DE19611779C2 - Rastermikroskop - Google Patents

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Ra­ stermikroskop nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Ein Rastermikroskop wie ein Rastertunnelmikroskop positioniert eine leitende Spitze oder Sonde extrem nahe, wie zehn Angström, an der Oberfläche einer lei­ tenden Probe. Eine zwischen der Sonde und der Probe angelegte Spannung bewirkt einen Strom, der als ein Tunnelstrom bezeichnet wird, zwischen der Probe und der Spitze.

Derartige Mikroskope enthalten eine Positioniervor­ richtung, um die X-Y-Z-Abtastung der Sonde oder Spit­ ze über der Oberfläche der Probe zu steuern. Wie in den US-Patenten Nrn. 4 785 177, 4 871 938 und 5 325 010 offenbart ist, sind mehrere rohrförmige piezoelektrische Elektroden auf dem Abtastkopf befe­ stigt und treten mit der Oberfläche der Probe in Ein­ griff, typischerweise durch eine an dem Ende jeder Elektrode befestigte Kugel. Die Abtastspitze oder -probe ist in einer anderen piezoelektrischen Elek­ trode befestigt und in einem konstanten Abstand von der Oberfläche der Probe gehalten. Das Anlegen einer elektrischen Spannung an die Elektroden bewirkt eine Verformung der piezoelektrischen Elektroden, wodurch eine genaue X-Y-Z-Steuerung der Position des Abtast­ kopfes und der Spitze relativ zu der Oberfläche der Probe erhalten wird.

Trotz des nahen Abstandes von angenähert zehn Ang­ ström zwischen der Sonde und der Oberfläche der Probe ist es zwingend, daß die Sonde von der Probe getrennt bleibt. Jeder Kontakt zwischen der Sonde und der Pro­ be beschädigt im allgemeinen die Sonde in dem Maße, daß sie nicht mehr einsatzfähig ist. Als eine Folge wird es häufig erforderlich, die Sonde in einem Ab­ tastmikroskop zu ersetzen. Dies ist bestenfalls ein schwieriger Vorgang, insbesondere, wenn das Mikroskop in einer Vakuumkammer angeordnet ist. Ein sich in die Kammer erstreckender fernbedienbarer Manipulator kann erforderlich sein, um die Sonde von dem Abtastkopf zu entfernen und eine neue Sonde daran zu befestigen. Die enge Anordnung der Komponenten innerhalb der Va­ kuumkammer und die extrem geringe Größe der Sonde machen eine axiale Ausrichtung der Sonde mit dem Son­ denhalter in dem Abtastkopf extrem schwierig.

Weiterhin ist es wichtig, die geeignete Länge vorzu­ sehen, wenn eine neue Sonde in dem Abtastkopf befe­ stigt wird, da die Sondenlänge innerhalb des groben Annäherungsbereiches des Abtastkopfes liegen muß. Während gewisse dieser Schwierigkeiten durch Öffnen der Mikroskopkammer beseitigt werden können, ist dies nicht erwünscht, da es gewöhnlich mindestens zwei Tage erfordert, um den gewünschten Vakuumpegel wieder zu erreichen.

Ein anderes Problem, das bei der Verwendung von Ab­ tastmikroskopen auftritt, besteht in dem wiederholten Befestigen der Probe relativ zur Sonde. Häufig wird die Probe in einem Halter befestigt, welcher in U- förmigem Schlitz mit offenem Ende in einer auf einem Untersatz befestigten Führungsklammer eingesetzt ist. Der Schlitz in der Führungsklammer begrenzt den Ein­ setzabstand des Probenhalters in die Führungsklammer, aber er ermöglicht noch eine freie Drehung des Pro­ benhalters. Dies macht es außerordentlich schwierig, wenn nicht unmöglich, dieselbe Sondenposition bei aufeinanderfolgenden Messungen mit derselben Probe nach dem Entfernen und Wiedereinsetzen der Probe in das Mikroskop zu erhalten. Diese Probenführungen sind nicht genau genug, um das Herausnehmen und Einsetzen einer Probe an demselben Abtastpunkt zu ermöglichen.

Daher ist es wünschenswert, einen Sondenhalter für ein Abtastmikroskop vorzusehen, welcher eine genaue Ausrichtung einer Ersatzsonde gegenüber einem Sonden­ halter in dem Abtastkopf des Mikroskops ermöglicht. Es ist auch wünschenswert, einen derartigen Sonden­ halter vorzusehen, der denselben Manipulator verwen­ den kann, welcher zur Befestigung der Probe in der Mikroskopkammer verwendet wird. Es ist auch wün­ schenswert, einen Sondenhalter für ein Abtastmikro­ skop vorzusehen, welcher ein schnelles und leichtes Auswechseln einer Sonde in dem Abtastkopf ermöglicht. Es ist weiterhin wünschenswert, einen Sondenhalter vorzusehen, welcher während des Auswechselns der Son­ de selbstausrichtend ist. Es ist darüber hinaus wün­ schenswert, ein Abtastmikroskop mit einem Ausrichtme­ chanismus vorzusehen, welcher eine wiederholbare, ge­ naue Positionierung des Sondenhalters mit Bezug auf die Sondenbefestigungsbuchse in dem Abtastkopf zu er­ möglichen. Es ist schließlich wünschenswert, eine Ausrichtvorrichtung für eine wiederholbare, genaue Positionierung eines Probenhalters gegenüber einem Abtastkopf vorzusehen.

Aus der US 49 92 660 ist bereits ein Rastertunnelmi­ kroskop bekannt, dessen Sonde oder Spitze sowie auch dessen Probenhalter leicht ausgetauscht werden kön­ nen, ohne daß der Unterdruck in der Kammer, in wel­ cher sich die Sonde und die Probe befinden, aufgeho­ ben werden muß. Die Auswechselvorrichtung besteht aus drei verschiebbaren Stangen, die mit Greifvorrichtun­ gen versehen sind und zwischen denen Sonden- und/oder Probenhalter übertragen werden können. Die Stangen befinden sich in evakuierbaren Kammern und werden durch außerhalb der Kammern angeordnete Magnete ver­ schoben. Durch Ventile können die einzelnen Kammern gegeneinander abgedichtet werden.

Auch aus der US 51 57 256 ist eine Auswechselvorrich­ tung für die Sonden und Proben bei einem Rastertun­ nelmikroskop bekannt. Es sind Magazine vorgesehen ei­ nerseits für die Aufnahme von auszuwechselnden bzw. ausgewechselten Probenhaltern und andererseits für die Aufnahme von auszuwechselnden bzw. ausgewechsel­ ten Sondenhaltern. Ein in Richtung seiner Längsachse verschiebbarer und drehbarer Arm bewirkt eine Über­ tragung sowohl der Probenhalter als auch der Sonden­ halter zwischen dem jeweiligen Magazin und der be­ triebsbereiten Stellung sowie auch in umgekehrter Richtung.

Die vorliegende Erfindung betrifft einen Sondenhalter und ein Sondenbefestigungsverfahren für ein Rastermi­ kroskop, und ihr liegt die Aufgabe zugrunde, eine ge­ naue koaxiale Ausrichtung einer Ersatzsonde gegenüber einem Abtastkopf sicherstellen und ein leichtes und schnelles Austauschen einer Sonde in dem Abtastkopf zu ermöglichen.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch ein Rastermikroskop mit den Merkmalen des Anspruchs 1. Vorteilhafte Weiterbildungen des erfindungsgemäßen Mikroskops ergeben sich aus den Unteransprüchen.

