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Korpuskularstrahlgeråt, insbesondere Elektronenmikroskop Es ist bekannt,
die in einem Korpuskularstrahlgerät zu untersuchenden oder zu behandelnden Präparate
mittels eines Objektträgers in das Innere des Gerätegehäuses einzubringen und dort
dem Korpuskularstrahl auszusetzen. Der Objektträger ist, um die gesamte Objektfläche
untersuchen zu können, gegenüber dem Korpuskularstrahl transversal verschiebbar.
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Zur Verschiebung des Objekttisches dienen dabei Verstellhebel, die
durch außerhalb des Kórpuskularstrahlgerätes zugängliche Handhaben betätigt werden.
Die Verstellhebel sind schwenkbar gelagert, derart, daß ihre dem Objektträger zugewandte
Enden in zu einander senkrechten Richtungen verstellbar sind.
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Wenn bei- der Untersuchung oder bei der Behandlung der eingebrachten
Objekte hohe oder tiefe Präparattemperaturen im Bereich von 1 000 oC bis -250 0
angewendet werden sollen, werden Eeiz- oder Kühlvorrichtungen vorgesehen; die mit
dem Objektträger koppelbar sind. Bei der Änderung der-2emperatur des Objektträgers
fließt Wärme auch in die Verstellhebel, da Jich dann in-ihrer auf das Präparat bezogenen
Länge andern, was zu einer Drift des Objektes fuhrt.
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Die Erfindung bezieht sich auf ein Korpuskularstrahlgerät, insbesondere
Elektronenmikroskop, mit einem vom Korpuskularstrahl durchsetzbaren, zur Aufnahme
von zu untersuchenden Objekten bestimmten Objektträger, der innerhalb des GerategehEuses
trans versal verschiebbar ist, und mit der Verschiebung des ObJektträgers bewirkenden,
schwenkbar gelagerten Versteilhebeln,
deren dem Objektträger zugewandte
Enden in zueinander senkrechten Richtungen verstellbar sind. Erfindungsgemäß sind
die dem Objektträger zugewandten Enden der Verstellhebel durch ein außerhalb des
Objektträgerbereiches liegendes Drehgelenk kraftschlüssig verbunden und die Schwenklager
der Versteilhebel gegenllber dem Gerätegehäuse verschiebbar geführt.
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Durch Anordnung eines Drehgelenkes, das die beiden Verstellhebel kraftschlüssig
verbindet, und durch die verschiebbare Führung der Schwenklager der Verstellhebel
ergibt sich eine temperaturstabile Lage des Drehgelenkmittelpunktes, weil Längenänderungen
der Verstellhebel über die verschiebbaren Schwenklager ausgeglichen werden.
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Durch Anordnung des Drehgelenkes außerhalb des Objektträgerbereiches
ist die Möglichkeit gegeben, auch großflächige Objekte im Objektträger zu haltern,
wobei die räumlichen Abmessungen so getroffen werden können, daß für Heiz- und Kuhlvorrichtungen
ausreichend- Raum zur Verfügung steht.
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Bei einer ersten Ausfiilirungsform nach der Erfindung weist der erste
Verstelihebel an seinem dem Objektträgerbereich -überragenden freien Stirnende eine
Ausnehmung auf, die in den zweiten Verstellhebel federbelastet eingreift. Bei einer
zweiten Ausführungsform gemäß der Erfindung weist der erste Verstellhebel einen
ein Lagerteil bildenden Vorsprung auf, der in einen mit dem zweiten Verstellhebel
verbundenen Lagerring unter Federkraft gedrückt ist.
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Wenn man den ersten, den Objektträger starr aufnehmenden Verstellhebel
rotationssymmetrisch ausbildet und um seine Längsachse verdrehbar fuhr.t, kann man
zusätzlich zu der transversalen Verstellung des Objektträgers auch noch eine häufig
erwünschte Kippbewegung des Objektes ausführen.
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Ferner ist es möglich, den ersten Verstellhebel um eine quer zur Achse
des Korpuskularstrahles verlaufende Achse schwenkbar
zu-lagern,
zu lagern, um eine in Richtung des Korpuskularstrahles verlaufende Verstellung des
Objektes (Z-Verstellung) zu ermUglichen.
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Anhand der Zeichnung sind zwei Ausftihrungsbeispiele eines Korpuskularstrahlgerätes
nach der Erfindung beschrieben.
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Die Fig. zeigt in schematischer Darstellung die Verstelleinrichtung
eines Objektträgers für ein Korpuskularstrahlgerät in schematisch vereinfachter
Darstellung, wobei alle zum Verständnis der Erfindung nicht erforderlichen Teile
des Korpuskularstrahlgerätes der Einfachheit halber nicht gezeichnet sind.
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In Fig. 2 ist ein etwas anderes AusfUhrungsbeispiel in einer der Fig.
1 entsprechenden Darstellung gezeichnet.
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Die in Fig. 1 dargestellte Verstellvorrichtung für einen vom Korpuskularstrahl
eines Korpuskularstrahlgerätes, insbesondere Elektronenmikroskops, dürchsetzbaren
Objektträger 1, der zur Aufnahme von zu untersuchenden Objekten bestimmt ist, besteht
aus einem ersten Verstellhebel 2 und einem zweiten Verstellhebel 3.
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Der Objektträger 1 ist mit dem. ersten Verstellhebel 2 starr verbunden
und weist an seinem den Objektträgerbereich überragenden, freien Stirnende 4 eine
Ausnehmung 5 auf, in die der zweite Verstellhebel 3 federbelastet eingreift. Hierzu
weist der zweite Verstellhebel 3 einen kugelig oder sylindrisch geformten Kopf 6
auf. Die Ausnehmung 5 bildet mit dem Kopf 6 ein die beiden Verstellhebel 2, 3 verbindendes
Drehgelenk, in dem durch eine den Verstellhebel 2 belastende Feder 7 ein Kraftschluß
bewirkt ist.
