DE914530C

DE914530C - Vorrichtung zum Einschleusen von Objekten in den Vakuumraum von Korpuskularstrahlapparaten, insbesondere Elektronenmikroskopen

Info

Publication number: DE914530C
Application number: DES7041D
Authority: DE
Inventors: Dipl-Ing Heinz Otto Mueller
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1937-08-24
Filing date: 1937-08-25
Publication date: 1954-07-05

Description

Es sind Vorrichtungen zum Einschleusen von Objekten in den Vakuumraum von Korpuskularstrahlapparaten, insbesondere Elektronenmikroskopen, bekannt, bei denen eine Schleusenkammer verwendet wird, die wahlweise mit der Außenluft oder mit dem Vakuumraum verbindbar ist. Bei einer bewährten Konstruktion dieser Art dient z. B. als Schleusenraum die Querbohrung eines Hahnkükens, die zur Aufnahme der einzubringenden Objekte eingerichtet ist und in der Betriebsstellung vom Strahl durchsetzt wird. Die Erfindung zielt darauf ab, Objektschleusen weiter auszugestalten, so daß die Objekte leicht ausgewechselt werden können und man außerdem mit kleinen Abständen zwischen Objekt und Objektiv arbeiten kann. Erfindungsgemäß ist der in der Schleusenkammer befindliche Objektträger nach Abschluß der Außenluft mit Hilfe einer Vorrichtung in Richtung auf die Objektivlinse hin bis in die jeweils gewünschte Betriebsstellung verstellbar. Durch diese Verstellbarkeit ist es nun möglich, das Objekt sehr nahe an das Objektiv heranzubringen, so daß man mit Linsen sehr kleiner Brennweite arbeiten kann. Die Verstellvorrichtungen werden beim Ernndungsgegenistand so ausgebildet, daß der Objektträger, also beispielsweise eine zur Halterung der Objekte dienende Patrone, aus der Einschleuslage, in der der Abschluß der

Außenluft schon erfolgt ist, durch außen am Korpuskularstrahlapparat angeordnete Handgriffe in die gewünschte Betriebsstellung gebracht wird. Bei der Erfindung wird man z. B. als Schleusenkammer die Ouerbohrung eines Hahnkükens verwenden, wobei die durch Drehen des Kükens in die Einschleuslage gebrachte, das Objekt aufnehmende Patrone mit Hilfe der Verstellvorrichtung in der Strahlrichtung auf die Objektivlinse hin verstellbar ist. Man wird diese Vorrichtung vorzugsweise so ausbilden, daß der Verstellweg der Patrone durch Anschläge begrenzt ist. Eine besonders einfache und betriebssichere Anordnung ergibt sich, wenn die Verstellung der Patrone gegen die Wirkung einer Feder erfolgt. Zur Verstellung selbst kann man beispielsweise einen mit einer mittleren Bohrung versehenen. Stempel verwenden, der mit Hilfe eines vorzugsweise außen zu betätigenden Antriebes in der Richtung des Elektronenstrahles verschoben wenden kann. Weitere für die praktis'che Ausgestaltung der Erfindung wesentliche Merkmale sind in dem folgenden .Ausführungsbeispiel der Erfindung behandelt.

In den Fig. ι bis 3 ist lediglich die Einschleusvorrichtung eines Elektronenmikroskops dargestellt. In diese Einschleusvorrichtung tritt der Kathodenstrahl in Richtung des Pfeiles 1 ein. Mit 2 ist die schematisch angedeutete magnetische Linse (Objektiv) bezeichnet. Die Einschleusvorrichtung enthält das drehbare Hahnküken 3, in dem eine Bohrung 4 vorgesehen ist. In den Fig. 1 und 2 ist das Hahnküken in der Betriebslage dargestellt. Durch Drehung entgegengesetzt dem Uhrzeigersinn kann das Hahnküken in eine solche Lage gebracht werden, daß der untere Teil der Bohrung 4 der Öffnung 18 in der Vakuumwand des Elektronenmikroskops gegenübersteht. In diese Lage wird das Hahnküken eingestellt, um die Patrone 5 von außen her einzuführen. Diese Patrone besteht aus dem im wesentlichen zylindrischen Rohr 6. welches an der dem Objektiv zugewandten Seite durch den aus den Teilen 7 und 8 bestehenden eigentlichen Objektträger abgeschlossen ist. Mit 22 ist ein im die Bohrung 4 eingeführter Ring bezeichnet, der durch eine ebenfalls in. diese Bohrung eingesetzte Feder 9 gegen die Anschläge 10 (Fig. 2) gedrückt wird. Dieser Haltering 22 ist gegen Verdrehen mit Hilfe der Schrauben gesichert, welche in der Nut 12 (Fig. 3) gleiten kann. L^Tm den Ring 22 in die Bohrung 4 einführen zu können, ist die obere öffnung dieser Bohrung oval ausgebildet. Der Einbau der Feder 9 und des Ringes 22 geht folgendermaßen vor sich: Zunächst wird die Feder in die Bohrung eingebracht, dann wird der Ring 22 hochkant eingeführt und innerhalb der Bohrung 4 durch Drehen, um 90¹⁰ in seine richtige Lage gebracht. Durch die Feder 9 wird dann der Ring 22 gegen-die Anschläge 10 gedruckt. Das Einführen der mit dem Objekt beschickten Objektpatrone 6 geht folgendermaßen vor sich: Zunächst wird, wie oben erwähnt, das Hahnküken in die Einführungsstellung gebracht, in welcher die untere öffnung der Bohrung 4 der öffnung 18 gegenübersteht. Dann wird die Patrone 6 mit Hilfe eines in der Zeichnung nicht dargestellten Schlüssels mit dem bereits im Hahnküken befindlichen Ring verschraubt. Nachdem dies geschehen ist, wird das Hahnküken zunächst so weit gedreht, daß der Hohlraum 4 luftdicht abgeschlossen ist und über den Kanal 19 mit dem Vorvakuum in Verbindung gebracht ist. Es empfiehlt sich, diesen Kanal in einer senkrecht zur Drehachse des Hahnkükens stehenden Ebene enden zu lassen, die außerhalb des Hohlraumes der Schleuse liegt. Auf diese Weise wird es möglich, innerhalb eines verhältnismäßig kleinen Drehwinkels des Hahnkükens das Evakuieren des Schleusenkammerraumes durchzuführen, weil man die Überdeckung der hierzu notwendigen öffnungen auf ein geringes Winkelmaß beschränken kann.

