DE2825417C2 - Verfahren und Objekteinstellvorrichtung zum Einstellen eines Objektträgers bezüglich der Geräteachse eines Korpuskularstrahlgerätes - Google Patents

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren gemäß dem Oberbegriff des PatentaK -pruchs 1. Ferner betrifft die Erfindung Objekteinstellvorrichtungen zur Durchführung eines solchen Verfahrens.

Aus der DE-PS 22 36 530 ist ein Verfahren der o. g. Art bekannt. Die Objekteinstellvorrichtung zur Durchführung dieses Verfahrens weist einen Objekttisch und eine Dreheinrichtung (die hier als Kippeinrichtung bezeichnet werden soll) enthält. Der Objekttisch gestattet eine Verstellung eines auf ihm angeordneten Objektträgers in zwei zur Geräteachse senkrechten

so Richtungen während die Kippeinrichtung einen auf ihr angeordneten Objektträger um eine von der Geräteachse abweichende Kippachse zu kippen oder zu schwenken erlaubt. Objekttisch und Kippeinrichtung sind mechanisch voneinander getrennt und der Objektträger ist wahlweise mit dem Objekttisch oder der Kippeinrichtung kuppelbar. Der Objektträger wird zuerst mit dem Objekttisch gekuppelt und dann wird eine gewünschte Stelle des Objekts durch Verschieben des Objekttisches bezüglich der Geräteachse einjustiert.

Nachdem dies geschehen ist wird der Objektträger mit der Kippeinrichtung gekuppelt. Die Kippeinrichtung kann einen Teil eines Mikrogoniometers bilden und die Objekteinstellvorrichtung ermöglicht dann eine »euzen· irische« Einjustierung des Objekts, d. h. eine Anordnung

des Objekts im Schnittpunkt der Kippachse und einer Rotations- oder Drehachse des Goniometers, welche in der Nullstellung der Kippeinrichtung im wesentlichen mit der Geräteachse zusammenfällt.

Bei der obenerwähnten bekannten Objekteinstellvorrichtung erfolgt die wahlweise Kupplung des Objektträgers mit dem Objekttisch bzw, der Kippeinrichtung durch mechanische Mittel, Es ist jedoch auch schon bekannt, die wahlweise Kupplung auf elektrische Weise unter Ausnutzung des Johnsen-Rahbek-Effektes zu bewirken (»Electron Microscopy J 974, Abstracts of papers presented to the Eighth International Congress on Electron Microscopy, Canberra, 25. bis 31. August 1974«, Verlag The Australian Academy of Science Canberra, A. C T. Australien, Band I, Seiten 194,195).

Es ist weiterhin bekannt, die gewöhnlich in einem sogenannten Goniometerstab zusammengefaßte Kipp- und Dreheinrichtung des Goniometers (»Drehkippgoniometer«) ihrerseits in einem Rahmen zu lagern, der in zwei Koordinatenrichtungen (X und Y) senkrecht zur Geräteachse und im allgemeinen auch noch parallel zur Geräteachse verstellbar ist Dieser in X- und K-Richtung verstellbare Rahmen bildet einen zweiten oder »Betriebs-Objekttisch«, der zusätzlich zu dem ersterwähnten »Justier-Objekttisch« vorhanden ist

Schließlich ist es auch bekannt, stau der Drehvorrichtung eine zweite Kippeinrichtung vorzusehen, deren Achse senkrecht zur Achse der ersten Kippeinrichtung (Stabachse) und zur Geräteachse verläuft Mit einem solchen Doppelkippgoniometer läßt sich das Präparat analog wie mit einem Drehkippgoniometer in jede gewünschte Orientierung bezüglich der Geräteachse einstellen.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, das Verfahren der eingangs genannten Art so weiterzubilden, daß die Einjustierung des Objekts vereinfacht wird, und eine Objekteinstellvorrichtung zur Durchführung des Verfahrens anzugeben, bei der der erforderliche apparative Aufwand verringert ist

Diese Aufgabe wird bei dem Verfahren der eingangs genannten Art durch die kennzeichnenden Merkmale des Patentanspruchs I gelöst

