DE1960083U

DE1960083U - Universal-spektrometer hoher empfindlichkeit fuer elektromagnetische wellen.

Info

Publication number: DE1960083U
Application number: DEC12880U
Authority: DE
Original assignee: Centre de Recherches Metallurgiques CRM ASBL; Compagnie Generale de Radiologie SA
Current assignee: Centre de Recherches Metallurgiques CRM ASBL; Compagnie Generale de Radiologie SA
Priority date: 1964-04-01
Filing date: 1965-03-23
Publication date: 1967-05-11
Also published as: NL6504158A; BE646014A; LU48050A1; SE306436B; US3400265A

Description

Centre National de Seeherehes Metallurgiques Association sans but lueratif, Brüssel (Belgien)

und -

Oompagnie Generale de Radiologie, Societe inonyme, Issy-les-Moulineaux (Seine/Frankreich)

"Universal-Spektrometer hoher Empfindlichkeit für elektromagnetische ¥ellen"

Die Neuerung "betrifft ein Spektrometer zur Analyse elektromagnetischer Wellen, vorzugsweise zur Untersuchung von Protoekörpern nach der Methode der Böntgenstrahl-Spektralanalyse und/oder der Eöntgenstrahl-Fluoreszenz-Spektralanalyse.

Es -ist bereits ein Verfahren zur Inalyse von Materialproben nach der Methode der Spektralanalyse elektromagnetischer Wellen vorgeschlagen worden, bei dem der zu analysierende Probekörper (die Materialprobe) in einemunter Hochvakuum, stehenden Baum angeordnet wird, der eine Elektronenquelle zur Erzeugung; von Eöntgenä st'Ja'hlung ^dur-oh-Re:£lexion^j der Elektronen -anl^er Materialprobe enthält, und der ausserdem:eine Öffnung aufweist, die es erlaubt,

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den Probekörper oder die Materialprobe in den Strahlengang der Elektronen zu bringen, indem dieser Probekörper/zusammen mit seinem Probeträger auf einem den vakuumdichten Verschluß der Öffnung dienenden Deckel derart angeordnet wird, daß allein durch das Schliessen des Deckels der Probekörper in den Strahlengang der Elektronen gelangt und dadurch von diesen bombardiert wird, und daß nach Beendigung dieser Bestrahlung bzw. dieses Bombardements, d.h., nach Beendigung der Analyse dieses Probekörpers, der den Probekörper zusammen mit den Probenhalter aufweisende Deckel durch einen anderen, vorzugsweise in gleicher Weise mit dem Probenträger und einer neuen, anschließend zu bestrahlenden Materialprobe versehenen Deckel ersetzt wird, wobei diese Ersetzung beispielsweise durch vakuumdichtes Gleiten der beiden Deckel auf der äußeren Wand des Räumens bzw. Behälters..;über der öffnung durchgeführt wird, wobei der zweite Deckel den Platz des ersten Deckels einnimmt bzw. den Platz zwischen der öffnung und dem ersten Deckel.

Bei diesem bereits vorgeschlagenen Verfahren ist ausserdem vorgesehen, während der Durchführung der Messungen an der sich in Hochvakuum befindlichen Probe den weiteren, sieh nicht in Meßstellung befindlichen Probekörper auszutauschen und durch eine geeignete Einrichtung im schmalen Kaum zwischen dem zweiten Deckel und der äusseren Wand des Behälters ein Hochvakuum (gegebenenfalls von derselben Größenordnung wie das Hochvakuum im Behälter) zu erzeugen.

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Ein Spektrometer zur Durchführung dieses Verfahrens ermöglicht eine Spektralanalyse der direkt emittierten Strahlung, d.h., die Analyse der unmittelbar von der Materialprobe infolge dessen Bestrahlung oder Bombardierung durch llektronenstrahlen emittierten elektromagnetischen Strahlung. Dieses neue Verfahren hat sich als sehr vielversprechend erwiesen und es sind bei diesem Verfahren bezüglich der Empfindlichkeit und der Genauigkeit der Analyse überraschende Ergebnisse festzustellen.

