-
Die
Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zum Anbringen einer
Probe in einem Elektronenmikroskop gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 1.
Eine derartige Vorrichtung ist aus der
EP 0,504,972 bekannt.
-
Diese
bekannte Vorrichtung weist eine Probenhalterung auf, welche mit
einem Träger
versehen ist, der mit den Probenaufnahmeeinrichtungen der Halterung
verbunden ist. Der Träger
ist in einer Spitze vorgesehen, welche von der Probenhalterung gelöst werden
kann. Der Träger
ist mit einer Stange verbunden. Der Träger kann durch eine Schubstange und
ein Kippelement um die Stange geneigt werden. Bei dieser bekannten
Vorrichtung muss die Spitze von der Probenhalterung getrennt werden,
um in dem Träger
eine Probe anzuordnen oder um die Probe von diesem zu entfernen.
Die Spitze weist zwischen der Stange und der Befestigungseinrichtung
zum Befestigen der Spitze an dem weiteren stangenförmigen Bauteil
der Probenhalterung einen relativ großen Abstand auf.
-
In
einigen Fällen
ist es zum Schutz erforderlich, dass die Probe in die Probenhalterung
und in das Elektronenmikroskop luft- und feuchtigkeitsdicht eingeführt und
in diesen gehalten wird. Wenn eine Probe durch eine andere ersetzt
wird, muss die Probenhalterung anschließend zurückgezogen werden, wobei die
Probe abgeschirmt werden muss.
-
In
einer Sondervorrichtung muss anschließend die Probe aus der Probenhalterung
heraus genommen werden, und eine andere Probe muss angeordnet werden,
woraufhin die Probe wieder abgeschirmt wird, und die Probenhalterung
in das Elektronenmikroskop zurück
verlagert wird. Insbeson dere wenn Proben häufig ersetzt werden, beinhaltet
dies ein großes
Beschädigungsrisiko
der Proben. Ein anderer Nachteil ist der, dass solche Proben im
Hochvakuum nicht leicht gehandhabt werden können.
-
Aufgabe
der Erfindung ist es, eine derartige Vorrichtung bereitzustellen,
die in der obigen Einleitung beschrieben worden ist, durch welche
die oben erwähnten
Nachteile beseitigt werden. Schließlich ist eine erfindungsgemäße Vorrichtung
durch die Merkmale von Anspruch 1 gekennzeichnet.
-
Eine
Probe kann in der Probenhalterung festgeklemmt werden, woraufhin
der Probenträger
mit der Probe in die Probenaufnahmeeinrichtungen in der Probenhalterung
und aus diesen heraus befördert
werden kann. Die Probe selbst muss nicht länger in Eingriff stehen, wenn
sie einmal in der Probenhalterung angeordnet worden ist. Dies schafft
den wichtigen Vorteil, dass die empfindliche Probe sogar dann nicht
beschädigt
wird, wenn sie wiederholt in der Probenhalterung angebracht und
aus dieser entfernt wird, und sie ist darüber hinaus leicht zu handhaben. Weil
der Probenträger
mit einfachen Einrichtungen zu handhaben ist, ohne dass für die Probe
ein großes Risiko
besteht, beschädigt
zu werden, kann leicht unter Hochvakuum gearbeitet werden, wobei
beispielsweise ein Roboterarm oder eine andere Art von Handhabungseinrichtung
verwendet wird. Der Probenträger
schafft angemessen für
die Probe eine Halterung und einen Schutz. Ein weiterer Vorteil
ist der, dass die Proben schneller angeordnet und entfernt werden
können,
und dass sie einfacher angeordnet werden können. Außerdem können Probenhalterungen mit
verschiedenen Präparaten
stets auf die gleiche Art und Weise angebracht werden. Darüber hinaus
wird das Lagern der Proben dadurch, dass sie in einem Probenträger untergebracht
sind, sicher erleichtert, wenn die Proben in dem Proben träger fest
angebracht verbleiben. Ferner kann eine Probe in dem Probenträger angeordnet
werden, wenn die Probe noch hart ist, wobei sie anschließend in
dem Probenträger
dünner
gemacht werden kann. In dieser dünner
gemachten Phase ist die Probe sehr zerbrechlich, aber sie muss nicht
mehr in Eingriff gebracht werden, weil sie in dem Probenträger untergebracht
ist. Weil die Probenaufnahmeeinrichtungen direkt in der Bohrung
in dem Probenträger
entfernbar angebracht sind, wird ein Verschieben davon verhindert,
wobei ohne weitere Maßnahmen
während
der Benutzung für
eine stabile Betrachtung gesorgt wird. Wenn sie von der Bohrung
entfernt werden, ist der Träger
schnell zugänglich,
um die Probe einzuführen oder
zu entfernen.
-
Der
Probenträger
ist vorzugsweise aus einem Molybdänfilm oder einem ähnlichen
Blatt- oder Filmmaterial hergestellt.
-
Bei
einer weiteren Ausarbeitung ist die erfindungsgemäße Vorrichtung
durch die Merkmale nach Anspruch 5 bis 7 gekennzeichnet.
-
Der
Probenträger
kann auf einfache Art und Weise gegen den Absatz in der Bohrung
durch den Gewindering geklemmt werden, so dass die Position des
Probenträgers
gleichmäßig festgelegt
ist. Ferner besteht kein Risiko, dass die Probe beschädigt wird, während sie
festgeklemmt wird, um so weniger wenn ein derartiges Klemmen durch
den Betätigungsarm durchgeführt wird.
Weil zum Befestigen oder Lösen des
Probenträgers
der Gewindering nur über
einen Winkel von weniger als 360°,
beispielsweise um 90° oder
weniger, gedreht werden muss, können
die Probenträger
schnell und sicher ausgetauscht werden. Weil der Probenträger zwischen
dem Absatz und dem Gewindering von einer Seite verschoben werden
kann, muss der Gewindering nicht vollständig entfernt werden, um den
Probenträger
auszuwechseln, so dass der Probenträger sogar schneller ausgewechselt
werden kann, und darüber
hinaus besteht kein Risiko, dass der Gewindering von der Probenhalterung
fällt und
möglicherweise
verloren geht. Dies ist insbesondere dann wichtig, wenn die Probenträger in dem
Elektronenmikroskop oder in einem anderen geschlossenen und optional
ausgestatteten Raum ausgewechselt oder anderweitig gehandhabt werden
müssen.
-
Dadurch,
dass in einem konditionierten Raum eines Elektronenmikroskops eine
Reihe von Probenträgern
angeordnet ist, von welchen jeder eine Probe enthält, können die
Proben ausgewechselt werden, ohne dass die Probenhalterung von dem Elektronenmikroskop
entfernt werden muss. Dadurch ist es nicht notwendig, dass der Raum
jedes Mal, wenn die Proben ausgewechselt werden, rekonditioniert
werden muss oder dass bestimmte Maßnahmen ergriffen werden müssen, um
zu verhindern, dass der konditionierte Raum während der Auswechslungen beeinträchtigt wird.
Die Proben, welche während
einer oder mehrerer Sitzungen analysiert werden sollen, können in
dem Raum gleichzeitig angeordnet sein, wobei sie anschließend gemeinsam durch
die Handhabungseinrichtung ausgewechselt werden können. Dadurch
wird zusätzlich
ein beträchtlicher
Zeitgewinn erzielt, und die Probenhalterung muss von dem Elektronenmikroskop
nicht entfernt werden. Durch dies wird die Notwendigkeit beseitigt,
dass die Probenhalterung mit dem Probenträger, welcher außerhalb
des Elektronenmikroskops ausgewechselt wird, thermisch ins Gleichgewicht
gebracht werden muss.
-
Die
Erfindung nach Anspruch 10 bezieht sich außerdem auf einen Probenträger, welcher
in einer erfindungsgemäßen Vorrichtung
verwendet werden kann.
-
Ferner
ist zwar eine Probenhalterung für
ein Elektronenmikroskop offenbart, aber nicht beansprucht. Aus der
Praxis ist eine Probenhalterung bekannt und beispielsweise durch
Gatan Incorporated, Pleasanton, USA auf den Markt gebracht.
