DE2457401A1

DE2457401A1 - Adjustable electron microscope specimen holder - consists of sliding specimen carrier movable along to axes by two actuators

Info

Publication number: DE2457401A1
Application number: DE19742457401
Authority: DE
Inventors: Donald John Unwin
Original assignee: Cambridge Scientific Instruments Ltd
Current assignee: Cambridge Scientific Instruments Ltd
Priority date: 1973-12-27
Filing date: 1974-12-05
Publication date: 1975-07-10
Also published as: JPS5099264A

Abstract

The adjustable specimen holder consists of a sliding element carrying the specimen and abutting two actuators, imparting to it a motion along two preset axes. For this axial motion the sliding element is supported by a surface of the microscope frame, against which it is held by spring members, the latter being used by the actuator for one axial direction as transfer elements. This actuator consists of two parallel relatively fixed, elongated parts cooperating with the sliding element which is held between them by the spring members. The two elongated parts are movable along an axis at right angles to their own axes. The two elongated parts serve also as a guide element when the sliding element is to be moved by the second actuator along a second axis parallel to the parts own axes.

Description

Objekthalter, insbesondere für ein Elektronenmikroskop. Object holder, in particular for an electron microscope.

Die Erfindung betrifft einen einstellbaren Objekthalter oder Präparathalter, insbesondere für die Objektstufe eines Elektronenmikroskops.The invention relates to an adjustable specimen holder or specimen holder, especially for the object stage of an electron microscope.

Herkömmliche Elektronenmikroskop-Objektstufen bestehen aus einer Anordnung von zwei Gleitbügeln oder Gleitstücken, die übereinander angeordnet sind und um ihre gegenseitig zueinander senkrecht verlaufenden Achsen so einstellbar sind, daß die Lage des Objektes oder Präparats, welches auf den beiden Gleitbügeln getragen wird, in einer Ebene parallel zu den zwei Achsen eingestellt werden kann. Das Vorsehen der zwei Gleitstücke führt dazu, daß diese Stufen relativ sperrig sind, so daß dadurch die Notwendigkeit entsteht, einen entsprechend vergrößerten evakuierten Raum zu schaffen, in welchem die Stufe in einem Elektronenmikroskop montiert wird.Conventional electron microscope specimen stages consist of an arrangement of two sliding brackets or sliding pieces, which are arranged one above the other and around their mutually perpendicular axes are adjustable so that the position of the object or preparation carried on the two sliding arms can be adjusted in a plane parallel to the two axes. Providence of the two sliders results in these steps being relatively bulky, so that as a result the need arises to have a correspondingly enlarged evacuated room create in which the stage is mounted in an electron microscope will.

Darüber hinaus sind herkömmliche Objekthalterstufen bei Elektronenmikroskopen allgemein nach herkömmlichen ingenieurmäßigen Auslegungsprinzipien ausgelegt, wobei zusammenpassende und zusammengefügte Komponenten zur Anwendung gelangen, so daß diese Stufen aus diesem Grund allgemein komplex aufgebaut sind, was enge Herstellungstoleranzen erforderlich macht und den Nachteil innerer Verspannungen mit sich bringt. Beispielsweise werden die zwei Gleitstücke oder Gleitbügel bei den zuvor beschriebenen Stufen entlang ihrer jeweiligen Achsen mit Hilfe von genau hergestellten Führungsschraubén bewegt, jedoch auch dann ist diese Konstruktion einem Verlust an Bewegung oder einem toten Gang unterworfen, der durch die Schrauben eingeführt wird, was wiederum zu Einstellfehlern führt.In addition, there are conventional specimen holder stages in electron microscopes generally designed according to conventional engineering design principles, wherein Matching and assembled components are used, so that for this reason these stages are generally complex, resulting in tight manufacturing tolerances makes necessary and brings with it the disadvantage of internal tension. For example the two sliding pieces or sliding brackets along the steps described above moved their respective axes with the help of precisely manufactured guide screws, however, even then this construction is a loss of motion or a dead one Subject to gear that is inserted through the screws, which in turn leads to adjustment errors leads.

Ein noch weiterer Nachteil bekannter Objektstufen bei Elektronenmikroskopen besteht darin, daß diese das Objekt oder Präparat nicht besonders starr bzw. fest abstützen, so daß diese Stufen gegenüber Vibrationen empfindlich sind, woraus sich ernste Probleme ergeben können und zwar bei größeren und schwereren Objekten oder Präparaten.Yet another disadvantage of known specimen steps in electron microscopes is that this does not make the object or specimen particularly rigid support, so that these stages are sensitive to vibrations, from what can cause serious problems with larger and heavier objects or Preparations.

Es ist Gegenstand der vorliegenden Erfindung einen Elektronenmikroskop-Präparathalter oder Objekthalterstufe zu schaffen, bei welcher ein großer Einstellgrad des Objektes möglich ist, ohne daß dadurch die Gesamtabmaße der Stufe vergrößert werden und bei welcher das Präparat oder Objekt so starr wie möglich abgestützt wird.The present invention relates to an electron microscope specimen holder or to create an object holder stage in which a large degree of adjustment of the object is possible without thereby increasing the overall dimensions of the step and at which the specimen or object is supported as rigidly as possible.

Der Gegenstand der Erfindung besteht aus einem einstellbaren Objekthalter und ist dadurch gekennzeichnet, daß das Gleitstück, welches in geeigneter Weise ein Probestück oder Präparat für eine Bewegung entlang der ersten und der zweiten Achse trägt, auf einer Abstützfläche oder einem Basisteil abgestützt ist und in Berührung mit der Ab stützfläche über eine federnde Einrichtung oder nachgiebige Einrichtung gehalten wird, über welche eine erste Betätigungseinrichtung auf das Gleitstück einwirkt, um dieses entlang der ersten Achse zu bewegen.The object of the invention consists of an adjustable object holder and is characterized in that the slider, which in a suitable manner a specimen or preparation for a Movement along the first and the second axis carries, supported on a support surface or a base part is and in contact with the support surface from a resilient device or compliant device is held, over which a first actuating device acts on the slider to move it along the first axis.

