Linsensystem für Korpuskularstrahlapparate Zusatz zum Patent 889336
Das Patent 889336 bezieht sich auf ein aus zwei magnetischen Polschuhlinsen bestehendes
Linsensystem für Korpuskularstrahlapparate, insbesondere auf ein Objektiv- und Projektivsystem
für Elektronenmikroskope. Dabei sind die beiden, je verschiedenen Linsen zugeordneten,
einander näherstehenden Polschuhe, also z. B. bei einem senkrecht stehenden Elektronenmikroskop
mit Strahlrichtung von oben nach unten der untere Polschuh des Objektivs und der
obere Polschuh des Projektivs, magnetisch miteinander verbunden und im Magnetkreis
des Linsensystems so angeordnet, daß sie den einen Pol des Systems bilden. Der andere
Pol wird dabei durch die beiden anderen magnetisch durch einvorzugsweise zylindrisches
Gehäuse des Systems miteinander verbundenen Polschuhe gebildet. Die einander näherstehenden,
verschiedenen Linsen zugeordneten Polschuhe sind durch ein den Strahl umschließendes
Rohr miteinander verbunden, und für das ganze Linsensystem wird ein ringförmiger,
radial magnetisierter Permanentmagnet verwendet. Dieser Permanentmagnet hat bei
der Ausführungsform des Patents 889336 die Gestalt einer durchbohrten, radial
magnetisierten Scheibe. Eine solche ringförmige Magnetscheibe läßt sich bei Herstellung
aus Material mit Vorzugsrichtung praktisch nicht anfertigen.Lens system for corpuscular beam apparatus Addendum to patent 889336 The patent 889336 relates to a lens system consisting of two magnetic pole piece lenses for corpuscular beam apparatus, in particular to an objective and projective system for electron microscopes. The two pole pieces that are closer to one another, each associated with different lenses, are therefore z. B. in a vertical electron microscope with beam direction from top to bottom, the lower pole piece of the lens and the upper pole piece of the lens, magnetically connected to each other and arranged in the magnetic circuit of the lens system so that they form one pole of the system. The other pole is formed by the other two pole shoes which are magnetically connected to one another by a preferably cylindrical housing of the system. The pole pieces, which are closer to one another and assigned to different lenses, are connected to one another by a tube enclosing the beam, and an annular, radially magnetized permanent magnet is used for the entire lens system. In the embodiment of patent 889336, this permanent magnet has the shape of a pierced, radially magnetized disk. Such a ring-shaped magnetic disk can practically not be made from material with a preferred direction.
Die Erfindung betrifft eine weitere Ausgestaltung der Erfindung gemäß,
Patent 889336 und zielt darauf ab, die erregenden Magnete in einer geometrisch
einfachen
Form auszuführen. Erfindungsgemäß besteht der ringförmige Erregermagnet aus einer
Mehrzahl von stabförmigen Permanentmagneten, die nach Art der Speichen eines Rades
angeordnet sind. Die Magnete können durch eine Haltevorrichtung zusammengefügt und
am äußeren und inneren Umfang mit vorzugsweise zylindrischen Paßflächen versehen
sein, an die sich die magnetischen Teile des Systems unmittelbar anschließen. Die
Permanentmagnetstäbe werden in der Haltevorrichtung, beispielsweise durch Verschrauben,
Verklemmen, Verpressen oder Vergießen, befestigt und können dann zusammen am inneren
und äußeren Umfang abgeschliffen werden, worauf der Halter mit den Magneten in das
im Patent 8$9 336 beschriebene Gehäuse eingesetzt wird. Die stabförmigen Magnete
kann man gemäß der weiteren Erfindung in einer aus urimagnetischem Material, beispielsweise
Messing oder Aluminium, bestehenden Scheibe in radialen Schlitzen befestigen. Eine
besonders vorteilhafte Ausführungsform ergibt sich, wenn man eine solche Scheibe
auf beiden Seiten gegeneinender versetzt mit Aufnahmeschlitzen für die stabförmigen
Magnete versieht. In diesen radialen, in die Trägerscheibe eingepreßten Schlitzen
werden die Stabmagnete beispielsweise durch Festschrauben mit Hilfe eines Ringes
oder durch Vernieten oder Verkeilen befestigt: Die Fig. i bis 3 zeigen als Ausführungsbeispiel
der Erfindung die wesentlichen Teile eines Permanentmagnetsystems, das beispielsweise
der Objektivlinse und der Projektionslinse eines Elektronenmikroskops zugeordnet
sein kann. In Fig. i ist ein Längsschnitt durch den Magnet, in Fig. 2 ein Schnitt
durch die Ebene A-B von Fig. i und in Fig. 3 eine Mantelabwicklung des Magnets gezeichnet.