-
Bei
der bekannten Probenhalterung ist in einer dünnen Röhre ein stabförmiger Körper verschiebbar
angebracht. In der ersten Position wird der stabförmige Körper in
der Röhre
vollständig
herausgezogen, während
er nahe seinem freien Ende durch einen elastischen O-Ring gehalten
wird, welcher mit einer geeigneten Anbringung zwischen dem stabförmigen Körper und
der Innenseite der Röhre
enthalten ist. Entfernt davon ist der stabförmige Körper mit der Röhre durch
Faltenbälge
verbunden. In dieser Position ist die Probe zwischen dem O-Ring,
den Faltenbälgen
und der Röhre
eingeschlossen und von der Umgebung abgeschirmt.
-
In
der zweiten Position wird der stabförmige Körper teilweise aus der Röhre derart
geschoben, dass sich wenigstens die Probe außerhalb der Röhre befindet.
In dieser Position wird der stabförmige Körper durch den O-Ring und die
Faltenbälge
gehalten. In vielen Fällen
wird während
der Benutzung die Probe in dem Elektronenmikroskop dadurch bis zu
dem Maß unzureichend
stabil, dass ein Präparat
oder eine Probe, das bzw. die geprüft werden soll, nachdem es bzw.
sie angebracht worden ist, während
der Prüfung wegen
der Verformungseigenschaften des elastischen Ringes unerwünscht verschoben,
beispielsweise in Schwingung versetzt wird. Darüber hinaus hängt bei
dieser bekannten Probenhalterung der Grad der Stabilität der Probe
beträchtlich
von dem Maß ab,
bis zu dem der stabförmige
Körper
aus der dünnen
Röhre verschoben
wird.
-
Eine
erfindungsgemäße Vorrichtung
nach Anspruch 1 ist mit einer derartigen Probenhalterung versehen,
die in der Einleitung beschrieben worden ist, wodurch die erwähnten Nachteile
vermieden werden.
-
Dadurch,
dass wenigstens in der zweiten Position, das heißt in der Position, in welcher
die Probe unter dem Elektronenmikroskop betrachtet werden kann,
der stabförmige
Körper
und daher die Probe direkt von der Halteeinrichtung gehalten wird,
wird verhindert, dass sich die Probe während der Prüfung, das
heißt
nachdem die Probenhalterung angebracht worden ist, verschiebt. In
der erfindungsgemäßen Vorrichtung
hat die elastische Dichtung keine Lagerfunktion, sondern nur eine
abdichtende Funktion. Dadurch kann das Abdichten der Probe in der
ersten Position besser sichergestellt werden, und darüber hinaus
wird ein direkter Kontakt zwischen dem stabförmigen Körper und der Halteeinrichtung
in der zweiten Position sichergestellt. Der Grad, bis zu dem die Abschirmeinrichtung
und der stabförmige
Körper
in Bezug zueinander zwischen den ersten und zweiten Positionen verschoben
werden, hat zumindest nach dem Anbringen auf den Grad der Verschiebung
der Probe keinen Einfluss, weil die Probe in Bezug auf die Halteeinrichtung,
welche in dem Elektronenmikroskop beispielsweise in einem Goniometer
gehalten werden kann, direkt und stets an der gleichen Position
gehalten wird.
-
Bei
einer vorteilhaften Ausführungsform
ist die beanspruchte Vorrichtung dadurch gekennzeichnet, dass die
Probe in der ersten Position von der Umgebung durch ein mantelförmiges Bauteil
und zwei elastische Dichtungen, wie zum Beispiel O-Ringen, abgeschirmt
wird, während
auch in der zweiten Position die zwei elastischen Dichtungen von
der Umgebung durch das mantelförmige
Bauteil im Wesentlichen vollständig
abgeschirmt werden. Dies verhin dert eine Kontamination und jegliche
Beschädigung
und Verschiebung der Dichtungen, so dass jederzeit ein geeigneter
Betrieb der Vorrichtung sichergestellt wird.
-
Der
stabförmige
Körper
ist mit der Halteeinrichtung vorzugsweise fest verbunden. Somit
ist die Position einer Probe, welche in der Probenaufnahmeeinrichtung
angeordnet ist, gleichmäßig und
unveränderbar
fest. Auch ist eine Verschiebung des stabförmigen Körpers in Bezug auf die Halteeinrichtung
unmöglich.
Die Abschirmeinrichtungen weisen eine Hülse auf, welche entlang dem
stabförmigen Körper zwischen
der ersten und der zweiten Position verschiebbar ist. Diese Verschiebungen
haben auf die Position der Probe keinen Einfluss.
-
Als
Alternative wird der stabförmige
Körper wenigstens
in der zweiten Position zumindest an zwei Seiten der Probenaufnahmeeinrichtungen
gehalten. Dadurch, dass in der zweiten Position das freie Ende des
stabförmigen
Körpers
wenigstens teilweise mit einem geeigneten Sitz in einem Hohlraum in
dem röhrenförmigen Körper aufgenommen
wird, wird zwischen ihnen eine direkte Verbindung erzielt. Darüber hinaus
wird in der zweiten Position die Position der Probenaufnahmeeinrichtung
durch die Öffnung
fixiert. In der ersten Position wird die Probe durch den röhrenförmigen Körper und
die elastische Dichtung auf geeignete Weise abgeschirmt.
-
Während der
Benutzung der Vorrichtung kann in der Betriebsposition der Probenhalterung, das
heißt
die Probenaufnahmeeinrichtungen befinden sich in der zweiten Position,
der stabförmige
Körper
mit dem röhrenförmigen Körper durch
die Verbindungseinrichtungen fest verbunden werden. Die Verbindungseinrichtungen
können
mit einem derartigen Sitz verbunden sein, dass eine Verschiebung
der zwei Körper
in Bezug zueinander nicht länger
möglich ist,
mit Ausnahme einer Rückwärtsverschiebung zu
der ersten, abgeschirmten Position. Die Verbindungseinrichtungen
verhindern somit eine Verschiebung der Probe in der zweiten Position,
während
die Probenhalterung in einem Elektronenmikroskop verwendet wird.
-
Die
Verbindungseinrichtungen können
beispielsweise durch zusammenwirkende Stifte und Löcher, einem
konischen Ring an den stabförmigen Körper, welcher
mit einem geeigneten Sitz in einer Öffnung des röhrenförmigen Körpers aufnehmbar
ist, oder durch ähnliche
Verbindungselemente, welche ineinander oder übereinander greifen, ausgeformt sein.
-
Ferner
ist ein Schwenkaufnahmekörper
vorgesehen, welcher die Probe tragen kann und den Vorteil bietet,
dass die Position der Probe in der Probenhalterung derart verändert werden
kann, dass sie in verschiedenen Positionen betrachtet werden kann. Dadurch,
dass bei der Verschiebung der Abschirmeinrichtungen in Bezug auf
die Probenaufnahmeeinrichtungen die Kippeinrichtungen den Schwenkkörper verschieben,
kann die Position der Probe durch die Abschirmeinrichtungen auf
einfache Art und Weise eingestellt werden. Diese Ausführungsform
schafft den Vorteil, dass die Probenhalterung einfach und relativ
robust ausgestaltet sein kann, während
die Probe von praktisch allen Seiten noch betrachtet werden kann,
weil keine zusätzlichen
Betätigungseinrichtungen
vorgesehen sein müssen,
die sich in oder entlang der Probenhalterung zur Steuerung der Kippbewegung
des Schwenkkörpers
erstrecken. Die Bewegungen des Schwenkkörpers sind durch die Polschuhe
des Elektronenmikroskops eingeschränkt.