Die Tatsache, daß erfindungsgemäß nur ein einziges Gleitstück anstatt der zwei übereinander angeordneten Gleitstücke vorhanden ist, trägt dazu bei, daß die gesamten Abmaße der Stufe begrenzt werden und weiter trägt die' Tatsache, daß die Betätigungseinrichtung nachgiebig das Gleitstück auf der Abstützfläche hält, direkt dazu bei, die Steifigkeit oder Festigkeit bei der Abstützung des Objekts oder Präparats zu erhöhen.The fact that according to the invention only a single slider instead the two superposed sliding pieces is present, contributes to the fact that the overall dimensions of the step are limited and further contributes to the 'fact that the actuating device resiliently holds the slider on the support surface, directly contributes to the rigidity or strength of the support of the object or to increase the preparation.

Die erste Betätigungseinrichtung besteht in bevorzugter Weise aus einem Paar parallel verlaufender relativ fester länglicher Teile, die mit dem Gleitstück zusammenarbeiten, um das Gleitstück in positivem Sinn zwischen sich durch die Wirkung der federnden Einrichtung zu halten bzw. in Lage zu bringen, wobei die federnde Einrichtung zwischen einem länglichen Teil und dem Gleitstück wirkt, um letzteres in Anlage oder Angriff mit dem zeiten länglichen Teil zu drücken und um gleichzeitig das Gleitstück in Angriff oder Anlage mit der Abstützfläche durch die Wirkung bzw.The first actuating device is preferably composed of a pair of parallel relatively solid elongated members connected to the slider work together to make the slider in a positive sense between them through the effect to hold the resilient device or to bring in position, the resilient Means between an elongated part and the slide acts to the latter in attachment or attack with the times elongated part to press and around at the same time the slider in attack or contact with the support surface by the action or

Reaktion beider längliche Teile zu zwingen.Force reaction of both elongated parts.

Das Paar der länglichen Teileläßt sich entlang einer ersten Achse bewegen, die sich quer zu den Achsen der genannten Teile erstreckt, wodurch die Position des Gleitstückes entlang der ersten Achse gesteuert wird. Auch dienen die länglichen Teile dazu, die Bewegung des Gleitstückes mit Hilfe von zweiten Betätigungsmitteln entlang der zweiten Achse parallel zu den läglichen Teilen zu führen.The pair of elongated members are movable along a first axis move that extends transversely to the axes of said parts, whereby the Position of the slider along the first axis is controlled. Also serve the elongated parts to the movement of the slider with the aid of second actuating means to guide along the second axis parallel to the long parts.

In bevorzugter Weise werden die länglichen Teile durch eine erete Stange oder Stab bewegt, die so geführt ist, daß eine Bewegung in Längsrichtung parallel zu der ersten Achse möglich ist und wobei die länglichen Teile auf dieser so getragen sind oder gehalten sind, daß sie auf einer Seitein dieser abstehen und an das Gleitstück angreifen.'Die Stange oder Stab ist in Lagern geführt und die federnde Einrichtung wirkt in geeigneter Weise über die länglichen Teile, um die Stange in positivem Sinn in Angriff oder Eingriff mit den Lagern zu drücken.In a preferred manner, the elongated parts are by a erete Rod or rod moved, which is guided so that a movement in the longitudinal direction parallel to the first axis is possible and with the elongated parts on this are worn or held in such a way that they protrude on one side of this and attack the sliding piece. The rod or rod is guided in bearings and the resilient means acts in a suitable manner on the elongated parts to the To push the rod into attack or engagement with the bearings in a positive sense.

Die zweite Betätigungseinrichtung besteht in bevorzugter Weise aus einer zweiten in Längsrichtung bewegbaren Stange, die sich im wesentlichen parallel zur ersten Stange erstreckt und über eine Nockeneinrichtung auf das Gleitstück einwirkt, um- dadurch eine Längsdwegung der zweiten Stange in eine quergerichtete Bewegung des Gleitstückes um-zuwandeln. Diese Anordnung der zwei parallelen und in einer Ebene verlaufenden Einstellstangen ist insofern vorteilhaft, als diese Anordnung es in einfacher Weise gestattet, in herkömmlicher Weise eine Steuereinrichtung für die zwei Stangen längsseits von diesen in Lage zu bringen.The second actuating device is preferably composed of a second longitudinally movable rod which is substantially parallel extends to the first rod and acts on the slider via a cam device, thereby a longitudinal movement of the second rod in a transverse movement of the slider to convert. This arrangement of the two parallel and in one Level adjusting rods is advantageous in that this arrangement it allows in a simple manner in a conventional manner a control device for to position the two poles alongside these.

Die zweite Stange wirkt in bevorzugter Weise als Anschlagmittel für das freie Ende von einem der länglichen Teile der ersten Betätigungseinrichtung. Die erste Stange ist in ihren Lagern drehbar, wodurch die Federeinrichtung die Möglichkeit hat, das längliche Teil in Angriff mit der zweiten Stange zu drücken. Die federnde Einrichtung wirkt dann auf die zweite Stange oder Stab als auch auf die erste, um diese in positivem Sinn in Eingriff mit den Abstützlagern zu drücken.The second rod acts in a preferred manner as a stop means for the free end of one of the elongate parts of the first actuator. The first rod is rotatable in its bearings, which allows the spring device has to press the elongated part into engagement with the second rod. The resilient one Facility then acts on the second rod or rod as well as on the first to push them into engagement with the support bearings in a positive sense.

