DE914533C - Mit Polschuhlinsen ausgeruesteter Korpuskularstrahlapparat, insbesondere mehrstufiges Elektronenmikroskop - Google Patents

Description

• Mit Polschuhlinsen ausgerüsteter Korpuskularstrahlapparat, insbesondere mehrstufiges Elektronenmikroskop Die Erfindung betrifft einen mit Polschuhlinsen ausgerüsteten Korpuskularstrahlapparat, wobei für die Linsen Dauermagneten verwendet sind. Erfindungsgemäß besteht der Magnetkreis der Linsen aus zwei durch ein unmagnetisches Zwischenstück voneinander getrennten, einen Polschuheinsatzkörper aufnehmenden, symmetrisch zur Strahlachse liegenden Teilen und einem äußeren Mantelstück, das einen parallel zur Strahlachse liegenden zylindrischen Teil und einen im wesentlichen senkrecht zur Strahlrichtung liegenden Teil besitzt und das sich mit zwei entsprechenden PaBflächen an je einen der genannten ringförmigen Teile anlegt. Auf diese Weise ergibt sich ein sehr einfacher, wenig Einzelteile erfordernder Aufbau einer mit Dauermagneten ausgerüsteten Elektronenlinse.
• Der zylindrische Teil des Mantelstückes wird gemäß der weiteren Erfindung mit dem zugeordneten ringförmigen Teil des Magnetkreises durch ebene PaBflächen zusammengefügt, wobei die äußeren Durchmesser dieser beiden Teile vorzugsweise gleich groß gewählt sind. Weiterhin wird man den senkrecht zur Strahlachse liegenden Teil des Mantelstückes mit dem zugeordneten ringförmigen Teil des Magnetkreises durch parallel zur Strahlachse liegende PaBflächen zusammenfügen.
• Um bei einer mit Dauermagneten ausgerüsteten Linse die Brennweite regeln zu können, kann, man dem Mantelstück einen in der Achsrichtung verstellbaren, teils zylindrischen, teils scheibenförmigen Außenmantel zuordnen, durch dessen Verstellung dem Permanentmagneten ein magnetischer Schluß mehr oder weniger parallel geschaltet wird, so daß die Erregung -der Linse sich ändert. Zum Schutz gegen äußere Beeinflussungen der Linsendauermagneten dient mit Vorteil ein Schutzmantel aus urimagnetischem Material, z. B. aus Holz, der die äußeren Linsenteile abschirmt.
• In den Fig. i a und i b ist als Ausführungsbeispiel der Erfindung ein zweistufiges Elektronenmikroskop dargestellt, dessen Abbildungslinsen mit Dauermagneten betrieben werden. Der obere Teil des Mikroskops wird gebildet durch den Strahlerzeuger, der eine von einem Wehneltzylinder i umschlossene Glühkathode besitzt. Der Kathodenschaft ist mit Hilfe einer Kappe 2 unter Verwendung von: konischen Paßflächen 3 auf einen Isolator 4 aufgesetzt. Dieser Isolator sitzt mit konischen Paßflächen 5 auf dem Anodenschalter 6. Mit 7 ist die Anode des Strahlerzeugers bezeichnet.
• Das gesamte Strahlerzeugungssystem sitzt auf einem Halter 8 und ist relativ zu diesem in an sich bekannter Weise schwenkbar und quer zur Achsrichtung des Gerätes verschiebbar angeordnet. Zur Durchführung dieser Bewegungen dienen die Einstellschrauben 9 und io und die ihnen gegenüberliegenden Gegenfedern i i und i2. Entsprechende Schrauben und Federn befinden sich in derselben Höhe um goa gegenüber den dargestellten versetzt.