-
Es
ist ferner ein Verfahren offenbart, aber nicht beansprucht, um eine
Probe in einem Elektronenmikroskop an einer für eine Prüfung geeigneten Position anzubringen, worin
die Probe in einer Probenhalterung in einer Probenaufnahmeeinrichtung aufgenommen
wird, welche sich in der Nähe
von einem Ende eines stabförmigen
Körpers
befindet, wobei die Probe von der Umgebung in einer ersten Position
der Probenhalterung durch Abschirmeinrichtungen abgeschirmt wird,
welche wenigstens eine elastische Dichtung aufweisen, die zwischen
dem stabförmigen
Körper
und einer Abschirmhülle
angeordnet ist, während
wenigstens das Ende des stabförmigen
Körpers
mit der Probe innerhalb des Elektronenmikroskops verschoben wird,
und worin die Abschirmeinrichtungen und der stabförmige Körper in Bezug
zueinander in eine zweite Position verschoben werden, worin die
Probe für
die Prüfung
in dem Elektronenmikroskop frei gemacht wird, wobei die Probenhalterung
in dem Elektronenmikroskop durch Halteeinrichtungen angeordnet wird.
Bei diesem Verfahren wird der stabförmige Körper in der zweiten Position
direkt an den Halteeinrichtungen ohne eine dazwischen liegende elastische
Dichtung derart gehalten, dass die Bewegungen des stabförmigen Körpers und
damit der Probe in Bezug auf die Halteeinrichtungen und das Elektronenmikroskop
verhindert werden.
-
Dadurch,
dass ein derartiges Verfahren verwendet wird, kann eine Probe in
einem Elektronenmikroskop auf eine besonders einfache und gleichförmige Art
und Weise optimalerweise stabil, passend und reproduzierbar angeordnet
werden.
-
Für die Analyse
einer Probe in einem Elektronenmikroskop wird gewöhnlich eine
Probe, welche durch eine schmale und dünne Scheibe eines Materials
ausgeformt ist, in einer Probenhalterung angebracht und anschließend in
ein Elektronenmikroskop eingeführt.
Schließlich
ist die Probenhalterung mit einer Bohrung versehen in welcher die
Probe an einem Absatz angeordnet und beispielsweise mit einem Klemmring
festgeklemmt werden kann.
-
Der
Probenträger
kann gegen den Absatz in der Bohrung durch den Gewindering auf einfache
Art und Weise geklemmt werden, so dass die Position des Probenträgers gleichförmig festgelegt
wird. Darüber
hinaus besteht für
die Probe kein Risiko, beschädigt
zu werden, während
sie festgeklemmt wird, um so weniger wenn ein derartiges Festklemmen durch
den Betätigungsarm
bewirkt wird. Weil zum Befestigen oder Lösen des Probenträgers der
Gewindering nur über
einen Winkel von weniger als 360°,
beispielsweise um 90° oder
weniger, gedreht werden muss, können
die Probenträger
schnell und sicher ausgewechselt werden. Weil der Probenträger zwischen
dem Absatz und dem Gewindering von einer Seite verschoben werden
kann, muss der Gewindering nicht vollständig entfernt werden, um den Probenträger auszuwechseln,
so dass der Probenträger
sogar noch schneller ausgewechselt werden kann, und darüber hinaus
besteht für
den Gewindering kein Risiko, dass er von der Probenhalterung fällt und
möglicherweise
verloren geht. Dies ist insbesondere dann wichtig, wenn Probenträger in dem
Elektronenmikroskop oder in einem anderen verschlossenen und optional
konditionierten Raum ausgewechselt oder auf andere Art und Weise
gehandhabt werden müssen.
-
Um
die Erfindung, so wie sie beansprucht ist, zu verdeutlichen, wird
unter Bezugnahme auf die Zeichnung eine Anzahl von veranschaulichenden Beispielen
einer Probenhalterung beschrieben. Es zeigen:
-
1 einen
Teilquerschnitt und eine Draufsicht eines ersten Beispiels, das
keine Ausführungsform
ist, einer Probenhalterung;
-
2a einen
Teilquerschnitt und eine Draufsicht eines zweiten Beispiels, das
keine Ausführungsform
ist, einer Probenhalterung;
-
2b einen
Teilquerschnitt und eine Seitenansicht eines zweiten Beispiels,
das keine Ausführungsform
ist, einer Probenhalterung;
-
3 einen
Querschnitt einer Probenhalterung in einem dritten Beispiel, das
keine Ausführungsform
ist;
-
4a und 4b teilweise
geschnittene Seitenansichten einer Probenhalterung in einem vierten
Beispiel, das keine Ausführungsform
ist, in der ersten bzw. zweiten Position;
-
4c einen
Querschnitt der Probenhalterung gemäß den 4a und 4b;
-
5 einen
Querschnitt einer Probenhalterung in einem fünften Beispiel, das keine Ausführungsform
ist;
-
6 einen
Querschnitt von einem Teil einer Probenhalterung gemäß den 1, 2 oder 3 in einem
größeren Maßstab mit
einer ersten Ausführungsform
der Probenaufnahmeeinrichtungen;
-
7 einen
Probenträger
in einem geöffneten
Zustand zusammen mit einer darin aufgenommenen Probe;
-
8 den
Probenträger
gemäß 7 in
einem geschlossenen Zustand mit der darin aufgenommenen Probe;
-
9 einen
Teil einer Probenhalterung mit einem Probenträger, welcher in Handhabungseinrichtungen
aufgenommen ist; und
-
10 eine
schematische Draufsicht eines Raums von oder an einem Elektronenmikroskop, welches
darin eine Reihe von Probenträgern,
eine Probenhalterung und Einrichtungen zum Handhaben von wenigstens
der Probenträger
aufweist. Die 1 bis 6 zeigen
Beispiele, welche keine Ausführungsformen
der Probenhalterungen sind, welche in einer erfindungsgemäßen Vorrichtung
oder einem erfindungsgemäßen Probenträger, wie
er beispielsweise in 7 und 8 dargestellt
ist, verwendet werden.
-
1 zeigt
eine geschnittene Draufsicht einer Probenhalterung 1, die
einen stabförmigen
Körper 2 aufweist,
welcher nahe einem Ende mit einem Fuß 3 versehen ist,
um eine herkömmliche,
feste Anordnung der Probenhalterung 1 nahe und teilweise
in einem Elektronenmikroskop bereitzustellen, von dem nur ein Abschnitt 4 gezeigt
ist. Dazu kann das Elektronenmikroskop mit einem Goniometer und/oder
anderen Haltepunkten versehen sein. Der stabförmige Körper 2 weist ein Stabbauteil 5 auf,
das mit dem Fuß 3 fest
verbunden ist. Das Stabbauteil 5 ist dünner als der Fuß 3,
und das freie Ende 6 des Stabbauteils 5 wird durch
einen verringerten Abschnitt 7 ausgeformt, der in dem Elektronenmikroskop
wenigstens aufnehmbar ist.
-
Der
verringerte Abschnitt 7 ist in einem bestimmten Abstand
von seinem freien Ende 6 mit einer ersten Bohrung 8 versehen,
welche eine Durchgangsbohrung ist und sich im Wesentlichen quer
zur Längsrichtung
des Stabbauteils 5 erstreckt. In der ersten Bohrung 8 sind
Einrichtungen 9 zum Lagern und Befestigen einer Probe 10 enthalten,
welche durch das Elektronenmikroskop betrachtet werden soll. Diese
Einrichtungen 9 können
zwar beispielsweise eine Einspannstelle 11 und einen Klemmring 12 aufweisen,
aber sie können
in einer anderen, bekannten und geeigneten Art und Weise ausgestaltet sein.
-
Auf
der Seite der ersten Bohrung 8 nahe dem freien Ende 6 des
verringerten Abschnitts 7 ist der verringerte Abschnitt 7 in
der Nähe
der Bohrung 8 mit einer ersten kreisförmigen Ausnehmung 13 versehen.
Auf der anderen Seite der ersten Bohrung 8 ist der verringerte
Abschnitt 7 mit einer zweiten kreisförmigen Ausnehmung 14 versehen.
In diesen Ausnehmungen 13, 14 sind eine erste
elastische Dichtung 15 bzw. eine zweite elastische Dichtung 16 beispielsweise
in der Form eines O-Rings aus Gummi oder Kunststoff enthalten. Jede
Dichtung 15, 16 erstreckt sich von dem verringerten
Abschnitt 7 geringfügig nach
außen.