In bevorzugter Weise ist die Konstruktion der Betätigungseinrichtung und die Art und Weise, in welcher diese mit dem Gleitstück zusammenarbeitet, nach den Prinzipien der Kinematik und des Steuerzwanges ausgelegt, so daß Teile, die innerhalb der normalen Toleranzen für die Herstellung von Instrumenten hergestellt bzw. bearbeitet wurden, verwendet werden können, wobei man dennoch den hohen Grad an Genauigkeit bei der Führung des Gleitstückes erzielt. Die Punkte der Zwangsführung werden entsprechend den normalen kinematischen Konstruktionsprinzipien minimal gehalten und die Zwangs führungen erfordern selbst die Verwendung von federnden Einrichtungen, wie dies zuvor dargelegt wurde, welche die Kompcnenten in Form einer Anordnung zusammenhalten und miteinander in Eingriff halten, so daß Einstellbewegungen ohne jeglichen Bewegungsverlust oder toten Gang übertragen werden.The construction of the actuating device is preferred and the way in which it cooperates with the slider the principles of kinematics and of compulsory tax, so that parts that are within normal tolerances for making instruments manufactured or processed, can be used, but still the achieved a high degree of accuracy in the guidance of the slider. The points of the Forced guidance are according to the normal kinematic design principles kept to a minimum and the forced guides themselves require the use of resilient ones Devices, as has been set out above, which the components in the form of a Hold assembly together and hold in engagement with each other so that adjustment movements can be transmitted without any loss of movement or dead gait.

Weitere Vorteile und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nun folgenden Beschreibung eines-Ausführungsbeispiels unter Hinweis auf die Zeichnungen.Further advantages and details of the invention emerge from the the following description of an exemplary embodiment with reference to the drawings.

Es zeigen: Figur 1 eine Draufsicht auf eine Objektstufe eines Elek-tronenmikroskops nach der Erfindung, wobei der Objekthalter und die zugeordneten Einstellmittel der Übersichtlichkeit halber weggelassen wurden; Figur 2 eine Seitenansicht der Stufe gemäß Figur 1 und zwar entsprechend einem Blick in Richtung des Pfeiles A; Figur 3 eine Seitenansicht der Stufe von Figur 1 und zwar entsprechend einem Blick in Richtung des Pfeiles B; Figur 4 eine Seitenansicht der Stufe von Figur 1 und zwar entsprechend einem Blick in Richtung des Pfeiles C; Figur 5 eine Seitenansicht in einem vergrößerten Maßstab des Objekthalters, der an dem Gleitstück in Figur 1 befestigt ist; und Figur 6 eine Draufsicht auf die Objekthalter von Figur 5.The figures show: FIG. 1 a plan view of an object stage of an electron microscope according to the invention, wherein the object holder and the associated setting means of Have been omitted for the sake of clarity; Figure 2 is a side view of the step according to Figure 1, namely corresponding to a view in the direction of arrow A; figure 3 shows a side view of the step from FIG. 1, specifically corresponding to a view in FIG Direction of arrow B; Figure 4 is a side view of the step of Figure 1, namely corresponding to a view in the direction of arrow C; Figure 5 a Side view on an enlarged scale of the object holder attached to the slide is attached in Figure 1; and FIG. 6 shows a plan view of the object holder from FIG 5.

Die veranschaulichte Mikroskop-Objektstufe besteht aus einem Gleitstück 1 mit Füßen 2, 3, die an eine horizontale Grundplatte 4 angreifen und die so geführt ist, daß eine Bewegung entlang zweier gegeneinander senkrecht verlaufender Achsen(x- und y-Achsen) auf der Grundplatte möglich ist. Eine Anordnung aus Zwangsführungen, durch die das Gleitstück 1 auf der Grundplatte 4 gehalten und geführt wird, besteht aus zwei parallel verlaufenden horizontalen Stäben oder Stangen 5 und 6, die in Lager 7, 8 und 9, 10 an ihren Enden jeweils abgestützt sind, und aus zwei parallel verlaufenden horizontalen Stäben oder Stangen 11 und 12, die an der Stange 5 befestigt sind und senkrecht bzw. im rechten Winkel von dieser abstehen. Die Stangen 11, 12 können mit der Stange 5 bewegt werden, sie werden jedoch durch eine Feder 13 in einer festen horizontalen Lage gehalten, wie dies im folgenden noch beschrieben werden soll, welche ein Kissen 14 am freien Ende der Stange 11 in Angriff oder Anlage an die untere Seite der Stange 6 drückt.The illustrated microscope stage consists of a slide 1 with feet 2, 3 which attack a horizontal base plate 4 and which are thus guided is that a movement along two mutually perpendicular axes (x- and y-axes) is possible on the base plate. An arrangement of constrained guides, by which the slider 1 is held and guided on the base plate 4, there is of two parallel horizontal bars or rods 5 and 6, which in Bearings 7, 8 and 9, 10 are supported at their ends, respectively, and made up of two parallel extending horizontal bars or rods 11 and 12 attached to the rod 5 and protrude vertically or at right angles from this. The rods 11, 12 can be moved with the rod 5, but they are locked by a spring 13 in held in a fixed horizontal position, as will be described below is to be, which a cushion 14 at the free end of the rod 11 in attack or plant on the lower side of the rod 6 presses.

Beide Stangen 11, 12 arbeiten mit dem Gleitstück 1 zusammen, die Stange 11 greift an zwei Kissen 15 an, die entlang einer Kante des Gleitstückes befestigt sind und die nach oben zur Stange 12 hin geneigt verlaufen. Die Stange 12 greift an das freie Ende der Blattfeder 13 an, die an der gegenüberliegenden Kante des Gleitstückes zwischen den Kissen 15 befestigt ist und die nach oben zu in Richtung auf die Stange 11 hin geneigt ist. Diese Form der Anlage zwischen den Stangen 11, 12 und dem Gleitstück 1 ermöglicht unter der Ausnutzung der Feder 13, drei getrennte Funktionen durchzuführen. Erstens drückt die Feder beide Kissen 15 in Angriff gegen die Stange 11, so daß das Gleitstück in positiver Weise gegen die Stange 11 in Lage gelangt und sich in beiden Längsrichtungen mit der Stange 5 bewegt, wenn letztere entlang der y-Achse durch einen Kraftübertrager 16 bewegt wird.Both rods 11, 12 work together with the slide 1, the rod 11 engages two pads 15 which are attached along one edge of the slide and which are inclined upwards towards the rod 12. The rod 12 engages to the free end of the leaf spring 13 on the opposite edge of the Slider is attached between the cushion 15 and the upwards towards is inclined towards the rod 11. This form of the system between the rods 11, 12 and the slider 1 allows the use of the spring 13, three separate Functions perform. First, the spring urges both pads 15 in engagement against the rod 11 so that the slider comes into position against the rod 11 in a positive manner and moves in both longitudinal directions with the rod 5 when the latter along the y-axis is moved by a force transmitter 16.