Dieses Verfahren und die Vorrichtung zur Durchführung dieses Verfahrens erlauben aber keine Durchführung einer Probenanalyse nach dem Verfahren der Eöntgenstrahl-KLuoreszenz-Spektralanalyse, die sich von der 'Eöntgenstrahl-Spektralanalyse dadurch unterscheidet, daß dabei der Probekörper bzw. die Materialprobe - statt mit Elektronen - mit elektromagnetischer Strahlung bestrahlt bzw. "bombardiert" wird, wodurch die als Grundlage der Analyse dienende Fluoreszenz auftritt.

Andererseits muß festgestellt werden, daß eine Analyse nach der Methode der Fluoreszenz-Spektralanalyse besonders interessant ist, denn diese Methode bietet zahlreiche Vorteile, von denen insbesondere die Analyse nichtleitender Materialien, die ja der Analyse nach der Methode der direkten Bestrahlung entzogen sind, besonders hervorzuheben ist.

Andererseits stehen für eine Elementaranalyse nach der Methode der Fluoreszenz-Spektralanalyse von Elementen mit niedrigem

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Atomgewicht nur Spektrometer mit geringer Empfindlichkeit zur Verfugung. Dies beruht im wesentlichen auf der Tatsache, daß bei allen hierfür bekanntgewordenen Einrichtungen geschlossene, überall vakuumdichte Eöhren od.dgl. Verwendung finden, bei denen die Auslaßfenster die für die Erregung von Elementen niedrigen .Atomgewichtes benötigte weiche Röntgenstrahlung sehr stark absorbieren.

Es sind nun zahlreiche Versuche unternommen worden, diese Empfindlichkeit zu verbessern. !1Ie diese Versuche beziehen sich insbesondere einerseits auf das inodenmaterial des Röntgenstrahl-Erzeugers, und andererseits auf die Verkleinerung des Auslaßfensters. Die hierbei bisher erzielten Erfolge sind jedoch weit davon entfernt, die an eine Einrichtung zur Durchführung der Eöntgenstrahl-FlUOreszenz-Spektralanalyse zu stellenden Anforderungen in vollem Umfange zu befriedigen.

Offensichtlich besteht die einzig brauchbare Lösung dieses Proauf .
blemes darin, 3®iP£ das Auslaßfenster im Eöntgenstrahl-Erzeuger ganz zu verzichten, sowie darin, daß die !Portpflanzung der Röntgenstrahlung innerhalb des ganzen Behälters oder Hochvakuumraumes von der Kathode der Bohre bis zum Anschluß der Einrichtung zur Messung des zur Anregung der Emission des die Anode bombardierenden Elektronenstrahlbündels notwendigen Hochvakuums aufrechterhalten wird.

Die Haupt Schwierigkeiten, . die der Verwirklichung einer diesem zuletzt genannten Forderungen gerecht werdenden Vorrichtung ent-

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gegenstehen, ergeben sich einerseits aus der Notwendigkeit, das unter Hochvakuum zu setzende Volumen weitmöglichst zu reduzieren, und andererseits daraus, daß die Probenkörper derart in die Einrichtung eingeführt werden müssen, daß dabei dieses Hochvakuum nicht zusammenbricht.

Der Neuerung liegt die lufgabe zugrunde, ein Spektrometer zu schaffen, welches besser als die bisher bekannten den !Forderungen der Praxis gerecht wird und bei dem die vorstehend genannten Schwierigkeiten und Nachteile entfallen.