Bei dem Verfahren gemäß der Erfindung wird also in der Praxis der Betriebsobjekttisch zweifach ausgenutzt: Er dient einerseits anfänglich zur Einjustierung des Objekts, insbesondere einer euzentrischen Einjustierung des Objekts und andererseits in bekannter Weise zur Einjustierung des Goniometers. Bei einer Objekteinstellvorrichtung zur Durchführung eines solchen Verfahrens kann daher der in zwei Richtungen verstellbare, nur während der Einjustierung des Objektträgers mit diesem gekoppelten Justier-Objekttisch entfallen und an seine Stelle tritt ein einfaches Halterungselement, das lediglich dazu benötigt wird, den mit Hilfe des alleinigen Objekttisches einjustierteii Objektträger in einer gerätefesten Lage zu halten, während dieser Objekttisch in die euzentrische oder eine andere gewünschte Stellung bezüglich der Geräteachse eingestellt oder, was vorzuziehen ist, in eine solche vorher festgelegte Stellung zurückgestellt wird.

Die Objekteinstellvorrichtungen zur Ausführung des Verfahrens gemäß der Erfindung sind mechanisch sehr einfach und betriebssicher.

Im folgenden Werden Ausführungsbeispiele der w> Erfindung unter Bezugnahme auf die Zeichnung näher erläutert. Es zeigt

Pi g. 1 eine schematische Draufsicht auf eine Objekteinstellvorrichtung gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung;

F i g, 2 eine in einer Ebene H-II gesehene vergrößerte Schnittansicht eines Teiles der Vorrichtung gemäß Fig.l;

Fig.3 eine nicht maßstabsgerecht gezeichnete, in einer Schnittfläche W-!Π gesehene Schnittansicht der Vorrichtung gemäß F i g, 1,

F i g, 4 eine Schaltungsanordnung für die Vorrichtung gemäß F i g. 1 bis 3,

Fig.5 eine vereinfachte Axialschnittansicht eines Teiles eines Elektronenmikroskops mit einer Objekteinstellvorrichtung gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel der Erfindung, und

Fi g. 6,7 und 8 Ansichten von Teilen der Vorrichtung gemäß F ig. 5.

Ein bevorzugtes Anwendungsgebiet der Erfindung sind Durchstrahlungs-Elektronenmikroskope mit Goniometer. In diesem Falle ist dann die in Fig.! schematisch dargestellte Objekteinstellvorrichtung zwischen Polschuhen einer magnetischen Objektivlinse des Elektronenmikroskops angeordnet

Das in der Zeichnung vereinfacht dargestellte Ausführungsbeispiel der Objekteinstellvorrichtung gemäß der Erfindung enthält einen Objekttisch 10, in dem ein sogenannter Goniometerstab 12 :. «lagert ist Der Goniometerstab 12 ist durch nicht dargestellte Mittel in an sich bekannter Weise um eine Kippachse 14 schwenkbar und enthält einen drehbaren Einsatz 16, auf dem im Betrieb ein Objekthalter 18 angeordnet ist Der Goniometerstab enthält z.B. einen Schneckenantrieb mit einer Schnecke 19, die auf einer Antriebswelle 20 sitzt und den mit einer entsprechenden Verzahnung versehenen Einsatz 16 um einen gewissen Winkel, z. B. ± 10°, um die Z-Achse 2t zu drehen gestattet, so daß bei euzentrischer Einjustierung eines im Objekthalter 18 gehalterten Objekts 22 sich die Goniometerachsen 14 und 21 in einem auf einer Geräteachse liegenden Punkt schneiden. In der in Fig.2 dargestellten Nullstellung des Goniometerstabs 12 bezüglich der Kippachse 14 fällt die Geräteachse mit der Z-Achse 21 zusammen. Der Objekttisch 10 ist in üblicher Weise im Gerät so gelagert, daß er und der in ihm gelagerte Goniometerstab 12 durch Stellhebel 24 und 26 in einer X- bzw. einer K-Richtung verstellt werden kann.

