Elektronenmikroskop mit quer zur Strahlrichtung auswechselbarem Polschuheinsatzkörper
Es ist ein Elektronenmikroskop mit quer zur Strahlrichtung auswechselbarem Polschuheinsatzkörper
und unterteiltem, oberhalb und unterhalb des Einsatzkörpers liegendem Wickelraum
vorgeschlagen worden, wobei sich die beiden Wicklungen auf zwei unmittelbar an den
Polschuheinsatzkörper angrenzenden Polkernen befinden und der Magnetkreis durch
zwei über die Wicklungen gelegte Querjoche und zwei die Enden dieser Joche miteinander
verbindende Eisenteile geschlossen wird. Da bei solchen mit Querjochen arbeitenden
Magnetkreisen eine genaue strahlsymmetrische Feldverteilung in radialer Richtung
nicht gegeben ist, kann man hierbei auch nicht ohne weiteres eine so gute Linsenwirkung
erwarten, wie dies bei den gekapselten Magnetspulen der Fall ist, die eine völlig
radialsymmetrische Verteilung des Magneteisens aufweisen. Diese Schwierigkeiten
lassen sich bei mit Jochen ausgerüsteten magnetischen Linsen der oben beschriebenen
Art erfindungsgemäß dadurch überwinden, daß zur Erzielung eines im Bereich der Strahlachse
symmetrischen Feldes Aussparungen und/oder Abschirmmittel im Eisenkreis vorgesehen
sind. Durch Anwendung solcher Mittel läßt sich leicht erreichen, daß die Feldlinien
in den wesentlichen Bereichen der Linse sich radialsymmetrisch ausbilden.Electron microscope with interchangeable pole piece insert at right angles to the direction of the beam
It is an electron microscope with a pole piece insert that can be exchanged transversely to the direction of the beam
and divided, above and below the insert body lying changing space
been proposed, with the two windings on two directly to the
Pole shoe inserts are adjacent pole cores and the magnetic circuit through
two cross yokes placed over the windings and two the ends of these yokes with one another
connecting iron parts is closed. As with those working with cross yokes
Magnetic circuits ensure an exact, beam-symmetrical field distribution in the radial direction
is not given, one cannot easily achieve such a good lens effect here either
expect, as is the case with encapsulated solenoids, the one completely
Have radially symmetrical distribution of the magnet iron. These difficulties
can be used with magnetic lenses equipped with yokes as described above
Overcome type according to the invention in that to achieve one in the area of the beam axis
symmetrical field recesses and / or shielding means provided in the iron circle
are. By using such means it can easily be achieved that the field lines
form radially symmetrical in the essential areas of the lens.
Bei einer Konstruktion der eingangs erwähnten Art können z. B. bei
Ausgestaltung der Erfindung das Querjoch und der Polkern auf jeder Seite der Polschuhe
eine strahlsymmetrische Bohrung besitzen, in die zur Abschirmung von unsymmetrischen
Feldlinien ein Permalloyrohr eingesetzt ist. Dabei ist es
vorteilhaft,
den Außendurchmesser des Permalloyrohres kleiner zu machen als -die Bohrung, welche
dieses Rohr aufnimmt. Das Permalloyrohr wird man ferner nur auf einer Seite mit
dem Magnetkreis magnetisch verbinden. Mit einer solchen Abschirmung kann man erreichen,
daß die unterhalb und oberhalb der Polschuhe aus den Jochstücken in das Eisen übergehenden
Feldlinien die Strahldurchtrittsbohrung nicht unsymmetrisch von der Seite her durchsetzen.
Um ferner einen möglichst radialen Eintritt der Kraftlinien aus den Jochteilen in
die Polschuhe zu erzwingen, sind gemäß der weiteren Erfindung in den Querjochen
zu beiden Seiten der Strahldurchtrittsbohrung im Mittelbereich der Joche Aussparungen
(Bohrungen) vorgesehen.In a construction of the type mentioned, for. B. at
Embodiment of the invention, the cross yoke and the pole core on each side of the pole pieces
have a beam symmetrical hole in which to shield asymmetrical ones
Field lines a Permalloy tube is used. It is there
advantageous,
to make the outer diameter of the permalloy tube smaller than -the bore, which
this tube accommodates. The Permalloy tube will also only have one side
magnetically connect to the magnetic circuit. With such a shield one can achieve
that the above and below the pole pieces merge from the yoke pieces into the iron
Field lines do not penetrate the beam passage bore asymmetrically from the side.
Furthermore, in order to achieve the most radial possible entry of the lines of force from the yoke parts into
To force the pole pieces are according to the further invention in the cross yokes
Recesses on both sides of the beam passage bore in the middle area of the yokes
(Holes) provided.