Eine Abtastkopf-Stützvorrichtung enthält eine statio­ när befestigte rohrförmige Manschette mit einem sich radial auswärts bauchenden konischen Ende. Eine Vor­ richtung ist über der rohrförmigen Manschette befe­ stigt und mit dem Abtastkopf verbunden, um den Ab­ tastkopf relativ zu einer sich im Abstand befindenden Sondenhaltevorrichtung in zwei Richtungen zu bewegen. Der Abtastkopf hat eine in der Mitte befindliche Spindel, die von diesem nach außen vorsteht. Die Spindel hat eine äußere Endfläche, welche komplemen­ tär zu dem konischen Ende der Manschette ist, um mit der Spindel innerhalb des konischen Endes der rohr­ förmigen Manschette in Eingriff zu treten und diese zu zentrieren.

Es ist eine Vorrichtung vorgesehen zum koaxialen und drehbaren Ausrichten der Sondenhaltevorrichtung mit dem Abtastkopf. Die Ausrichtvorrichtung umfaßt vor­ zugsweise wenigstens eine Führungsbohrung, die in einem Teil von dem Abtastkopf und der Sondenhaltevor­ richtung ausgebildet ist, und wenigstens eine Füh­ rungsstange, die an dem anderen Teil von dem Abtast­ kopf und der Sondenhaltevorrichtung befestigt ist und sich von diesem nach außen erstreckt. Die Führungs­ stange ist in gleitendem Eingriff mit der Führungs­ bohrung, wenn der Abtastkopf und die Sondenhaltevor­ richtung aufeinander zu bewegt werden, um den Abtast­ kopf mit der Sondenhaltevorrichtung koaxial auszu­ richten. Vorzugsweise sind mehrere in Umfangsrichtung im Abstand angeordnete Bohrungen und mehrere in Um­ fangsrichtung im Abstand angeordnete Führungsstangen vorgesehen.

Bei einem alternativen Ausführungsbeispiel enthalten die Führungsbohrung oder die Führungsbohrungen einen Endbereich mit vergrößertem Durchmesser und einen inneren Bereich mit kleinerem Durchmesser. Die daran angepaßte(n) Führungsstange(n) hat(haben) einen End­ bereich mit kleinerem Durchmesser und einen Bereich mit vergrößertem Durchmesser angrenzend an den Endbe­ reich, von denen jeder jeweils mit dem Inneren und dem Endbereich der angepaßten Führungsbohrung in Ein­ griff bringbar ist.

Weiterhin kann ein erster Satz von Führungsstangen vorgesehen sein für den Eingriff mit einem ersten Satz von Führungsbohrungen. Wenigstens eine und vor­ zugsweise mehrere zusätzliche Führungsstangen mit einer Länge, die größer ist als die des Satzes von ersten Führungsstangen, und einen Durchmesser, der unterschiedlich ist gegenüber dem der ersten Füh­ rungsstangen, sind mit entsprechend ausgebildeten zusätzlichen Bohrungen in Eingriff bringbar, bevor der erste Satz von Führungsstangen mit den ersten Führungsbohrungen in Eingriff tritt.

Die beiden zuletzt genannten Ausführungsbeispiele der Führungsstangen und Führungsbohrungen ergeben eine genauere Ausrichtung der Sondenhaltevorrichtung und des Abtastkopfes.

Vorzugsweise umfaßt die Sondenhaltevorrichtung einen Körper und eine an dem Körper befestigte Vorrichtung zum drehfesten Befestigen des Körpers in einem Schlitz mit offenem Ende, der in einer auf einem Un­ tersatz befestigten Probenbefestigungsklammer ausge­ bildet ist. Dies stellt eine wiederholbare, genaue, koaxiale und winkelmäßige Positionierung der Sonden­ haltevorrichtung relativ zum Abtastkopf sicher.

Die Sondenhaltevorrichtung umfaßt weiterhin einen Körper mit einem in diesem befestigten Sondenübertra­ gungsglied, das eine Sonde lösbar aufnimmt. Eine Vor­ richtung ist an dem Körper befestigt zum elastischen Befestigen oder Stützen des Sondenübertragungsgliedes auf dem Körper.

Es ist weiterhin eine Vorrichtung vorgesehen für die lösbare Verriegelung der Sonde in dem Sondenübertra­ gungsglied. Vorzugsweise umfaßt die Verriegelungsvor­ richtung einen Federdraht, der an einem Ende befe­ stigt ist und sich durch eine in der Sonde ausgebil­ dete Kerbe erstreckt. Der Federdraht ist zwischen einer ersten Position, in der die Sonde in dem Son­ denübertragungsglied verriegelt ist, und einer im Abstand hiervon befindlichen zweiten Position, in der er außer Eingriff mit der Kerbe in der Sonde ist, um eine lösbare Aufnahme der Sonde durch den Abtastkopf zu ermöglichen, bewegbar.

Die vorbeschriebene Ausrichtstruktur kann tauch auf einen Probenhalter angewendet werden, um genau und wiederholt den Pro­ benhalter in einer Einstellposition relativ zu dem Abtastkopf zu positionieren, um eine aufeinanderfol­ gende Messung auf der Probe zu ermöglichen, nachdem die Probe aus der Mikroskopkammer entfernt und wieder in diese eingesetzt ist.

Der Sondenhalter vereinfacht den Aus­ tausch einer Sonde in dem Abtastkopf eines Rastermi­ kroskops. Der Sondenhalter stellt ein außergewöhnli­ ches Mittel dar zum Entfernen einer abgenutzten oder beschädigten Sonde aus dem Abtastkopf und zum genauen Befestigen einer neuen Sonde in dem Abtastkopf. Der Sondenhalter selbst ist genau in eine Probenführungs- Stützklammer eingesetzt, die auf einer Basis inner­ halb der Mikroskopkammer in drehfester Weise befe­ stigt ist, um eine wiederholbare, genaue, koaxiale und drehbare Ausrichtung des Sondenhalters mit dem Sondenempfänger oder der Sondenbuchse in dem Abtast­ kopf sicherzustellen.

Weiterhin ist der Abtastkopf selbst mit einem außer­ gewöhnlichen Spindelarm versehen, welcher mit einer Rampe und einer Anschlagstruktur in Eingriff tritt, um sicherzustellen, daß der Abtastkopf in Drehrich­ tung in einer eingestellten Drehposition positioniert wird, wenn er von dem Sondenhalter getrennt wird. Die Spindel auf dem Abtastkopf ist mit einer Endfläche versehen, die komplementär zu einer konischen Ober­ fläche auf einer stationären Manschette in der Ab­ tastkopf-Stützstruktur gebildet ist, um den Abtast­ kopf relativ zu der Manschette und dem Sondenhalter axial zu zentrieren.

Die Verwendung von Führungsstangen, welche mit Füh­ rungsbohrungen in Eingriff treten, richtet schließ­ lich den Sondenhalter mit dem Abtastkopf aus, um eine genaue koaxiale Ausrichtung des Sondenempfängers oder der Sondenbuchse in dem Abtastkopf mit dem Sonden­ übertragungsglied in dem Sondenhalter sicherzustel­ len.