Um den verringerten Abschnitt 7 ist ein mantelförmiges Bauteil
in der Form einer mantelförmigen
Abdeckung 17 geschoben, welche eine Länge hat, die im Wesentlichen
dem Abstand zwischen den Seiten der zwei O-Ringe 15, 16,
die voneinander abgewandt sind, entspricht. Der Innendurchmesser
der Abdeckung 17 ist geringfügig kleiner als der Außendurchmesser
der O-Ringe 15, 16. Die Abdeckung 17 kann über die
O-Ringe 15, 16 geschoben werden, wodurch die O-Ringe
soweit derart zusammengedrückt
werden, dass ihre Außenseite
gegen die Innenseite der Abdeckung 17 unter Vorspannung stößt. In dieser
ersten Position, welche in 1 dargestellt
ist, bilden die Dichtungen 15, 16 und die Abdeckung 17 eine
Luft- und feuchtigkeitsdichte Abschirmung von der Umgebung für die Bohrung 8 und jede
darin enthaltene Probe 10.
-
Durch
den Fuß 3 und
durch das Stabbauteil 5 erstreckt sich in der Längsrichtung
des stabförmigen
Körpers 2 bis
zu einem Punkt in der Nähe
der Seite des zweiten O-Rings 16 nahe dem Gehäuseabschnitt 4 eine
zweite Bohrung 18. In dem verringerten Abschnitt 7 ist
eine geschlitzte Öffnung 19 vorgesehen,
welche sich in die zweite Bohrung 18 fortsetzt. Durch die
zweite Bohrung 18 erstreckt sich eine Stange 20,
welche in der zweiten Bohrung 18 verschiebbar ist. Das
erste Ende 21 der Stange 20 ist unter der Öffnung 19 angeordnet,
das zweite Ende 22 erstreckt sich über die entfernt von dem Stabbauteil 5 Seite
liegende des Fußes 3 hinaus.
-
Das
erste Ende 21 der Stange 20 ist mit der Abdeckung 17 über einen
Verbindungsstift 23, der sich durch die Öffnung 19 erstreckt,
derart verbunden, dass sich die Stange 20 und die Abdeckung 17 in
Bezug auf das Stabbauteil 5 nicht drehen können. Das
zweite Ende 22 der Stange 20 ist mit einem Außengewinde 24 versehen,
an welchem ein Einstellknopf 25 angebracht ist, welcher
mit einem Innengewinde versehen ist. Eine Seite des Einstellknopfes 25 stößt gegen
den Fuß 3 und
kann sich in Bezug auf den Fuß 3 nicht
verschieben. Weil sich die Stange 20 in Bezug auf die Abdeckung 17 oder
das Stabbauteil 5 nicht drehen kann, bewirkt eine Drehung
des Einstellknopfes 25, dass sich die Abdeckung 17 in
der Längsrichtung
in Bezug auf den verringerten Abschnitt 7 und daher in
Bezug auf die Dichtungen 15, 16 und die Probenaufnahmeeinrichtungen 9 verschiebt.
-
Die
Probenhalterung 1 kann wie folgt verwendet werden.
-
In
der Bohrung 8 ist eine Probe 10 durch die Probenaufnahmeeinrichtungen 9; 11, 12 in
einem dafür
geeigneten Raum fest angebracht, welcher vorzugsweise geschlossen
und konditioniert ist. Anschließend
wird der Einstellknopf 25 derart gedreht, dass die Abdeckung 17 über die
zwei Dichtungen 15, 16 verschoben wird, so dass
die Probe von ihrer Umgebung durch diese Dichtungen 15, 16 und
die Abdeckung 17 luft- und feuchtigkeitsdicht abgeschirmt wird.
Anschließend
kann die Probenhalterung 1 genommen und weiter gehandhabt
werden, ohne das Risiko, dass eine Kontamination der Probe erfolgt.
-
Durch
den Fuß 3 wird
die Probenhalterung an ein Elektronenmikroskop angrenzend derart
angeordnet, dass sich wenigstens der verringerte Abschnitt 7 in
den dafür
geeigneten Teil des Mikroskops erstreckt. Weil die Bohrung 8 an
einem festen Abstand von dem Fuß 3 angeordnet
ist, kann die Probenhalterung an der geeigneten Position einfach
angeordnet werden. Schließlich
können
an geeigneten Punkten außerhalb
des Mikroskops beispielsweise Positionierpunkte oder ähnliche
Einrichtungen angeordnet sein. Nach dem Anordnen wird der Einstellknopf 25 soweit
zurückgedreht,
dass die Abdeckung 17 durch die Stange 20 entlang
des verringerten Abschnitts in der Richtung des Fußes 3 wenigstens
so weit zurück
verschoben wird, dass die Probe zur Überprüfung freigegeben wird. Die
zweite Dichtung 16 verbleibt abgedeckt durch die Abdeckung.
Als ein Ergebnis hieraus bleibt das Verschieben der Abdeckung einfach,
und darüber
hinaus wird eine Kontamination von wenigstens der zweiten Dichtung 16 und
insbesondere der Probe verhindert.
-
Gemäß einem
zweiten bestimmten Beispiel, welches keine Ausführungsform ist (siehe 2a, 2b)
ist angrenzend an eines der Enden der Abdeckung 17 oberhalb
und unterhalb des stabförmigen
Bauteils eine Öffnung
vorgesehen, durch welche die Probe in der zweiten Position betrachtet
werden kann. Die Abdeckung 17 ist wenigstens genauso lang wie
der Abstand zwischen der ersten Dichtung 15 und der zweiten
Dichtung 16 plus der Breite d der Öffnung 32. Der Vorteil
dieses Beispieles, das keine Ausführungsform ist, ist der, dass
die zwei Dichtungen wenigstens in der ersten und in der zweiten
Position stets von der Abdeckung 17 bedeckt sind. Ferner
weist dieses Beispiel, welches keine Ausführungsform ist, einen Kippmechanismus
für die
Probe auf, welcher durch die Abdeckung 17 betätigbar ist und
unter Bezugnahme auf 6 unterhalb genauer beschrieben
wird.
-
In
der Betriebsposition, in welcher sich die Probenhalterung teilweise
in das Elektronenmikroskop erstreckt, und die Abdeckung 17 um
die Probe 10 herum zu der zweiten Position verschoben worden ist,
werden das stabförmige
Bauteil 5 und der Fuß 3 direkt
durch das Mikroskop 4 getragen. Keines dieser Teile ist
so biegsam, dass während
der Studie der Probe 10 das Risiko beinhaltet ist, dass
sie eine inakzeptable Schwingung der Probenaufnahmeeinrichtungen 9; 11, 12 verursachen.
Somit wird die Probe äußerst stabil
getragen, so dass mit dem Elektronenmikroskop 4 ein gutes,
stabiles Bild erzielt werden kann.
-
3 zeigt
ein drittes Beispiel, das keine Ausführungsform ist und das einen
Fuß 103 und
ein stabförmiges
Stabbauteil 105 aufweist, welches sich von dem Fuß 103 erstreckt.
Angrenzend an das freie Ende 106 des Stabbauteils 105 sind
Probenaufnahmeeinrichtungen 109 enthalten. Auf der von
dem freien Ende 106 entfernt liegenden Seite der Probenaufnahmeeinrichtungen
ist in dem Stabbauteil eine kreisförmige Aussparung 113 vorgesehen,
welche eine elastisch verformbare Dichtung 115, vorzugsweise
in der Form eines Ringes aus Gummi oder Kunststoff, aufweist. Der
Ring erstreckt sich geringfügig
außerhalb
der Oberfläche
des Stabbauteils. In einer ersten Position, wie in 3 gezeichnet
ist, wird über
das freie Ende 106 und über
die Dichtung 115 eine kappenförmige Abdeckung 117 derart
geschoben, dass die Dichtung geringfügig zusammen gepresst wird
und an die Innenseite der Abdeckung 117 unter Spannung
und mit einem geeigneten Sitz entlang der gesamten Außenumfangsfläche anstößt.
