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Vorrichtung zur Objektverstellung in Korpuskularstrahlapparaten Bei
Korpuskularstrahlapparaten, beispielsweise Elektronenmikroskopen, ist es bekannt,
die das Objekt tragende Objektpatrone in der Betriebslage so zu haltern, daß das
Objekt in allen drei Koordinaten um kleine Beträge verstellt werden kann. Die Verstellung
der Objektpatrone in der Strahlrichtung kann dabei zur Scharfstellung oder zur mechanischen
Festlegung der Objektpatrone am Objektiv erfolgen, während die Bewegbarkeit der
Patrone quer zur Strahlrichtung dazu dient, beliebige durchstrahlbare Objektausschnitte
bei der Untersuchung auszusuchen. Um die beschriebene Objektverstellung durchzuführen,
ist es bekannt, für die Halterung .der Objektpatrone einen gegenüber dem Objektiv
in der Achsrichtung verstellbaren ersten Tisch anzuwenden und noch einen darauf
ruhenden, als Träger der Objektpatrone dienenden, quer zur Achsrichtung mit Einstellschrauben
und Gegenfedern verstellbaren zweiten Tisch zu verwenden. Bei einer bekannten Konstruktion
dieser Art wird der zuerst genannte Tisch in einer zylindrischen Führung auf und
ab geführt und stützt sich mit Hilfe einer Feder gegen diesen Tisch ab. Eine derartige
federnde Abstützung des Tisches hat zur Folge, daß sich äußere Erschütterungen verhältnismäßig
leicht über die beiden Tische auf dieObjektpatrone übertragen, so daß es häufig
zu verwackelten Aufnahmen kommen kann.
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Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Objektverstellung der
eingangs erwähnten Art, bei der diese Schwierigkeiten überwunden werden können.
Erfindungsgemäß besitzt der erste Tisch kreisförmigen Grundriß und am äußeren Rand
ein Gewinde, so daß er in einer dazu passenden Mutter
auf- und abschraübbar
ist, die ihrerseits am äußeren Rand ein Schneckenrad bildet, das mit einer voll
außen her drehbaren Schnecke zusammenarbeitet. Die Aufundabbewegung der beiden Tische
und der Patrone relativ zum Objektiv erfolgt also hier nicht unter Zwischenschaltung
einer Feder, sondern unter Verwendung der Schr aubvorrichtungen, die eine weit starrere
Anlage der Patrone und der Tische am Objektiv gewährleisten, als dies bei der bekannten
Konstruktion möglich ist. Man wird den ersten Tisch mit Gleitflächen am Oberteil
des Objektivs führen und ihn zum Objektiv so festlegen, daß ein Mitdrehen des Tisches
beim Drehender Mutter verhindert ist. Der erste Tisch macht dann also bei der Verstellung
durch d-n Schneckentrieb nur Aufundabbewegungen, so daß mit dieser Höhenverstellvorrichtung
auf die Objektpatrone bei der axialen Verschiebung keinerlei seitliche Komponenten
übertragen werden. Man wird die Konstruktion weiterhin vorzugsweise so durchbilden,
daß der zweite Tisch, welcher dazu dient, die Querverschiebung der Objektpatrone
durchzuführen, durch Federn auf den ersten Tisch gedrückt wird. Diese Konstruktion
wird dabei so gewählt, daß diese Federn das erforderliche seitliche Spiel zur Querverschiebung
zulassen. Die Federn können ohne weiteres so. stark bemessen werden, daß sie beide
Tische hinreichend fest aufeinander pressen, um die Übertragung von äußeren Erschütterungen
auf die Objektpatrone zu verhindern. Zur Durchführung der Querbewegungen kann -der
zweite Tisch zwei sich rechtwinklig kreuzende, senkrecht zur Achse liegende Gleitflächen
besitzen, gegen die je eine Verstellstange drückt. Diese Verstellstangell können
beispielsweise um go° gegeneinander verschoben angeordnet sein, und ihnen gegenüber
wird man eine an sich bekannte Rückstellfeder anwenden.
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Man kann die beschriebene Konstruktion so -durchbilden, daß beide
Tische die Aufundabbewegungen bei der axialen Verstellung der Patrone gemeinsam
machen. Eine andere Ausführungsmöglichkeit bestellt darin, daß die Patrone relativ
zum zweiten Tisch so festgelegt wird, daß dieser Tisch bei den Aufundabbewegungen
des. ersten Tisches und der Patrone nicht mit auf und ab geführt wird. Die Patrone
wird man zu diesem Zweck im zweiten Tisch, vorzugsweise durch Federn, so haltern,
daß sie im zweiten Tisch in der Achsrichtung auf und ab beweglich ist. Man kann
zu diesem Zweck die Objektpatrone in eine Bohrung des zweiten Tisches einfuhrbar
machen, die zwei beispielsweise unter etwa 12o°' zueinander verschobene Führungsleisten
bildet, gegen welche die Patrone durch eine den beiden Führungsleisten gegenüberliegende
Feder gedrückt wird, so daß sie im zweiten Tisch axial verschiebbar ist. Hierbei
kann man fernerhin die Patrone durch eine am zweiten Tisch befestigte Feder gegen
eine ringförmige Anlagefläche des ersten Tisches drücken, so daß also die Patrone
hierdurch einwandfrei gezwungen wird, die Aufundabbewegungen des ersten Tisches
mitzumachen. Die erwähnter ringförmige Anlagefläche kann durch einen Kugellagerring
gebildet sein, der .am ersten Tisch befestigt ist. Bei der zuletzt erwähnten Kon-"struktion
ergibt sich eine Objektverstellvorrichtung, die die erforderlichen Objektbewegungen
in allen drei Koordinaten ermöglicht und die gegen spontane Schwingungen zwischen
Objekt undObjektiv durch Reibungsprinzip sehr gut gesichert ist..