Eine Schraubenfeder 17, die zwischen der Stange 12 und einer festen Abstützung 18 für die Lager 7 und 8 eingespannt ist, hält die Stangen in Angriff mit dem Kraftübertrager 16 und trägt auch dazu bei, die Stange 5 in positivem Sinne in ihren Lagern 7, 8 zu halten. Zweitens drückt die Feder 13 das Gleitstück nach unten auf die Grundplatte 4, wobei die Feder direkt auf den Fuß 3 und über die Kissen 15 auf die anderen zwei Füße 2 wirkt. Da drittens das freie Ende der Stange 11 an die untere Seite der Stange 6 über das Kissen 14 angreift, übt die Feder 13 eine nach oben zu gerichtete Wirkung auf die Stangen II, 12 aus, die auf die Stangen 5 und 6 übertragen wird und dazu beiträgt, diese in positivem Sinn in ihren Lagern 7 bis 10 zu halten.A coil spring 17 which is between the rod 12 and a fixed Support 18 is clamped for the bearings 7 and 8, keeps the rods in attack with the force transmitter 16 and also contributes to the rod 5 in a positive sense to keep in their camps 7, 8. Second, the spring 13 pushes the slider down on the base plate 4, with the spring directly on the foot 3 and over the cushions 15 acts on the other two feet 2. Thirdly, there is the free end of the rod 11 engages the lower side of the rod 6 via the cushion 14, the spring 13 exerts a upward effect on the rods II, 12 from which on the rods 5 and 6 is transmitted and contributes to this in a positive sense in their camps 7-10 hold.

Neben dem Beitrag, das Gleitstück 1 entlang der y-Achse zu bewegen, dienen die zwei Stäbe 11, 12 auch dazu, das Gleitstück entlang ihrer Länge zu führen, d.h. entlang der Achse. Eine Bewegung des Gleitstückes entlang der x-Achse wird durch die Längsbewegung der Stange 6 gesteuert. Eine weitere Stange 19 ist an der Stange 6 so befestigt, daß sie sich zu dieser parallel erstreckt und das Ende dieser Stange 19 nahe dem Lager 10 ist abgerundet bzw. kugelförmig gestaltet und greift an eine Nockenplatte 20 an, die an der Grundplatte 4 befestigt ist, so daß die Längsbewegung der Stangen 6 und 19 durch den Kraftübertrager bewirkt, daß sich die Stangen drehen, wobei sch die Stange 19 um die Achse der Stange 6 dreht und das Gleitstück 1 entlang der x-Achse durch Angriff an einen Stift 22, der an dem Gleitstück befestigt ist, bewegt. Wenn die Nockenfläche der Nockenplatte 20 einen Winkel von 450 mit der Achse der Stange 6 einschließt, so führen Bewegungen der Stange 6 entlang der y-Achse zu gleichen Bewegungen des Gleitstückes entlang der x-Achse. Eine Schraubenfeder 23 ist zwischen dem Gleitstück 1 und der Stange 11 befestigt und drückt den Stift 22 gegen die Stange 19. Die Feder 23 dient somit dazu, eine Berührung zwischen dem Stift 22 und der Stange 19 aufrechtzuerhalten, so daß das Gleitstück sich in beiden Richtungen entlang der x-Achse in Abhängigkeit von der Bewegung der Stange 6 bewegt. Die Feder 23 dient auch dazu, die Stange 6 weiter oder in positivem Sinn in ihren Lagern 9, 10 zu halten und dient aufgrund der Wirkung der Nockenplatte 20 dazu, die Stange 6 in Angriff mit dem Kräfteübertrager 21 zu halten.In addition to the contribution to moving the slider 1 along the y-axis, the two rods 11, 12 also serve to guide the slider along its length, i.e. along the axis. Movement of the slider along the x-axis will be controlled by the longitudinal movement of the rod 6. Another rod 19 is on the Rod 6 attached so that it extends parallel to this and the end of this Rod 19 near the bearing 10 is rounded or spherical and engages to a cam plate 20 which is attached to the base plate 4, so that the longitudinal movement of rods 6 and 19 through the force transmitter causes the rods to rotate, sch the rod 19 rotates about the axis of the rod 6 and the slide 1 along the x-axis by engaging a pin 22 attached to the slide, emotional. When the cam surface of the cam plate 20 makes an angle of 450 with the axis the rod 6 includes so lead movements of the rod 6 along the y-axis to the same movements of the slider along the x-axis. A coil spring 23 is fixed between the slider 1 and the rod 11 and pushes the pin 22 against the rod 19. The spring 23 thus serves to prevent contact between the Maintain pin 22 and rod 19 so that the slider is in both Moved directions along the x-axis depending on the movement of the rod 6. The spring 23 also serves to move the rod 6 further or in a positive sense in its To hold bearings 9, 10 and, due to the action of the cam plate 20, serves to to keep the rod 6 in engagement with the force transmitter 21.