Ferner ist eine Umkupplungsvorrichtung 30 vorgesehen, die in F i g. 3 genauer dargestellt ist. Die Urnkupplungsvorrichtung enthält eine Halterung 32 in Form einer Ankupplungsplatte mit durchbrochenem Vorderende 34, die durch eine Verschiebevorrichtung 36 zwischen einer ausgezogen gezeichneten, ausgefahrenen Stellung und einer gestrichelt gezeichneten, zurückgezogenen Stellung verschoben werden kann. Die Verschiebevorrichtung kann beispielsweise einen mit der Kopplungsplatte 32 verbundenen Magnetkern 38 enthalten, der mit zwei Magnetspulen 40 und 42 zusammenarbeitet, die bei Erregung die Kopplungsplatte in die ausgefahrene bzw. zurückgezogene Stellung bewege·.*. Die Kupplungsplatte 32 ist zwischen Lagersteinen 44,46 bzw. 48 verschiebbar gelagert. Von denen auf der einen Seite angeordneten Lagersteinen 44 und 46 ist der Lagerstein 44 fest, während der Lagerstein 46 senkrecht zur Kopplungsplatte 32 verstellbar ist, z. B. mittels eines piezoelektrischen Elementes 48.

Der auf der anderen Seite befindliche Lagerstein 48 ist federnd gegen die Kupplungsplatte 32 gedruckt.

Die Lagersteine 44 und 48 sind so angeordnet, daß sich das vordere Ende 34 der ausgefahrenen Kupplungsplatte 32 in einem gewissen, geringen Abstand von einer freien Oberfläche 50 Hes auf dem Einsatz 16 liegenden Objekthalters 18 befindet. Der Objekthalter 18 ist ein im wesentlichen ringscheibenförmiges Aluminiumteil, das elektrisch mit Masse verbunden ist, z. B. durch

drahtfdrmige sehr elastische Schleifkontakte 56, die in eine Umfangsnut 58 (F i g. 2) eingreifen und so geringe Kräfte auf den Objekthalter ausüben, daß dessen Verstellung in X-, Y- und ^-Richtung nicht behindert und die Lagefixierung im Betrieb nicht beeinträchtigt wird.

Die Kupplungsplatte 32 trägt an ihrer Unterseite, die im ausgefahrenen Zustand der Oberfläche 50 des Objekthalters gegenüberliegt, eine dünne isolierende Schicht 52 und ist, z. B. über die Lagersteine 44,46 und 48 isoliert gelagert sowie über einen Schleifkontakt mit einem elektrischen Anschluß 59 gekopppelt.

Der drehbare Einsatz 16 ist im elektrisch mit Masse verbundenen Körper des Goniometerstabs (2 durch eine isolierende Buchse 60 (F i g. 2) isoliert gelagert und über eine Schlcifkontaktanordnung 62 mit einer in Fig. 4 schematisch dargestellten Umkupplungsschaltung verbunden. Die Schleifkontaktanordnung kann z. B. an der Unterseite eines Flansches 64 anliegen, der an seiner Oberseite eine Auflagefläche für den Objekthalter 18 bildet. Die Auflagefläche ist mit einer dünnen isolierenden Schicht 66 versehen. Die Kupplungsplatte 32 und der Einsatz 16 können beispielsweise aus Aluminium bestehen und die isolierenden Schichten 52 bzw. 66 bestehen in diesem Fall dann aus dünnen, durch anodische Oxidation hergestellten Aluminiumoxidschichten. Die Isolierschichten können auch auf den beiden Seiten des Objekthalters angeordnet sein.

Die Antriebsschnecke 19 besteht aus Kunststoff oder sie und die Antriebswelle 20 sind aus Metall, isoliert gelagert und können dann anstelle der Schleifkontaktanordnung 62 zum elektrischen Anschluß des drehbaren Einsatzes 16 dienen.

Bei der folgenden Beschreibung eines Justiervorganges sei angenommen, daß der Goniometerstab 12 mit einem darauf befindlichen Objekthalter 18 in das Elektronenmikroskop einschleusbar und in den Objekttisch einsetzbar ist. Im Prinzip des Justiervorganges ändert sich jedoch nichts, wenn der Goniometerstab 12 im Gerät eingebaut, also nicht ausschleusbar ist und der Objekthalter 18 auf andere

cuoniicuauai tat, L·. Lj.

platte 32.