Diese Ausrichtschritte ermöglichen, daß eine Aus­ tauschsonde schnell, leicht und genau in einem Ab­ tastkopf befestigt wird ohne Schwierigkeiten oder Beschädigung der Sonde.

Die Erfindung wird im folgenden anhand von in den Figuren dargestellten Ausführungsbeispielen näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 eine teilweise geschnittene Seitenan­ sicht eines Rastermikroskops und eines Sondenhalters, die gemäß der vorlie­ genden Erfindung ausgebildet sind,

Fig. 2 eine vergrößerte perspektivische An­ sicht des Abtastkopfes des Rastermi­ kroskops nach Fig. 1,

Fig. 3 eine seitliche Querschnittsansicht des in Fig. 2 gezeigten Abtastkopfes,

Fig. 4 eine vergrößerte perspektivische An­ sicht des Sondenhalters nach Fig. 1,

Fig. 5 eine auseinandergezogene perspektivi­ sche Ansicht des Sondenhalters nach Fig. 4,

Fig. 6 eine Seitenansicht, welche den Ein­ griff des Abtastkopfes mit dem Sonden­ halter nach der vorliegenden Erfindung darstellt,

Fig. 7 eine seitliche Querschnittsansicht durch die Anordnung nach Fig. 6,

Fig. 8 eine Teilquerschnittsansicht eines alternativen Ausführungsbeispiels der Sondenhalter-Führungsstäbe in einer Führungsbohrung in dem Abtastkopf,

Fig. 9 eine Teilquerschnittsansicht eines anderen Ausführungsbeispiels der Son­ denhalter-Führungsstäbe und Führungs­ bohrungen in dem Abtastkopf, und

Fig. 10 eine perspektivische Ansicht eines Probenhalters, der die Führungsstangen nach der vorliegenden Erfindung ver­ wendet.

Es wird nun auf die Zeichnung Bezug genommen und ins­ besondere auf die Fig. 1, 2 und 3, in welchen ein Rastermikroskop 10 dargestellt ist, das nur beispiel­ haft zur Illustration dient und nachfolgend als in der Form eines Rastertunnelmikroskops beschrieben wird. Das Mikroskop 10 enthält einen Abtastkopf 12, welcher durch einen Ausrichtmechanismus 14 entlang der Z-Achse bewegbar relativ zu einer Probenstützflä­ che oder einem Untersatz 16 ausgerichtet ist.

Der Abtastkopf 12 enthält einen Körper 20 mit einer ebenen Basis 22 und einem hochstehenden peripheren Randflansch 24. Eine Spindel 26 ist einstückig mit der Basis 22 ausgebildet und erstreckt sich von der Mitte von dieser nach außen. Eine Längsbohrung 28 erstreckt sich durch die Spindel 26. Eine Querbohrung 30 erstreckt sich durch ein Ende der Spindel 26 und nimmt ein Kettenrad 32 darin auf. Das Kettenrad 32 hat entgegengesetzte Endarme 34 und 36, die von der Spindel 26 nach außen vorstehen. Eine Endkappe 38 mit einer äußeren konusförmigen Oberfläche 40 ist auf einem Ende der Spindel 26 befestigt. Die Bohrung 28 erstreckt sich durch die Endkappe 38, wie in Fig. 3 gezeigt ist.

Ein kegelförmiger Adapter 42 ist an der Basis 22 des Körpers 20 durch geeignete Befestigungsmittel, die sich durch in dem Adapter 42 und dem Körper 20 ausge­ bildete Bohrungen erstrecken, befestigt. Eine Dicht­ scheibe 44 ist zwischen die einander angepaßten Ober­ flächen des Adapters 42 und des Körpers 20 gesetzt. Mehrere in Umfangsrichtung im gegenseitigen Abstand angeordnete, am Außenumfang befindliche Bohrungen 46 erstrecken sich durch den Adapter 42 und stehen mit ausgerichteten Bohrungen 48 in dem Körper 20 in Ver­ bindung, wie in Fig. 3 gezeigt ist. Die Bohrungen 46 und 48, die beispielhaft dargestellt drei in Umfangs­ richtung in gegenseitigem Abstand angeordnete Bohrun­ gen 46 und 48 umfassen, nehmen jeweils eine rohrför­ mige piezoelektrische Elektrode 50 auf. Ein Adapter 52 ist an einem Ende der piezoelektrischen Elektrode 50 befestigt und nimmt fest eine Kugel 54 auf, welche die Oberfläche eines Probenhalters in herkömmlicher Weise während der Bewegung des Abtastkopfes über die Oberfläche einer Probe berührt.

Ein zusätzlicher Satz von Durchgangsbohrungen 56 ist ebenfalls im Adapter 42 ausgebildet. Nur beispielhaft sind in Fig. 2 drei Bohrungen 56 gezeigt, wobei jede Bohrung 56 zwischen ein Paar der Bohrungen 46 gesetzt ist. Der Zweck der Bohrungen 56 wird nachfolgend im einzelnen beschrieben.

Eine mittlere Bohrung 58 ist im Adapter 42 ausgebil­ det und koaxial mit der sich durch die Spindel 26 erstreckenden Bohrung 28 ausgerichtet. Eine piezo­ elektrische Elektrode 60 erstreckt sich durch die Bohrung 58 und ist fest an einem Ende in der Basis 22 des Körpers 20 angebracht, wie in Fig. 3 gezeigt ist. Ein isoliertes Abstandsstück 62 ist in einem Ende der piezoelektrischen Elektrode 60 befestigt und stützt eine elektrisch leitende Buchse 64. Die Buchse 64 hat ein radial nach außen gebauchtes konusförmiges Ende 66, wie in Fig. 3 gezeigt ist, welches so bemessen ist, daß es gut passend eine Sonde 68 aufnimmt mit einer Drahtspitze 70 darin, wie in Fig. 2 und detail­ lierter in Fig. 7 gezeigt ist.

Gemäß den Fig. 1 und 6 wird der Abtastkopf 12 in einer Achse gestützt und ist entlang dieser einstell­ bar, wie der Z-Achse in der vertikalen Richtung, wie nur beispielhaft in Fig. 1 gezeigt ist, mittels einer geeigneten Stütz- und Ausrichtstruktur. Ein bewegba­ res rohrförmiges Glied 74 erstreckt sich durch eine feste Stütze 76 und hat eine fest in einem Ende ange­ brachte Manschette 78, die sich von dem einen Ende nach außen erstreckt. Ein stationäres, mittleres rohrförmiges Glied 80 ist fest an der Stütze 76 ange­ bracht und erstreckt sich durch das rohrförmige Glied 74. Die Manschette 78, die detaillierter in Fig. 6 gezeigt ist, hat wenigstens eine und vorzugsweise ein Paar von einander diametral gegenüberliegenden Öff­ nungen 82. Die Spindelarme 34 und 36 erstrecken sich durch die gegenüberliegenden Öffnungen 82 und bewegen sich nach unten und entlang Rampenflächen 84, die entlang einer Kante jeder Öffnung 82 ausgebildet sind, zu einer unteren Kante der Öffnung 82, wenn sich die Manschette 78 von einem Sondenhalter 100 zurückzieht. Dieses positioniert den Abtastkopf 12 in einer besonderen Drehstellung. Wenn die Kugel 54 auf den Elektroden den Probenhalter berührt, bewegen sich weiterhin die Spindelarme 34 und 36 frei innerhalb der Öffnung 82, um Vibrationen von dem Abtastkopf 12 zu entkoppeln.

