DE905416C

DE905416C - Vacuum apparatus, in particular an electron microscope with metallic walls

Info

Publication number: DE905416C
Application number: DEA2569D
Authority: DE
Inventors: Manfred Von Ardenne
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1941-08-17
Filing date: 1941-08-17
Publication date: 1954-03-01

Description

Vakuumapparat, insbesondere Elektronenmikroskop mit metallischen Wandungen Bei Vakuumapparaten, wie sie beispielsweise in der Entladungsröhrentechnik Anwendung finden, tritt häufig die Notwendigkeit auf, den Vakuumraum wiederholt zu öffnen, etwa um im Innern des Apparates angeordnete Teile auszuwechseln. So ist es beispielsweise bei Elektronenmikroskopen erforderlich, nach den einzelnen Aufnahmen die zu untersuchenden Objekte und photographischen Platten auszuwechseln. Blei jedesmaligem Objektwechsel oder Plattenwechsel muß das Elektronenmikroskop bzw. mindestens der Schleusenraum neu ausgepumpt werden. Diese Pumpzeiten nehmen bisweilen eine erhebliche Zeit in Anspruch und machen es nicht ohne weiteres möglich, mehrere Objekte in verhältnismäßig kurzer Zeit hintereinander zu untersuchen. Man ist daher bestrebt, Maßnahmen zu treffen, die die Pumpzeiten wesentlich herabsetzen.Vacuum apparatus, in particular an electron microscope with metallic walls With vacuum apparatus, such as those used in discharge tube technology find, there is often a need to repeatedly open the vacuum space, for example to replace parts arranged inside the apparatus. This is how it is, for example Required for electron microscopes, after the individual recordings, the ones to be examined Replace objects and photographic plates. Lead every time object change or plate change must be done by the electron microscope or at least the lock chamber be pumped out again. These pumping times sometimes take a considerable amount of time Claim and do not make it easily possible to have several objects in proportion to examine one after the other for a short time. The aim is therefore to take action meet that significantly reduce the pumping times.

Es hat sich nun gezeigt, @daß die Zeiten zum Auspumpen von Vakuumapparaten abhängig sind von der Dauer, während welcher der Vakuumraum dem Zutritt von Luft ausgesetzt war. Der Grund hierfür liegt in der Porigkeit der an den Vakuumraum angrenzenden Oberflächen der Wandungen, denn in die Oberflächenporen .diffundieren nach und nach größere Gasmengen hinein, die erst durch ein längeres Auspumpen wieder beseitigt werden müssen, wenn ein einwandfreies Vakuum hergestellt werden soll.It has now been shown that the times for pumping out vacuum apparatus depend on the duration during which the vacuum space is open to air was exposed. The reason for this lies in the porosity of the space adjacent to the vacuum space Surfaces of the walls, because gradually diffuse into the surface pores larger amounts of gas, which can only be removed by pumping out for a longer period of time must be if a perfect vacuum is to be established.

Die Erfindung bezieht sich auf Vakuumapparate, insbesondere auf solche mit metallischen Wandungen, bei denen der Nachteil der langen Pumpzelten nicht mehr bestellt. Gemäß der Erfindung ist bei einem Vakuumapparat, insbesondere bei einem Elektronenmikroskop mit metallischen Wandungen, die Porigkeit der an den Vakuumraum angrenzenden Oberflächen der Wandungen möglichst weitgehend beseitigt. Eine glatte und weitgehend porenfreie Oberfläche läßt sich im einfachsten Fall durch- Schleifen und Polieren der betreffenden Stellen erzielen.. In dieser Weise soll die Porigkeit insbesondere derjenigen Stellen beseitigt werden, die im Betriebe möglicherweise von geladenen Teilchen, beispielsweise von Elektronen, getroffen «-erden können bzw. den Strahlengang unmittelbar umgeben. An anderen Oberflächenbereichen des Vakuumapparates, die gegen Elektronen- bzw. Ionenaufprall geschützt sind und die keinen Durchgriff auf den vom iStrahlengang erfüllten Raum haben (wo also Wandaufladungen keine Störungen zur Folge haben), soll die Porigkeit durch Aufbringen einer dichten :Schicht mit möglichst niedrigem Dampfdruck ausgeschaltet werden. Hierfür eignen sich gewisse Lacke, insbesondere solche, die bei erhöhter Temperatur (ioo bis 2oo° C) irreversibel polymerisieren und danach praktisch keinen Dampfdruck mehr aufweisen.The invention relates to vacuum apparatus, in particular to such with metallic walls, where the disadvantage of the long pump tents not ordered more. According to the invention is in a vacuum apparatus, in particular in an electron microscope with metallic walls, the porosity of the to the vacuum space adjacent surfaces of the walls as far as possible removed. A smooth one and a largely pore-free surface can be sanded through in the simplest case and polishing the areas concerned. In this way, the porosity in particular those positions that may be eliminated in the company hit by charged particles such as electrons or directly surround the beam path. At other surface areas of the vacuum apparatus, which are protected against electron or ion impact and which have no penetration on the space filled by the i-ray path (where wall charges do not interfere result), the porosity should be achieved by applying a dense: layer with with the lowest possible vapor pressure. Certain are suitable for this Lacquers, especially those that are irreversible at elevated temperatures (100 to 200 ° C) polymerize and then have practically no vapor pressure.