leuerungsgemäß wird diese iufgabe dadurch gelöst, daß unter Verwendung eines drehbaren, eine Schleuseneinrichtung bildenden "Revolverkopfes", wie er bei einer Einrichtung zur Durchführung des oben beschriebenen vorgeschlagenen Verfahrens vorgesehen ist, der mit diesem "Revolverkopf" verbundene Hochvakuumbehälter besonders ausgebildet wird. Demnach zeichnet sich das neuerungsgemäße Universal-Spektrometer für elektromagnetische Strahlungen im wesentlichen dadurch aus, daß dieses einen Hoehvakuumbehalter aufweist, der die Form eines sackförmig ausgebildeten Eohres hat, dessen offenes Ende als Öffnung zur iufnähme eines zu analysierenden Probekörpers dient und vor der ein eine Schleuseneinrichtung bildender Revolverkopf vakuumdicht gleiten kann, und ferner dadurch, daß das Rohr ein Fenster für den Durchgang der vom Probekörper aus-

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gehenden Strahlungen aufweist und die Seitenwände dieser Röhre in ihrer ganzen Dicke von je einem zugeordneten, vorzugsweise konisch ausgebildeten Durchgang durchsetzt sind, deren Achsen im Inneren des Hochvakuumbehälters an zwei diametral entgegengesetzten Punkten enden, derart, daß diese Durchgänge zur lufnahme_ geeigneter Vorrichtungen zur Bestrahlung des Probekörper/dienen.

Vorteilhafterweise steht die durch die Achse des sackförmig ausgebildeten Rohres und die Fluchtlinie der Achsen der beiden Durchlässe in den Seitenwänden des Eohres gebildete Ebene senkrecht auf der durch die Ichse des Rohres und die ichse der vom bestrahlten Probekörper zurückgeworfenen elektromagnetischen Strahlung gehenden Ebene.

Bei einem weiteren vorteilhaften iusführungsbeispiel des neuerungsgemäßen Spektrometers ist die Gleitfläche des zur Aufnahme des eine Schleuse bildenden Revolverkopfes bestimmten Hochvakuumbehälters gegenüber der Ifaagrechten um 45° geneigt.

Besonders vorteilhaft ist bei einem neuerungsgemäßen Spektrometer, die den Jeweiligen Durchgängen in den Seitenwänden des Hochvakuumbehälters zugeordneten Einrichtungen zur Durchführung der Bestrahlung des Probekörpers derart auszubilden, daß die eine dieser beiden Einrichtungen durch einen zugeordneten konischen Stopfen, und die andere durch einen elektrisch ©isolierten Konus gebildet werden, wobei letzterer Konus

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zur lufnahme einer elektronenemittierenden Einrichtung und einer Vorrichtung zur Fokussierung (Konzentration) dieser Elektronenstrahlung dient, was den Zweck hat, die emittierten Elektronen gegen den zu analysierenden Probekörper zu richten, um diesen so durch einen Elektronenstrahl zu bestrahlen, der geeignet ist, die Probekörper zur Emission elektromagnetischer Strahlung von kurzer Wellenlänge anzuregen.

Bei einem weiteren vorteilhaften lusführungsbeispiel des neuerungsgemäßen Spektrometers werden die den jeweiligen Durchführungen durch die Seitenwände des Hochvakuumbehälters zugeordneten Einrichtungen einerseits durch einen Konus gebildet, dessen eines Ende in das Innere des Hochvakuumbehälters hineinragt und die Form eines Prismas aufweist, dessen Flächen gegen die Konusachse vorteilhafterweise um 45° geneigt sind und Einsätze oder elektrolytisch aufgetragene .Ablagerungen beispielsweise von Wolfram oder Chrom aufweisen, die geeignet sind,

material
als intikathodenKxfcteeck die Beaufschlagung des zu analysierenä den Probekörpers durch elektromagnetische Strahlungen sicherzustellen, und andererseits durch einen zweiten, elektrisch isolierten Konua, der zur Aufnahme einer zur Emission von Elektronen geeigneten Torrichtung und einer Fokussierungseinrichtung zur Bombardierung der .Antikathode dient.

Vorteilhafterweise wird bei dem neuerungsgemäßen Spektrometer der Konus mit dem die .Antikathode bildenden prismatischen Ende

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mit einem Kühlsystem versehen, das eine innere Wasserzirkulation zuläßt.