Nachdem der Goniometerstab 12 mit dem Objekthalter 18 eingeschleust worden ist. wird er. falls erforderlich, in die Kippwinkelstellung Null gebracht. Nun wird durch Betätigung der Hebel 24 und 26 der Goniometerstab 16 mit dem mit ihm gekuppelten Objekthalter derart in X- und K-Richtung verstellt, bis sich eine gewünschte Stelle des Objekts an einem gewünschten Ort bezüglich der Geräteachse befindet. also bei euzentrischer Einstellung des Objekts im Schnittpunkt der mit der Drehachse 21 zusammenfallenden Geräteachse und der Kippachse 14. Während dieser Verstellvorgänge ist der Objekthalter 18 also mit dem Drehsatz 16 gekuppelt Gegebenenfalls genügt hierfür die durch das Gewicht des Objekthalters erzeugte Reibungskraft, gewünschtenfalls kann man jedoch zwischen den Objekthalter 18 und den Dreheinsatz 16 eine Spannung von einer Spannungsquelle 70 anlegen (Fig.4), die infolge der isolierenden Schicht 66 eine elektrostatische Haltekraft erzeugt

Nachdem das Objekt durch Verstellung des Objekttisches 10 einjustiert worden ist wird der Objekthalter 18 vom Dreheinsatz 16 abgekuppelt und mit der Kupplungsplatte 32 gekuppelt Dies geschieht dadurch, daß man das vordere Ende 34 der Kupplungsplatte durch Erregen des Piezoelemenls 47 in Berührung mit der Oberfläche 50 des Objekthalters 16 bringt und nun eine Spannung zwischen die Kupplungsplatte 32 und den Objekthalter 18 legt (gestrichelte Stellung des Schalters 72 in F i g. 4), welche eine feste Kupplung dieser beiden Teile bewirkt Durch Entregen des Piezoelements 47 wird dann der Objekthalter 18 etwas von dem Dreheinsatz 16 abgehoben und der Objekttisch 10 wird nun durch Rückstellen oder Einstellen der Hebel 24, 26 in seine Null- oder Ruhelage zurückgebracht

ίο Nun wird der Objekthalter 18 durch erneutes Erregen des Piezoelements 47 wieder in Berührung mit dem Dreheinsatz 16 gebracht, durch Abschalten der Spannung von der Kupplungsplatte 34 entkuppelt und wieder mit dem Dreheinsatz 16 gekuppelt.

i') Das Objekt befindet sich nun nach wie vor in der vorher eingestellten Lage bezüglich der Geräteachse und der Goniometerstab befindet sich wieder in seiner Nullstellung, in der z. B. die Kippachse 14 durch die Geräteachse geht und die Drehachse 21 mit der Geräteachse zusammenfällt.

Wenn der Objekttisch 10 mit Mitteln zur Verstellung des Goniometerstabes in der Z-Richtung versehen ist, kann auf das Piezoelement 47 verzichtet werden und die An- und Abkupplung des Objekthalters 14 an bzw. von der Kupplungsplatte 32 kann durch entsprechendes Anheben bzw. Absenken des Goniometerstabes mit dieser Z-Verstellung erfolgen.

Selbstverständlich können statt einer oder der beiden beschriebenen elektrostatischen Kupplungsvorrichtungen auch eine mechanische Kopplung verwendet werden, insbesondere für die Kupplung des Objekthalters mit dem drehbaren Einsatz.

Wenn in an sich bekannter Weise, z. B. kapazitiv arbeitende, nur schematisch dargestellte Vorrichtungen

)5 74, 76 zum Messen der Lage des Objekttisches 10 bezüglich gerätefester Koordinaten vorgesehen sind, kann die Umkupplungsvorrichtung auch dazu verwendet werden, das im Objekthalter 18 angeordnete Objekt um vorgegebene, definierte Strecken in der X-. V-Ebene

ίο bezüglich des Objekttisches 10 zu verschieben. Die Lagemeßvorrichtungen können insbesondere auch dazu verwendet werden, eine zuerM eriimieiic EiiiMeiiuug des Goniometerstabes nach der anschließenden Einjustierung des Objekts wieder einzustellen, also für die oben erwähnte Rückstellung der Stellhebel 24 und 26.

