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Korpuskularstrahlapparat mit einer Vorrichtung zum Verstellen des
Objekts quer zur Strahlrichtung Bei Korpuskularstrahlapparaten, die zur Untersuchung
von Objekten .dienen, beispielsweise bei Elektronenmikroskopen oder Elektronenbeugungsröhren,
wird eine Vorrichtung zum Verstellen des Objekts quer zur Strahlrichtung angewendet.
Hierdurch ist es möglich, den gesamten mit Hilfe der elektronenoptischen Einrichtung
erfaßbaren Objektbereich gut nach besonders interessierenden Stellen abzusuchen.
Als solche Vorrichtung zur Objektverstellung wird meist ein zur Aufnahme der Objektpatrone
dienender Tisch verwendet, an dem die zur Querverstellung dienernden. Stangen und
auch zugeordnete Gegenfedern angreifen. Es sind schon Objekttische bekannt, die
sowohl quer zur Strahlrichtung als auch in Richtung der optischen Achse beweglich
sind. Die Verstellbarkeit in Richtung der optischen Achse wird beispielsweise bei
hinsichtlich der Brennweite nicht regelbaren elektrostatischen Linsen zur Scharfstellung
angewendet. Bei anderen bekannten Konstruktionen, insbesondere solchen, die für
mit Polschuhen ausgerüstete magnetische Linsen bestimmt sind, also Linsen, die hinsichtlich
ihrer Brennweite regelbar sind, hat man den Objekttisch auch schon so ausgebildet,
daß er nur quer zur Strahlrichtung beweglich ist. Dabei sind Konstruktionen bekannt,
die mit besonderen Federn arbeiten, welche den Tisch auf seine Gleitfläche am Objekt
drücken. Bei
einer anderen bekannten Konstruktion wird - der Tisch
gegen einen Haltering gedrückt, der mit dem oberhalb des Objektivs befindlichen
Schleusenkörper des Elektronenmikroskops starr verbunden ist. Um in diesem Falle
zu erreichen, daß auch bei äußeren Erschütterungen des Mikroskops durch relative
Bewegung zwischen dem Objekt und dem Objektiv keine Störungen bei der Aufnahme eintreten,
hat man dabei die Patrone mit einem das Objekt tragenden, federnd gegenüber der
Patrone abgestützten Halter versehen, der durch seine Federung unmittelbar gegen
den Polschuh gedrückt wird. Bei dieser Konstruktion wird durch den quer beweglichen
Tisch die Patrone zusammen mit dem federnden Halter nach der jeweils gewünschten
Seite geführt, wobei der federnde, das -Objekt aufnehmende Teil der Patrone auf
der Polschuhgleitfläche rutscht. Bei einer solchen Konstruktion läßt sich vielfach
nur schwer ein kontinuierliches Querverschieben des Objektbereichs erzielen, da
beidem Rutschen des federnden Objektpatronenteils vielfach ruckartige Bewegungen
auftreten.
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Die Erfindung hat einen Korpuskularstrahlapparat mit einer Vorrichtung
zum Verstellen des Objekts quer zur Strahlrichtung, bestehend aus einem zur Aufnahme
der Objektpatrone dienenden Tisch, zum Gegenstand, der nur quer zur Strahlrichtung
beweglich ist und an, dem .die Ouerverstellstangen und Gegenfedern angreifen. Erfindungsgemäß
wirkt durch die Querverstellstangen und zugeordneten Gegenfedern auf den Tisch eine
Kraft, die ihn in Richtung auf das Objektiv hin gegen eine am Objektivlinsenkörper
selbst vorgesehene Gleitfläche drückt. Hierdurch ergibt sich eine besonders einfache
Konstruktion, da nunmehr besondere Federn, die den Tisch gegen die Gleitfläche drücken,
nicht erforderlich sind, weil die zur Querverstellung dienenden Federn schon diese
Aufgabe mit übernehmen. Dadurch, daß die Gleitfläche des Tisches am Objektivlinsenkörper
selbst vorgesehen ist, ergibt sich dabei eine Konstruktion, die gegen äußere Erschütterungen
leicht unempfindlich gemacht werden kann. Man braucht zu diesem Zweck nämlich gemäß
der weiteren Erfindung nur den das Objekt tragenden Teil der Patrone in der Betriebslage
mit dem Tisch starr so zu verbinden, daß er einen wirksamen Linsenteil, z. B. den
Polschuh, nicht unmittelbar, sondern. nur mittelbar durch Vermittlung des Querverschiebetisches
berührt. Bei den Querbewegungen können bei dieser Konstruktion auch keine ruckartigen
Verstellbewegungen auftreten, so daß :der erwähnte -Nachteil der mit einem federnden
Objekthalter versehenen Patronen durch die Erfindung ebenfalls mit beseitigt ist.