Nach einem, weiteren vorteilhaften .Ausführungsbeispiel des neuerungsgemäßen.Spektrometers besteht die Einrichtung zur Elektronenemission aus einem mittels eines biegsamen Kabels mit einemunter Spannung zu setzenden Transformator verbundenen Heizfaden.

Ein Verfahren zum Betrieb des neuerungsgemäßen Spektrometer ist beispielsweise^, dadurch gekennzeichnet, daß die von dem im Strahlengang der Elektronen sich befindlichen Probekörper ausgehende elektromagnetische Strahlung eine Röntgenstrahlung ist, wobei für die Zwecke einer Eöntgenstrahl-lluoreszenz-Spektroskopie die von der Antikathode in Richtung auf den zu analysierenden Probekörper gerichtete Strahlung vorteilhafterweise ebenfalls eine Röntgenstrahlung ist.

Durch die neuerungsgemäße Ausbildung des Bpektrometers wird der Benutzer auf einfache leise in die lage versetzt, von der Methode der Röntgenstrahl-Spektralanalyse zur Röntgenstrahl-KLuoreszenz-Spektralanalyse überzugehen und zwar einfach durch das Auswechseln zweier bestimmter, besonders ausgebildeter Bestandteile des Spektrometers.

Dabei ist der Benutzer ausserdem in die Lage versetzt, durch eine einfache Abänderung des Kristallträgers und der Meßeinrichtung die beiden Methoden der Röntgenstrahl-Spektralana-

und der Röntgenstrahl-Pluoreszenz-Spektralanalyse lyse/über ein Analysenbereich zwischen dem Element Natrium (Ordnungszahl 11) und dem Element Uranium (Ordnungszahl 92) auszudehnen. Durch die neuerungsgemäße Ausbildung des Spektrometer wird also ein Spektrometer für elektromagnetische Strahlung geschaffen, das praktisch universell verwendbar ist,

Nachfolgend wird anhand der Zeichnungen, in denen einerseits ein Spektrometer mit vakuumdicht gleitendem Revolverkopf und andererseits ein.Ausführungsbeispiel des neuerungsgemäßen Spektrometers dargestellt sind, das Wesen der !Feuerung ohne einschränkende Bedeutung erläutert. Es zeigen:

Pig.1 einen senkrechten Schnitt durch eine Vorrichtung zur Durchführung des oben beschriebenen Verfahrens;

Pig.2 eine Unteransieht eines durch eine Halteplatte gebildeten "Revolverkopfes" in der Vorrichtung nach Fig.1;

Pig.3 einen senkrechten Schnitt durch das neuerungsgemäße Universal-Spektrometer mit Vakuumbehälter und den durch eine Halteplatte gebildeten "Revolverkopf" ;

Pig.4 einen Schnitt durch den Hochvakuumbehälter des neuerungsgemäßen Universal-Spektrometersa, in einer gegenüber Pig.3 um 90° versetzten Ebene, teilweise abgebrochen;

Pig.5 einen senkrechten Schnitt ähnlich dem in Pig.4» durch ein neuerungsgemäßes Universal-Spektrometer,

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Ίο .

und

J¹Xg. 6 einen senkrechten Schnitt, ähnlich Pig. 5 durch ein weiteres Ausführungsbeispiel des neuerungsgemäßen Universal-Spektrometer.

In I?ig.1 ist ein senkrechter Schnitt eines Spektrometer zur Durchführung eines bereits vorgeschlagenen Verfahrens zur Spektralanalyse nach der senkrechten lchse einer Vorrichtung zur Emission und Beschleunigung von Elektronen 1, die mit der senkrechten Achse eines Hochvakuumbehälters 2 zusammenfällt, dargestellt, in dem diese Elektronenemissionsvorrichtung angeordnet ist, bzw. nach der Drehachse- 3 eines plattenförmig ausgebildeten Haltegestelles("Revolverkopf") 4· Die Torrichtung zur Emission und Beschleunigung von Elektronen 1 weist dabei eäjln emittierten Heizfaden 5 auf, der über Zuleitungen 6 geheizt wird. Durch die Wirkung eines starken Potentialgefälles (beispielsweise 10 KV) werden die von der Kathode emittierten Elektronen in einen Strahl 7 gebündelt und nach oben gegen den Probekörper (Materialprobe) 8 beschleunigt, dessen Oberfläche durch das Auftreten dieser stark beschleunigten Elektronen zur Emission eines Strahlenbündels 9 angeregt wird, das durch ein Fenster 1o aus dem Hochvakuumbehälter 2 austreten kann. Der Behälter 2 dieses Spektrometers weist Hochvakuum auf; die zu dessen Erzeugung erforderlichen Einrichtungen (Hochvakuum, Pumpen u.dgl.) sind in den Figuren nicht dargestellt. Dieser Hochvakuumbehälter 2 weist oben eine Öffnung 12 auf, deren Umrandung

