DE889038C

DE889038C - Objektschleuseinrichtung fuer Korpuskularstrahlapparate

Info

Publication number: DE889038C
Application number: DER2902D
Authority: DE
Inventors: James Hillier
Original assignee: RCA Corp
Current assignee: RCA Corp
Priority date: 1940-07-31
Filing date: 1941-07-30
Publication date: 1953-09-07
Also published as: US2272843A

Description

(WiGBl. S. 175)

AUSGEGEBEN AM 7. SEPTEMBER 1953

R 2pO2 VIIIc f 21g

Die Erfindung betrifft eine Objektschleuseinrichtung für Korpuskularstrahlapparate, insbesondere Elektronenmikroskope, und zielt darauf ab, eine leicht zu bedienende Vorrichtung zu schaffen, bei der das Ein- und Ausschleusen von Objekten ohne Verwendung von Fettschliffen bei der Schleus-, einrichtung möglich ist. Zu diesem (Zweck dient zur Bildung einer gegenüber dem Hauptvakuumraum und der Außenluft abschließbaren Schleusenkammer eine bewegliche Wand (vorzugsweise ein Metallbalg), deren beweglicher Teil mit das Objekt führenden Lenkern verbunden ist. Die Schleusenkammer besitzt dabei vorzugsweise einen starr mit der Gefäßwand verbundenen Teil, der eine Verbindungsöffnung zur Außenluft hat, welche durch eine mit einer Trockendichtung versehene Klappe verschließbar ist. Der als bewegliche Wand verwendete Metallbalg ist einerseits an einem starr mit der Gefäßwand verbundenen Teil befestigt, und das relativ dazu bewegliche andere Ende bildet eine Abschlußvorrichtung, die mit einem gegenüberliegenden feststehenden Teil der Schleusenkammer zusammenarbeitet und dazu dient, die Schleusenkammer gegenüber dem Hauptvakuum abzuschließen.

Weitere für die Erfindung wesentliche Merkmale werden im Zusammenhang mit dem im folgenden beschriebenen Ausführungsbeispiel der Erfindung behandelt. Fig. 1 zeigt einen Teilschnitt durch eine Objektschleuseinrichtung für ein Elek-

tronenmikroskop. In Fig. 2 ist ein Teilschnitt längs der Linie H-II von Fig. 1 dargestellt. Fig. 3 zeigt einen der Fig. 2 entsprechenden Schnitt, wobei die Schleusenkammer gegenüber, dem Vakuumraum abgeschlossen und nach außen geöffnet ist. Fig. 4 zeigt eine Draufsicht auf einen Teil der Schleusenkammer und Fig. 5 einen Schnitt längs der Linie V-V.

Die Hauptkammer des Elektronenmikroskops ist mit einer Hauptvakuumpumpe 3 verbunden. Die Schleusenkammer besitzt einen feststehenden Teil 5 und einen beweglichen Teil 7, der von einem beweglichen Balg 9 umschlossen ist. Der Balg 9 ist mit seinem linken Ende am Ring 11 befestigt, der in geeigneter Weise mit der Vakuumwand 13 des Mikroskops verbunden ist. Der Ring 11 trägt ein Gewinde für die Schraube 15, die durch einen Handgriff 17 gedreht werden kann. Ein am Ende der Schraube 15 eingesetzter Stift 19 ragt in einen Teil 21 hinein. An diesem Teil sind Stifte 23 befestigt, die sich auch gegen eine Platte 25 in einer später behandelten Weise abstützen. Auf den Stiften gleiten Arme 27, die durch Federn 29 gehalten werden. Ein Hebel 31 ist unterhalb der Stifte am Teil 21 befestigt. An dem rechten Ende dieses Hebels ist ein Träger 33 befestigt, der den Objekthalter 35 trägt. Am anderen Ende des Hebels 3,1 ist ein einstellbarer Anschlag 37 vorgesehen, der mit einem am Teil 21 befestigten Stift 39 zusatnmenarbeitet.

