DE2015176A1

DE2015176A1 - Hochvakuumröhre mit Teilchenstrahl, insbesondere Elektronenmikroskop

Info

Publication number: DE2015176A1
Application number: DE19702015176
Authority: DE
Inventors: George William Great Chesterford; Williams John Lewis Ashdon; Saffron Waiden Essex Großbritannien Browning
Original assignee: Associated Electrical Industries Ltd
Current assignee: Associated Electrical Industries Ltd
Priority date: 1969-04-02
Filing date: 1970-03-28
Publication date: 1970-10-22
Also published as: FR2042810A5; GB1237019A; US3638015A; NL7004663A

Description

6 Frankfurt a. M. 1 .
Paxi^r-raite IS -.

6231-Associated Electrical Industries Limited, Iiondon/England

Hochvakuumröhre, mit' Teilchenstrahl, insbesondere Elektronenmikroskop.

Die Erfindung betrifft eine Hochvakuumröhre mit einem . Strahl geladener Teilchen und bezieht sich insbesondere auf ein Elektronenmikroskop. .

Bei derartigen Röhren ist es nicht ohne weiteres möglich, Einstellungen im Innern der Rohre vorzunehmen, ohne das Hochvakuum zu stören. Dies würde aber dazu führen, daß es notwendig ist, jedesmal nach einer Verstellung die Röhre neu zu evakuieren. ■

Bei derartigen Röhren ist es manchmal notwendig , die Größe einer Blendenöffnung zu verändern und die Blendenöffnung auch gegenüber der Strahlachse auszurichten.

Der Erfindung liegt die. Aufgabe zugrunde , eine Einrichtung zu schaffen, mit der derartige Einstellungen oder Verstellungen ohne Störung des Vakuum ausgeführt werden können.

Die Erfindung geht von einer Hoohvakuumröhre mit einer gelochten Platte aus, die eine Anzahl von Blendenöffnungen verschiedener Größe aufweist und so verstellbar¹ ist, daß jeweils eine dieser Blendenöffnungen in die Bahn des Strahls gebracht werden kann.

Gemäß der Erfindung ist ein von außen verstellbares VErstellorgan vorgesehen, mit dem die Platte in Richtung einer ersten Querachse so bewegt werden kann, daß die gewünschte Blendenöffnung in die Bahn des Strahles ge langt} ferner ist ein inneres Verstellglied vorgesehen,

welches durch das äußere Ve-rstellorgan hindurchgeht und die gelochte Platte um eine Achse schwenken kann, die am Ende des Verstellorgans angebracht ist, um die ausgewählte Blendenöffnung in einer zur ersten Verstellbewegung senkrechten Richtung justieren zu können, wobei eine Relativbewegung zwischen den Teilen und der Röhrenwand durch luftdichte Verschlüsse hindurch möglich ist.

Erfindungsgemäß können die Verstellorgane von außen ferngesteuert werden und bei einem bevorzugten Ausführungs beispiel wird das äußere Verstellorgan über ein Malteserkreuzgetriebe verstellt, während das innere Verstellglied durch eine Kurvenführung bewegbar ist, die auf das Ende des inneren Verstellgliedes einwirkt, um es in Längsrichtung des äußeren Verstellorgans unabhängig von diesem zu bewegen.

Die Erfindung wird nun in Zusammenhang mit Ausführungsbei -r spielen beschrieben, die in den Zeichnungen dargestellt sind.

Pig. 1 zeigt eine Draufsicht auf die Vorrichtung gemäß der Erfindung , und

Pig. 2 ist eine Seitenansicht der Vorrichtung.

Die Verstellvorrichtung enthält eine Platte 1 mit Öffnungen 2,3 und 4, die in die Bahn eines Elektronenstrahls oder, eines Strahls aus anderen geladenen Teilchen gebracht we säen kann, wobei die öffnungen verschiedene Größen aufweisen.

Die PlatteIjst am Ende eines rohrförmigen Verstellorgans gehaltert, das durch die Wandung ö.-^der Röhre hindurchgeht, wobei angenommen ist, daß der Raum auf der rechten Seite der Wandung 6 evakuiert ist.

Das rohrförmige Verstellorgan 5 ist in Längsrichtung verschiebbar in der Wandung 6 angeordnet, so daß eine der öffnungen 2, 3 oder 4 ' in die Bahn des Strahls gebracht werden kann, wo-

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"bei der vakuumdichte Verschluß zwischen dem Organ 5 und der Wandung 6 durch einen Dichtungsring 7 bewirkt wird, der eine Relativbewegung zwischen den Teilen 5 und 6 ermöglicht, ohne die vakuumdichte Abdichtung.zu stören.