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Sowohl der Verstellhebel 2 als auch der Verstellhebel 3 sind schwenkbar
gelagert. Das Schwenklager 8 des Verstellhebels 2
ist gegenüber
dem nicht weiter dargestellten Gerätegehäuse verschiebbar.
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Im dargestellten -Ausfuhrungsbeispiel weist der Ver-stellhebel 2 ein
Langloch 8a auf, in das ein gerätefester Zapfen 8b eingreift, der so eine Verschiebung
in Pfeilrichtung 9 ermöglicht. Der Verstellhebel 2 wird in Verschiebungsrichtung
9 betätigt, sobald der Verstellhebel 3 um sein Schwenklager 10 in Pfeilrichtung
11 bewegt wird. Das Schwenklager 10 besteht aus einem kugeligen oder zylindrischen
Teil iOa, das in einer Längsführung 10b verschiebbar gleitet.
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Um die Verbindung des freien Endes 72 des Verstellhebels 3 mit einem
Verstellorgan, z.3. einer Spindel spielfrei zu gestalten, ist eine Feder 12 vorgesehen,
die sich einerseits am Gerätegehäuse abstützt und andererseits am freien Ende 12
des Verstellhebels 3 anliegt.
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Zur Verstellung des Obåektträgers 1 in einer-zur Pfeilrichtung 9 senkrechten
Richtung wird ein Verstellorgan betätigt, das in Pfeilrichtung 13 am freien Ende
14 des Verstellhebels 2 angreift Auch hierbei ist zur Erzielung einer spielfreien
Verbindung zwischen dem Verstellhebel 2 und dem Verstellorgan, z. B. einer Einstellspindel,
eine Feder 15 vorgesehen, die sich einerseits am freien Ende 14 des Verstellhebels
2 und andererseits am Gerätegehäuse abstützt. Bei -einer Verschiebung des Verstellhebels
in Pfeilrichtung 13 wird der Verstellhebel 2 um den Zapfen 8b geschwenkt, 80 daß
gleichzeitig der Verstellhebel 3 in der Längsführung 1Ob gleitet. Die Angriffspunkte
der Verstellorgane, die in Pfeilrichtung 11 bzw. 13 wirlcen, unterliegen damit gleichfalls
einer Verschiebung.
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Bei auftretenden Temperaturwechselbeanspruchungen der Verstellhebel
2,3 bleibt eine Längenänderung beider Hebel, bezogen auf den Mittelpunkt des Drehgelenkes,
ohne Einfluß, da beide Hebel in ihren Schwenklagern 8, 10 versehiebbar geführt sind.
Damit ergibt sich eine weitgehend driftfreie Konstruktion der V5erstellvorrichtung,
Durch
Anordnung des Obåektträgers 1 außerhalb des Drehgelenkbereiches 5, 6 ist ausreichend
Platz geschafen zur Aufnahme von Heiz- und Kühleinrichtungen für Objektträger, selbst
wenn sie großflächige Objekte aufzunehmen haben.
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Bei dem in Fig. 2 dargestellten Ausftihrungsbeispiel, bei dem gleiche
Teile mit gleichen Bezugszeichen versehen sind, ist dererste Verstellhebel 2, der
mit dem ObJektträger 1 starr verbunden ist, rotationssymmetrisch ausgebildet. -Der
Verstellhebel 2 weist an seinem, dem Objektträger zugewandten Ende 16 ein Lagerteil
17 auf, der von einem Vorsprung gebildet ist.
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Das Lagerteil 17 greift unter der Kraft einer auf den Verstellhebel
2 axial einwirkenden Feder 18 in einen mit dem Verstellhebel 3 verbundenen Lagerring
19 mit kugeliger Lagerfläche ein.
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Damit ist die Möglichkeit gegeben, den Verstellhebel 2 im Lagerteil
19 taumelnd zu bewegen und insbesondere um eine quer zur Achse des- Korpuskularstrahles
verlaufende Achse 20 zu verschwenken (Z-Verstellung). Ferner erlaubt diese Konstruktion,
den ersten Verstellhebel 2 um seine Längsachse 21 zu verdrehen und damit eine Kippung
des Objektträgers 1 gegenüber der Achse des Korpuskularstrahles zu erzielen.
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Im übrigen ergibt sich hinsichtlich der Verstellung des Objektträgers
1 die gleiche Wirkungsweise wie im Zusammenhang mit Fig. 1 beschrieben wurde. Dabei
ist es vorteilhaft, wenn die Lagerteile 6 bzw. 19 aus einem Material mit geringem
Ausdehnungskoeffizi-enten, insbesondere Quarzglas, bestehen.
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Die in den Figuren 1 und 2 beschriebene Präparatverstellung ist bei
auftretenden Temperaturwechseln driftfrei. Der -Drehmittelpunkt der-Drehgelenke
5, 6 und-17, 19 weist eine temperaturstabile Iage auf, weil Längenänderungen der
Verstellhebel 2, 3 sich durch die Verschiebbarkeit ihrer Schwenklager 8, 10 frei
ausgleichen können. Bezüglich des Objektträgermittelpunktes
läßt
sich ebenfalls eine temperaturstabile Lage erzielen. Hierzu wird vorausgesetzt,
daß die Tangenten in den 3erührungspunkten zwischen den Hebeln 2 und 3 sich im Mittelpunkt
des Objektträgers 1 schneiden.
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6 Patentansprüche 2 Figuren