Der feststehende Teil der Schleusenkammer 5, in welchem die Stifte 23 montiert sind, wird von einem Gehäuse 41 gebildet, welches mit der Vakuumwand 13 fest zusammengebaut ist. Auf der rechten Seite besitzt die Kammer 5 eine Tür 43. Diese Tür ist vorzugsweise mit einem Gummiring 45 versehen, durch den ein vakuumdichter Abschluß gewährleistet ist. Die Tür ist durch einen Riegel 47 verriegelt. Dieser Riegel besitzt einen Handgriff 49, der so angeordnet ist, daß er das Stück 51 verdrehen kann, welches innerhalb des äußeren Teils 53 des Riegels sitzt.

Durch das Drehen des Teiles 51 werden Ventile in folgender Weise betätigt: Innerhalb eines Hohlraumes 57 ist ein Balg 55 angeordnet. Mit den beiden Enden des Balges sind die Scheiben 59 und 61 fest verbunden. Mit diesen Scheiben arbeiten Gummiringe 63 und 65 zusammen, die an einander gegenüberliegenden Seiten des Hohlraumes 57 gedrückt werden können, so daß sich ein Dreiwegeventil ergibt.

Wenn der äußere Teil des Kammstückes 51 gedreht wird, wird ein Arm 66 nach innen gedrückt. Hierdurch öffnet sich das durch die Scheibe 61 gebildete Ventil, so daß Luft von außen in die Hilfskammer eintritt. Beim Drehen des Kammstückes 51 in der entgegengesetzten Richtung wird ein Stift 67 so verstellt, daß sich das durch die Scheibe 59 gebildete Ventil öffnet, wodurch die Vorvakuumpumpe 69 mit der Schleusenkammer verbunden wird. Die Anordnung ist so ausgebildet, daß das Ventil 61 schon geschlossen ist, bevor das Ventil 59 geöffnet wird. Nach Abschluß beider Ventile wird die Schleusenkammer von der Vorvakuumpumpe abgetrennt und an die Hauptvakuumpumpe 3 angeschlossen.

An Hand der Fig. 2 und 3 soll der Schleusvorgang behandelt werden. Durch Drehen der Schraube 15 im Uhrzeigersinn wird das Stück 21 nach rechts bewegt. Hierdurch drückt der Stift 39 an den Anschlag 37, was zur Folge hat, daß der Hebel 3,1 nach oben schwingt, und zwar so weit, daß er in die Kammer 5 eingeführt werden kann. Nach dem Anheben des Hebels 31 kommen zusätzliche Anschläge 71 mit den Armen 27 in Berührung, so daß diese an den Führungsstiften 23 entlang geführt werden, wobei die Rückstellfedern 29 zusammengedrückt werden. Die Bewegung der Schraube 15 verstellt fernerhin auch das bewegliche Ende des Balges g, bis der Ring 73 mit seiner Gummidichtung 75 sich gegen das linke Ende des feststehenden Kammerteiles anlegt, wodurch die Schleusenkammer gegenüber dem Hauptvakuumraum abgeschlossen ist. Da die Schleusenkammer evakuiert ist, empfiehlt es sich, zunächst Luft einzulassen, ehe die Tür 43 geöffnet wird. Zu diesem Zweck wird der Hebel 49 gedreht, bis das äußere Kammstück 51 die Ventile 61 und 65 so verstellt, daß Luft in die Kammer eintritt. Dabei hält der Stift 67 die Ventile 59 und 63 geschlossen, so daß die Vorvakuumpumpe 69 abgeschaltet ist. Man kann nun die äußere Tür 47 öffnen, welche dann auch die innere Tür 43 frei läßt. Der Objekthalter 35 kann jetzt beispielsweise mit Hilfe einer Zange entnommen werden. Die Objekte selbst befinden sich in an sich bekannter Weise in einer kleinen Patrone 77, welche lösbar mit dem Objekthalter verbunden ist. -