-
Die
Abdeckung 117 weist eine geschlossene Endwandung 130 und
eine im Wesentlichen geschlossene Umfangswandung 131 auf.
In der ersten Position wird eine Probe, wenn eine vorhanden ist und
in den Probenaufnahmeeinrichtungen 109 angeordnet ist,
von ihrer Umgebung durch die Abdeckung 117 und die Dichtung 115 vollständig Luft-
und feuchtigkeitsdicht abgeschirmt. Die kappenförmige Abdeckung 117 weist
eine kreisförmige Öffnung 119 auf, welche
an der zu der Endwandung 130 entgegengesetzten Seite angeordnet
ist. Angrenzend an die Endwandung 130 ist die kappenförmige Abdeckung 117 derart
abgeflacht, dass sie zwar über
dem verringerten Abschnitt 107, aber auch zwischen den
Polschuhen des Elektronenmikroskops angeordnet ist. Wenn die Abdeckung
weggezogen wird, sollte sie zwischen die Polschuhe gezogen werden.
Schließlich
ist die Abdeckung elastisch verformbar derart ausgestaltet, dass
die kreisförmige Öffnung bis
zu einer Höhe
zusammengedrückt
werden kann, welche kleiner ist als der Abstand zwischen den Polschuhen,
und nach Entfernen der Verformungskraft kann sie derart zurückspringen,
dass sie ihre Ursprungsform im Wesentlichen wieder einnimmt.
-
Das
Teil 118 des verringerten Abschnitts 107, das
sich zwischen der Dichtung 115 und den Probenaufnahmeeinrichtungen 109 erstreckt,
verjüngt
sich in Richtung des freien Endes 106. Dadurch wird die Öffnung 119,
welche beim Entfernen in eine etwa ovale Form verformt wird, in
ihre kreisförmige
Form zurück
gedrückt,
wenn die Abdeckung 117 wieder angeordnet wird, so dass
durch die Abdeckung 117 und die Dichtung 115 wieder
eine gute Abschirmung der Probe erzielt werden kann.
-
Die
Probenhalterung 101 kann wie folgt verwendet werden.
-
Die
Abdeckung 117 wird von dem Stabbauteil 105 in
Richtung des freien Endes 106 vollständig weggezogen, wobei anschließend in
den Probenaufnahmeeinrichtungen 109, vorzugsweise unter
konditionierten Umständen,
eine Probe 110 angeordnet werden kann. Daraufhin wird die
Abdeckung zu der ersten Position über das Stabbauteil 105 verschoben,
und somit ist die Probe geeignet geschützt. Nachdem die Probenhalterung 101 an
der gewünschten
Position anliegend an (und in) dem Elektronenmikroskop angeordnet
worden ist, wird die Abdeckung 117 wieder weggezogen, so
dass die Probe 110 mit dem Elektronenmikroskop betrachtet
werden kann.
-
Bei
diesem Beispiel, das keine Ausführungsform
ist, können
auch in der Probenhalterung Einrichtungen enthalten sein, um die
Abdeckung von der ersten zu der zweiten Position zu verschieben
und umgekehrt, aber die kappenförmige
Abdeckung 117 kann auch mit einer externen Handhabungseinrichtung
betätigt
werden, und dies kann auch bei den anderen, dargestellten Beispielen,
welche keine Ausführungsformen
sind, verwendet werden. Bei diesem Beispiel, das keine Ausführungsform
ist, ist angrenzend an das freie Ende 106 ein verringerter
Abschnitt 107 enthalten, entlang dem die Abdeckung verschiebbar
ist, wobei der Außenumfang
der Abdeckung 117 ungefähr
gleich dem Außenumfang
des nicht verringerten Abschnittes des Stabbauteils 105 ist.
Als Folge hieraus kann der verringerte Abschnitt 107 zusammen
mit der Abdeckung 117 beispielsweise durch ein Goniometer
in ein Elektronenmikroskop eingeführt werden, das mit einem geeigneten
Sitz mit dem Außenumfang
des Stabbauteil 105 verbunden sein kann. Außerdem stellt
der nicht verringerte Abschnitt 105 eine größere Festigkeit
und Steifigkeit bereit, während
der relativ kurze, verringerte Abschnitt 107 dünn ausgestaltet
sein kann, um in einem relevanten Teil des Mikroskops aufgenommen
zu werden.
-
Die 4a, 4b und 4c zeigen
ein viertes Beispiel, das keine Ausführungsform ist, der Probenhalterung 201,
worin die Probenaufnahmeeinrichtungen 209 in einem schubfachförmigen Bauteil 220 angeordnet
sind. Dieses Bei spiel, das keine Ausführungsform ist, weist wieder
einen (nicht dargestellten) Fuß 203 und
ein sich davon erstreckendes röhrenförmiges Stabbauteil 205 auf,
in welchem ein stangenförmiges
Bauteil 216 verschiebbar angebracht ist. An dem freien
Ende des stangenförmigen Bauteils 216 ist
ein Knopf 251 mit einem runden Kopf vorgesehen. Mit diesem
freien Ende des stangenförmigen
Bauteils 216 ist ein Schubfach 220 verbunden, welches
mit einer Aussparung 252 versehen ist, in welcher der Knopf 251 untergebracht
ist, welcher von einem Raum umgeben ist. Das Schubfach 220 ist
somit mit dem stangenförmigen
Bauteil 216 gekoppelt, so dass es durch dieses verschoben
werden kann, während
der Knopf 251 in einer mittigen Position von der Aussparung 252 an
allen Seiten freigegeben wird, und anschließend zwischen dem Schubfach 220 und
dem stangenförmigen
Bauteil 216 und umgekehrt keine Kräfte übertragen werden können. Das röhrenförmige Stabbauteil 205 weist
angrenzend an das freie Ende 206 eine kontinuierliche,
beispielsweise geschlitzte Öffnung 232 auf,
und es hat ein geschlossenes Ende 233. Das erste Ende 221 des Schubfachs 220 weist
einen Abschnitt 207, der an der Oberseite abgeflacht ist,
und die Unterseite 236 auf, in welcher eine Bohrung 208 vorgesehen
ist, die sich im Wesentlichen quer zur Längsrichtung des Stabbauteils 205 erstreckt.
Die Probenaufnahmeeinrichtungen sind in oder angrenzend an die Bohrung 208 angeordnet.
Das zweite Ende des stabförmigen Bauteils 216 erstreckt
sich auf der von dem Stabbauteil 205 entfernt liegenden
Seite außerhalb
des Gehäuseabschnittes
und weist da einen solchen, oben beschriebenen Einstellknopf 225 auf.
-
An
gegenüberliegenden
Seiten ist das Schubfach 220 mit einem Gleitsitz in Längsführungen 234 in
dem röhrenförmigen Stabbauteil
angebracht, und das erste Ende 221 des Schubfachs 220 ist
mit einem Gleitsitz in einem Hohlraum 235 in dem Abschnitt
des Stabbauteiles 205 ange bracht, der anliegend an das
freie Ende 206 angeordnet ist. In einer der Längsführungen 234 ist
ein elastisches Bauteil angeordnet, welches das Schubfach 220 gegen
die entgegengesetzte Längsführung drückt, um
eine unerwünschte
Verschiebung zu verhindern. Das Schubfach 220 kann nur
in der Längsrichtung
verschoben werden, es kann sich nicht drehen, und es kann sich nicht
nach oben und unten oder seitlich, quer zur Längsrichtung verschieben. Der
Hohlraum 235 ist so tief, dass das erste Ende 221 des
Schubfachs 220 mit der Bohrung 208 darin aufgenommen
werden kann.
-
Der
Absatz 200, welcher durch den Übergang zu dem abgeflachten
Abschnitt 207 des Schubfachs ausgeformt wird, ist von dem
freien Ende des Schubfachs um einen Abstand beabstandet, welcher ungefähr der Tiefe
des Hohlraumes 235 entspricht. Gegen den Absatz 200 und
um den abgeflachten Abschnitt 207 ist eine Dichtung 215 vorzugsweise
in der Form eines Rings aus Gummi oder Kunststoff, welcher unter
Vorspannung gegen das Schubfach stößt, angeordnet. Wenn das Schubfach 220 in
den Hohlraum 235 bis zu einem maximalen Grad geschoben wird,
dichtet die Dichtung 215 die Öffnung 232 des Hohlraums 235 vollständig ab.