Gemäß der vorliegenden Erfindung enthält der Abtast­ kopf 12 auch eine Vorrichtung zum koaxialen Ausrich­ ten der Buchse 64 mit dem Sondenhalter 100. Eine der­ artige Ausrichtvorrichtung enthält eine konische Oberfläche 86 an einem Ende des rohrförmigen Gliedes 80, welche der konischen Oberfläche 40 auf der an der Spindel 26 befestigten Endkappe 38 angepaßt ist.

In der in Fig. 6 gezeigten Position während der an­ fänglichen Bewegung der Manschette 78 weg von der Probenstützfläche oder dem Untersatz 16 gleiten die Spindelarme 34 und 36 entlang der Rampenflächen 84 nach unten zu einer unteren Ecke der jeweiligen Öff­ nung 82. Dieses fixiert den Abtastkopf 12 in einer eingestellten Drehstellung. Da sich die Endkappe 38 der Spindel 26 dem stationären rohrförmigen Glied 80 nähert, tritt weiterhin die konische Oberfläche 40 auf der Endkappe 38 der Spindel 26 mit der konischen Endfläche 86 der rohrförmigen Stütze 76 in Eingriff, wodurch der Abtastkopf 12 mit Bezug auf die Längsach­ se der Manschette 78 ausgerichtet wird. Dies ergibt eine wiederholbare, hoch genaue Positionierung des Abtastkopfes 12 relativ zu dem Sondenhalter 100, der auf dem Untersatz 16 befestigt ist.

In Fig. 1 und insbesondere in den Fig. 4 und 5 ist ein Sonden- oder Spitzenhalter 100 dargestellt. Wie in den Fig. 1 und 5 gezeigt ist, ist der Sondenhal­ ter 100 gleitend in einer Führungsstützklammer 102 angeordnet, welche fest auf dem Untersatz 16 ange­ bracht ist. Die Führungsstützklammer 102 enthält bei­ spielhaft einen U-förmigen Schlitz 104 mit offenem Ende. Andere Befestigungsanordnungen sind auch mög­ lich.

Der Probenhalter 100 enthält einen Körper 106 vor­ zugsweise von kreisförmiger Gestalt mit einem Durch­ messer derart, daß er gut in den Schlitz 104 der Füh­ rungsstützklammer 102 paßt. Wenigstens eine ringför­ mige Nut 108 ist in der Seitenwand des Körpers 106 ausgebildet für den Eingriff mit einem entfernten Manipulator in herkömmlicher Weise, um den Sondenhal­ ter 106 in die Führungsstützklammer 102 einzusetzen oder aus dieser herauszunehmen.

Eine Basis 110 ist mittels geeigneter Befestigungs­ glieder 123 an der unteren Oberfläche des Körpers 106 befestigt. Die Basis 110 hat eine im allgemeinen ebe­ ne Form und ihre Breite ist so bemessen, daß sie gut in den Schlitz 104 in der Führungsstützklammer 102 paßt. Wie in den Fig. 4 und 5 gezeigt ist, ist ein Ende der Basis 110 abgerundet, um gut mit dem bogen­ förmigen Ende des Schlitzes 104 in der Führungsstütz­ klammer 102 in Eingriff zu treten, während die Seiten und das gegenüberliegende Ende 112 quadratisch sind. Dies verhindert eine Drehung der Basis 110 innerhalb des Schlitzes 104, so daß der Probenhalter 110 in einer wiederholbaren bestimmten Position innerhalb der Führungsstützklammer 102 genau befestigt werden kann, um die Führungsstangen in dem Sondenhalter 100 mit den Führungsbohrungen 56 im Abtastkopf 12 auszu­ richten, wie nachfolgend beschrieben wird.

Ein erster Schlitz 114 ist in der oberen Fläche des Körpers 106 ausgebildet. Der Schlitz 114 empfängt eine Verriegelungsvorrichtung, wie nachfolgend be­ schrieben wird. Zusätzlich sind drei in Umfangsrich­ tung im Abstand voneinander angeordnete Schlitze 116 in der oberen Oberfläche des Körpers 106 ausgebildet. Jeder Schlitz 116 empfängt eines von drei in Umfangs­ richtung im Abstand voneinander angeordneten Beinen 118 einer elastischen Feder 120. Die Feder 120 ist aus einem elastischen Material gebildet, um eine ela­ stische Bewegung zu liefern, wenn der Abtastkopf 12 mit der in der Feder 120 befestigten Sonde 68 in Ein­ griff tritt, wie nachfolgend beschrieben wird. Befe­ stigungsglieder 122 erstrecken sich durch jedes der Beine 118 und sind mit in dem Körper 106 innerhalb jedes der Schlitze 116 ausgebildeten Gewindebohrungen in Eingriff, um die Feder 120 sicher am Körper 106 zu befestigen.

Mehrere, beispielsweise drei Führungsstäbe oder -stangen 124 sind fest in in Umfangsrichtung im ge­ genseitigen Abstand angeordneten Bohrungen im Körper 106 angeordnet. Die Führungsstangen 124 erstrecken sich von der oberen Oberfläche des Körpers 106 nach außen und haben einen so bemessenen Durchmesser, daß sie in einen engen Eingriff mit den in dem Adapter 42 ausgebildeten Bohrungen 56 treten, um den Sondenhal­ ter 106 zu führen und mit dem Abtastkopf 12 auszu­ richten während der Aufnahme der Sonde 68 von dem Sondenhalter 106. Ein zusätzlicher Satz von Bohrungen 126 ist ebenfalls in dem Körper 106 ausgebildet und erstreckt sich durch diesen. Die Bohrungen 126 sind so bemessen, daß sie die Kugel 54 und das Ende jeder piezoelektrischen Elektrode 50 während des Austau­ sches der Sonde 68 zwischen dem Sondenhalter 100 und dem Abtastkopf 12 empfangen, wie in Fig. 7 gezeigt ist und nachfolgend beschrieben wird.

Die vorstehende Beschreibung der Führungsstangen 124 in dem Sondenhalter 100 der Führungsbohrungen 56 in dem Adapter 42 ist nur beispielhaft. Alternativ kön­ nen die Führungsstangen 124 in den Adapter 42 befe­ stigt und die Führungsbohrungen 56 in dem Körper 106 des Sondenhalters 100 ausgebildet sein.

Ein Sondenübertragungshalter 130 ist in einer in der Feder 120 ausgebildeten mittleren Öffnung befestigt, wie in den Fig. 4 und 5 und detaillierter in Fig. 7 gezeigt ist. Der Sondenübertragungshalter 130 hat einen oberen Bereich 132 mit vergrößertem Durchmes­ ser, welcher über der oberen Oberfläche der Feder 120 liegt. Ein gegenüberliegender Endbereich 134 mit kleinerem Durchmesser ist so bemessen, daß er durch die mittlere Öffnung in der Feder 120 paßt. Eine in Fig. 7 gezeigte Kerbe 136 ist zwischen dem oberen Endbereich 132 und dem gegenüberliegenden Endbereich 134 ausgebildet und erstreckt sich teilweise über den Durchmesser des Sondenübertragungshalters 130. Die Kerbe 136 liefert einen Durchgang für die Verriege­ lungsvorrichtung, welche nach einem bevorzugten Aus­ führungsbeispiel die Form eines elastischen Feder­ drahtes 140 hat. Der Federdraht 140 ist an einem Ende an einem der Befestigungsglieder 122 befestigt, die zum Befestigen der Feder 120 am Körper 106 dienen. Ein Zwischenbereich des Federdrahtes 140 erstreckt sich durch die Kerbe 136 zu einem entgegengesetzten Ende, welches durch den Schlitz 114 in dem Körper 106 hindurchgeht. Ein Arretierbolzen 142 ist in einer Bohrung im Körper 106 innerhalb des Schlitzes 114 befestigt.