Wenn der Hub der Stellglieder 24, 26 nicht ausreicht, um die Justierung oder Verschiebung durchzuführen, so wird der oben beschriebene Umkupplungsvorgang so oft wiederholt, bis die gewünschte Justierung oder Verschiebung erreicht ist

Das Ausführungsbeispiel gemäß F i g. 5 unterscheidet sich von dem oben beschriebenen Ausführungsbeispiel dadurch, daß das Objekt nicht mittels eines einschleusbaren Goniometerstabes in das Elektronenmikroskop eingeführt wird, sondern mittels einer einschleusbaren Objektpatrone 80. Das in Fig.5 im Axialschnitt teilweise dargestellte Elektronenmikroskop enthält einen in X- und V-Richtung verschiebbaren Objekttisch 10", in dem sich ein drehbarer Einsatz 16' zur Halterung einer Objektpatrone 80 befindet Die Objektpatrone ist in bekannter Weise längs einer Bahn 82 ein- und ausschleusbar. Der Einsatz 16' hat an der Oberseite des

. Objekttisches 10' einen Flansch mit einer Zahnung 83, in die ein Ritzel 84 eingreift, das fiber eine flexible Hohlwelle 85 von asßen gedreht werden kann. Der Objekttisch 10' ist auf Gleitbahnen 86 gelagert die an einer Polplatte 88 einer Objektivlinse 90 des Elektronenmikroskops befestigt sind.

Die Objektpatrone 80 ist in den Fi g. 6 bis 8 genauer dargestellt. Sie enthält einen rohrförmigen Körper 92 der oben einen Kopf 94 zum Ankuppeln der Ein- und Ausschubvorrichtung aufweist und eine etwas konisch zulaufende Sitzfläche 96 bildet, die in eine einsprechend geformte Ausnehmung des Einsatzes 16' paßt. Der Körper 92 hat eine Orientierungsnase 98, die in eine entstehende Nut 100 des Einsatzes 16' paßt und eine bestimmte Winkelstellung zwischen Patrone 80 und Einsatz 16' gewährleistet

Am unterer», verjüngten Ende des Körpers 92 weist dieser zwei im wesentlichen dreieckige Stützen 102 auf. die unten jeweils eine etwa halbzylindrische Lagerschale 104 für zwei Wellenstummel 106 eines Objekthalterträgers 108 aufnehmen. Der Objekthalterträger 108 hat in der Mitte ein Loch 109 und an seiner nach unten weisenden Seite eine Vertiefung 110, die eine ebene Anlagefläche für einen Objekthalter 18' bildet. Der Qb'ck!h:!icr !S' :;ί mit der Anl.-.-cflachc elektrostatisch kuppelbar, wie noch erläutert werden wird.

An einander diametral gegenüberliegenden Stellen des Objekthalterträgers 108, deren Verbindungslinie senkrecht auf der durch die Wellenstummel 106 definierten Drehachse steht, ist je ein nach oben führender Stab 112,114 angelenkt. Der Stab 114 ist über eine Zugfeder 116 mit einem am Körper 92 angebrachten Ansatz 118 verbunden. Das andere Ende des Stabes 112 ist an einem ersten Hebelarm eines Kniehebels 120 angelenkt, der um eine Achse 122 drehbar im Körper 92 gelagert ist. Der andere Hebelarm 124 des Kniehebels ω 120 . ägt an seinem freien Ende einen Nocken 126, der an einer Innenfläche 128 eines am unteren Ende des Einsatzes 16' drehbar gelagerten Nockenringes 130 anliegt. Die Innenfläche 128 hat bezüglich der Drehachse des Einsatzes 16' eine spiralförmige oder herzförmige Gestalt, so daß der Nocken 126 beim Verdrehen des Nockenringes 130 bezüglich des Einsatzes 16' mehr oder weniger weit nach außen wandern kann. Der Nocken 126 wird durch die Feder 116 gegen die Nockenfläche 128 gedrückt. Durch das Verdrehen des Nockenringes 130 kann der Objekthalterträger 108 also um die Achse der Wellenstummel 106 geschwenkt werden, z. B. um ±45°.

Der Nockenring 130 ist außen mit einer Zahnung 132 versehen, die den gleichen Außendurchmesser und vorzugsweise auch die gleiche Teilung hat wie die Zahnung 83. und die in ein Ritzel 134 eingreift, das auf einer zur Hohlwelle konzentrischen Innenwelle 136 befestigt ist. Die Innenwelle führt zu einem außerhalb des Vak'jumgehäuses de= Elektronenmikroskops angeordneten Drehknopf 138, der mit einem an der Hohlwelle 85 befestigten Bügel 140 zusammenwirkt, welcher mittels einer Stellschraube 142 bezüglich des Knopfes 138 arretierbar ist Durch gemeinsames Verdrehen des Knopfes 138 und des Bügels 140 wird also der Einsatz gedreht, ohne daß sich dabei die Winkellage des Objekthalterträgers ändert Verstellt man dagegen den Knopf 138, der z. B. mit einer Gradskala versehen sein kann, bezüglich des mit einer Marke versehenen Bügeis 140, so läßt sich die Kippung des Objekthalterträgers um die Wellenstummel 104 verändern, ohne den Einsatz 16' und damit die Objektpatrone 80 zu drehen.