• Der Halter 8 besitzt an seinem unteren Ende eine konische Schlifffläche 13, die in einen entsprechenden Innenkonus des oberen Abschlußstückes 14 der Objektivlinse paßt.. An dieses Abschlußstück 14 ist die zur Vakuumpumpe führende Leitung 15 angeschlossen. Auf der gegenüberliegenden Seite befindet sich im Abschlußstück 14 eine Öffnung 16, die dazu dient, die Objektpatrone 17 in das Mikroskop einzusetzen. Eine entsprechende Einsetzöffnung 18 befindet sich im Halter B. Der Halter 8 ist zusammen mit dem gesamten von ihm getragenen Strahlerzeuger gegenüber dem Teil 14 um die Geräteachse unter Verwendung des Fettschliffs 13 drehbar. In der dargestellten Lage stehen: sich die öffnungen 16 und 18 gegenüber, so daß man die Objektpatrone einsetzen bzw. entnehmen kann. '.\,ach erfolgtem Einsetzen der Patrone wird der Strahlerzeuger um i8o°' gedreht, so daß nunmehr der Schleusenraum i9 nach außen hin abgeschlossen und mit der Vakuumpumpe verbunden ist.
• Die Objektivlinse des Gerätes ist mit 2o, die Projektionslinse mit 21 bezeichnet. Der zwischen beiden. Linsen befindliche Teil 22 der Vakuumwand bildet sowohl am oberen als auch -am unteren Ende gemäß der Erfindung ein Stück des Magnetkreises der Linse. Bei der Objektivlinse 20 schließt sich an das obere Stück 2.3 ein Teil 24 an, der aus un.magnetischem Material besteht. Darauf ist das obere Abschlußstück 14 der Linse gesetzt. Der Magnetkreis der Objektivlinse ist durch ein äußeres permanentmagnetisches Mantelstück 25 geschlossen, das aus einem parallel zur Linsenachse liegenden zylindrischen. Teil 26 und einem im wesentlichen senkrecht zur Linsenachse liegenden Teil27 besteht. Das Man.t@elstück sitzt dicht auf den Teilen 23 und 24, so daß der Magnetkreis gut geschlossen ist. An das untere Ende 28 des Wandteiles 22 schließt sich ein aus urimagnetischem Material bestehendes Zwischenstück29 der Projektionslinse und daran das untere Abschlußstück 30 dieser Linse an. Den äußeren Abschluß bildet hier der permanentmagnetische Mantel 34 welcher ähnlich aufgebaut ist wie der Mantel 25 der Objektivlinse.
• Die aufeinander befestigten Teile 14, 24, 22,29 und 3o besitzen oben bei 32 bzw. unten bei 33 in einem Sitz gedreht zylindrische Paßflächen, in welche die zu je einem Einsatzkörper vorher fest zusammengesetzten Polschuhsysteme beider Linsen mit je einer entsprechenden zylindrischen Paßfläche eingesetzt sind. Die Paßflächen 32 und 33 könnten auch leicht konisch ausgebildet sein, wesentlich aber ist, daß sie dafür sorgen, daß beide Polschuhsysteme genau in einer optischen Achse liegen. Man erreicht dies z. B., indem man die beiden Paßflächen gleichzeitig mit einem Bohrdorn ausdreht. Das Polschuhsystem der Objektivlinse besteht aus dem oberen Polschuh 34, dem unteren Polschuh 35 und dem urimagnetischen. Zwischenstück 36. In ähnlicher Weise ist der Polschuheinsatzkörper der Projektionslinse 2'i aus dem oberen Polschuh 37; dem unteren Polschuh 38 und dem urimagnetischen Zwischenstück 39 zusammengesetzt.