Der Federdraht 140 geht durch die Kerbe 136 in dem Übertragungshalter 130 und auch durch eine ähnlich ausgebildete Kerbe 144, die in der Sonde 68 ausgebil­ det ist, hindurch, wie in Fig. 7 gezeigt ist. Der Federdraht 140 wird aus einer ersten Position inner­ halb der Kerben 136 und 144 bewegt, um die Sonde 68 verriegelt innerhalb des Sondenübertragungshalters 130 zu halten. Bei einer Bewegung des Federdrahtes 140 in eine zweite Position gelangt dieser aus der Kerbe 144 in der Sonde 68 heraus, wodurch die Sonde 68 und der Sondenübertragungshalter 130 außer Ein­ griff gebracht werden können.

Wie in den Fig. 5 und 7 gezeigt ist, hat die Sonde 68 eine im allgemeinen längliche zylindrische Form mit einer hohlen Bohrung, die sich durch diese hin­ durch erstreckt und so bemessen ist, daß sie eine Manschette 146 und den Draht 70 aufnimmt. Ein Zwi­ schenbereich der Sonde 68 ist mit einer sich radial nach außen erstreckenden konischen Oberfläche 48 aus­ gebildet, welche in Eingriff mit der konischen Ober­ fläche 66 in der Buchse 64 des Abtastkopfes 12 tritt, um eine genaue Ausrichtung der Sonde 68 mit der Buch­ se 64 sicherzustellen.

Wenn es erforderlich wird, eine abgenutzte oder be­ schädigte Spitze 70 in einer im Abtastkopf 12 befe­ stigten Sonde 68 zu ersetzen, wird der Abtastkopf 12 von dem Probenhalter getrennt. Während einer derarti­ gen Trennung gleiten, wie vorbeschrieben ist, die Spindelarme 34 und 36 entlang der Rampenflächen 86 in der Öffnung 82 der Manschette 78 zu einer unteren Kante von dieser, um eine bestimmte Drehstellung des Abtastkopfes relativ zu der Längsachse des Abtastkop­ fes 12 einzustellen. Bei einer weiteren Bewegung der Manschette 78 tritt die konische Oberfläche 40 auf der Endkappe 38 mit der angepaßten konischen Oberflä­ che 86 in der Manschette 76 in Eingriff, wodurch die Spindel 26 und der daran befestigte Abtastkopf 12 mit einer sich durch die Manschette 78 erstreckenden Längsachse koaxial zentriert werden. Diese koaxiale Ausrichtung und Drehstellung des Abtastkopfes 12 in Verbindung mit dem drehfest angeordneten Sondenhalter 100 stellt sicher, daß die Führungsstangen 124 mit den Führungsbohrungen 56 für einen Eingriff ausge­ richtet sind.

Als nächstes wird ein Sondenhalter 100, welcher keine Sonde 68 trägt, in die Klammer 102 eingesetzt. Durch die quadratisch ausgebildeten Seiten und die Endwand der Basis 110 ist der Sondenhalter 100 in der Stütz­ klammer 102 mit dem Abtastkopf 12 in Drehrichtung positioniert.

Als nächstes werden der Abtastkopf 12 und der Sonden­ halter 100 aufeinander zu bewegt, beispielsweise durch Annäherung des Abtastkopfes 12 zu dem stationä­ ren Sondenhalter 100 wie beim dargestellten Ausfüh­ rungsbeispiel nach der vorliegenden Erfindung. Die Führungsstangen 124 treten in gleitenden Eingriff mit den Bohrungen 56 im Abtastkopf 12, um die in dem Ab­ tastkopf 12 befestigte Sonde 68 genau mit der Bohrung in dem Sondenübertragungsglied 130 in dem Sondenhal­ ter 100 auszurichten. Der Abtastkopf 12 wird ausrei­ chend vorwärts bewegt, damit ein Ende der Sonde 68 in den Sondenübertragungshalter 130 gleitet. Die Elasti­ zität der Feder 120 stellt einen Eingriff der Sonde 68 in dem Sondenübertragungshalter 100 sicher, der ausreichend ist, um die Sonde 68 in dem Sondenüber­ tragungshalter 100 zu halten, nachdem der Abtastkopf 12 nachfolgend von dem Sondenhalter 100 getrennt wird.

Wenn der Abtastkopf 12 in vollem Eingriff mit Bezug auf den Sondenhalter 100 ist, wird das Verriegelungs­ glied oder der Federdraht 140 dann in die Verriege­ lungsposition bewegt, in welcher er mit der Kerbe 144 in der Sonde 68 in Eingriff ist, um die Sonde 68 si­ cher in dem Sondenübertragungshalter 130 zu verrie­ geln.

Der die abgenutzte oder beschädigte Sonde tragende Sondenhalter 100 wird dann aus der Mikroskopkammer entfernt und die Sonde 68 wird aus dem Sondenübertra­ gungshalter 130 entfernt. Eine neue Sonde 68 wird dann in dem Sondenübertragungshalter 130 auf dem Kör­ per 106 befestigt, indem der Federdraht 140 in die zweite Position bewegt wird, wodurch es möglich ist, daß die Sonde 68 in die mittlere Öffnung in dem Son­ denübertragungshalter 130 eingesetzt wird. Der Feder­ draht 140 wird dann zurück in die erste Position be­ wegt, in welcher er in Eingriff mit der Kerbe 144 in der Sonde 68 ist, um die Sonde 68 sicher im Körper 106 zu halten.

Der Sondenhalter 100 wird dann in der Führungsstütz­ klammer 102 befestigt, wie in den Fig. 1 und 5 ge­ zeigt ist, indem die Basis 110 in den Schlitz 104 in der Führungsstützklammer 102 gleitet, bis ein Ende der Basis 110 in sicherem Eingriff mit dem bogenför­ migen Ende des Schlitzes 104 ist.

Der Abtastkopf 12 wird dann in der vertikalen Kopf­ orientierung gemäß den Fig. 1, 6 und 7 abgesenkt, bis die Führungsstangen 124 in Eingriff mit den Boh­ rungen in dem Adapter 42 des Abtastkopfes 12 treten. Dies stellt eine koaxiale Ausrichtung des Sondenhal­ ters 68 mit der entsprechenden Sondenbuchse 64 in dem piezoelektrischen Element 62 im Körper 20 sicher.

Während einer derartigen relativen Bewegung erstreckt sich die Kugel 54 auf jeder piezoelektrischen Elek­ trode 50 frei in eine der Bohrungen 126 in dem Körper 106, um eine Versetzung des Abtastkopfes 12 relativ zu dem Körper 106 zu ermöglichen.