Aus der vorangegangeen Beschreibung ergibt sich, daß die zwei parallel verlaufenden Stangen 5 und 6 die- wesentlichen- bzw.From the foregoing description it can be seen that the two are parallel extending rods 5 and 6 the essential or

hauptsächlich geführten Komponenten sind, die die Genauigkeit der Bewegungen des Gleitstückes entlang der x- und y-Achsen bestimmen und daß beide Stangen in Einklang mit den kinematischen Richtlinien zwangsgeführt sind und jede Stange in Lagern angeordnet ist und in zwei zueinander senkrecht verlaufenden Richtungen durch die Federvorrichtungen 13, 17 und 23 gedrückt werden, so daß sie in positivem Sinn in diesen Lagern gehalten werden und wieder für eine lose Bewegung freigelassen werden und auch nicht in kritischer Weise von ihrer Passung in den Lagern für eine genaue Führung abhängig sind. Die Federvorrichtungen 13, 17 und 23 dienen weiter dazu, alle Komponenten der Stufe in positivem Eingriff zu halten, so daß das Gleitstück sicher gegen die Entstehung einer Vibration auf der Basisplatte gehalten wird und in Abhängigkeit von den Kraftübertragern 16 und 21 entlang der x- und y-Achsen bewegt wird, ohne daß dabei der Nachteil eines mechanischen toten Spieles in der Anordnung auftritt.Mainly guided components are that the accuracy of the Determine movements of the slider along the x and y axes and that both Rods in accordance with the kinematic guidelines are positively driven and each Rod is arranged in bearings and in two mutually perpendicular directions are pressed by the spring devices 13, 17 and 23 so that they are in positive Sense to be held in these camps and released again for loose movement and not be critical of their fit in the bearings for a exact guidance are dependent. The spring devices 13, 17 and 23 continue to serve to keep all components of the step in positive engagement so that the slider is held securely against the development of a vibration on the base plate and depending on the power transmitters 16 and 21 moved along the x- and y-axes without the disadvantage of a mechanical dead game in the arrangement occurs.

Es sei auch hervorgehoben, daß die Stufe ziemlich kompakt ausgeführt werden kann und relativ große Einstellungen des Gleitstükkies in Relation zu den Gesamtabmaßen der Stufe möglich sind. Insbesondere trägt die Anordnung der zwei Stangen 5, 6 und die entsprechenden Kraftübertrager 16, 21 in einer gemeinsamen Ebene dazu bei, daß eine knappe und kompakte Anordnung entsteht, wobei die Kraftübertrager üblich nebeneinander angeordnet sind. Dieses letztere Merkmal ist vom wirtschaftlichen Standpunkt aus sehr wünschenswert und ermöglicht es auch, daß man die Stufe in einem Elektronenmikroskop durch eine einzige r-elativ kleine Öffnung einschieben kann.It should also be emphasized that the stage is made quite compact can be and relatively large settings of the Gleitstükkies in Relation to the overall dimensions of the step are possible. In particular, the arrangement carries of the two rods 5, 6 and the corresponding force transmitters 16, 21 in a common Level helps that a concise and compact arrangement is created, with the power transmitter are usually arranged side by side. This latter characteristic is of the economic one Very desirable point of view and also allows you to get the stage in one Electron microscope can be inserted through a single, relatively small opening.

Es sei auch weiter hervorgehoben, daß sich aufgrund der Tatsade, daß sich die Stange 19 parallel zur x-Achse erstreckt, Einstellungen entlang der x-Achse keine Bewegung der Stange 19 verursachen und damit keine Bewegungen entlang der y-Achse verursachen.It should also be emphasized that due to the fact that the rod 19 extends parallel to the x-axis, adjustments along the x-axis cause no movement of the rod 19 and thus no movements along the cause y-axis.

Bei alternativen Ausführungsformen nach der Erfindung kann das Gleitstück 1 entlang den x- und y-Achsen einstellbar sein, die sich in einem von 900 abweichenden Winkel miteinander schneiden, indem man die parallel verlaufenden Stangen 11, 12 an der Stange 5 so befestigt, daß sie von dieser in einem geeigneten Winkel abstehen. Um die Herstellung einfacher zu gestalten, können diese Stangen 5, 11, 12 als eine einzige Komponente wie eine Gußform hergestellt werden.In alternative embodiments according to the invention, the slider 1 can be adjusted along the x- and y-axes, which differ in one of 900 Cut angles with each other by moving the parallel rods 11, 12 attached to the rod 5 so that they protrude from this at a suitable angle. In order to make the production easier, these rods 5, 11, 12 as a single component can be made like a casting mold.

Wie bereits dargelegt wurde, kann die Nockenfläche der Nockenplatte 20 in einem Winkel von 450 zur Achse der Stange 6 angeordnet werden, so daß Bewegungen der Stange 6 entlang der y-Achse gleiche Bewegungen des Gleitstückes entlang der x-Achse zur Folge hat. Bei alternativen Ausführungsformen der Erfindung kann die Nockenfläche in einem von 450 abweichenden Winkel angeordnet werden, so daß eine unterschiedliche lineare Beziehung zwischen den axialen Bewegungen der Stange 6 und den Bewegungen des Gleitstückes entlang der x-Achse vorhanden ist. Bei noch anderen Ausführungsformen der Erfindung kann die Nockenfläche gekrümmt oder anderweitig gestaltet sein, so daß andere nicht lineare Beziehungen zwischen den axialen Biegungen der Stange und den Bewegungen des Gleitstückes entlang der x-Achse hervorgerufen werden. Es besteht auch die Möglichkeit, spezielle Beziehungen zwischen den axialen Bewegungen der Stange 6 und den Bewegungen des Gleitstückes entlang der x-Achse dadurch zu erzielen, indem man das Ende der Stange 19 krümmt bzw. gekrümmt ausbildet, welches an die Nockenfläche 20 angreift.As stated earlier, the cam surface of the cam plate 20 at an angle of 450 to the axis of the rod 6, so that movements the rod 6 along the y-axis the same movements of the slider along the the x-axis. In alternative embodiments of the invention, the Cam surface can be arranged at an angle other than 450, so that a different linear relationship between the axial movements of the rod 6 and the movements of the slider along the x-axis. At still Other embodiments of the invention may have the cam surface curved or elsewhere be designed so that other non-linear relationships between the axial bends caused by the rod and the movements of the slider along the x-axis will. There is also the possibility of special relationships between the axial Movements of the rod 6 and the movements of the slider along the x-axis to be achieved in that the end of the rod 19 is curved or curved, which engages the cam surface 20.

