DE955537C

DE955537C - Halter fuer Objekttraeger, der in das Innere eines Vakuumraumes eines Korpuskularstrahlapparates, insbesondere eines Elektronenmikroskops, eingebaut ist

Info

Publication number: DE955537C
Application number: DES6924D
Authority: DE
Inventors: Dr-Ing Ernst Ruska
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1942-01-17
Filing date: 1942-01-18
Publication date: 1957-01-03

Description

Bei Korpuskularstrahlapparaten, z. B. bei Elektronenmikroskopen, werden die zu untersuchenden Objekte in Objektpatronen eingesetzt, die ihrerseits in einen dazu passend eingerichteten Halter des Mikroskops für die Untersuchung eingeführt werden. Beim Einsetzen bzw. Entnehmen der Objektpatronen müssen diese somit von der Seite her an die entsprechende Stelle des Strahlenganges gebracht werden. Es sind zum Einbringen der ίο Patronen bereits Schleuseneinrichtungen bekannt, bei denen die Patrone in einen Schwenkhebelmechandsmus eingesetzt wird, der zwangläufig

durch die Bedienung der Schleusentore sich so be- \vegt, daß die Patrone dabei von den Schwenkhebeln in die Betriebslage überführt bzw. aus der Betriebslage herausgeführt wird. Ebenso sind Objektschleusen mit durchbohrten Hahnküken bekannt. Die bekannten Schleuseneinrichtungen haben großen Platzbedarf in axialer Richtung,

Bei einer anderen Mikroskopanordnung ist es bekannt, als Halter des Objektträgers einen Teil der Vakuumwand selbst zu verwenden. Da hier die quer bewegliche Objektschleuse gleichzeitig den Vakuumkanal bildet, muß bei der Objekteinstel-

lung der auf den Schleusenkörper aufsitzende Strahlkopf mitverschoben werden, wodurch die Strahljustierung beeinträchtigt wird. Dieser Nachteil besteht nicht bei solchen Objekthaltern, die in das Innere des Vakuumraumes eingebaut und quer zur Achsrichtung verstellbar angeordnet sind und bei denen sich die Öffnung zum Einführen und Entnehmen des Objektträgers etwa in gleicher Höhenlage wie der Halter seitlich in der Gefäßwand befindet. Bei einer bekannten Konstruktion dieser Art ist der Objekthalter für die Scharfeinstellung des Bildes zusätzlich auch in axialer Richtung einstellbar. Wenn auch die Möglichkeit der Axialverstellung dem Betrag nach nur klein ist, weil sich das Objekt zwischen den Polschuhen befindet und schon bei einer geringen Objektverstellung eine erhebliche Lageänderung des Fokus erreicht wird, so ist doch hierbei sehr hoher Aufwand an Präzision für die Verstellung notwendig, was außerdem zu einer unangenehmen Erschütterungsempfindlichkeit der Objekthalterung führt. Die Erfindung betrifft einen Halter für Objektträger, der in das Innere eines Vakuumraumes eines Korpuskularstrahlapparates, insbesondere eines Elektronenmikroskops, eingebaut und quer zur Achsrichtung verstellbar angeordnet ist und bei dem die Öffnung'zum Einführen und Entnehmen des Objektträgers (z. B. der Objektpatrone) sich etwa in der gleichen Höhenlage wie der Halter seitlich in der Gefäßwand befindet. Erfindungsgemäß ist der eingebaute Halter in axialer Richtung unbeweglich angeordnet. Hierdurch werden die oben geschilderten Nachteile vermieden, da sich nunmehr das Objekt in einem axial feststehenden Halter befindet, dessen Verstelleinrichtungen einfach aufgebaut sein können. Die Scharfeinstellung des Bildes kann beim Erfindungsgegenstand in üblicher Weise durch Regelung der Linsenströme erfolgen.

Der im Korpuskularstrahlapparat befindliche Patronenhalter besitzt dabei vorteilhaft der Patronenfoxm angepaßte Führungen, beispielsweise Schlitze, Bohrungen u. dgl., die so angeordnet sind, daß die Patrone mit Hilfe eines Schlüssels in den, Halter durch eine geradlinige, quer zur optischen Achse verlaufende Bewegung eingeführt und durch eine nachfolgende in der Achsrichtung verlaufende Schlüsselbewegung festgelegt werden kann. Die Führungen sorgen für eine zwangläufige Überführung der Patrone in ihre Betriebsstellung. Bei der praktischen Ausgestaltung der Anordnung der vorliegenden Art kann man in dem tischförmigen Objekthalter einen dem unteren Patronenteil angepaßten Querschlitz vorsehen, der die Patronenführung bei der geradlinigen Ouerbewegung des Schlüssels übernimmt. Außerdem wird in dem Objekttisch eine mittlere, dem Durchmesser der Patrone angepaßte Bohrung verwendet, die als Führung der Patrone bei der axialen. Schlüsselbewegung dient. Um eine gute Halterung der Patrone im Schlüssel zu erzielen, kann man bei der Patrone am oberen Ende eine Rille vorsehen, in welche eine gabelförmiger Schlüssel beim Einsetzen und Entnehmen eingreift. Der Schlüssel hat bei dieser Bauart wenig Raumbedarf.