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durch eine schräge Ebene 11 gebildet wird. Oberhalb dieser Ebene 11 und ansserhalb, des Hochvakuumbehälters 2 ist das kreisförmige, plattenartige Haltegestell ("Revolverkopf") 4 um. seine Achse 3 drehbar angeordnet. Dieses Haltegestell^" ("Revolverkopf") 4 dreht sich um einen Drehzapfen 14 in einer kreisrunden Eindrehung 13. Das kreisförmige, plattenartige Haltegestell 4 stützt sich unter Zwischenschaltung einer mehrteiligen Dichtung 15 (deren einzelne Teile jeweils mit derselben Ziffer 15 bezeichnet sind) vakuumdicht auf die schräge Fläche 11 ab. In diesem Haltegestell 4 bzw. Revolverkopf sind z.B. drei Bohrungen oder Löcher 16 jeweils um die ichse 3 herum um 120° gegeneinander versetzt angeordnet. Jede dieser Bohrungen oder Löcher 16 bildet eine kleine Zelle zur Aufnahme je eines zugeordneten Probenträgers 17» und jede dieser Zellen■ist mit einem Deckel 18 verschlossen, der sich.mit seinem Rand unter Zwischenschaltung einer Dichtung 19 vakuumdicht auf dem Haltegestell 4 abstützt. Mit 2o und 21 sind in Fig.T Kanäle in dem ein Gehäuse bildenden Körper bezeichnet, durch die an der Unterseite 22 die gesamte Baugruppe an (nicht dargestellte) Einrichtungen zur Erzeugung von Hochvakuum von etwa 10 mm Hg angeschlossen werden kann.

Das Haltegestell ("Revolverkopf") 4 ist in Fig.2 in Untersicht dargestellt. Man erkennt hier drei Bohrungen oder Löcher 16, sowie die iehse 3| auch die mehrteilige Dichtung 15, deren Dichtungsring 23 die Löcher 16 innerhalb

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seines Umkreises, und deren Dichtungsring 24 die Löcher 16 ausserhalb dessen Umkreis läßt, ist deutlich zu erkennen? zu dieser mehrteiligen Dichtung gehören ausserdem noch sechs speiche.nartige Dichtungen 25, die sbx& die beiden Dichtungsringe 23 iind 24 miteinander derart verbinden, daß die Krone des Haltegestelles ("Kevolverkopfes") 4 in sechs gleiche .Abschnitte unterteilt wird. Diese Speichen 25 der Dichtung 15 sind mittels Schrauben 26 am Haltegestell 4 befestigt. Die beiden Dichtungsringe 23 und 24 sind jeweils in zugeordneten Ringnuten 27 im Haltegestell 4 untergebracht. Während der Verdrehung des Revolverkopfes 4 verdrehen sich die Dichtungsringe 23 und 24 zusammen mit dem Haltegestell ("Revolverkopf") 4 ohne I¹Ormveränderung, da diese Dichtungsringe

23 und 24 in zugeordneten Ringnuten 27 lagern. Auch die radial angeordneten Dichtungsspeichen 25 werden gleichermassen ohne Pormveränderung mitgenommen, denn sie sind mittels Schrauben 26 und (nicht dargestellten) Leisten mit dem Revolverkopf 4 fest verbunden.