Beim Einschleusen wird umgekehrt vorgegangen. Zunächst wird der Objekthalter 35 in den Träger 79 eingesetzt. Dann werden die äußeren Tore geschlossen. Der Handgriff 49 verriegelt nun das Tor, wobei er gleichzeitig die Ventile 61, 65 schließt und die Ventile 59, 63 öffnet. Damit wird die Schleusenkammer mit Hilfe der Vorvakuumpumpe evakuiert. Nun kann man die Schraube 15 entgegen dem Uhrzeigersinn verstellen, so daß der Balg nach links verstellt wird. Bei dieser Bewegung drücken die Federn 29 die Arme 27 nach links, bis sie die in Fig. 1 dargestellte Endlage erreicht haben. Nachdem die Arme sich an die Anschläge gelegt haben, bewegt sich der Teil 21 nach links weiter, wobei er den Stift 39 mitnimmt. Dadurch wird der Hebel 31 geschwenkt, so daß der Objekthalter nach unten geführt wird, bis er sich auf die Platte 81 auflegt. Mit Hilfe ,der Einstellschrauben 83, 85 kann der Objekthalter seitlich verstellt werden. -Diese Einstellschrauben arbeiten mit Metallbälgen 87, 89 zusammen. Durch die Kolben 91 und 93 werden Winkelstücke 95 und 97 verstellt, die die Platte 81 und damit den Objekthalter verschieben. Da diese Bewegungen sehr klein sind, genügt das im Hebel 31 und in den übrigen Teilen vorhandene Spiel völlig, um die erforderlichen Queribewegungen durchzuführen. Da es nicht erforderlich ist, die Vorvakuumpumpe zu betreiben,

wenn das Objekt beobachtet wird, ist das Ventil 63 so ausgebildet, 'daß es durch eine Bewegung des Kammstückes 51 zur Abschaltung der Pumpe geschlossen werden kann.
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Claims

Patentansprüche:

i. Objektschleuseinrichtung für Korpuskularstrahlapparate, insbesondere Elektronenmikroskope, dadurch gekennzeichnet, daß zur Bildung einer gegenüber dem Hauptvakuumraum und der Außenluft abschließbar«! Schleusenkammer eine bewegliche Wand (vorzugsweise ein Metallbalg) dient, deren 'beweglicher Teil mit das Objekt führenden Lenkern verbunden ist.
2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Schleusenkammer einen starr mit der Gefäßwand verbundenen Teil besitzt, der eine Verbindungsöffnung zur Außenluft hat, die durch eine mit einer Trockendichtung versehene Klappe verschließbar ist.
3. Einrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die bewegliche Wand einerseits an einem starr mit der Gefäßwand verbundenen Teil befestigt ist und daß das relativ dazu bewegliche andere Ende der beweglichen Wand eine Abschlußvorrichtung bildet, die mit einem gegenüberliegenden feststehenden Teil der Schleusenkammer zusammenarbeitet und dazu dient, die Schleusenkammer gegenüber dem Hauptvakuum abzuschließen.
4. Einrichtung nach Anspruch 1 oder einem der folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß das bewegliche Ende des Metallbalges mit einem topfförmig sich in das Innere des Balges erstreckenden Teil 'der Schleusenkammer zusammengebaut ist und daß am Boden dieses topfförmigen Teiles eine äußere Antriebsvorrichtung angreift, die zur Verstellung des Balges und der am Topf befestigten, den ObjekAalter führenden Lenker dient.
5. Einrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß sich die Lenker mittels Federn an dem gegenüberliegenden feststehenden Teil der Schleusenkammer abstützen.
6. Einrichtung nach Anspruch 1 oder einem der folgenden, wobei die Schleusenkammer wahlweise mit der Außenluft oder mit einer Vorvakuumpumpe verbunden werden kann, dadurch gekennzeichnet, daß die genannte wahlweise Verbindung der Schleusenkammer mit Hilfe von Ventilen gesteuert wird, die mit der äußeren Abschlußklappe der Schleusenkammer verriegelt sind.
7. Einrichtung nach Anspruch 1 oder einem der folgenden, gekennzeichnet durch eine solche Ausbildung der Lenker für den Objektträger, daß dieser eine Querbewegung zum Strahl und bei Erreichen der Strahlachse eine Bewegung in Richtung des Strahles, und zwar in Richtung auf die Objektivlinse hin durchführt.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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