Mit i ist ein strahlsymmetrisch liegendes Rohr aus magnetischem :Material bezeichnet,
in das oben der nicht dargestellte untere Polschuh des Objektivs und unten der nicht
dargestellte obere Polschuh des Projektivs eingesetzt ist. Dieses Rohr bildet den
einen Pol des Magnetsystems. Die beiden anderen Polschuhe des Objektivs und Projektivs
stehen über dem zylindrischen Außenmantel 2 und in der Figur nicht dargestellte
Abschlußdeckel magnetisch miteinander in Verbindung und bilden den anderen Pol des
Magnetsystems. Für die Erregung dieses Systems wird ein ringförmiger Erregermagnet
verwendet, der aus einer Vielzahl von stabförmigen Permanentmagneten 3, 4 besteht,
die nach Art der Speichen eines Rades angeordnet und durch eine aus urimagnetischem
Material bestehende Scheibe 5 zusammengefügt sind. Die stabförmigen Permanentmagnete
3 und q. sind in radialen Schlitzen der Scheibe 5, beispielsweise mit Hilfe der
Schrauben 6 und der Deckel 7, befestigt. Die Magnetstäbe ragen nach außen und innen
etwas über die Abmessungen der Scheibe 5 hinaus und sind am äußeren und inneren
Umfang mit zylindrischen Paßflächen versehen. Diese Paßflächen werden vorzugsweise
durch Abschleifen im bereits zusammengefügten Zustand hergestellt. Die Magnetstäbe
legen sich in der aus den Figuren ersichtlichen Weise mit den äußeren-bzw. inneren
Paßflächen unmittelbar oder über ein Zwischenrohr an das Rohr i bzw. an den Mantel
2 an. Die mit 3 bezeichneten Magnetstäbe sind auf der oberen Seite der Scheibe 5,
und die mit q. bezeichneten Magnetstäbe auf der unteren Seite der Scheibe 5 befestigt.The invention relates to a further embodiment of the invention according to patent 889336 and aims to implement the exciting magnets in a geometrically simple shape. According to the invention, the ring-shaped exciter magnet consists of a plurality of rod-shaped permanent magnets which are arranged in the manner of the spokes of a wheel. The magnets can be joined by a holding device and provided on the outer and inner circumference with preferably cylindrical mating surfaces to which the magnetic parts of the system are directly connected. The permanent magnet rods are fastened in the holding device, for example by screwing, clamping, pressing or potting, and can then be ground down together on the inner and outer circumference, whereupon the holder with the magnets is inserted into the housing described in the patent 8,9336. According to the further invention, the rod-shaped magnets can be fastened in radial slots in a disk made of a urimagnetic material, for example brass or aluminum. A particularly advantageous embodiment is obtained if such a disk is provided with receiving slots for the rod-shaped magnets, offset from one another on both sides. In these radial slots pressed into the carrier disk, the bar magnets are fastened, for example, by screwing them with the aid of a ring or by riveting or wedging: FIGS an electron microscope can be assigned. FIG. I shows a longitudinal section through the magnet, FIG. 2 shows a section through the plane AB of FIG. I, and FIG. 3 shows a jacket development of the magnet. With i is a beam symmetrically lying tube made of magnetic material, into which the lower pole piece (not shown) of the lens is inserted at the top and the upper pole piece (not shown) of the lens is inserted at the bottom. This tube forms one pole of the magnet system. The two other pole pieces of the objective and the projective are magnetically connected to one another via the cylindrical outer jacket 2 and the cover plate (not shown in the figure) and form the other pole of the magnet system. For the excitation of this system, an annular excitation magnet is used, which consists of a plurality of rod-shaped permanent magnets 3, 4, which are arranged like the spokes of a wheel and joined together by a disk 5 made of urimagnetic material. The rod-shaped permanent magnets 3 and q. are fastened in radial slots in the disk 5, for example with the aid of the screws 6 and the cover 7. The magnetic bars protrude outward and inward somewhat beyond the dimensions of the disk 5 and are provided with cylindrical mating surfaces on the outer and inner circumference. These mating surfaces are preferably produced by grinding in the already assembled state. The magnetic bars are in the manner shown in the figures with the outer or. inner mating surfaces directly or via an intermediate tube to the tube i or to the jacket 2. The magnet bars marked 3 are on the upper side of the disk 5, and those with q. designated magnetic bars attached to the lower side of the disc 5.