Wie aus Fig.i zu erkennen ist, wird die vollständig vakuumdichte Abdichtung der durch die einzelnen Dichtungsteile 23 >

24 und 25, der Dichtung 15 abgegrenzten Abschnitte der Krone der Baugruppe um das Hältegestell ("Revolverkopf") 4 dadurch jederzeit gewährleistet, daß die Anpressung der Dichtung 15 zwischen Haltegestell 4 und fläche 11 mittels einer Mutter 3o, die mit einem mit Q-ewinde versehenen Abschnitt des Drehzapfens 14 zusammenarbeitet, den jeweiligen Erfordernissen

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angepasst werden kann, ohne, daß dabei die Dichtung 15 beschädigt oder während ihres Gleitens auf der Fläche 11 deformiert wird. Durch diese .Ausbildung wird weiter erreicht, daß, sollte sich nach einer entsprechenden .Anzahl von Meßvorgängen eine Abnutzung der Dichtungsteile bemerkbar machen, es genügt, den ordnungsgemäßen Betriebszustand entweder durch .Anziehen der Mutter 3o wieder herzustellen oder aber daß man innerhalb weniger Minuten die Dichtungsteile auswechseln kann. Die Verdrehung des Revolverkopfes 4 wird erleichtert durch die .Anwendung eines Kugellagers 31, das in einer Aushöhlung 32 im Gehäu4se mit einer Lauffläche 33 im Haltegestell 4 zusammenarbeitet.

Bei dem in Fig.3 dargestellten Ausführungsbeispiel des neuerungsgemäßen Universal-Spektrometers entspricht Anordnung und Ausbildung des Haltegestelles ("Revolverkopf") 4 mit den Probenträgern für die Materialproben 8 der Ausbildung und Anordnung bei. dem vorgeschlagenen Spektrometer gemäß lig.1 und Das neuerungsgemäße Universal-Spektrometer weist aber einen Hochvakuumbehälter 2 auf, der die Form einer sackartig ausgebildeten Röhre hat. Das offene Ende dieser Röhre entspricht der Öffnung 12 in der Aussenwand des Va kuum.be hält er s 2 nach Fig.2, wobei, ähnlich, wie in 3?ig.1, der Revolverkopf mit den zugeordneten Probekörpern 8 auf der schrägen, die Öffnung 12 umrandenden Ebene 11 vakuumdicht begleitet. Der zu analysierende Probekörper 8 wird in die Öffnung 12 eingebracht.

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Die Seitenwände 4o der sackartig ausgebildeten Röhre, die bei dem neuerungsgemäßen Universal-Spektrometer den Hochvakuumbehälter 2 bildet, weisen ein Fenster 1o auf, durch das die von der Materialprobe kommenden Strahlen austreten können; diese Seitenwände 4o werden ausserdem in ihrer ganzen Dicke durch zwei zugeordnete Durchführungen 41 und 42 durchsetzt, die vorzugsweise konisch ausgebildet sind, und deren Achsen 43 bzw. 44 im. Inneren des Hochvakuumbehälters 2 an diametral entgegengesetzten Mantellinien enden. Diese Durchführungen 41 und 42 dienen zur .Aufnahme von geeigneten Einrichtungen zur Bestrahlung des Probekörpers (Materialprobe).

Vorteilhafterweise ist, wie aus Fig.2 ersichtlich, die Anordnung bei dem neuerungsgemäßen Universal-Spektrometer so getroffen, daß die durch die Achse 45 der sackartig ausgebildeten, den Hochvakuumbehälter 2 bildenden Röhre und die Fluchtlinie der Achsen der beiden konischen Durchführungen 41 und 42 gebildete Ebene a senkrecht steht auf der durch die Röhrenachse 45 und die Achse 46 der von der bestrahlten Materialprobe ausgehenden elektromagnetischen Strahlung gebildeten Ebene.