Die Längsbewegung des rohrförmigen Verstellorgans 5 und der Platte 1 wird im folgenden als Bewegung in Richtung der X-Achse bezeichnet.

Um die gelochte Platte 1 auch in Richtung einer Y-Achse verstellen zu können, ist sie auf dem Verstellorgan 5 mit Hilfe eines Gelenkstiftes 8 schwenkbar befestigt, so daß sie um diese Achse des Stiftes geschwenkt werden kann. Bei der in der Zeichnung dargestellten Ausführung ist das schwenkbare Ende der gelochten Platte 1 in einem längsschlitz geführt, der am Ende des Verstellorgans 5 angeordnet ist, so daß die gelochte Platte an einer vertikalen Bewegung durch die Wandungen 5a des Schlitzes verhindert wird und durch den Gelenkstift 8 fixiert ist. Die"Schwenkbewegung der gelochten Platte wird durch einfiNase 9 gesteuert, die am Ende eines Stabes 10 angebracht ist und in dem Verstellorgan 5 in. Längsrichtung verschiebbar ist. Die Hase liegt gegen eine Fläche 11 der gelochten Platte 1 an, und man kann aus Fig. 1 erkennen, daß die Nase 9 an einer Stelle der Fläche 11 aufliegt, die dem Auflagepunkt eines Anschlages 12 auf der Fläche 11 gegenüberliegt, wobei der Anschlag 12 unter Federwirkung das Bestreben hat, die Platte l um das Gelenk 8 in der entgegengesetzten Richtung zu schwenken, wie die Hase 9 · -

Der Anschlag 12 ist mit einem Ring 13 versehen und eine Feder 14 ist zwischen dem Ring 13/und einer Unterlagscheibe eingespannt, die gegen einen Vorsprung 15 anliegt, so daß die Feder den Anschlag 12 gegen die Fläche der gelochten Platte drückt.

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Die Nase 4 befindet sich am Ende des Stabes 10 und dieser ist durch das rohrförmige Verstellorgan 5 und die Wandung 6 nach uäßen geführt, wobei die Abdichtung zwischen dem Stab 10 und dem Verstellorgan 5 durch einen Dichtungsring 16 bewirkt wird.. Sowohl das Verstellorgan 5, als auch der Stab 10 sind in Längsrichtung innerhalb der ¥_andung 6 bewegbar, und zwar das Verstellorgan, um die X-Komponente der Bewegung der gelochten Platte hervorzurufen und der Stab 10, um die Y-Komponente der Bewegung zu bewirken.

Die Bewegung der Platte 1 in X-Richtung erfolgt schrittweise durch einen Motor 17 (Pig· 1), der eine Achse (Pig.2) antreibt. Diese ':■-:wirkt über ein Maltesergetriebe auf eine Welle 21,'die schrittweise bewegt wird, wobei das Maltesergetriebe die Teile 19a und 19b auf der Spindel 18, einen Stift 19c auf dem Teil 19a'und ein Malteserrad 20 auf der Welle 21 enthält. Die Welle 21 trägt ein Zahnrad 22, das mit einem Zahnrad 23 in Eingriff steht, welches auf einer Welle 24 montiert ist. Die Welle 24 trägt ihrerseits ein-Zahnrad 25, das mit einer Zahnstange 26 in Eingriff steht , die mit dem rohrförmigen Verstellorgan 5 fest verbunden ist.

Die Y-Komponente der Bewegung wird durch einen Motor 27 '. hervorgerufen, der auf einen Schlitten 35 angeordnet ist. Der Schlitten ist mit dem Verstellorgan 5 verbunden, so daß er mit diesem zusammen bewegbar ist. De rMotor 27 treibt eine Welle 28 mit einer Kurvenscheibe 29 an, die gegen das Ende 30 der Stange 10 anliegt. Die Bewegung des Stabes 10 ist nur sehr klein, aber sie wird daduroh vergrößert, daß die Platte 1 um das Gelenk θ sohwenkbar

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ist, so daß sich eine vergrößerte Bewegung der Platte 1 ergibt.

Außer den genannten Einstellbewegungen ist es auch noch möglich und liegt im Sinne der Erfindung, eine Feineinstellung der Bewegung in X-Riehtung zu bewirken/Dies erfolgt durch einen Motor 31, der eine Welle 32 antreibt. Auf dieser Welle befindet sich-ein Exzenter 33, der im Innern der Wandung 34 des Trägers 36 des Maltesergetriebes angeordnet ist und bewirkt, daß dieser Träger gegen die Wirkung einer Peder 37 um die Welle 21 geschwenkt wird, so daß eine feine Einstellbewegung des Verstellorganes 5 und daher der gelochten Platte 1 ermöglicht wird.