-
Dieses
Beispiel, das keine Ausführungsform einer
Probenhalterung ist, kann wie folgt verwendet werden. (4a zeigt
die erste Position; 4b und 4c zeigen
die zweite Position).
-
In
den Probenaufnahmeeinrichtungen 209 wird vorzugsweise in
einer konditionierten Umgebung eine Probe 210 angeordnet,
wobei anschließend
das Schubfach 220 durch den Einstellknopf 225 in
den Hohlraum 235 verschoben wird. In dieser zweiten Position
wird die Probe zwischen der Dichtung 215 und dem Hohlraum 235 des
Stabbauteils 205 arretiert. Dadurch wird die Probe gegenüber ihrer Um welt
wenigstens Luft- und feuchtigkeitsdicht verschlossen. Nachdem die
Probenhalterung 201 in einem Mikroskop auf die oben beschriebene
Art und Weise angebracht worden ist, wird das Schubfach 220 durch
den Einstellknopf 225 in die erste Position zurückgezogen,
wobei sich die Bohrung 208 und daher die Probe 210 an
der Stelle der Öffnung 232 erstrecken.
Während
der Verschiebung wird der abgeflachte Abschnitt 207 durch
die Längsführungen 234 geführt. Dadurch
wird die Probe 210 zur Überprüfung freigegeben,
während
der Sitz des abgeflachten Abschnitts 207 in den Längsführungen 234 zusammen mit
dem Teil des Schubfachs 220, welcher in dem Stabbauteil 205 verschiebbar
eingefügt
ist, eine bewegungsfreie, insbesondere schwingungsfreie Anordnung
der Probe 210 schafft. Dadurch, dass der Einstellknopf
geringfügig
zurückgedreht
wird, wird der Knopf 251 in der Ausnehmung 252 in
die mittige Position gebracht, so dass das stangenförmige Bauteil 216 von
dem Schubfach 220 entkoppelt wird. Somit können zwischen
den zwei Bauteilen keine Kräfte übertragen
werden. Weil die Dichtung 215 sowohl in der ersten als
auch in der zweiten Position bedeckt ist, wird auf einfache Art
und Weise verhindert, dass die Dichtung verschmutzt wird.
-
Der
abgeflachte Abschnitt 207 weist an der Oberseite eine Abdeckung 250 auf,
welche seitlich, das heißt
quer zur Längsrichtung,
verschoben werden kann, wobei diese Abdeckung 250 wenigstens einen
Teil des Schubfachs 220 bedeckt. Die Abdeckung 250 ist
mit der Öffnung 232 verbunden,
und formt die Längskante
der Öffnung 232 an
der nahe dem Gehäuseabschnitt 204 liegenden
Seite. Dadurch, dass diese Abdeckung 250 entfernt wird,
kann das Schubfach 220 beispielsweise zur Reparatur leicht
entfernt werden.
-
5 zeigt
ein fünftes
Beispiel, das keine Ausführungsform
einer Probenhalterung ist. Bei diesem Beispiel, das keine Ausführungsform
ist, weist die Probenhalterung 301 eine röhrenförmiges Stabbauteil 305 auf,
welches mit einem Fuß 303 fest
verbunden ist. In dem Stabbauteil 305 ist ein Schubfachbauteil 320 verschiebbar
angeordnet, welches in der Nähe
seines ersten Endes 321 eine Bohrung 308 aufweist,
die sich mit Probenaufnahmeeinrichtungen 309 quer zur Längsrichtung
erstreckt. In dem röhrenförmigen Stabbauteil 305 sind
in einer ersten, kreisförmigen
Ausnehmung 313 eine erste Dichtung 315 und davon
beabstandet in einer zweiten, kreisförmigen Ausnehmung 314 eine
zweite Dichtung 316 angeordnet. Der Abstand zwischen den
zwei Ausnehmungen ist so, dass die Probenaufnahmeeinrichtungen 309 zwischen
den zwei Dichtungen derart untergebracht werden können, dass
eine darin aufgenommene Probe 310 von der Umgebung in dieser
ersten Position luft- und
feuchtigkeitsdicht abgeschlossen ist.
-
Das
Stabbauteil 305 weist angrenzend an sein freies Ende 306 eine
Verschlussplatte 338 mit einer mittigen Öffnung 339,
welche für
das Schubfach 320 einen Gleitsitz ausformt, auf. Dadurch
kann das Schubfach 320 nur in der Längsrichtung verschoben werden,
und es kann sich möglicherweise
um die Längsachse,
aber nicht quer zu ihr drehen, und es wird durch direkten Kontakt
mit der Verschlussplatte 338 und der Innenseite des Stabbauteils 305 gehalten,
ohne dass dazwischen die Dichtungen 315, 316 angeordnet
sind.
-
6 zeigt
einen Querschnitt von einem Teil einer Probenhalterung 1 mit
einem alternativen Beispiel, das keine Ausführungsform der Probenaufnahmeeinrichtungen
ist, in einem größeren Maßstab. Der
Einfachheit halber wird dieses Beispiel, das keine Ausführungsform
ist, nur unter Bezugnahme auf die Probenhalterung gemäß 2 diskutiert, aber sie kann natürlich genauso
bei anderen Probenhalterungen verwendet werden.
-
Bei
dem Stabbauteil 5 beinhaltet die Bohrung 8 ein
ringförmiges
Aufnahmebauteil 11, das sich um einen Drehpunkt 60 drehen
kann, der sich quer zur Längsrichtung
des Stabbauteils 5 und quer zur Richtung der Bohrung 8 erstreckt.
Der Drehpunkt 60 ist an beiden Enden in dem Stabbauteil 5 durch
Lager angebracht. Auf der ersten Seite der Bohrung 8 nahe dem
freien Ende 6 des Stabbauteiles ist eine Blattfeder 61 eingeschlossen,
welche ihr am freien Ende befindliches Lager an einer Unterseite
des Aufnahmebauteiles 11 derart aufweist, dass dieses Aufnahmebauteil
in einer gedrehten Position vorgespannt ist. Ferner ist an einer
ersten Seite in dem Stabbauteil 5 ein gabelförmiger Schwenkarm 62 gelagert
derart angebracht, dass er sich um ein Gelenk 64 dreht,
wobei ein erster Finger 63 des Schwenkarms 62 gegen die
Seite des Aufnahmebauteils 11 stößt. Von der relevanten Seite
des Aufnahmebauteils 11 erstreckt sich ein Sperrhaken 68 ungefähr parallel
zu der Drehachse 60. Der Sperrhaken ist in einem entsprechenden
Schlitz 68, der in dem ersten Finger 63 vorgesehen
ist, verschiebbar angebracht. Der zweite Finger 65 erstreckt
sich schräg
nach unten zu einem Punkt in der Nähe oder oberhalb der Kante
der Bohrung 8. Der Schwenkarm 62 kann zwischen
einer ersten Position, in welcher das Aufnahmebauteil 11 sich
ungefähr
horizontal erstreckt, und einer zweiten Position, in welcher das
Aufnahmebauteil aus der horizontalen Ebene heraus geschwenkt wird,
schwenken. 6 zeigt die zweite Position.
-
Wenn
sich der Schwenkarm 62 in der ersten Position befindet,
befindet sich das obere Ende 66 des zweiten Fingers 65 etwa
auf dem gleichen Niveau wie die Außenfläche des Stabbauteils 5,
und wenn sich das Aufnahmebauteil 11 in der zweiten Position
befindet, erstreckt sich das obere Ende 66 außerhalb
des Umfangs von dem Stabbauteil 5. Das obere Ende 66 des
zweiten Fingers ist vorzugsweise abgerundet oder abgeschrägt.