Weitere für die Erfindung wesentliche Merkmale werden in dem folgenden
in den Figuren dargestellten Ausführungsbeispiel behandelt.Further features essential to the invention are set out below
Treated embodiment shown in the figures.
In Fig. i ist ein Längsschnitt durch ein für ein Elektronenmikroskop
bestimmtes Objektiv und in Fig. 2 eine Draufsicht auf dieses System dargestellt.
Das Magnetsystem der Linse besteht. aus den beiden Polkernen 1, 2, auf denen die
Erregerwicklungen 3, 4 sitzen. Die Polkerne grenzen unmittelbar an den von der Seite
her in das System einschiebbaren Polschuh einsatzkörper 5 an.In Fig. I is a longitudinal section through an electron microscope
certain lens and shown in Fig. 2 is a plan view of this system.
The magnet system of the lens consists. from the two pole cores 1, 2 on which the
Excitation windings 3, 4 are seated. The pole cores immediately adjoin the one from the side
forth into the system retractable pole shoe insert body 5 on.
Der äußere Magnetkreis wird durch die beiden über die Wicklungen gelegten
Querjoche 67 und zwei die Enden dieser Joche miteinander verbindende, parallel zur
Strahlachse liegende Eisenteile 8, g geschlossen. Zum Abschluß des Vakuumraumes
im Bereich des Polschuheinsatzkörpers 5 dient der aus- unmagnetischem Material bestehende
Ringkörper io. Mit iz und 12 sind die beiden mit Trockendichtungen arbeitenden Absperrventile
bezeichnet, die zum Ein- und Ausschleusen des Polschuheinsatzkörpers geschlossen
werden. Oberhalb des Ventils zi ist die Kondensoreinheit 13 angeordnet, die in an
sich bekannter Weise horizontal verschiebbar und um das Objekt als Mittelpunkt neigbar
ist. Bei 14 ist die Gegenfeder für die Objektbewegung erkennbar.The external magnetic circuit is created by the two placed over the windings
Transverse yokes 67 and two connecting the ends of these yokes, parallel to
Iron parts 8 lying on the beam axis, g closed. At the end of the vacuum space
In the area of the pole shoe insert body 5, the non-magnetic material is used
Ring body ok With iz and 12 are the two shut-off valves that work with dry seals
referred to, which is closed for inward and outward transfer of the pole piece insert body
will. Above the valve zi, the condenser unit 13 is arranged, which in on
is known to be horizontally displaceable and tiltable around the object as the center
is. At 14, the return spring for the object movement can be seen.
In den Querjochen 6, 7 und den Polkernen 1, 2 befinden sich Bohrungen
15, 16, in die zur Abschirmung dienende Permalloyrohre 17, 18 eingesetzt sind. Diese
Rohre haben einen kleineren Außendurchmesser als der Durchmesser der Bohrungen,
so daß sich ringförmige Luftspalte ig, 2o ergeben. Mit 21, 22 sind Messinghalter
bezeichnet, die das eine Ende der Permalloyrohre magnetisch vom Magnetkreis isolieren,
während die anderen -Enden der Permalloyrohre mit den Polkernen magnetisch verbunden
sind. Mit dieser Abschirmung wird erreicht, daß die unterhalb und oberhalb der Polschuhe
aus den Jochstücken 6, 7 in das Polkerneisen übergehenden Feldlinien die Strahldurchtrittsbohrung
nicht von der Seite her unsymmetrisch durchsetzen. Ein anderes Mittel zur Erzielung
einer möglichst radialsymmetrischen Verteilung der Feldlinien ist aus Fig. 2 ersichtlich.
Um zu erreichen, daß sich die Feldlinien wie die Pfeile 23 gut radialsymmetrisch
verteilen, sind in den Querjochen 6, 7 je zwei Bohrungen 24, 25 vorgesehen. Abschirmmittel
und Aussparungen können so dazu beitragen, den Kraftfluß symmetrischer zu gestalten.There are holes in the cross yokes 6, 7 and the pole cores 1, 2
15, 16, in which serving for shielding Permalloy tubes 17, 18 are used. These
Pipes have a smaller outside diameter than the diameter of the holes,
so that there are annular air gaps ig, 2o. With 21, 22 are brass holders
denotes that magnetically isolate one end of the permalloy tube from the magnetic circuit,
while the other ends of the Permalloy tubes are magnetically connected to the pole cores
are. With this shield it is achieved that the below and above the pole pieces
from the yoke pieces 6, 7 merging field lines into the pole core iron the beam passage bore
do not enforce asymmetrically from the side. Another means of achieving it
a distribution of the field lines that is as radially symmetrical as possible can be seen from FIG.
In order to achieve that the field lines like the arrows 23 are well radially symmetrical
distribute, two holes 24, 25 are provided in the cross yokes 6, 7. Shielding means
and recesses can thus help to make the flow of forces more symmetrical.