Man kann die vorliegende Anordnung bei Objektpatronenhaltern beliebiger Bauart anwenden. Vorzugsweise wird man einen solchen in den Vakuumraum eingebauten Halter verwenden, der hinsichtlich seiner axialen Lage durch Federn festgelegt ist, die den Halter gegen eine Gleitfläche des Objektivs drücken; die radiale Lage dieses Halters wird dann durch mit äußeren Antrieben versehene Druckkörper und damit zusammenarbeitende federnde Gegendruckkörper einstellbar gemacht.

Vorzugsweise wird man die vorliegende Anordnung bei solchen Mikroskopen anwenden, bei denen der die Objektpatrone aufnehmende Halter sich in einem Raum befindet, der zum Einsetzen und Entnehmen der Patrone unmittelbar durch eine äußere verschließbare öffnung mit der Außenluft in Verbindung gebracht werden kann. Man kann aber den Objektpatronenhalter auch so durchbilden, daß das Einsetzen und Entnehmen der Patrone durch Schleuseneinrichtungen erfolgt, die eine unmittelbare Verbindung des den Objektpatronenhalter aufnehmenden Mikroskopinnenteiles mit der Außenluft verhindern. In diesem Falle kann man den für das Einsetzen und Entnehmen der Patrone dienenden Schlüssel auch mit den Ab-Schlußvorrichtungen der Schleusenkammer in geeigneter Weise zwangläufig verbinden.

Weitere für die Erfindung wesentliche Merkmale ergeben sich aus dem im folgenden beschriebenen Ausführungsbeispiel.

Die Figuren zeigen als Ausführungsbeispiel der Erfindung eine Objektpatronenhalterung für ein Elektronenmikroskop. In

Fig. ι ist ein Querschnitt durch den oberen Teil der Objektivlinse mit den zugehörigen Patronenhalterungen dargestellt;

Fig. 2 zeigt eine Aufsicht auf den in Fig. 1 dargestellten Teil.

Als Objekthalter dient ein Tisch 1, der mit Hilfe der Federn 2, 3 gegen die obere Abdeckplatte 4 der Objektivlinse gedrückt wird. Der untere Rand 38 dieses Tisches ruht auf einer Gleitfläche 39 des Teiles 4. Die Objektpatrone 5 ist in eine mittlere Bohrung 6 des Tisches 1 derart eingesetzt, daß sie sich mit ihrem Rand 7 fest auf eine Gegenfläche 8 des Tisches auflegt. Die Patrone kann sich außerdem noch in der in Fig. 1 dargestellten Lage über eine axial federnde Objektblendenfassung bei 9 gegen eine entsprechende Gleitfläche 37 des Objektivlinseneinsatzkörpers 10 abstützen, wodurch eine doppelte Sicherung gegen Erschütterungen erfolgt. Um Verschiebungen des Tisches 1 quer zur optischen Achse des Mikroskops durchführen zu können, sind dem Tisch zwei Druckkörper 11, 12 zugeordnet, die um 90⁰ gegeneinander versetzt sind. Diese Druckkörper werden in der aus Fig. 1 ersichtlichen Weise über Schwenkhebel 13 mit Hilfe von Verstellschrauben 14 eingestellt. Zur Betätigung der Verstellschrauben 14 dienen Handgriffe 15, welche in der Nähe der Objektivlinse angeordnet sind. Die Verstellschrauben können

fernerhin in an sich bekannter Weise nach unten hin verlängert sein, so daß sie auch bequem von dem sitzenden Beobachter aus verstellt werden können. Mit dem Druckkörper ii arbeitet ein Gegendruckkörper 16 zusammen, der sich mit Hilfe einer Feder 17 gegen den feststehenden Teil 18 der Vakuumwand abstützt. Die Druckstifte 11, 12, 16 weisen je eine Rolle 19, 20, 21, die mit entsprechenden Gleitflächen 22, 23, 24 des Tisches 1 zusammenarbeiten. Um bei Verstellbewegungen ein Drehen des Tisches zu verhindern, ist der federnde, dem Druckstift 12 genau gegenüberliegende Gegendruckkörper 25 mit zwei Rollen 26, 27 versehen, die in der aus Fig. 2 ersichtlichen Weise mit der Gleitfläche 28 des Tisches zusammenarbeiten. Diese besondere Ausbildung der Verstellvorrichtung ist aber nicht Gegenstand der vorliegenden Erfindung. Die Gleitfläche 28 stützt sich somit gegen die beiden Rollen 26 und 27 derart ab, daß bei Betätigung des Druckstiftes 11 bzw. bei Betätigung des Druckstiftes 12 stets eine eindeutige Parallelverschiebung des Tisches 1 gesichert ist.