-
Die
Abdeckung 17 ist an der Oberseite und an der Unterseite
mit einer Öffnung
versehen. Wenigstens die obere Öffnung 32 hat
eine abgeschrägte Längskante 67 auf
der nahe der Bohrung gelegenen Seite, wobei die Längskante 67 mit
dem oberen Ende 66 des zweiten Fingers 65 in Kontakt
gelangen kann.
-
Die
Probenaufnahmeeinrichtungen 9 und die Probenhalterung 1 gemäß 6 können wie
folgt verwendet werden.
-
Die
Probe 10 wird in dem Aufnahmebauteil 11 durch
einen schraubbaren Klemmring 12 auf die im Allgemeinen
oben beschriebene Art und Weise befestigt. Die Abdeckung 17 wird
anschließend
in die erste Position gebracht, wodurch der zweite Finger 65 nach
unten gedrückt
wird und wodurch das Aufnahmebauteil 11 mit der Probe 10 durch
Verschiebung des Sperrhakens 68 in dem Schlitz 69 in
die erste Position geschwenkt wird. Nachdem die Probenhalterung 1 angrenzend
an das Mikroskop angebracht worden ist, kann die Abdeckung zur zweiten Position
verschoben werden, so dass die Probe 10 betrachtet werden
kann. Dadurch kann die Neigung des Aufnahmebauteils 10 durch
das Maß der
Verschiebung der Abdeckung 17 definiert werden, weil während der
Verschiebung der Abdeckung 17 das obere Ende 66 des
zweiten Fingers 65 mit der abgeschrägten Längskante 67 der Öffnung 32 in
Kontakt steht. Bei der Verschiebung der Abdeckung wird sich das
obere Ende entlang der Abschrägung 67 langsam
nach oben bewegen, so dass sich auch der Schwenkarm 62 weiter
in Richtung der zweiten Position bewegt.
-
Somit
kann die Position der Probe während ihrer
Anwendung genau eingestellt und ausgerichtet werden. Es sind viele
Varianten möglich.
Beispielsweise können
verschiedene Teile der dargestellten Beispiele, welche keine Ausführungsformen
sind, ausgetauscht werden. Die Probenaufnahmeeinrichtungen können dafür ausgelegt
sein, verschiedene Proben gleichzeitig anzuordnen, und es können Einrichtungen
untergebracht sein, beispielsweise zum Drehen der Probe um eine
Längsachse
und/oder Querachse. Ferner können
verschiedene Beispiele, welche keine Ausführungsformen sind, von Kippmechanismen
enthalten sein, welche von außen
betätigt werden
können
oder nicht. Um die Abdeckung oder das Schubfach zu verschieben,
können
andere Einrichtungen, beispielsweise motorangetriebene Einrichtungen,
angeordnet sein. Ferner können
Einrichtungen enthalten sein, um die Probe zu konditionieren, beispielsweise
Heiz- und Kühleinrichtungen,
sowie beispielsweise Einrichtungen zum Erzeugen eines Vakuums um
die Probe herum.
-
Im
Folgenden werden Gesichtspunkte der beanspruchten Erfindung unter
Bezugnahme auf die 7 bis 10 erklärt.
-
7 zeigt
einen Probenträger 401 in
einer ungefalteten Position. Der Probenträger 401 ist aus einem
Blattmaterial hergestellt, wie zum Beispiel einem Molybdänfilm, aber
er kann auch aus einem anderen Material hergestellt sein. Der Probenträger 401 besteht
aus zwei Verriegelungsteilen 402, 403, welche
eine im Wesentlichen identische Form aufweisen und sich an entgegengesetzten
Seiten einer Faltlinie 404 erstrecken. In dem in 7 dargestellten
Zustand ist die Rückseite
des ersten Verriegelungsteils 402 flach auf einer Oberfläche angeordnet,
und das zweite Verriegelungsteil 403 ist nach oben geschwenkt.
-
Das
erste Verriegelungsteil 402 ist mit einer ersten, ungefähr kreisförmigen Öffnung 405,
die sich nahe der Faltlinie 404 befindet, und mit einer
zweiten, ungefähr
kreisförmigen Öffnung 406,
die sich nahe der von der Faltlinie 404 entfernt liegenden
Seite befindet, versehen, wobei die zweite Öffnung 406 beträchtlich
kleiner ist als die erste Öffnung 405.
In der Nähe
der Faltlinie 404 ist das zweite Verriegelungsteil 403 mit
einer dritten Öffnung 407,
welche im Wesentlichen der ersten Öffnung 405 entspricht,
versehen, und in der Nähe
der von der Faltlinie entfernt liegenden Seite ist das zweite Verriegelungsteil 403 mit
einem Vorsprung 408 versehen, welcher in der zweiten Öffnung 406 mit
einer Klemmbefestigung aufnehmbar ist. Die erste Öffnung 405 weist
zwei Aussparungen 409 auf, welche in Bezug auf die Mitte
asymmetrisch vorgesehen sind. Dadurch sind Lappen ausgeformt, welche
ein geeignetes Positionieren der Probe 403 erleichtern,
wenn sie geringfügig
gebogen sind.
-
Das
erste Verriegelungsteil 402 ist im Wesentlichen rechtwinklig
und hat drei gleiche, abgeschrägte
Ecken 410. Die vierte Ecke 411, welche nicht auf
der Seite der Faltlinie 404 angeordnet ist, ist etwas weniger
abgeschrägt.
Das zweite Verriegelungsteil 403 hat vier abgeschrägte Ecken 412.
In der geschlossenen Position des Probenträgers 401, wie es in 8 dargestellt
ist, erstreckt sich die vierte Ecke 411 des ersten Verriegelungsteils 402 demgemäß außerhalb
der Kontur des zweiten Verriegelungsteils 403. Diese Ecke
erleichtert ein Öffnen
des Probenträgers.
Die Faltlinie 404 ist kürzer
als die Breite der Verriegelungsteile 402, 403,
was es relativ einfach macht, den Probenträger nach oben zu klappen. Der
Probenträger
ist beispielsweise 3,5 mm breit und 5 mm lang; das Blattmaterial
ist beispielsweise 0,05 mm dick.
-
Diese
Abmessungen sind hier als Angabe von Abmessungen der gezeigten Ausführungsform angegeben.
-
Die
Probe 413 ist scheibenförmig
und sehr dünn.
Sie weist eine Oberfläche
auf, welche geringfügig
größer ist
als die der ersten Öffnung 405 und der
dritten Öffnung 407.
Dadurch kann die Probe durch eine ihrer Umfangskanten an dem ersten
Verriegelungsteil 402 um die erste Öffnung 405 angeordnet
werden. Anschließend
kann das zweite Verriegelungsteil 403 über die Probe 413 derart
gefaltet werden, dass der Vorsprung 408 in der zweiten Öffnung 406 mit
einem Klemmsitz aufgenommen wird. Die Probe 413 wird dadurch
zwischen das erste Verriegelungsbauteil 402 und das zweite
Verriegelungsbauteil 403 geklemmt. Die Probe 413 kann
von beiden Seiten des Probenträgers 401 durch
die erste Öffnung 405 bzw.
durch die dritte Öffnung 407 betrachtet
werden. Um die Probe 413 zu schützen, kann der Probenträger 401 zusammen
mit der Probe 413 in einem konditionierten Raum, beispielsweise
in einem Luft- und feuchtigkeitsdichtem Gehäuse, angeordnet sein, oder
der Probenträger
kann beispielsweise in einer Luft- und feuchtigkeitsdichten Außenummantelung untergebracht
sein.
-
Der
Probenträger 401 kann
von einer Handhabungseinrichtung 414 aufgenommen werden, ohne
dass die Probe 413 selbst bei dem Vorgang berührt wird.
Die Handhabungseinrichtung kann beispielsweise ein in 10 dargestellter
beweglicher Arm 420 sein, aber sie kann beispielsweise
auch Zangen oder Pinzetten sein. Der Probenträger 401 kann in einer
Probenhalterung 422 in die Probenaufnahmeeinrichtungen 421 eingefügt werden. 9 zeigt
das freie Ende einer geeigneten Probenhalterung.