Um die Objektpatrone im Querverschiebetisch gut festzulegen, empfiehlt es sich.
konische Paßflächen anzuwenden, dadurch, daß im Tisch eine konische Bohrung vorgesehen
wird, in die in mit entsprechendem Konus versehener Teil der Objektpatrone paßt.
Um von den Querverstellstangen und den ihnen zugeordneten Gegenfedern den gewünschten
Druck auf den @Querverschiebetisch auszuüben, wird man mit Vorteil die Querverstellstangen
und die zugeordneten Gegenfedern unter einem solchen Winkel gegen die optische Achse
geneigt anordnen, daß sie mit einer Kraftkomponente quer zur Strahlrichtung und
einer anderen Kraftkomponente in Richtung auf das Objektiv hin wirken. Eine besonders
einfache und hinsichtlich der einwandfreien Festlegung des Objekts besonders günstige
Konstruktion ergibt sich, wenn man den dem Strahlerzeu.ger zugewendeten Polschuh
mit einer quer zur Strahlrichtung liegenden Gleitfläche versieht, gegen die der
Objektpatronentisch durch die Ouerverstellstangen und zugeordneten Gegenfedern gedrückt
wird. Das Andrückendes Patronentisches an den Obj ektivpolschuh selbst hat zur Folge,
daß auch bei während des Betriebes auftretenden äußeren Erschütterungen nicht die
geringste Relativbewegung zwischen dem Objekt und .den die Linsenwirkung hervorrufenden
wirksamen Linsenteilen auftreten- kann.
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Die Fig. i bis 4 zeigen Ausführungsbeispiele der Erfindung.
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In. Fig. i ist ein Längsschnitt .durch das elektromagnetische Objektiv
eines Elektronenmikroskops dargestellt. Die Erregerwicklung i dieser Linse ist umkapselt
mit dem Außenmantel 2, dem oberen Deckel 3 und dem unteren Deckel 4. Die Teile 2
bis 4 bestehen aus magnetischem Material. Zwischen den Teilen 3 und 4 ist ein Teller
5 aus unmagnetischem Material eingefügt. In eine konische Bohrung 6 der Spulenkapsel@unig
ist ein. Polschuheinsatzkörper einsetzbar, der aus dem oberen Polschuh 7, dem unteren
Polschuh 8 und einem urimagnetischen Zwischenstück 9 besteht. In den unteren Polschuh
8 ist mit Hilfe einer Befestigungsmutter io eine zweite Mutter i i eingesetzt, die
in ein passendes Gewinde des Teils 4 eingeschraubt werden kann. Durch dieses Einschrauben
wird der konische Polschuheinsatzkörper 7, 8, g fest in die passende konische Bohrung
6 gedrückt. Zum Ausbau des Polschüheinsatzkörpers wird die Mutter i i aus dem Gewinde
herausgeschraubt, wobei die nach innen vorspringende Nase 12 die Mutter io und damit
den ganzen Polschuheinsatzkörper nach unten herauszieht.
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Oben auf den Deckel 3 ist der Schleusenkörper 13 mit Hilfe des Gewinderinges
14 unter Zwischenschaltung einer Gummidichtung 15 aufgeschraubt. In dem Schleusenkörper
13 befindet sich eine Öffnung 16, durch die hindurch die Objektpatrone in
die an sich bekannte, als drehbares Hahuküken 17
ausgebildete Schleuse eingesetzt
werden kann, wenn diese so eingestellt ist, daß die Ouerbohrung 18 waagerecht liegt.