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Die Figuren zeigen zwei Ausführungsformen der Erfindung. In den Fig.
i bis q. ist eine Objektverstellvorrichtung für ein Elektronenmikroskop dargestellt,
bei dem zur Objektpatronenhalterung zwei Tische verwendet sind, die beide die Aufundabbewegungen
:der Patrone mitmachen. Fig. i zeigt einen Längsschnitt durch die Anordnung, Fig.
2 einen Querschnitt. Fig. 3 einen Schnitt längs der Linie C-D von Fig. 2 und Fig.
q. einen Grundriß der Anordnung ahne Anodenblende.
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Mit i ist der Wehneltzylinder, mit 2 die Anodenblende des Strahlerzeugungssystems
des Elektronenmilrroskops bezeichnet. Als Objektiv ist eine magnetische Polschuhlinse
verwendet, von der der magnetische Außenring 3, der magnetische Innenring. und der
den oberen Abschlußdeckel 14 bildende magnetische Teil sichtbar sind. Mit @5 ist
ein unmagnetischeisZwischenstück bezeichnet. 6 ist der Polschuheinsatzkörper, der
aus dem oberen Polschuh 7, dem unteren Polschuh 8 und dem unmagnetischen Zwischenstück
9 besteht. Durch den Deckelteil iq. wird eine Kammer io gebildet, in die die Objektpatrone
i i von außen her eingeführt werden kann. Die Einführungsöffnung ist mit Hilfe der
Verschlußschraube 12 und des von ihr zusammendrückbaren Gummiringes 13 verschließbar:
Die Objektpatrone ii wird mit Hilfe zweier Tische 15 und i6 gehaltert, und zwar
ist diePatrone in deal zweiten Tisch 16 außen eingesetzt, der seinerseits auf dem
erstenTisch 15 quer verschiebbar ruht. Die Tische werden mit Hilfe der Schrauben
17' aufeinandergedrückt. Für die Querverstellung des Tisches 16 besitzt dieser zwei
senkrecht zur Strahlachse liegende Gleitstücke 18, ig, gegen die je eine Verstellstange
2o bzw. 21 drückt. Diesen Querverstellstangen entgegen wirken die Federn 17.
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Zur axialen Verstellung der Tische 15 und 16 -mit der Patrone i i
ist der erste Tisch 15 kreisrund ausgeführt und am äußeren Rand mit einem Gewinde
22 versehen, so daß er in einer dazu passenden Mutter 23 auf- und abschraubbar ist.
Diese Mutter bildet ihrerseits am äußeren Rand ein Schneckenrad 2.1, das mit einer
von außen her mit Hilfe des Handgriffs 2,5 drehbaren Schnecke 26 zusammenarbeitet.
Beim Drehen am Handgriff 25 können somit beide Tische 15 und 16 zusammen mit der
Patrone in der Achsrichtung auf und ab bewegt werden.
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Die Fig. 5 bis 8 zeigen eine andere Ausführungsform der Erfindung,
bei welcher die Konstruktion so gewählt ist, daß die Objektpatrolie ii :die Aufundabbewegungen
des ersten Tisches 15 mitmacht, relativ zum zweiten Tisch 16 aber so gehaltert ist,
daß sie in diesem Tisch auf und ab beweglich ist. Der zweite Tisch 16 macht somit
bei dieser Konstruktion die Aufundabbewegungen des ersten Tisches 15 nicht mit.
Soweit die Einzelteile mit
denen in Fig. i bis 4. übereinstimmen,
sind hier dieselben Bezugszeichen verwendet. Die Patrone i i ist in eine Bohrung
des Tisches 16 eingeführt, die zwei unter etwa i2o° zueinander verschobene Führungsleisten
31, 32 bildet, gegen welche sie durch eine gegenüberliegende Feder 33 gedrückt wird,
so daß diel Patrone i i im Tisch 16 axial verschiebbar ist. Mit Hilfe von am zweiten
Tisch 16 oben befestigten Federn 3.4 wird die Patrone gegen eine ringförmige Anlagefläche
des ersten Tisches 15 gedrückt. Diese ringförmige Anlagefläche wird durch einen
Kugellagerring 35 gebildet, der am ersten Tisch 15 befestigt ist. Die Querbewegung
des oberen Tisches 16, durch welche die . Patrone i i mitgenommen wird, erfolgt
hier durch Ve@rstellvorrichtungen 36, 37, die gegen die zugehörigen Gleitflächen
18 bzw. i9 mit j e zwei Druckstücken 38, 39 drücken. Der obere Tisch 16 ist mit
Hilfe von Stiften 40 auf der Gleitfläche .41 des Deckelstückes 14. abgestützt. Die
entsprechenden Bohrungen .42 im unteren Tisch 15 sind so gewählt, daß dieser Tisch
bei den Ouerbewegungen unbehelligt bleibt.