• Die Objektpatrone 17 ist in einem Halter 40 eingesetzt, der mit Hilfe von Druckscheiben .4i und Gegenfedern 4.2 quer zur Strahlachse verschoben werden kann. Eine entsprechende Druckschraube und Gegenfeder befindet sich um 9ö° gegenüber den dargestellten versetzt. DerZwischen-. bildleuchtschirm 43 kann mit Hilfe eines Handgriffs q.q. durch eine in der Vakuumwand befindliche Öffnung 45 ausgewechselt werden. Mit 46 ist die Verschlußschraube für die Öffnung 45 bezeichnet. Diese Schraube verschließt die Öffnung beim Festziehen mit Hilfe des Gummiringes 47 . Durch ein Schauglas 48 kann das Zwischenbild und durch ein Schauglas 49 das Endbild betrachtet werden. Das untere Abschlußstück 3o der Projektionsspule ist mit Schrauben 5o am Unterteil 5i des Mikroskops befestigt. Um beim Ein- und Ausschleusendes Objektes bzw. beim Auswechseln des Zwischenbildleuchtschirmes nicht den gesamten Mikroskopinnenraum mit der Außenluft in Verbindung bringen zu müssen, ist eine Abschlußklappe 52 vorgesehen, um den unteren Teil 53 des Vakuumraumes, der das größte Volumen des Gerätes besitzt, vom mittleren Teil 54 des Vakuumraumes abschließen zu können. Der Betätigungstrieb 55 der Klappe 52 ist in der aus der Figur ersichtlichen Weise durch eine bewegliche Gummischeibe 56 abgedichtet.
• Um die im Ausführungsbeispiel dargestellte Objektivlinse hinsichtlich ihrer Brennweite regeln zu können, ist dieser Linse ein zylindrischer Eisenmantel 57 zugeordnet, der in axialer Richtung verstellt werden kann. Zu diesem Zweck ist er mit einem Innengewinde versehen, das mit einem auf dem Halter 58 vorgesehenen Außengewinde zusammenarbeitet. Um äußere Beeinträchtigungen der bei den Linsen verwendeten Daumagneten zu verhindern, kann man diese Linsen außen mit einem Schutzmantel aus urimagnetischem Material abschirmen. Ein, derartiger Holzmantel 59 ist in der Figur bei der Projektionslinse 21 angedeutet.

Claims (5)

1. PATENTANSPRIJCIIE: I. Mit Polschuhlinsen ausgerüsteter Korpuskularstrahlapparat, insbesondere mehrstufiges Elektronenmikroskop, wobei die Linsen mit Dauermagneten ausgerüstet sind, dadurch gekennzeichnet, daß der Magnetkreis der Linsen aus zwei durch ein un.magnetisches Zwischenstück voneinander getrennten, einen, Polschuheinsatzkörper aufnehmenden, symmetrisch zur Strahlachse liegenden ringförmigen Teilen und einem äußeren Mantelstück besteht, das einen parallel zur Strahlachse liegenden zylindrischen Teil und einen im wesentlichen senkrecht zur Strahlachse liegenden Teil besitzt und= das sich mit zwei entsprechenden Paßflächen an je einen der.genannten ringförmigen Teile anlegt.
2. 2. Anordnung nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß der zylindrische Teil des Mantelstückes mit dem zugeordneten ringförmigen Teil des Magnetkreises durch ebene Paß.flächen zusammengefügt ist, wobei die äußeren Durchmesser dieser beiden Teile vorzugsweise gleich groß sind.
3. 3. Anordnung nach Anspruch i oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der senkrecht zur Strahlachse liegende Teil des Mantelstückes mit dem zugeordneten ringförmigen Teil des Magnetkreises durch parallel zur Strahlachse liegende Paßflächen zusanlmengettigt ist. q..
4. Anordnung nach Anspruch i oder einem der folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß vorzugsweise bei der Objekbivlinse dem Mantelstück ein in der Achsrichtung verstellbarer, teils zylindrischer, teils senkrecht zur Achse liegender Außenmantel zugeordnet ist, mit dem der wirksame Eisenquerschnitt der Linse zur Regelung der Brennweite verändert werden kann.
5. 5. Anordnung nach Anspruch i oder einem der folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß die mit- Dauermagneten ausgerüstete Linse durch einen Schutzmantel aus urimagnetischem Material, z. B. Holz; nach außen hin abgeschirmt ist.