Es sei bewerkt, daß die beschriebene Vorrichtung es gemäß der Erfindung ermöglicht,'die genannten Verstellbewegungen der gelochten Platte unabhängig voneinander auszuführen , und zwar von der Außenseite des Vakuumgefäßes her ohne das Vakuum zu stören und daß dabei nur eine einzige Öffnung erforderlich ist, durch die das rohrförmige Verstellorgan hindurchgeht, und die mit Hilfe des Dichtungsringes 7 in einfacher Weise ausreichend abgedichtet werden kann, während die Stange 10 im Innern des rohrförmigen Verstellorganes durch einen Dichtungsring 16 abgedichtet ist.

Während bei dem beschriebenen Ausführungsbeispiel das innere Verstellglied 10 in ^Längsriohtung bewegt wird , kann es auch gemäß der Erfindung drehbar ausgebildet sein und durch eine Kurvenführung auf die gelochte Platte einwirken.

Auoh das äußere Ve^rstellorgan könnte drehbar ausgeführt werden«

Die beschriebene Vorrichtung- kann auoh dazu verwendet werden, um die eine oder andere Probe einer Anzahl von Proben in einem Elektronenmikroskop der Untersuohüngsstelle zuzuführen und um die gewünschte Probe gegenüber dem-Elektronenstrahl des Mikroskops genau zu positionieren. Zu diaeea ,Zwepk; lat. c(:s>nioht notwendig, die Öffnungen 2, 3 und

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verschieden groß, zu machen , sondern es genügt , in jeder dieser öffnungen eine Probe anzuordnen.

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Claims

pat e-.n t ans ρ r ü c he

( l.y Hochvakuümröhre mit Teilchenstrahl, insbesondere Elektronenmikroskop, mit einer gelochten Platte, die eine Anzahl von Öffnungen aufweist und so verstellbar ist, daß jeweils eine der Öffnungen in die B_atin des Strahls gebracht werden kann, dadurch gekennzeichnet , daß die gelochte Platte (1) am. Ende eines von außen durch eineuluftdicht verschlossene Öffnung der Röhrenhülle (6) hindurchgehenden Verstellorgans (5) angeordnet ist, mit dem die Platte quer zur Bahn des Strahles einstellbar ist, und das ein inneres Verstellglied (10) enthält, d.as durch den luftdichten Verschluß des äußeren Verstellorgans (5) hindurchgeht und eine Schwenkung der um eine Achse '(8) gelenkig "bewegbaren Platte (1) ermöglicht.
2. Hochvakuumröhre nach.Anspruch !,dadurch gekennzeichnet , daß das äußere Ver stellorgan (5) als ein in Längsrichtung bewegbarer zylindri- ■ scher Bauteil ausgebildet ist, der in der Abdichtung (7) der. Röhrenwandung verschiebbar ist , und daß das innere Verstellglied (10) als ein in Längsrichtung bewegbarer Stab ausgebildet ist, der gegen die gelochte Platte (1) anliegt und die Platte um ihre Achse (8) schwenkt, so " ■ daß die jeweils ausgewählte Blendenöffnung senkrecht zu der ersten Einstellbewegung justiert werden kann.

5* Hoohvakuumröhre nach Anspruch 1 oder 2,dadurch gekenn ze ich net , daß der Stab des inneren Verstellgliedes eine Hase trägt, die sich gegen einen Punkt der gelochten Platte legt und sie um ihre Schwenk-■:-.aohöö zu bewegen versucht, während ein Anschlag (12) auf stern Verstellglied montiert ist und durch eine Peder gegen die gelochte,. Platte gedruckt wird, um der Schwenkbewegung i _0om3._/m6 .

0RI6INAL INSPECTS)

4· Hochvakuumröhre nach Ansprüchen 1 bis 3> dadurch gekennzeichnet , daß das äußere Verstellorgan (5) durch eine Antriebsvorrichtung mit Zahnstange und Ritzel in Längsrichtung verschiebbar ist, daß die Aohse des .Ritzels über Zahnräder von einem Antriebsrad angetrieben wird, das auf einem Rahmen montiert ist , und daß Vorrichtungen vorgesehen sind, die den Rahmen um die Achse des Antriebsritzels schwenken können, um auf diese Weise eine Feinverstellung der geloohten Platte in der ersten Bewegungsrichtung zu bewirken.

ORIGINAL INSPECTED ,

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Leers e i t e