Während eines derartigen Eingriffs der Führungsstan­ gen 124 mit den Bohrungen 56 im Adapter 42 gleitet weiterhin das Ende der Sonde 68 durch die Öffnung in der Buchse 64, die an dem Ende der Manschette 60 des Adapters 42 befestigt ist, und tritt mit der Buchse 64 in einen Preßsitz, um die Sonde 68 und die darin befestigte Spitze 70 fest innerhalb der Buchse 64 zu halten. Die Elastizität der Feder 120 ermöglicht, daß der Abtastkopf 12 ausreichend abgesenkt werden kann, um sicher mit der Probe 68 in Eingriff zu treten.

Nachdem die Sonde 68 fest in der Buchse 64 im Körper 20 angeordnet ist, wird der entfernte Manipulator verwendet, um den Federdraht 140 in die zweite Posi­ tion zu bringen, wodurch der Federdraht 140 außer Eingriff mit der Kerbe 144 in der Sonde 68 gebracht wird. Der Abtastkopf 12 und der Sondenhalter 100 kön­ nen dann voneinander weg bewegt werden, beispielswei­ se durch Zurückziehen des Abtastkopfes 12 von dem stationären Sondenhalter 100 wie bei dem bevorzugten Ausführungsbeispiel nach der vorliegenden Erfindung. Da die Sonde 68 nun sicher in der Buchse 64 befestigt ist, bewirkt ein derartiges Außereingriffbringen, daß die Sonde 68 von dem Sondenübertragungshalter 130 entkoppelt und sicher in dem Abtastkopf 12 befestigt ist.

Fig. 8 stellt ein alternatives Ausführungsbeispiel der Führungsstangen 124 dar. Wie dort gezeigt ist, hat eine Führungsstange 124' einen kurzen Endbereich 150 mit reduziertem Durchmesser. Die entsprechende Bohrung 56 im Adapter 42 hat einen ersten Endbereich mit einem Durchmesser, der so bemessen ist, daß er sicher den vergrößerten Durchmesser des Hauptteils der Führungsstange 124' aufnimmt. Eine zweite Bohrung 152 mit kleinerem Durchmesser erstreckt sich von dem ersten Endbereich der Bohrung 56 und ist so bemessen, daß sie sicher das Ende 150 mit reduziertem Durchmes­ ser der Führungsstange 124' aufnimmt. Diese Anordnung liefert eine anfängliche lose Ausrichtung zwischen der Führungsstange 124' und der Führungsbohrung 56 in dem Adapter 42, wenn der kleine Durchmesser der Füh­ rungsstange 124' zuerst mit dem ersten Ende der Boh­ rung 56 in Eingriff tritt, und eine genauere Ausrich­ tung durch den nachfolgenden Eingriff der kleineren Durchmesser des Endbereichs 150 der Führungsstange 124' und des zweiten Endbereichs 152 der Bohrung 56.

In Fig. 9 ist ein anderes Ausführungsbeispiel der Führungsstange und der Führungsbohrung dargestellt. Bei diesem Ausführungsbeispiel tritt die Führungs­ stange 124 mit der Führungsbohrung 56 im Adapter 42 wie vorbeschrieben in Eingriff. Jedoch sind eine zu­ sätzliche Führungsstange oder Führungsstangen 154 in Umfangsrichtung zwischen die Führungsstangen 124 auf dem Sondenhalter 100 gesetzt, welche einen Durchmes­ ser aufweisen, der gegenüber dem Durchmesser der Füh­ rungsstangen 124 unterschiedlich ist. Nur beispiel­ haft haben die Führungsstange oder die Führungsstan­ gen 154 einen größeren Durchmesser als die Führungs­ stangen 124. Weiterhin haben die Führungsstangen 154 eine größere Länge als die Führungsstasngen 124, um mit einer entsprechend bemessenen Bohrung 156 in dem Adapter 42 in Eingriff zu treten, bevor die Führungs­ stangen 124 in Eingriff mit den angepaßten Führungs­ bohrungen 56 treten. Diese Zweistufen-Ausrichtung liefert eine anfängliche Grobausrichtung der Füh­ rungsstangen 154 mit den Führungsbohrungen 156 und dann einen genaueren Eingriff der genauer angepaßten Führungsstangen 124 mit kleinerem Durchmesser und der entsprechenden Führungsbohrungen 56.

In Fig. 10 ist die Verwendung der vorbeschriebenen Führungsstangen 124 und der Basis 110 mit einer Pro­ benstütze 160 beschrieben. Die Probenstütze 160 hat einen im allgemeinen zylindrisch geformten Körper 162 mit einer in der Mitte angeordneten Stütze 164 zum Befestigen einer geeigneten Probe 166 für die Abta­ stung durch den Abtastkopf 12. Eine periphere Nut 108 ist in der Seitenwand des Körpers 162 ausgebildet für den Eingriff mit einem entfernten Manipulator in her­ kömmlicher Weise.

Die Basis 110 ist an einer unteren Oberfläche des Körpers 162 durch nicht gezeigte Befestigungsglieder befestigt, welche sich durch in dem Körper 162 ausge­ bildete Bohrungen 163 erstrecken. Wie zuvor beschrie­ ben ist, hat die Basis 110 quadratisch angeordnete Seitenwände und eine Endwand 112, um eine Drehung des Probenhalters 160 zu verhindern, wenn dieser in die Stützklammer 102 eingesetzt ist.

Während die Führungsstangen 124 in derselben Weise wie vorstehend beschrieben in Eingriff mit den Boh­ rungen 56 im Abtastkopf 12 treten können, kann eine entgegengesetzte Befestigungsanordnung, bei der die Bohrungen 56 in dem Körper 162 des Probenhalters 160 und die Führungsstangen 124 in dem Adapter 42 ausge­ bildet sind, ebenfalls verwendet werden.

Die Verwendung der drehfesten Basis 110 und der Aus­ richtungs-Führungsstangen 124 und der Führungsbohrun­ gen 56 auf dem Probenhalter 160 ergibt eine genaue wiederholbare Positionierung der auf dem Probenhalter 160 befestigten Probe 166 mit Bezug auf die Sonde 68 in dem Abtastkopf 12. Diese Ausrichtung wird durch das Vorsehen der Spindelarme 34 und 36 genauer ge­ macht, welche mit der Kante des Fensters 82 in der Manschette 78 in Eingriff treten, sowie das Vorsehen der einander angepaßten konischen Oberflächen 40 und 86, wie vorbeschrieben ist, welche den Abtastkopf 12 in eine eingestellte Drehstellung drehen und den Ab­ tastkopf 12 koaxial mit der Längsachse der Manschette 76 und mit der Probe ausrichten. Dies stellt eine sichere Ausrichtung der Führungsstangen 124 und der Führungsbohrungen 56 sicher, wenn der Abtastkopf 12 und der Probenhalter 160 relativ aufeinander zu be­ wegt werden.