Bei dem in Fig.5 dargestellten vorteilhaften Ausführungsbei-Sspiel des neuerungsgemäßen Universal-Spektrometers sind in den beiden Durchführungen 41 und 42, die die Seitenwand des durch die sackartig ausgebildete Röhre gebildeten Hochvakuutnbehälters 2 in ihrer ganzen Dicke durchsetzen, besonders

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vorteilhaft ausgebildete Einrichtungen zur Bestrahlung der Materialprobe 8 angeordnet..Eine dieser Einrichtungen wird durch einen konisch ausgebildeten Stopfen 47 gebildet. Die andere dieser beiden Einrichtungen wird durch einen elektrisch isolierten Konus 48 gebildet, der als Halterung für eine Einrichtung zur Elektronenemission 49 und für die Halterung einer Fokussierungseinrichtung 5o dient, welch letztere Fokussierungselnriehtung 5o dazu dient, die von der elektronenemittierten Einrichtung 49 stammenden Elektronen auf die zu analysierende Materialprobe 8 zu richten, um durch Bestrahlung derselben mittels eines Elektronenbündels diese Materialprobe 8 zur Emission elektromagnetischer Strahlung kurzer Wellenlänge anzuregen.

Bei einem, weiteren Torteilhaften ^usführungsbeispiel des neuerungsgemäßen Universal-Spektrometers sind gemäß Fig.6 in den beiden zugeordneten konischen Durchführungen 41 und in der Seitenwand des Hochvakuuoibehälters 2 auf der einen Seite ein Konus 51 > der an seinem im Inneren des Hoohvakuumbehälters 2 befindlichen Ende 52 prismatisch ausgebildet ist, derart, daß die Prismenflächen 53 Einschlüsse oder elektrolytische iblagerungen, beispielsweise von Wolfram oder Ohrom, aufweisen, durch die diese Prismenflächen 53 den Charakter von .Antikathoden zur iussendung von elektromagnetischer Strahlung in Richtung auf die zu analysierende Materialprobe 8 erhalten. Andererseits ist bei diesem lusführungsbeispiel nach Fig.6 in dem zweiten Durchlass ein anderer Konus 54 angeordnet, der elektrisch isoliert ist und der als

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Halterung für eine Elektronenemissions-Binrichtung 55 und eine Fokussierungseinrichtung 56 dient, so daß hiermit die Antikathode 53 auf dem Konus 51 bombardiert werden kann.

Vorteilhafterweise ist der Konus 51 mit seinem prismatisch ausgebildeten Ende 52 und den Pristnenflächen 53 mit einem. Kühlsystem zur inn-seren Wasserzirkulation versehen.

.andererseits ist es besonders vorteilhaft, die Elektronenemissio-ns-Einrichtung 55, die von dem Konus 54 gehalten wird, als Glühfaden auszubilden, der über ein biegsames Kabel mit einem unter Spannung stehenden Transformator verbunden ist.

Offensichtlich kann das neuerungsgemäße. Universa5--Spektrometer, ohne, daß dadurch der Bahmen der Feuerung verlassen wird, auch noch anders ausgebildet sein, als gemäß den in den Fig.3 bis 6 dargestellten .Ausführungsbeispielen. Insbesondere können die beiden zugeordneten Einrichtungen, die zur Bestrahlung des Pro/ikörpers dienen, entsprechend den fejeweiligen Erfordernissen andersartig ausgebildet sein. Auch besteht die Möglichkeit, im Bahmen der Feuerung vorteilhafte Unterkombinationen von beschriebenen und/oder dargestellten Merkmalen durchzuführen.