In das Halmküken 17 ist der Trieb ig eingebaut, mit dessen Hilfe die Patrone 2o
aus der Ouerbohrung 18 heraus nach unten in Richtung auf das Objektiv hin vorgeschoben
werden kann. Die Patrone ist in einen Halter 21 eingesetzt, der seinerseits um geringe
Beträge quer beweglich in dem Rohr 22 sitzt, welches auf der linken Seite die Zahnstange
23 für den Vortrieb der Patrone besitzt. In der Betriebslage befindet sich die Patrone
in einem Tisch 24, der auf der Unterseite auf einer ebenen Gleitfläche des oberen
Polschuhs 7 gleitet.
Um Funkenbildung und daraus folgendes Fressen
an den aufeinander gleitenden Teilen zu vermeiden und ein, ruckweises Bewegen des
Tisches zu verhindern, besitzt dieser auf der Seite der Gleitfläche einen Bronzering
25, dessen untere Seite die Gleitfläche des Tisches 24 bildet. Die Patrone ist in
der Betriebslage im Tisch in einer solchen Lage, daß die Patronenteile selbst den
Polschuh nicht unmittelbar berühren.
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Für die Verstellung des Tisches 24 quer zur optischen Achse dienen
zwei um 9o'°' gegeneinander versetzt angeordnete Verstellstangen, denen entsprechende
Gegenfedern 27 zugeordnet sind. Diese Verstellstangen 26 und Gegenfedern 27 sind
unter einem solchen Winkel gegen die optische Achse geneigt, daß sie mit einer Kraftkomponente
quer zur Strahlrichtung und einer anderen Kraftkomponente in Richtung auf den oberen
Polschuh 7 hin wirken. Auf diese Weise bewirken die Teile 26 und 27 selbst das unmittelbare
Andrücken des Objekttisches 24 am oberen Polschuh, so daß besondere Andrückfedern
nicht erforderlich sind. Die Seiten 28 des Objektpatronentisches 24, gegen welche
sich die Druckkugeln 29 der Verstellstangen 26 ;bzw. der Gegenfedern 27 anlegen,
sind entsprechend der Neigung der Druckstangen und Gegenfedern ebenfalls geneigt
ausgebildet, wodurch sich zwangsläufig die Aufteilung der von -den Verstellstangen
und Gegenfedern auf den Tisch ausgeübten Kraft in die beiden gewünschten Komponenten
ergibt.
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Die Fig. 2 zeigt den Tisch 24 und die darin eingeführte Patrone 2o
größer herausgezeichnet. Die Patrone ist mit einer konischen Paßfläche 30 versehen,
die in eine entsprechende konische Bohrung 3 1 des Tisches paßt. Die Objektträgerblende
32 ist mit Hilfe einer Schraube 33 im Unterteil 34 der Patrone festgeschraubt. Zum
Auswechseln des Objekts wird das Oberbeil 35 der Patrone abgeschraubt, wonach man
die Schraube 33 entfernen und die Objektträgerblende 32 entnehmen kann.
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Fig. 3 zeigt den vierseitigen Tisch 24 mit den abgeschrägten Saitenflächen
28, gegen die die Kugeln der Druckstangen 26 und der Gegenfedern 27 drücken.
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Fig.4 zeigt eine andere Ausführungsform der Erfindung. In diesem Falle
ist mit 41 der PQlschuheinsatzkörper, mit 42 ein besonderer, an sich bekannter Polschuhträger
bezeichnet, der seinerseits in den Spulenkörpern 43 eingesetzt ist. Der Objektpatronentisch
44 besitzt eine konische Innenbohrung 45, in die der entsprechend konisch ausgebildete
Teil 46 der Objektpatrone 47 paßt. Unten ist in die Patrone die Mutter 48 eingeschraubt,
die am unteren: Teil die Objektträgerbl.ernde 49 trägt. Der Tisch .44 gleitet in
diesem Falle auf einem besonderen Ring 5o, der auf dem Palschuhträgerkörper oder
auch auf dem Spulenkörper unmittelbar befestigt sein kann. Um die geringfügigen
Querbewegungen des Objekts zur optischen Achse zu ermöglichen, ist die Patrone in
der Hülse 51 mit Hilfe der Feder 52 so gehaltert, da.ß die Querbewegungen ungehindert
durch die Vortriebseinrichtung 53, 54 der Objektpatrone durchgeführt werden können.
In Richtung des Pfeiles 55 kann eine Querverstellstange und in Richtung des Pfeiles
56 eine zugeordnete Gegenfeder wirken.