Zusammengefaßt gesagt, schafft die vorliegende Erfin­ dung einen einzigartigen Sondenhalter, welcher den Austausch von Sonden in einem Rastermikroskop verein­ facht. Die vorliegende Ausbildung des Abtastkopfes und des Sondenhalters ergibt drei deutliche Ausricht­ stufen oder Strukturen, um eine wiederholbare, ge­ naue, koaxiale Ausrichtung der Sonde in dem Sonden­ halter mit dem jeweiligen Sondenempfänger bzw. der Sondenbuchse in dem Abtastkopf sicherzustellen. Zu­ erst wird der Sondenhalter genau in einer Führungs­ stützklammer befestigt, um die darin befestigte Sonde mit dem Sondenempfänger in dem Abtastkopf koaxial und drehfest auszurichten. Zweitens stellen die Rampen- und Spindelanordnung in der Abtastkopf-Stützmanschet­ te und dem Abtastkopf sowie die angepaßten, komple­ mentär geformten Oberflächen der Abtastkopf-Spindel und der stationären Stützmanschette eine wiederhol­ bare feste Drehposition und eine koaxiale Zentrierung des Abtastkopfes relativ zur Manschette sicher. Diese Ausrichtschritte ermöglichen einen leichten und schnellen Austausch einer Sonde in einem Abtastkopf. Drittens werden die Führungsstangen mit entsprechen­ den Führungsbohrungen in Eingriff gebracht, um wei­ terhin eine genaue koaxiale Ausrichtung der Sonde mit dem Sondenempfänger im Abtastkopf während der relati­ ven Bewegung des Abtastkopfes und des Sondenhalters aufeinander zu sicherzustellen.

Die drehfeste Basis und die miteinander in Eingriff bringbaren Führungsstangen und Führungsbohrungen, die vorstehend beschrieben wurden, in Verbindung mit dem Sondenhalter können auch auf einen Probenhalter ange­ wendet werden, um eine wiederholbare genaue Positio­ nierung des Probenhalters relativ zu dem Abtastkopf sicherzustellen, um dieselbe genaue Sondenposition bei aufeinanderfolgenden Messungen an derselben Probe zu erhalten, nachdem die Probe aus dem Mikroskop ent­ fernt und wieder in dieses eingesetzt wurde.

Claims (23)

1. Rastermikroskop (10) mit einem Abtastkopf (12), einem Untersatz (16) und einer stationären Ab­ tastkopf-Stützvorrichtung zum Befestigen des Ab­ tastkopfes (12) für eine Bewegung zum Untersatz (16) hin und von diesem weg, dadurch gekennzeichnet,
daß die Abtastkopf-Stützvorrichtung aufweist: eine stationär befestigte rohrförmige Manschette (78) mit einem offenen, konisch geformten Ende, eine über der rohrförmigen Manschette (78) ange­ ordnete und mit dem Abtastkopf (12) verbundene Vorrichtung zum Bewegen des Abtastkopfes (12) relativ zu dem Untersatz (16) in zwei Richtun­ gen,
wobei der Abtastkopf (12) eine zentral angeord­ nete Spindel (26) hat, die von diesem nach außen vorsteht, und die Spindel (26) eine äußere End­ fläche (40) hat, die komplementär zu dem koni­ schen Ende (86) der rohrförmigen Manschette (78) geformt ist, um mit der Spindel (26) und dem Ab­ tastkopf (12) innerhalb des konischen Endes (86) der rohrförmigen Manschette (78) in Eingriff zu treten und diese koaxial zu zentrieren.

2. Mikroskop nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine Sondenhaltevorrichtung (100), welche auf dem Untersatz (16) befestigt ist zum lösbaren Halten einer Sonde (68).

3. Mikroskop nach Anspruch 2, gekennzeichnet durch eine Sondenhalte-Ausrichtvorrichtung zum koaxia­ len und drehbaren Ausrichten der Sondenhaltevor­ richtung (100) mit dem Abtastkopf (12).

4. Mikroskop nach Anspruch 3, dadurch gekennzeich­ net, daß die Ausrichtvorrichtung aufweist:
wenigstens eine Bohrung (56), die in dem einen Teil von dem Abtastkopf (12) und der Sondenhal­ tevorrichtung (100) ausgebildet ist,
und wenigstens eine Führungsstange (124), die in dem anderen Teil von dem Abtastkopf (12) und der Sondenhaltevorrichtung (100) befestigt ist und sich von diesem weg erstreckt,
wobei die Führungsstange (124) gleitend mit der Bohrung (56) in Eingriff ist, wenn der Ab­ tastkopf (12) und die Probenhaltevorrichtung (100) zueinander bewegt werden.

5. Mikroskop nach Anspruch 4, dadurch gekennzeich­ net, daß die wenigstens eine Bohrung (56) ein erstes Ende (152) mit kleinerem Durchmesser und einen zweiten Abschnitt mit größerem Durchmesser angrenzend an das erste Ende (152) enthält, und die wenigstens eine Führungsstange (124') einen ersten und einen zweiten Endabschnitt aufweist, wobei der erste Endabschnitt (150) einen Durch­ messer, der mit dem ersten Ende (152) mit klei­ nerem Durchmesser der Bohrung (56) in Eingriff bringbar ist, und einen zweiten Endabschnitt mit größerem Durchmesser angrenzend an den ersten Endabschnitt (150) hat, der mit dem zweiten Ab­ schnitt mit größerem Durchmesser der Bohrung (56) in Eingriff bringbar ist.

6. Mikroskop nach Anspruch 4, gekennzeichnet durch wenigstens eine im Abstand von der wenigstens einen Bohrung (56) angeordnete zusätzliche Boh­ rung (156), welche einen gegenüber dem Durchmes­ ser der wenigstens einen Bohrung (56) unter­ schiedlichen Durchmesser hat, und
wenigstens eine von der wenigstens einen Füh­ rungsstange (124) im Abstand angeordnete zusätz­ liche Führungsstange (154), welche eine gegen­ über dem Durchmesser der wenigstens einen Füh­ rungsstange (124) unterschiedlichen Durchmesser
und eine Länge, die größer als die Länge der we­ nigstens einen Führungsstange (124) ist, hat, und welche mit der zusätzlichen Bohrung (156) in Eingriff bringbar ist.

7. Mikroskop nach einem der Ansprüche 2 bis 6, da­ durch gekennzeichnet, daß die Sondenhaltevor­ richtung (100) aufweist:
einen Körper (106), und
eine auf dem Körper (106) befestigte Vorrichtung für eine drehfeste Befestigung des Körpers (106) in einer auf dem Untersatz (16) befestigten Füh­ rungsstützklammer (102).

8. Mikroskop nach Anspruch 7, dadurch gekennzeich­ net, daß die Vorrichtung zum drehfesten Befesti­ gungen aufweist: die Führungsstützklammer (102) mit einem am Ende offenen, U-förmigen Schlitz (104), und eine am Körper (106) befestigte Basis (110), die eine eine Drehung der Basis (110) in dem Schlitz (104) verhindernde Form hat.

9. Mikroskop nach einem der Ansprüche 2 bis 8, da­ durch gekennzeichnet, daß die Sondenhaltevor­ richtung (100) aufweist: einen Körper (106), und ein auf dem Körper (106) befestigtes Sondenüber­ tragungsglied (130), das lösbar eine Sonde (68) empfängt.

10. Mikroskop nach Anspruch 9, gekennzeichnet durch ein elastisches Glied (120),
eine Vorrichtung zum Befestigen des elastischen Gliedes (120) an dem Körper (106), und
eine in der Mitte im elastischen Glied (120) ausgebildete Öffnung zum Empfang des Sondenüber­ tragungsgliedes (130).

11. Mikroskop nach Anspruch 9 oder 10, gekennzeich­ net durch eine Vorrichtung zum lösbaren Verrie­ geln der Sonde (68) in dem Sondenübertragungs­ glied (130).