Nachdem der Schleusenkanal evakuiert ist, wird das Hahnküken in die in Fig. 1 und 2 dargestellte Lage gebracht. Entgegen der Kraft der Feder 9 kann die Patrone 6 aus dieser Lage heraus mit Hilfe des verschiebbaren Stempels 13 durch die Buchse 14 hindurch in Richtung auf das Objektive hin verschoben werden. Die Bewegung des Stempels nach unten hin wird dadurch begrenzt, daß sich das Rohr 6 mit den Anschlägen 15 auf die Buchse 14 auflegt. Zum Zwecke der Zentrierung ao ist der Stempel 13 an seinem unteren Ende konisch ausgebildet und die obere Öffnung der Patrone 6 mit einem entsprechenden Konus versehen. Der Stempel 13 kann von außen her mit Hilfe des Zahnrades 16 und der abgedichtet gelagerten Welle 17 verschoben werden. Das Zahnrad 16 greift in eine Verzahnung des Stempels 13 ein, Die im Rohr angebrachten Bohrungen 20 dienen dazu, das Evakuieren der Patrone 6 zu erleichtern. 21 sind Kühlkanäle, mit deren Hilfe es gelingt, die Umgebung des Objektes auf tiefer Temperatur zu halten.

Claims

PatentanspbOche:

i. Vorrichtung zum Einschleusen von Objekten in den Vakuumraum von Korpuskularstrahlapparaten, insbesondere Elektronenmikroskopen, unter Verwendung eines z. B. durch die Ouerbohrung eines Harinkükens gebildeten Schleusenraümes, der wahlweise mit der Außenluft oder mit dem Vakuumraum verbindbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß der in dem Schleusenraum befindliche Objektträger nach Abschluß der Außenluft mit Hilfe einer Vorrichtung in Richtung auf die Objektivlinse hin bis in die jeweils gewünschte Betriebsstellung verstellbar ist.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1 mit einer Schleusenkammer, die durch die Querbohrung eines Hahnkükens gebildet ist, dadurch gekennzeichnet, daß die durch Drehen des Kükens in die Einschleuslage gebrachte, das Objekt aufnehmende Patrone mit Hilfe der Verstellvorrichtung in der Strahlrichtung auf die Objektivlinse hin verstellbar ist.
3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Verstellweg der Patrone durch Anschläge begrenzt ist.
4. Vorrichtung nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß' die Verstellung der Patrone gegen die Wirkung einer Feder erfolgt.
5. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder einem der folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß zur Verstellung der Patrone ein mit einer mittleren Bohrung versehener Stempel dient, der mit Hilfe eines vorzugsweise von außen zu betätigenden Antriebes in der Richtung des Elektronenstrahles verschiebbar ist.
6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der zum Vorschieben der Patrone dienende Stempel an seinem Ende konisch ausgebildet und in die Patrone eingepaßt ist.
7. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder einem der folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß die in einem Ring eingeschraubte Patrone in'der Bohrung des Hahnkükens beweglich gelagert und durch Federkraft an einen Anschlag gedrückt ist.
8. Vorrichtung mach Anspruch 1 oder einem der folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß die Bohrung des Hahnkükens an einen Entlüftungskanal angeschlossen ist, welcher in einer senkrecht zur Drehachse des Hahnkükens und außerhalb des Schleusenraumes liegenden Ebene endet.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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