-
Die
Probenaufnahmeeinrichtungen 421 weisen ein Plattenbauteil 424 auf,
welches um eine Drehachse 423 drehbar ist und eine Durchgangsbohrung 425 aufweist,
die sich quer zur Drehachse 423 erstreckt. Die Bohrung 425 ist
mit einem wenigstens teilweise kreisförmigen Absatz 426 versehen,
wobei der Teil der Bohrung 425, welcher oberhalb des Absatzes 426 angeordnet
ist, mit einem Innengewinde versehen ist. Oberhalt des Absatzes 426 ist
ein Gewindering 427 in die Bohrung geschraubt. An der Vorderseite
eines Plattenbauteils 424 ist ein abgesenkter Abschnitt 428 vorgesehen.
In dem Plattenbauteil 424 ist ein Schlitz vorgesehen, der
sich von dem abgesenkten Abschnitt erstreckt, wobei der Absatz 426 und
der abgesenkte Abschnitt 428 einen Teil der Bodenfläche des
Schlitzes bilden. Die Abmessungen des Schlitzes sind derart, dass
der Probenträger 401 darin
eingefügt
wird, während
die Probe 413 durch die Bohrung 425 und den Gewindering 427 sichtbar ist.
Oberhalb dieses Schlitzes ist an der Vorderseite eine Öffnung 429 vorgesehen,
deren Wandungen sich ungefähr
radial von der Bohrung 425 zu der Vorderseite des Plattenbauteils 424 erstrecken.
Zwischen den Wandungen 430 erstreckt sich ein Betätigungsarm 431,
welcher an einer Seite beispielsweise steif oder über eine
Schraubverbindung mit einem Gewindering 427 verbunden ist,
und welcher sich an der anderen Seite über den abgesenkten Abschnitt 428 außerhalb
der Wandungen 430 erstreckt.
-
Durch
den Betätigungsarm 431 ist
der Gewindering 427 zwischen einer freien Position und
einer Klemmposition verschiebbar. In der freien Position ist der
Abstand zwischen der Unterseite des Gewinderings 427 und
der Oberseite des Absatzes 426 größer als die Dicke der Probenhalterung 401 mit
der darin enthaltenen Probe 413; in der geklemmten Position
ist er kleiner. In der freien Position stößt der Betätigungsarm 431 gegen
eine der Wandungen 430; in der geklemmten Position stößt er im
Wesentlichen gegen die andere Wandung 430. Dadurch kann
der Gewindering 427 nur eine begrenzte Drehung, beispielsweise
90° oder
weniger, durchlaufen, und er kann von dem Platten bauteil nicht frei
kommen, ohne dass vorher der Betätigungsarm
entfernt wird. Dadurch kann der Gewindering nicht verloren werden, und
er kann zwischen der freien Position und der Klemmposition schnell
und gleichmäßig bewegt
werden.
-
Auf
seiner von dem abgesenkten Abschnitt 428 entfernt liegenden
Seite wird das Plattenbauteil 424 durch eine Feder gegen
einen Kippmechanismus 432 gedrückt. Durch den Kippmechanismus 432,
welcher beispielsweise einen Schwenkarm 434 aufweist, der
um eine zweite Drehachse 433 gekippt werden kann, kann
das Plattenbauteil 424 um die erste Drehachse 423 zwischen
zwei extremen Positionen geschwenkt werden. Der Kippmechanismus kann
fern von dem Plattenbauteil 424 und vorzugsweise außerhalb
des Elektronenmikroskops betätigt werden.
-
Die
Probenhalterung 422 und der Probenträger 401 können wie
folgt verwendet werden.
-
Der
Gewindering 427 wird beispielsweise dadurch, dass er durch
die Handhabungseinrichtung 414, 420 gegen den
Betätigungsarm 431 gedrückt wird,
in die freie Position gebracht. Durch die Handhabungseinrichtung 414, 420 wird
der Probenträger 401 anschließend in
der Nähe
einer von der Öffnung 405, 407 entfernt
liegenden Seite gegriffen und in Richtung der Probenaufnahmeeinrichtungen 421 verschoben.
Es ist hier von Vorteil wenn dann, wenn ein Positionierungsblock 440 verwendet
wird, eine Reihe von Probenträgern 401 an
festen Positionen in einem konditionierten Raum 441 angeordnet
sind (siehe 10), der mit einem konditionierten
Raum 442 des Elektronenmikroskops in Verbindung steht. Jeder
Probenträger 401 kann
anschließend,
sogar (halb-)automatisch, leicht in Eingriff gebracht werden.
-
Das
von der Handhabungseinrichtung 414, 420 entfernt
liegende Ende des Probenträgers 401 wird
mit dem abgesenkten Abschnitt 428 in Kontakt gebracht und
in Richtung der Bohrung 425 verschoben. Die abgeschrägten Ecken 410, 411, 412 führen den
Probenträger
in den Schlitz.
-
In
der Bohrung 425 ist der Probenträger 401 mit einem
bestimmten Zwischenraum zwischen dem Absatz 426 und dem
Gewindering 427 derart angebracht, dass wenigstens der
Abschnitt der Probe, welcher durch die erste Öffnung 405 und durch
die dritte Öffnung 407 sichtbar
ist, in der Bohrung 425 durch den Gewindering 427 sichtbar
ist. Anschließend
wird der Probenträger 401 gelöst, und
durch die Handhabungseinrichtung 414, 420 werden
der Betätigungsarm
betätigt
und der Gewindering in Richtung der Klemmposition bis zu einem Maximalmaß zusammengedrückt. Dementsprechend
wird der Probenträger 401 mit
der Probe 413 in der Probenaufnahmeeinrichtung 421 derart
fest angebracht, dass die Probe 413 von zwei Seiten der
Probenhalterung 422 sichtbar ist. Wenn notwendig kann die
Probenhalterung 422 anschließend in die Position verschoben
werden, wo die Probe 413 durch das Mikroskop betrachtet
werden kann.
-
Nach
einer Analyse der Probe 413 wird der Gewindering 427 durch
die Handhabungseinrichtung in die freie Position zurückgedreht,
wodurch anschließend
der Probenträger 401 von
der Probenhalterung durch die Handhabungseinrichtung 414, 420 entfernt
wird und in den Positionierungsblock 440 zurück versetzt
wird. Anschließend
kann ein zweiter oder weiterer Probenträger von dem Positionierungsblock 440 entnommen
werden und in der Probenaufnahmeeinrichtung auf die oben beschriebene
Art und Weise angeordnet werden.
-
Während der
Analyse der Probe kann die Position der Probe in Bezug auf das Elektronenmikroskop
in der in den 7 und 8 dargestellten Ausführungsform
dadurch eingestellt werden, dass die Probenhalterung 422 und
der Kippmechanismus 432 verschoben werden. Es sind jedoch
auch Ausgestaltungen möglich,
welche keinen Kippmechanismus enthalten, und Ausgestaltungen, in
welchen die Verschiebungen auf andere bekannte Arten und Weisen
erzielt werden. Es kann beispielsweise jede der oben beschriebenen
Probenhalterungen 1, 101, 201, 301,
verwendet werden. Die Erfindung gemäß den Ansprüchen ist keineswegs auf die
in der Beschreibung und der Zeichnung dargestellten und beschriebenen
Vorrichtungen eingeschränkt.
Es sind viele Abwandlungen möglich.
Beispielsweise kann der beanspruchte Probenträger unterschiedlich ausgestaltet
sein. Ferner kann der beanspruchte Probenträger in Abhängigkeit von beispielsweise
der zu verwendenden Probenhalterung natürlich eine andere Gestalt als
eine rechtwinklige Gestalt aufweisen. Die Probenaufnahmeeinrichtungen
können
zum Beispiel auch als Schubfach ausgestaltet sein, oder sie können mit
einer Klemmplatte versehen sein, welche an einer Grundplatte aufgehängt ist,
zwischen welcher der Probenträger
eingeklemmt werden kann. Ferner können in einer Probenhalterung
eine Anzahl von Probenträgern
angeordnet sein, wodurch irgendeine der Proben nach Wunsch betrachtet
werden kann. Der Schutzumfang der Erfindung ist durch die beigefügten Ansprüche definiert.