Bei der gezeigten Ausführungsform bewegen sich die Stange 5 und der Kraftübertrager 16 in der gleichen Weise entlang der y-Achse,' bei alternativen Ausführungsformen der Erfindung können jedoch Nockeneinrichtungen zwischen dem Kraftübertrager 16 und der Stange 5 so vorgesehen sein, daß eine spezielle Beziehung zwischen den Bewegungen dieser zwei Komponenten entlang der y-Achse eingeführt wird.In the embodiment shown, the rod 5 and move Force transmitter 16 in the same way along the y-axis, 'in alternatives However, embodiments of the invention may include cam devices between the force transmitter 16 and the rod 5 may be provided so that a special relationship between the Movements of these two components along the y-axis is introduced.

Bei den Figuren 1 bis 4 ist in dem Gleitstück eine Öffnung 24 vorhanden, durch welche die Möglichkeit geschaffen wird, einen Präparat- oder Objekthalter 25 an dem Gleitstück 1 für eine vertikale Einstellung entlang der z-Achse zu montieren, wie dies in den Figuren 5 und 6 gezeigt ist. Der Halter 25 ist oben auf einer zylindrischen Säule 26 angeordnet bzw. befestigt, die in vertikaler Richtung auf dem Gleitstück 1 durch Führungsteile geführt ist, die aus zwei einstückigen zylindrischen Teilen 27, 28 bestehen und die koaxial übereinander angeordnet sind uS in eine Länut 29 in der Seite der Säule 26 eingreifen. Ein weiteres zylindrisches Teil 30, welches an die zylindrische Wand oder Seite der Säule 26 angreift, ist in einer Höhe zwischen den koaxial angeordneten Teilen 27, 28 und einem federvorgqpannten Arm 31 angeordnet, der über eine Rolle oder ein Kissen 32 gegen die zylindrische Wand oder Seite der Säule 26 stößt und diese in Angriff mit den Teilen 27, 28, 30 hält. Diese Methode der FUhrung der Säule 26 in vertikaler Richtung macht typische kinematische Konstruktionsprinzipien erforderlich, die durch das Vorsehen von im Abstand angeordneter Zwangsführungspunkte gekennzeichnet sind, gegen welche das Führungsteil durch eine Federeinrichtung gehalten wird. Selbst die speziell gestaltete Nut 29 wurde nach kinematischen Konstruktionsprinzipien gestaltet (siehe Figur 5), wobei die zylindrischen Teile 27, 28 nur eine Linienberührung mit den geneigt verlaufenden Seiten der Nut haben, so daß sie in dieser in positiver Weise in Lage gehalten sind.In Figures 1 to 4 there is an opening 24 in the slider, through which the possibility is created, a specimen or specimen holder 25 to be mounted on the slide 1 for vertical adjustment along the z-axis, as shown in FIGS. 5 and 6. The holder 25 is on top of a cylindrical Column 26 arranged or fixed in the vertical direction on the slider 1 is guided by guide parts, which consist of two one-piece cylindrical parts 27, 28 and which are arranged coaxially one above the other uS in a length 29 engage in the side of the column 26. Another cylindrical part 30, which engages the cylindrical wall or side of the column 26 is at a height between the coaxially arranged parts 27, 28 and a spring-loaded arm 31 arranged, which has a roller or cushion 32 against the cylindrical wall or side of the Column 26 pushes and this holds in engagement with the parts 27, 28, 30. This method the leadership the column 26 in the vertical direction makes typical kinematic design principles are required, which are supported by the provision of im Distance between positive control points are marked against which the Guide part is held by a spring device. Even the specially designed Groove 29 was designed according to kinematic construction principles (see Figure 5), wherein the cylindrical parts 27, 28 only a line contact with the inclined Have sides of the groove so that they are held in place in this in a positive manner.

Die Säule 26 wird durch einen Einstellmethanismus in Form einer Spindelschraube 33 und eines Winkelhebels 34 in vertikaler Richtung bewegt. Der Winkelhebel 34 ist verschwenkbar an der Seite befestigt, wobei ein Arm 35 nach oben ragt und der andere Arm 36 in horizontaler Richtung sich neben der Säule 26 erstreckt.The column 26 is made by an adjustment mechanism in the form of a spindle screw 33 and an angle lever 34 moved in the vertical direction. The bell crank 34 is pivotally mounted on the side with one arm 35 protruding upward and the other Arm 36 extends next to column 26 in the horizontal direction.

Die Spindel schraube 33 erstreckt s.ich in horizontaler Richtung oberhalb des Armes 36 des Winkelhebels 34 und ist bei einem Ende verschwenkbar gehaltert und zwar durch eine Kugel 37, die in einer Ausnehmung 38 in einem vertikal verlaufenden Pfosten 39 sitzt, der an das Gleitstück 1 befestigt ist. Die Spindel 33 ist an den vertikalen Arm 35 des Winkelhebels bei seinem anderen Ende durch eine Mutter 40 verbunden, die zylindrisch getaltet ist und verschwenkbar in einer Öffnung 41 in dem vertikal verlaufenden Arm 35 des Winkelhebels angeordnet ist. Der horizontale Arm 36 des Winkelhebels trägt einen Zapfen 42 an seinem Ende, der ein kugelförmiges Ende besitzt, welches in Form eines engen oder dichten Sitzes in einen Schlitz 43 in der Seite der Säule 26 eingreift. Eine Schraubenfeder 44 erstreckt sich durch eine zentrale Bohrung 45 in der Säule 26 und wirkt zwischen der Säule und dem Gleitstück, um die Säule zum Winkelhebel 34 zu drücken und dadurch über diesen zu wirken, um die Mutter 40 in Eingriff mit der Öffnung 41 und die Kugel 37 in Eingriff mit der Ausnehmung 38 in dem vertikalen Abstützpfosten 39 zu halten. Wenn es erforderlich ist, kann eine zweite Feder 46 vorgesehen sein, die zwischen dem vertikal verlaufenden AbsiMzpfos;ten 39 und dem vertikalen Arm 35 des Winkelhebels wirkt, um so die Wirkung der Feder 44 aufzufangen. Bei einer alternativen Ausführungsform der Erfindung kann es möglich sein, beide Federn 44 und 46 wegzulassen, wenn in dem System ein totes Spiel minimal ist. Ein totes Spiel zwischen dem Zapfen 42 und dem Schlitz 43 kann dadurch minimal gestaltet werden, indem man das Ende des Zapfens aufspaltet oder spleißt und dafür Sorge trägt, daß dieses durch eine konische Schraube ausgeweitet wird, so daß es genau in den Schlitz hineinpaßt.The spindle screw 33 extends s.ich in the horizontal direction above of the arm 36 of the angle lever 34 and is pivotally supported at one end namely by a ball 37 which is in a recess 38 in a vertically Post 39 is seated, which is attached to the slide 1. The spindle 33 is at the vertical arm 35 of the angle lever at its other end by a nut 40 connected, which is cylindrically folded and pivotable in an opening 41 in the vertically extending arm 35 of the angle lever is arranged. The horizontal one Arm 36 of the angle lever carries a pin 42 at its end, which is a spherical End which is in the form of a tight or tight fit in a slot 43 engages in the side of the column 26. A coil spring 44 extends through a central bore 45 in the column 26 and acts between the column and the slider, to push the column towards the angle lever 34 and thereby to act on this to the nut 40 in engagement with the opening 41 and the ball 37 in engagement with the Recess 38 to hold in the vertical support post 39. if it is necessary, a second spring 46 can be provided between the vertically extending AbsiMzpfost; th 39 and the vertical arm 35 of the angle lever acts to absorb the action of the spring 44. In an alternative embodiment of the invention it may be possible to omit both springs 44 and 46 when in the system is a dead game minimal. A dead game between the pin 42 and the slot 43 can be minimized by removing the end of the pin splits or splices and ensures that this is carried out by a conical screw is expanded so that it fits snugly into the slot.