12. Mikroskop nach Anspruch 11, dadurch gekennzeich­ net, daß die Verriegelungsvorrichtung aufweist: ein an einem Ende am Körper (106) befestigtes Verriegelungsglied (140), das sich zu einem be­ wegbaren zweiten Ende erstreckt, das sich auf der entgegengesetzten Seite des Körpers (106) befindet, ausgerichtete Kerben (136, 144), die in dem Son­ denübertragungsglied (130) und der Sonde (68) ausgebildet sind und mit dem Verriegelungsglied (140) in Eingriff sind, wenn sich das Verriege­ lungsglied (140) in einer Verriegelungsposition befindet, um die Sonde (68) in dem Sondenüber­ tragungsglied (130) lösbar zu verriegeln.

13. Mikroskop nach einem der Ansprüche 1 bis 12, ge­ kennzeichnet durch wenigstens einen auf der Spindel (26) ausgebildeten, sich quer erstrec­ kenden Arm (34, 36), eine auf der Vorrichtung zum Bewegen des Abtastkopfes (12) befestigte Manschette (68), wenigstens eine in der Man­ schette (78) ausgebildete Öffnung (82), wobei die Öffnung (82) umgebende Kanten der Manschette (78) eine Rampenfläche (84) und eine angrenzende Anschlagfläche haben und der Arm (34, 36) auf der Spindel (26) entlang der Rampenfläche (84) gleitbar ist in einen Eingriff mit der Anschlag­ fläche, um den Abtastkopf (12) in eine Ein­ stelldrehposition zu drehen.

14. Mikroskop nach einem der Ansprüche 1 bis 13, ge­ kennzeichnet durch einen eine Probe (166) zum Abtasten durch den Abtastkopf (12) stützenden Probenhalter (160), und eine auf dem Probenhalter (160) befestigte Vor­ richtung zum drehfesten Befestigen des Proben­ halters (160) in einer auf dem Untersatz (16) befestigten Führungsstützklammer (102).

15. Mikroskop nach Anspruch 14, dadurch gekennzeich­ net, daß die Vorrichtung zum drehfesten Befesti­ gen aufweist:
die Führungsstützklammer (102) mit einem U- förmigen Schlitz (104) mit offenem Ende, und
eine am Probenhalter (160) befestigte Basis (110), die eine die Drehung der Basis (110) in dem Schlitz (104) verhindernde Form hat.

16. Mikroskop nach Anspruch 14 oder 15, gekennzeich­ net durch wenigstens eine Bohrung (56), die in dem einen Teil von dem Abtastkopf (12) und dem Probenhalter (160) ausgebildet ist, und
wenigstens eine Führungsstange (124), die in dem anderen Teil von dem Abtastkopf (12) und dem Probenhalter (160) befestigt ist und sich von diesem weg erstreckt,
wobei die Führungsstange (124) gleitend mit der Bohrung (56) in Eingriff ist, wenn der Ab­ tastkopf (12) und der Probenhalter (160) zuein­ ander bewegt werden.

17. Mikroskop nach einem der Ansprüche 1 bis 13, ge­ kennzeichnet durch
eine auf dem Untersatz (16) befestigte Proben­ haltevorrichtung (160) zum Stützen einer Probe (166) für die Abtastung durch den Abtastkopf (12), und
eine Probenhalte-Ausrichtvorrichtung zum koaxia­ len und drehbaren Ausrichten der Probenhaltevor­ richtung (160) mit dem Abtastkopf (12), welche aufweist:
eine Vorrichtung zum drehfesten Befestigen der Probenhaltevorrichtung (160) auf dem Untersatz (16),
wenigstens eine in dem einen Teil von dem Ab­ tastkopf (16) und der Probenhaltevorrichtung (160) ausgebildete Bohrung (56), und
wenigstens in dem anderen Teil von dem Ab­ tastkopf (12) und der Probenhaltevorrichtung (160) befestigte und Sich von diesem weg er­ streckende Führungsstange (124),
wobei die Führungsstange (124) gleitend in Ein­ griff mit der Bohrung (56) tritt, wenn der Ab­ tastkopf (12) und die Probenhaltevorrichtung (160) zueinander bewegt werden.

18. Mikroskop nach einem der Ansprüche 1 bis 17, ge­ kennzeichnet durch wenigstens einen auf der Spindel (26) ausgebildeten, sich quer erstrec­ kenden Arm (34, 36), wenigstens eine in der Man­ schette (78) ausgebildete Öffnung (82), wobei die Öffnung (82) umgebende Kanten der Manschette (78) eine Rampenfläche (84) und eine angrenzende Anschlagfläche haben und der Arm (34, 36) auf der Spindel (26) entlang der Rampenfläche (84) gleitbar ist in einen Eingriff mit der Anschlag­ fläche, um den Abtastkopf (12) in eine Ein­ stelldrehposition zu drehen.

19. Mikroskop nach Anspruch 17, dadurch gekennzeich­ net, daß die drehfeste Befestigungsvorrichtung aufweist: eine auf dem Untersatz (16) befestigte Führungs­ stützklammer (102) mit einem U-förmigen Schlitz (104) mit offenem Ende, und eine an der Probenhaltevorrichtung (160) befe­ stigte Basis (110), die eine ihre Drehung in dem Schlitz (104) verhindernde Form hat.

20. Mikroskop nach Anspruch 4, dadurch gekennzeich­ net, daß die wenigstens eine Führungsstange (124) auf dem Abtastkopf (12) befestigt ist und die wenigstens eine Bohrung (56) in der Sonden­ haltevorrichtung (100) ausgebildet ist.

21. Mikroskop nach Anspruch 16, gekennzeichnet durch mehrere in Umfangsrichtung in gegenseitigem Ab­ stand angeordnete Bohrungen (56), und mehrere in Umfangsrichtung in gegenseitigem Ab­ stand angeordnete Führungsstangen (124), von de­ nen jede mit einer der Bohrungen (56) in Ein­ griff bringbar ist.

22. Mikroskop nach Anspruch 16 oder 21, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die wenigstens eine Bohrung (56) ein erstes Ende (152) mit kleinerem Durch­ messer und einen zweiten Abschnitt mit größerem Durchmesser angrenzend an das erste Ende (152) enthält, und die wenigstens eine Führungsstange (124') einen ersten und einen zweiten Endab­ schnitt aufweist, wobei der erste Endabschnitt (150) einen Durchmesser, der mit dem ersten Ende (152) mit kleinerem Durchmesser der Bohrung (56) in Eingriff bringbar ist, und einen zweiten En­ dabschnitt mit größerem Durchmesser angrenzend an den ersten Endabschnitt (150) hat, der mit dem zweiten Abschnitt mit größerem Durchmesser der Bohrung (56) in Eingriff bringbar ist.

23. Mikroskop nach Anspruch 16 oder 21, gekennzeich­ net durch wenigstens eine im Abstand von der we­ nigstens einen Bohrung (56) angeordnete zusätz­ liche Bohrung (156), welche eine gegenüber dem Durchmesser der wenigstens einen Bohrung (56) unterschiedlichen Durchmesser hat, und wenigstens eine von der wenigstens einen Füh­ rungsstange (124) im Abstand angeordnete zusätz­ liche Führungsstange (154), welche eine gegen­ über dem Durchmesser der wenigstens einen Füh­ rungsstange (124) unterschiedlichen Durchmesser und eine Länge, die größer als die Länge der we­ nigstens einen Führungsstange (124) ist, hat, und welche mit der zusätzlichen Bohrung (156) in Eingriff bringbar ist.