In dem Tisch 1 ist eine Reihe von Bohrungen 29 vorgesehen, die eine gute Evakuierung des oberen und unteren Mikroskopteiles sicherstellen. Entsprechende Bohrungen 30 befinden sich auch in der Objektivlinse. Zum Einsetzen und Entnehmen der Objektpatrone 5 ist in der Vakuumwand 18 eine von außen in an sich bekannter Weise verschließbare Öffnung 31 vorgesehen. Einen Querschnitt durch diese Öffnung zeigt Fig. 3. Für das Einsetzen bzw. Entnehmen der Patrone wird der in Fig. 4 dargestellte Halter 32 verwendet. Dieser Halter bildet einen gabelförmigen Schlüssel 33, der in die Rille 34 der Objektpatrone paßt. Die . Patrone wird mit Hilfe des Schlüssels 32 durch eine geradlinige, quer zur optischen Achse verlaufende Bewegung in den Tisch eingeführt, wobei ein dem unteren Patronen teil 35 angepaßter Querschlitz 36 im Tisch 1 dafür sorgt, daß die Patrone zwangläufig an die richtige Stelle geführt wird. Sobald die Patrone und der Schlüssel die in Fig. 3 gestrichelt angedeutete Lage erreicht haben, wird der Schlüssel mit der Patrone in der Achsrichtung nach unten gedrückt, wobei die mittlere Bohrung 6 des Tisches die Patrone aufnimmt. Danach kann der Schlüssel 32 herausgezogen und die Öffnung 31 verschlossen werden.

Claims

PaTENTA N S P R C C H E:

i. Halter für Objektträger, der in das Innere eines Vakuumraumes eines Korpuskularstrahlapparates, insbesondere eines Elektronenmikroskope, eingebaut und quer zur Achsrichtung verstellbar angeordnet ist und bei dem die Öffnung zum Einführen und Entnehmen des Objektträgers (z. B. der Objektpatrone) sich etwa in der gleichen Höhenlage wie der Halter seitlich in der Gefäßwand befindet, dadurch gekennzeichnet, daß der eingebaute Halter betriebsmäßig in axialer Richtung unbeweglich angeordnet ist.
2. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Halter des Objektträgers (Objektpatrone) angepaßte Führungen (Schlitze, Bohrungen od. dgl.) hat, die so angeordnet sind, daß die Patrone mit Hilfe eines Schlüssels in. den Halter durch eine geradlinige, quer zur optischen Achse laufende Bewegung einzuführeu und durch eine nachfolgende in der Achsrichtung verlaufende Bewegung festzulegen ist.
3. Anordnung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß in dem tischförmigen Objekthalter ein dem unteren Patronenteil angepaßter Querschlitz vorgesehen ist, der die Patronenführung bei der geradlinigen Ouerbewegung des Schlüssels übernimmt.
4. Anordnung nach Anspruch 1 oder einem der folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß der Objekttisch in der Mitte eine dem Durchmesser der Patrone angepaßte Bohrung¹ hat, die als Führung der Patrone bei der axialen Schlüsselbewegung und zum Festhalten des Objekts während der Aufnahme dient.
5. Anordnung nach Anspruch 1 oder einem der folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß der Objekthalter einen erhöhten Rand aufweist, der die Gleitflächen für die zur Querverstellung des Halters dienenden Druckstücke enthält.
6. Anordnung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der erhöhte Rand einen Schlitz zur seitlichen Einführung der Patrone hat.
7- Anordnung nach Anspruch 1 oder einem der folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß die Patrone am oberen Ende eine Rille hat, in welche ein gabelförmiger Schlüssel beim Einsetzen eingreift.
8. Anordnung nach Anspruch 1 oder einem der folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß der in den Vakuumraum eingebaute Objektpatronenhalter hinsichtlich seiner axialen Lage durch Federn festgelegt ist, welche den Halter gegen eine Gleitfläche des Objektivs drücken, und daß die radiale Lage des Halters durch mit äußeren Antrieben versehene Druckkörper und damit zusammenarbeitende federnde Gegendruckkörper einstellbar ist.
9. Anordnung nach Anspruch 1 oder einem der folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß die Objektpatrone an dem dem Objektiv zugekehrten Ende eine in axialer Richtung federnde Objektblendenfassung aufweist, die in der Betriebslage gegen eine Anlagefläche des Objektivs gedrückt wird.

In Betracht gezogene Druckschriften: Britische Patentschrift Nr. 517704; USA.-Patentschrift Nr. 2 220 973.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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