- Ansprüche

Claims

RA. 173192*30.3.67 /if an

1. Universal-Spektrometer hober Empfindlichkeit für elektromagnetische Wellen, bestehend aus einem Hochvakuumbehälter mit einer von einer vorzugsweise schiefen Ebene umrandeten öffnung zur Einführung von Materialproben und einem, auf der Behälteraussenwand und der schiefen Ebene vakuumdicht gleitenden, mindestens zwei Probenträger zur Aufnahme von Materialproben enthaltenden, eine Schleuseneinrichtung bildenden, drehbaren Revolverkopf, dadurch gekennzeichnet, daß der Hochvakuumbehälter (2) inform eines sackartigen, oben offenen Rohres ausgebildet ist, dessen die Öffnung (1.2) umrandende schiefe Ebene (11) als G-leitaflache für den mindestens zwei Progbekörper (8) tragenden, drehbaren Revolverkopf dient, und dessen Öffnung (12) zur Einführung von Probekörpern (8) in den Strahlengang von Elektronenstrahlbündeln oder primären Röntgenstrahlbündeln dient, daß ferner die Seitenwand (4o) des sackartigen Rohres ein Fenster

vom
(1o) zum Durchlass von, ±w& Probekörper ausgesandten Strahlen und zwei dieselbe an voneinander verschiedenen Stellen in' ihrer ganzen Wanddicke durchsetzende Durchlässe, (41) und (42) aufweist, derart, daß die zugeordneten Achsen (45) bzw. (44) dieser Durchlässe im Inneren des Behälters (2) in gegenüberliegenden Punkten enden und diese Durchlässe (41) und (42) zur Aufnahme zugeordneter Einrichtungen zur Bestrahlung der Probenkörper (8) dienen.

2. Universal-Spektrometer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet» daß die durch die Achse (45) der sackartig ausgebildeten Röhre und die Fluchtlinie der beiden Durchlässe (41) und (42) gebil-

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dete Ebene senkrecht zu der durch die Röhrenachse (45) und die Ichse (46) der von dem Probekörper ausgehenden, durch die Blektronenbestrahlung angeregten elektromagnetischen Strahlung gehende Ebene steht.

3. Universal-Spektrometer nach .Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die als Gleitfläche für den Revolverkopf dienende Oberfläche (i1)des Behälters (2) gegenüber der Waagrechten um 45° geneigt ist.

4. Universal-Spektrometer nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis.3> dadurch gekennzeichnet, daß die Durchlässe (41) bzw. (42)-konisch ausgebildet sind und zugeordnete Einrichtungen aufnehmen, deren eine aus einem entsprechend konisch ausgebildetem Stopfen (47) besteht, während gleichzeitig die zweite Einrichtung aus einem ebenfalls entsprechend ausgebildeten, elektrisch isolierten Konus (48) besteht, der eine elektronenemittlernende Vorrichtung (49) und eine lokussierungsvorrichtung (5o) zur .Ausrichtung der Elektronenstrahlen auf den zu analysierenden Probekörper (8) zur -Anregung desselben zur Emission kurzwelliger elektromagnetischer Strahlungen aufweist.

5. Universal-SpektSometer nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 5» dadurch gekennzeichnet, daß die von den konisch ausgebildeten Durchlässe (41) bzw. (42) aufzunehmenden Einrichtungen einerseits aus einem Konus (51) besteht, dessen prismatisch ausgebildetes Ende (52) gegen die Konusachse vorzugsweise um 45° geneigte Prismenfläche (53) aufweist, welche Einschlüsse

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oder elektrolytische Ablagerungen aufweist, z.B. aus Wolfram. oder Chrom, die als Antikathodenmaterial zur Erzeugung von kurzwelligen, elektromagnetischen Strahlungen zur Bestrahlung des Probenkörpers (8) dienen, und andererseits aus einem zweiten, elektrisch isolierten Eonus .(54) besteht, der eine elektronenemittierende Vorrichtung (55) und eine Fokussierungseinrichtung zur Bündelung der Elektronenstrahlung in Richtung auf die Antikathoden (.55") aufweist.

6. Universal-Spektrometer nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der die Antikathoden (55) aufweisende, an seinem einen Ende (52) prismatisch ausgebildete Konus (51) mit einem inneeren Kühlwasserkreislauf ausgestattet ist.

7. Universal-Spektrometer nach Ansprüchen 4 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die elektronenemitterende Vorrichtung (49) bzw. (55)aus einem mittels eines biegsamen Kabels mit einem unter Spannung stehenden Transformator verbundenen Glüh- oder Heizfaden besteht.