Bei dem veranschaulichten Ausfuhrungsbeispiel besteht die Grundplatte 4 aus einer ebenen Platte, so daß eine Einstellung entlang den x- und y-Achsen dazu dient, die z-Achse der Säule 26 umzusetzen. Bei einer alternativen Ausführungsform kann jedoch die Grundplatte 4 gekrtimmt auf einer Kugel ausgebildet sein, so daß die z-Achse immer durch einen festen Punkt verläuft und die x- und y-Einstellungen dazu dienen, die z-Achse zu neigen.In the illustrated exemplary embodiment, there is a base plate 4 from a flat plate, allowing adjustment along the x and y axes to do so serves to implement the z-axis of the column 26. In an alternative embodiment however, the base plate 4 can be formed on a ball curved so that the z-axis always runs through a fixed point and the x and y settings serve to tilt the z-axis.

Es sei hervorgehoben, daß der Schwerpunkt der dargestellten Stufe oberhalb des Dreiecks gelegen ist, der durch die Füße 2, 3 gebildet ist, und daß diese daher inhärent stabil ist. Dies steht in vorteilhaftem Gegensatz zu bekannten Objektstufen von Mikroskopen, bei welchen der Schwerpunkt auf einer vertikalen Linie liegt, die ausserhalb der Basis verläuft, so daß diese Stufen inhärent und stabil sind.It should be emphasized that the focus of the stage shown is located above the triangle formed by the feet 2, 3, and that it is therefore inherently stable. This is in advantageous contrast to known ones Object stages of microscopes in which the focus is on a vertical line which extends outside the base, so that these steps are inherent and stable are.

Es sei auch noch darauf hingewiesen, daß das wiedergegebene Ausführungsbeispiel bei irgendeiner Orientierung oder Ausrichtung, abgesehen von der veranschaulichten, verwendet werden kann, und zwar inklusive einer Ausrichtung, bei welcher die Grundplatte 4 sich oberhalb des Gleitstücks 1 befindet. Bei der letzteren Orientierung muß die Feder 13 natürlich ausreichend stark sein, um das Gewicht des Gleitstückes abzustützen und um dieses gegen die Grundplatte zu halten.It should also be noted that the illustrated embodiment in any orientation or orientation other than that illustrated, can be used, including an orientation in which the base plate 4th is located above the slider 1. With the latter orientation the spring 13 must of course be strong enough to withstand the weight of the slider to support and to hold this against the base plate.

Obwohl der Gegenstand der Erfindung in Verbindung mit der Objektstufe eines Elektronenmikroskops beschrieben wurde, ist die Erfindung auch ebenso auf andere Geräte anwendbar, die eingAbstützung dienen und eine Einstellung der Position oder Lage eines Probestückes oder Präparates erlauben.Although the subject matter of the invention in connection with the object stage an electron microscope, the invention is also based on other devices can be used to provide support and adjustment of the position or location of a specimen or specimen.

Sämtliche in der Beschreibung erkennbaren und in den Zeichnungen dargestellten technischen Einzelheiten sind für die Erfindung von Bedeutung.All recognizable in the description and shown in the drawings technical details are important for the invention.

Claims

PATENT CLAIMS

1. Adjustable specimen holder device, consisting of a slider, which carries an object or specimen in a suitable manner and which for a Movement by a first and a second actuator along predetermined each axis is supported, characterized in that the slider (1) for a movement along the axes on the support surface of a base part (4) is supported and held in engagement with the support surface by spring means (13) is through which the first actuating means (16, 5, 11, 12) to move the Act on the slide (1).

2. Apparatus according to claim 1, characterized in that the first Actuating device from a pair of parallel, relatively fixed elongated parts (11, 12) which work together with the slider (1), around the slider in a positive way between them by the action of the spring means (13) to hold or to bring that the pair of elongated parts (11, 12) is movable along a first axis, which extends transversely to the axes of the elongated Parts (11, 12) extended to the position of the slider (1) along the first Axis to control, and that the pair continues to serve as a guide device to the Slider (1) through the second actuation device (21, 6, 19) along a second axis parallel to the axes of the elongate parts (11, 12) to move.

