1 bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß die kassettenartige Halterung (119 in Fig. 6) im Linsenspalt einer elektromagnetischen Polschuhlinse (100, 101) wärmeisoliert festgelegt ist (124, 125, 126).

17. Korpüskularstrahlgerät nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß die kassettenartige Halterung (60 in Fig. 3) wärmeisoliert an einem Polschuh (61) festgelegt ist.

18. Korpuskularstrahlgerät nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß die kassettenartige Halterung (119 in Fig. 6) wärmeisoliert (125) an einem Stigmatorgehäuse (107) festgelegt (124) ist.

19. Korpüskularstrahlgerät nach einem der Ansprüche 1 bis 18, dadurch gekennzeichnet, daß die kassettenartige Halterung (119 in Fig. 6) durch aus wärmeisolierendem Material bestehende oder über wärmeisolierende Zwischenlagen (125) angreifende Schrauben (124) fest und wärmeisoliert auf Stützen (126) an Teilen (107) des Korpuskularstrahlgerätes gehalten ist, die an Bewegungen des Präparathalters (118) nicht teilnehmen.

20. Korpüskularstrahlgerät nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, daß die kassettenartige Halterung (60 in F i g. 3) parallel zur Strahlachse verlaufende Justierschrauben (62) enthält, mit denen sie sich, vorzugsweise unter Bildung punktförmiger Berührungsflächen, auf die Stützen (63) abstützt, und daß die Justierschrauben (62) und/ oder die Stützen (63) aus wärmeisolierendem Material bestehen.

21. Korpüskularstrahlgerät nach einem der Ansprüche 1 bis 20, dadurch gekennzeichnet, daß der Halter (4 in Fig. 1) der Kühlblenden (5, 6) eine Ausnehmung (10 a) für ein Thermoelement trägt.

22. Korpüskularstrahlgerät nach einem der Ansprüche 1 bis 21, dadurch gekennzeichnet, daß der Präparathaller eine schlittenartige Führung (39 in Fig. 1) für einen zungenförmigen Träger (40) enthält.

23. Korpüskularstrahlgerät nach Anspruch 22, dadurch gekennzeichnet, daß die schlittenartige Führung (118 in Fi g. 6) die kassettenartige Halterung (119) vorzugsweise senkrecht zur Einführrichtung der Kühlblenden (5, 6 in F i g. 1) berührungslos durchsetzt und mit ihren Enden in einem Objekttisch (105 in Fig. 6) gehalten ist.

24. Korpüskularstrahlgerät nach Anspruch 23, dadurch gekennzeichnet, daß sich die schlittenartige Führung (90 in I⁷ i g. 5) mit ihrem einen Ende (97) gegen ein in seiner Höhe verstellbares (F i g. 4) Widerlager (98) im Objekttisch (80) legt (axiale Präparat verstellung).

25. Korpüskularstrahlgerät nach einem der Ansprüche 1 bis 24, dadurcli gekennzeichnet, daß der Kühlblendcnhalter (153 in Fig. 11, 12) an einem Kühlblendentrieb (160) befestigt (161) ist und die aus Kühlblenden (151, 152) und Halter (153) bestehende Kühlblendenanordnung ver-

schiebbar eine Führungshülsc (150) trägt, die Fühlungsschlitze (154) zur individuellen Führung der Kühlblenden (151, 152) aufweist und sich beim Einführen der Kühlblenden (151, 152) unter der Wirkung einer sich gegen den Kühlblendentrieb (160) abstützenden Druckfeder (158) derart gegen die kassettenartige Halterung (1 in Fig. 1) legt, daß die Führungsschlitze (154 in Fig. 11, 12) in der Führungshülse (150) stetig in die Führungen (15 bis 18 in Fig. 1) in der kassettenartigen Halterung (1 in Fig. 1) übergehen.

26. Korpuskularstrahlgerät nach Anspruch 25, dadurch gekennzeichnet, daß die kassettenartige Halterung (1 in Fig. 1) und die Führungshülse (150 in Fig. 11, 12) zusammenwirkende Zentrierflächen (155, 156) tragen.

27. Korpuskularstrahlgerät nach Anspruch 25 oder 26, dadurch gekennzeichnet, daß die Kiihlblcnden (151, 152) seitlich über den Halter (153) hinausragende Bereiche besitzen, die in den Füllrungsschlitzen (154) gleiten.