Die Bewegung des Hebelarmes 124 nach außen kann durch einen Anschlag 144 so begrenzt sein, daß die Objektpatrone ohne Schwierigkeiten eingesetzt werden kann, wenn der Knopf 138 auf den maximalen Kippwinkel entsprechend maximal nach außen geschwenktem Hebefarm 124 eingestellt ist.

Ferner ist eine einfache Umkupplungsvofrichtung 30' vorgesehen, die wie die Umkupplungsvorrichtung gemäß F i g. 1 bis 4 elektrostatisch arbeitet und es gestattet, einen Objekthalter 18' wahlweise mit dem Objekthalterträger 108 oder mit einer einfachen als Kupplungsplatte ausgebildeten Halterung 32' zu kuppeln, die an einer um eine Achse 152 drehbaren Welle 150 schwenkbar gelagert ist.

Durch das Umkuppeln kann man einerseits in dei oben beschriebenen Weise die Lage des Objekts in dei AVK-Richtung bezüglich der Drehachse der Objektpa trone 80 verändern, insbesondere kann man das Objeki zuerst in eine gewünschte Lage bezüglich der Z-Achse des Mikroskops bringen, in dieser Lage halten und danr die Objektpatrone mit ihrer Kippvorrichtung in eint gewünschte Lage bezüglich des Elektronenmikroskop; bringen, insbesondere in eine Lage, in der sich dit

7. Δ ^hcA r\**K MiLrnclrrtnc ixnA Hit» Htirrh rlip WpMpnctnm

mel 106 definierte Kippachse schneiden. Wie Fig.f. zeigt, läßt es sich infolge der Vertiefung 110 erreichen daß die durch die Wellenstummel 106 definierte Kippachse durch die Objektebene geht.

Mit der Umkupplungsvorrichtung 30' kann mar ferner auch die Winkellage des Objekts bezüglich dei Kippachse verändern, so daß man mit einer einziger Kippachse auskommt und praktisch die gleicher Wirkungen erzielen kann, wie mit der Drehkippvorrich tung gemäß F i g. 1 bis 3.

Bei dem Ausführungsbeispiel gemäß Fig.5 bis 8 is der Objekthalter auf beiden Seiten mit einer dünner dielektrischen Schicht 153 bzw. 155 überzogen unc weist an seiner in Fig. 8 unteren Hälfte einen nacl außen vorspringenden Flansch mit blanker metallischei Oberfläche auf, auf dem dünne Kontaktdrähte 15' aufliegen, die mit Wellenstummeln 106 verbunden unc dadurch an Masse angeschlossen sind. Der Objekt halterträger 108 kann aus Metall bestehen oder auf nich dargestellte Weise gegen die Wellenstummel 106 um damit gegen Masse isoliert sein oder auf de Anlagefläche in der Vertiefung UO eine isolier angeordnete elektrisch leitende Schicht tragen. De isolierte Objekthalterträger 108 oder die seine Anlage fläche bildende leitende Schicht sind über die Element! 114,116 und 118 (die gegen den Körper 92 isoliert sind einerseits mit einem am Kopf 94 des Körpers 92 (Fi g. 6 angeordneten Kontakt 156 und andererseits über eini Kontakt- und Schleifringanordnung 158 mit eine Leitung 160 verbunden. Der Kontakt 156 arbeitet mi einem nicht dargestellten Gegenkontakt der Einschleus vorrichtung zusammen und gestattet es. der Anlageflä c'.ie des Objekthalterträgers 108 während des Einkopp lungsvorganges eine Spannung gegen Masse zuzufüh ren und dadurch den Objekthalter 18' durch elektrosta tische Kräfte am Objekthalterträger 108 zu halten. Dii Umkupplungsplatte 32' ist mittels der Welle 150 von de in Fig.5 dargestellten Ruhelage, in der sie in eim senkrecht nach unten weisende Lage zurückgeschwenk ist, in eine in Fig.8 dargestellte erste Arbeitslagi schwenkbar, die beispielsweise durch einen federndei Anschlag (nicht dargestellt) definiert ist In der erste: Arbeitsstellung gemäß F i g. 8 hat die der Isolierschich 153 gegenüberliegende Kopplungsfläche der Kupp lungsplatte 32' einen geringen Abstand von beispiels weise einigen Zehntel Millimeter von der Schicht 153 Zum Umkuppeln des Objekthalters 18' vom Objekt halterträger 108 auf die Kupplungsplatte 32' win letztere durch Drehen der Welle 150 gegen die durcl