3. Apparatus according to claim 2, characterized in that one of the elongated parts (11) directly on the slider (1) over-rigid inclined stop means (15) engages in such a way that the slider is pressed into contact with the support surface (4) and that the other elongate part (12) is attached to the slider via the first spring means (13) attacks so that the spring device at the same time the slider (1) in attack on the support surface (4) and also in attack on the said an elongated part (11) pushes over the rigid inclined stop means (15).

4. Apparatus according to claim 3, characterized in that the one elongated part (11) over the stop means (15) on two spaced apart Set on the slider (1) engages, and that the other elongated part (12) over the first spring device (13) engages the slider (1) at one point, which lies on a line parallegzur-first axis and between the stop means (15) runs at the above-mentioned points which are arranged at a distance from one another.

5. Apparatus according to claim 3 or 4, characterized in that the stop means (15) and the first spring device (13) from the slider (1) are worn.

6. Device according to one of claims 3 to 5, characterized in that that the first spring device (13) consists of a leaf spring, which in opposite Sense to the sling means (15) is inclined.

7. Device according to one of claims 2 to 5, characterized in that that the first actuating device consists of a first longitudinally guided rod (5) which is so arranged that its axis is parallel to said first axis runs, and that the pair of elongated parts (11, 12) is attached to this, that these protrude transversely from this essentially on one side of the rod (5).

8. Apparatus according to claim 7, characterized in that the rod (5) is supported at its end regions in a bearing (7, 8) and in the axial direction by a second spring device (17) in system with a control device (16) is pressed at one end of the rod, so that the control device (16) the axial position of the rod (5) steers, and that the second spring device (17) acts across the rod (5) to the latter in positive contact or engagement with to keep the bearings (7, 8).

9. Apparatus according to claim 7 or 8, characterized in that the rod (5) is axially rotatable and that the end of one of the two is elongated Parts (11), which is from the rod (5), around the axis of the rod through the first spring device (13) in engagement with the second Anschbgvorrichtung (6) pressed is angularly fixed relative to the axis of the rod (5);

10. Device according to one of claims 7 to 9, characterized in that the second actuating device consists of a second longitudinally movable rod (6) which is essentially extends parallel to the first rod (5) and via a cam device (20) the slider (1) acts to move the second rod (6) longitudinally in a transverse direction to convert running movement of the slider (1).

11. Device according to claims 9 and 10, characterized in that that the second rod (6) is the second stop device (6).

12. Apparatus according to claim 10 or 11, characterized in that that the second rod (6) is axially rotatable and an axially offset cam follower (19) which engages a fixed cam surface (20) such that an axial Movement of the rod (6) to a corresponding rotational movement of the cam follower (19) causes the rod axis, which in turn leads to a movement of the sliding piece (1) along the temporal axis through the attack between the cam follower (19) and the slider (1) leads.

13. The apparatus according to claim 12, characterized in that the Cam follower (19) is in the form of a rod, one end of which is attached to the cam surface (20) engages and which extends parallel to the rod axis at least above that The section extends which engages the slide (1).

14. Apparatus according to claim 12 or 13, characterized in that that the third spring device (23) engages the slider (1) on the cam follower (19) pushes and by the influence of the cam follower (19) on the cam surface (20) the second rod (6) axially engaged with the control means (21) at one end the same presses, which control the axial position of the rod (6).

15. The device according to claim 14, characterized in that the second rod (6) is held in bearings (9, 10) at each end, so that the third Spring device (23) acts across the rod (6) to this positive sense in to keep these bearings (9, 10) in position.

16. Device according to claims 8, 14 or 15, characterized in that that the control means (16, 21) of both actuating devices on the respective adjacent ends of the two rods (5, 6) act.

17. Device according to one of claims 2 to 16, characterized in that that the first and second axes are perpendicular to each other and that the pair of the elongate parts (11, 12) are substantially parallel to the second axis.

18. Device according to one or more of the preceding claims, through this characterized in that the slider (1) with an object holder (25, 26) with third Actuating means (33, 34) is equipped with an adjustment of the position of the object along a third axis that is substantially perpendicular extends to the first and second axes.

19. The device according to claim 17, characterized in that the Object hanger (25, 26) consists of a column (26) which on the slide (1) so is attached that it can be moved along the third axis, and that the Column (26) between two fixed guide devices (27, 28, 30) and spring-loaded Guide means (31, 32) is guided, which act on the circumference of the column (26) and keep them in contact with the two fixed guide devices (27, 28, 30).

20. The device according to claim 19, characterized in that a of the fixed guide devices (27, 28) made up of two coaxial cylindrical parts consists, both of which engage in a groove (29) in the column (26), and that the other fixed guide device (30) consists of a cylindrical part which is attached to engages the perimeter of the column at a point that is fixed by the said one Guide device (27, 28) has a distance and lies in a plane which runs perpendicular to the third axis and between the cylindrical parts of the one fixed guide device (27, 28) passes through it.

21. The device according to claim 20, characterized in that the third actuating device (33, 34) consists of a spindle screw (33) which extends perpendicular to the third axis and over one on the slide (1) hinged angle lever acts on the column (26).

22. Apparatus according to claim 21, characterized in that the Spindle screw (33) pivotable and rotatable in a pin or post (39) is arranged and via a spherical surface (37) on the spindle to the slider (1) is attached, which surface is seated in a recess (38) in the post (39) and held in place by the weight of the column (26) which is via the bell crank (34) and / or the spring device (44, 46) acts.

23. Device according to claim 21 or 22, characterized in that that the spindle screw (33) via a cylindrical part (40) with the angle lever (34) is connected and that this part is threaded onto the spindle screw (33) is screwed and that the cylindrical surface of the same is in attack with the edge of an opening (41) in the bell crank (34).

24. Device according to one of claims 21 to 23, characterized in that that the angle lever (-34) via a pin (42) on the lever (34) with the column (26) is connected, which protrudes into a slot (43) in the column (26).

25. Device according to one or more of the preceding claims, characterized in that the support surface (4) is flat.

26. Device according to one or more of claims 1 to 25, characterized characterized in that the support surface (4) is curved on a ball, so that the third axis is around a fixed point depending on the movements of the Slider (1) is inclinable along the first and the second axis. Blank page