28. Korpuskiilarstrahlgerät nach einem der Ansprüche 1 bis 24, dadurch gekennzeichnet, daß an dem Gerät in Höhe der kassettenartigen Halterung (147 in Fi g. 7) eine Schlittenführung (133 in T^r i g. 7 bis 9) vorzugsweise abnehmbar befestigt ist, die zusammen mit einer auf ihr verschiebbaren Vergrößerungseinrichlung (134), die Markierungen (135 in Fig. 10) im Bildfeld aufweist, sowie einer einstellbaren Lehre (140 in Fig. 8 und 9) eine optische Einiiihrvorrichtung für die Kühlblenden (145) bildet.

29. Verfahren zum Einführen der Kühlblendcn mittels der Einführvorrichtung nach Anspruch 28, dadurch gekennzeichnet, daß zunächst mittels der Vergrößerungscinrichtung (134) die Lage der einzelnen Führungen (15 bis 18 in I⁷ig. 1) in der kassettenartigen Halterung (1) bestimmt wird, daß dann die einstellbare Lehre (140 in Fig. 8) auf die Schlittenführung (133) aufgesetzt, die Vergrößerungseinrichtung (134) auf die Lehre (140) fokussiert und die Lage der einzelnen Führungen (15 bis 18 in Fig. 1) durch entsprechende Einstellung der Einzelteile (141 bis 144 in Fig. 10) der Lehre (140 in Fig. 8) in dieser gespeichert wird, daß darauf die Vergrößerungseinrichtung (134) entfernt und ein mit den Kühlblenden (145) bestückter, vorzugsweise justierbarer Blendentrieb (132 in Fig. 9) auf die Schlittenführung (133) aufgesetzt wird, worauf die Kiihlblenden (145) und/oder der Blendentrieb (132) unter Verwendung der Lehre (140) entsprechend der Lage der Führungen (15 bis 18 in Fi g. 1) in der kasscltenartigen Halterung (1) justiert werden, und daß schließlich die Lehre (140 in F i g. 8) entfernt und der Blendentrieb (132) mit den Kühlblenden (145) mittels der Schlittenführung eingeschoben wird.

30. Verfahren nach Anspruch 29, dadurch gekennzeichnet, daß beim Einführen der Kiihlblenden (145) in die Lehre (140) ein Schlitten (146) für den Blendentrieb (132) an derselben Stelle der Schlittenführung (133) steht, die er beim Einstellen der Lehre (140) mittels der auf demselben Schlitten (146) montierten Vergrößerungseinrichtung (134) einnahm.

31. Korpuskularstrahlgerät nach einem der Ansprüche 1 bis 28 oder zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 29 oder 30, dadurch gekennzeichnet, daß der Blendentrieb für die Kühlblenden (151, 152 in Fig. U und 12) eine Verstcllstange (160) enthält, an deren vakuumdicht in den Vakuumraum des Gerätes eingeführtem einem Ende der Kühlblendenhalter (153) befestigt ist und deren außerhalb des Vakuumraumes liegendes anderes Ende über Gewinde (165) mit einem ersten Antrieb (162) zur Verschiebung der Verstellstange (160) in einem hülsenartigen Teil (178) in Richtung ihrer Achse (164) in Verbindung steht, das seinerseits um eine die Achse (164) der Verstcllstange (16(1) senkrecht durchsetzende Achse (190) schwenkbar gehalten ist, daß ferner die Verstcllstange (160) zwischen dem hülsenartigen Teil (178) und dem ersten Antrieb (162) einen quer zu ihrer Achse (164) elastisch verformbaren Bereich aufweist und daß ein zweiter Antrieb (163) außerhalb des Vakuumraumes mit einem Stößel (195) auf den quer verformbaren Bereich einwirkt.

32. Korpuskularstrahlgeräl nach Anspruch 31, dadurch gekennzeichnet, daß der elastisch quer verformbare Bereich der Verstellstangc (160) durch Zusammensetzen der Verstellstange (160) aus drei Teilen (185, 186, 187) in der Weise gewonnen ist, daß die Achsen der Stangenteile (185, 186, 187) gegen die Kraft von Federn (199) in einer gemeinsamen, die Wirkungseinrichtung des Stößels (195) des zweiten Antriebs (163) enthaltenden Ebene gegeneinander neigbar sind.

33. Korpuskularstrahlgerät nach Anspruch 31 oder 32, dadurch gekennzeichnet, daß Anschlußleitungen (211) von Thermoelementen durch den Blendentrieb aus dem Vakuumraum des Gerätes herausgeführt sind.

34. Korpuskuiarstrahlgerät nach einem der Ansprüche 4 bis 28 oder 31 bis 33, dadurch gekennzeichnet, daß bei Anordnung der kassettenartigen Halterung (119 in Fig. 6) im Linsenspalt der Grundkörpcr (127) die Spitze zumindest eines I'olschuhes (100) bzw. einer Elektrode teilweise umgebend ausgebildet ist.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen 109 618 7159