Um die Wandungsoberflächen nach der Erfindung auszubilden, muß man also den Lack auftragen und ihn alsdann einer Temperatur von etwa ioo bis 2oo° aussetzen, wodurch eine porenfreie Schicht entsteht, deren Dampfdruck praktisch Null ist.To form the wall surfaces according to the invention, one must So apply the varnish and then expose it to a temperature of about 100 to 2oo °, whereby a pore-free layer is created, the vapor pressure of which is practically zero.

Bei den meisten Vakuumgeräten liegen die Durchgriffsverhältnisse so, daß der weitaus überwiegende Oberflächenanteil durch das einfache und rationelle Lackierungsverfahren im iSinne dieser Erfindung behandelt werden kann, so daß eine wesentliche Verteuerung der Fertigung nicht eintritt.With most vacuum devices, the penetration ratios are as follows: that the vast majority of the surface area is due to the simple and rational Painting process in the sense of this invention can be treated so that a significant increase in the cost of production does not occur.

Durch die erfindungsgemäße ;Ausbildung eines Vakuumapparates, beispielsweise eines Elektronenmikroskops, können die erforderlichen Pumpzeiten unter Ums@tänd@en urartig herabgesetzt werden, daß man sogar auf die bisher üblichen Schleusen, etwa zum Einbringen der Objekte oder Photokassette beim Elektronenmikroskop, gänzlich verzichten kann, eine Möglichkeit, die ersichtlich in konstruktiver Hinsicht beim Bau von Elektronenmikroskopen. einen wesentlichen Vorteil mit sich bringen muß. Bei Geräten mit ;Schleusen sind in erster Linie die Schleusenraumwände in der erfindungsgemäßen Weise auszugestalten. Auf diese Weise werden nie Pumpzeiten auf bisher nicht mögliche kurze Zeiten herab edrückt.Due to the design of a vacuum apparatus according to the invention, for example an electron microscope, the required pumping times can be changed under changes Ur-like reduced that you can even use the previously usual locks, for example for introducing the objects or photo cassette to the electron microscope, entirely can dispense with a possibility that is evident from a constructive point of view Construction of electron microscopes. must bring a significant advantage. In the case of devices with locks, the lock space walls are primarily in the inventive Way to design. In this way, pumping times never become previously impossible pressed down for a short time.

In der Zeichnung ist .als Ausführungsbeispiel nach der Erfindung ein hochauflösendes magnetisches Elektronenmikroskop dargestellt. Die Kondensor-, Objektiv- und Projektionslinsen sind mit 2, 3: und q. bezeichnet. Bei i ist die E.lektronenstrahlquelle angeordnet; und zwischen den magnetischen Linsen 2 und 3 befindet sich der Objektschleusenraum io. Zur ,Abschirmung des Strahlenganges sind in an sich bekannter Weise Permalloy-Rohre bei 9 vorgesehen, deren innere Flächen nach der Erfindung durch Schleifen und Polieren behandelt sind. .Die Außenflächen dieser Rohre sind mit einem Lacküberzug versehen, der in der Zeichnung gestrichelt dargestellt ist. Den gleichen Lacküberzug tragen auch .die übrigen Oberflächen im Vakuumraum, insbesondere also die Wände des Plattenschleusenraumes 5 und des Pumpstutzens S sowie des durch ein Beobachtungsfenster 6 abgeschlossenen Stutzens 7.In the drawing is .als an embodiment of the invention high resolution magnetic electron microscope shown. The condenser, objective and projection lenses are marked with 2, 3: and q. designated. At i is the E electron beam source arranged; and between the magnetic lenses 2 and 3 is the object lock space ok To shield the beam path, permalloy tubes are used in a manner known per se provided at 9, the inner surfaces of which according to the invention by grinding and polishing are treated. The outer surfaces of these pipes are coated with varnish, which is shown in dashed lines in the drawing. Wear the same coat of paint also .the other surfaces in the vacuum space, in particular the walls of the plate lock space 5 and the pump nozzle S and the closed by an observation window 6 Nozzle 7.

Die Erfindung ist nicht auf die Anwendung bei Elektronenmikroskopen beschränkt, sie wird vielmehr= auch bei anderen Entladungsgefäßen, etwa bei Elektronenröhren mit auswechselbarer Kathode, Kathodenstrahloszillographen, beispielsweise aber auch bei Neutronengeneratoren und ähnlichen Apparaten, mit Vorteil verwendet werden können.The invention is not to be applied to electron microscopes limited, it is rather = also in other discharge vessels, such as electron tubes with exchangeable cathode, cathode ray oscilloscope, for example but also in neutron generators and similar apparatus, can be used with advantage.

Claims

PATENT CLAIMS: i. Vacuum apparatus, in particular an electron microscope with metallic walls, characterized in that the porosity of the surfaces of the walls adjoining the vacuum space is largely eliminated.

2. Vacuum apparatus according to claim i; characterized in that the to the vacuum space adjacent surfaces of the walls are ground and polished.

3. Vacuum room according to claim i, characterized in that the particles charged against the impact protected surfaces of the walls adjoining the vacuum space with a layer are made of a pore-free material with a low vapor pressure. d .. vacuum device according to; claim 3, characterized in that the layer consists of an irreversible polymerizing varnish.