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den federnden Anschlag ausgeübte Kraft in Berührung mit der Schicht 153 des Objekthalters 18' gebracht und, falls nötig, wird eine Spannung zwischen den über die Drähte 154 geerdeten Objekthalter einerseits und die auf geeignete Weise gegen Masse isolierte Kupplungsplatte 3? gelegt und die Spannung am Objekthaltertfä' ger 108 wird abgeschaltet. Die Kupplungiplatte 32' wird dann von der zweUen Arbeitsstellung, in der sie am Objekthalter 18' und dieser am Objekthalterträger 108 anliegt, in die erste Arbeitsstellung zurückgeschwenkt, wobei sie den Objekthalter 18' mitnimmt, der dann vom Objekthalterträger 108 entkoppelt ist und einen gewissen, geringen Abstand von diesem hat. Nun kann die Objektpatrone 80 in der XK-Ebene verschoben und/oder um ihre Achse gedreht werden. Die Kupplungsplatte 32' wird dann erneut in die zweite Arbeitsstellung geschwenkt, so daß der Objekthalter 18' wieder in Berührung mit dem Objekthalterträger 108 kommt, die Spannung an der Kuppiungspiatie 32' wird dann abgeschaltet und die am Objekthalterträger 108 eingeschaltet, so daß nun der Objekthalter 18' durch elektrostatische Kräfte am Objekthalterträger 108 gehalten wird. Der Kupplungsplatte 32' kann nun wieder in ihre Ruhestellung (F I g. 5) zurückgeschwenkt werden.

Die Objektpatrone 80 kann mit an sich bekannten Mitteln versehen sein, mit denen der Objekthalter 18'

ί während des Betriebes auf mechanische Weise am Objekthalterträger 108 gehalten wird, falls die Existenz einer Spannung im Bereich des Elektronenstrahls unerwünscht ist. Gegebenenfalls kann man jedoch auch rohrförmige, geerdete Abschirmungen am Objekt halterträger 108 oder dem Objekthalter 18' vorsehen, die den Strahlbefeich gegen die Einflüsse der elektrostatischen Felder abschirmt.

Das Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 5 bis 7 kann dahingehend abgewandelt werden, daß der Nockenring

ίο 130 an der Objektpatrone angebracht wird.

Eine Umkupplungsvorrichtung der in Fig. 5 dargestellten Art kann auch in Verbindung mit einer Objektpatrone verwendet werden, die das Objekt um Zwei zu einander senkrechte Achsen zu schwenken gestattet. Solche Objektpatronen sind bekannt. In diesem Falle ist dann eine Vorrichtung zum Drehen der Objektpatrone um die Geräteachse Z bzw. eine zu ihr parallele Achse überflüssig.

Hierzu 5 Blatt Zeichnungen

Claims (10)

Patentansprüche;

1. Verfahren zum Einstellen ejqes durch einen umkuppelbaren Objektträger gehaltenen Objekts auf einem in zwei Koordinatenrichtungen senkrecht zu einer Geräteachse verstellbaren Objekttisch eines Korpuskularstrahlgerätes, insbesondere eines Elektronenmikroskops, bei dem der Objektträger zuerst mit dem Objekttisch gekuppelt und letzterer so verstellt wird, daß sich das Objekt in einer gewünschten Lage bezüglich der Geräteachse befindet, dadurch gekennzeichnet, daß dann der Objektträger (18,18') mit einer Halterung (32,32') gekuppelt wird, die, während der Objektträger (18, 18') mit ihr gekuppelt ist, bezüglich der Geräteachse im wesentlichen stationär ist, daß dann der Objekttisch (10, 10') in eine vorgegebene Stellung gebracht wird und daß dann der Objekttträger (18, 18') wieder mit dem Objekttisch (10, 10') gekuppelt wird.

2. Verfahrer, nach Anspruch 1, bei welchem der Objekttisch einen Teil eines Goniometers bildet, das Vorrichtungen zum Drehen des Objekts um zwei Goniometerachsen aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß der Objekttisch (10,10') nach dem Einjustieren und Abkuppeln des Objekts in eine Stellung gebracht wird, bei welcher der Schnittpunkt der beiden Goniometerachsen (14, 21) im wesentlichen auf der Geräteachse (Z) liegt

3. Verfahren nax:h Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das An- und Abkuppeln des Objektträgers (18) vom Objekttisch (10) mittels einer in Richtung der Geräteachse (Z) verlaufenden Verstellung des Objektxisches (10) durchgeführt wird.

4. Objekteinstellvorrichtung z. r Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1 mit einem in zwei Richtungen senkrecht zu der Geräteachse verstellbaren Objekttisch, einem Objekthalter und einer Umkupplungsvorrichtung, durch die der Objekthalter wahlweise mit dem Objekttisch oder einer Halterung kuppelbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Halterung (32, 32') bis auf eventuelle Bewegungsfreiheitsgrade, die dem Kupplungsvorgang oder einem Ein- und Ausrückvorgang dienen, bezüglich der Geräteachse (Z) im wesentlichen stationär gelagert ist.

5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Halterung (32, 32') zwischen einer ersten Stellung, in der sie mit einer Kupplungsfläche einer Anlagefläche (SO) des Objektträgers (18) gegenüberliegt und einer zweiten Stellung, in der sie den Objektträger (IS) freigibt, verstellbar ist.

6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Halterung (32) mit einer Vorrichtung (47) versehen ist, mit der sie nach Wunsch in Berührung mit der Anlagefläche (50) des Objektträgers (18) gebracht werden kann (F i g. 3).

7. Vorrichtung nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Halterung (32) nur in Richtung der Geräteachse (Z) und längs einer Bahn, die in einer die Geräteachse schneidenden Ebene liegt, zwischen jeweils zwei Stellungen verstellbar ist.

8. Objekteinsiellvomchiung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch I mit einem in zwei Richtungen senkrecht zu der Geräteachse verstell· baren Objekttisch, in den von oben eine Objektpatrone einschleusbar ist, und mit Vorrichtungen zum Drehen des Objekts um gewisse Winkel bezüglich zweier aufeinander im wesentlichen senkrecht stehender Achsen, dadurch gekennzeichnet, daß eine Halterung (32') vorgesehen ist, die von unten gegen den Objekthalter (18') der Objektpatrone (80) schwenkbar ist, und daß der Objekthalter wahlweise mit der Objektpatrone und der Halterung (3?/) kuppelbar ist (F i g. 5 und 8).

ίο

9, Vorrichtung nach Ansprüche, weiche eine

Vorrichtung zum Schwenken des Objekts enthält, dadurch gekennzeichnet, daß die Objektpatrone (80) am unteren Ende einen Objekthalterträger (108) aufweist, der bezüglich eines etwa rohrförmigen Patronenkörpers (92) um eine einzige, zur Achse des Patronenkörpers wenigstens annähernd senkrechte Achse schwenkbar gelagert ist (Wellenstummel 106); daß die Objektpatrone (80) ferner mit einer Vorrichtung (83, 84) zum Drehen des Patronankörpers um dessen Achse und um eine Geräteachse (Z) im wesentlichen parallele Achse versehen ist und daß der Objekthalter (18') wahlweise mit der Halterung (32') oder dem Objekthalterträger (108) kuppelbar ist

10. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß der Objekttisch (10') einen Einsatz (16') aufweist, der um eine zur Geräteachse (Z) parallele Achse drehbar ist und eine Durchbrechung (96) zur Aufnahme der Objektpatrone (80) hat, und daß der Objekttisch (10') mit einer Vorrichtung (83,84) zum Drehen des Einsatzes (16') und einer Vorrichtung (128 bis 138) zum Übertragen einer das Kippen des Objekthalterträgers (108) bewirkenden Kraft versehen ist.