DE959039C

DE959039C - Elektronenmikroskop mit einer magnetischen, mit Polschuhen versehenen Objektivlinse

Info

Publication number: DE959039C
Application number: DEA2481D
Authority: DE
Inventors: Manfred Von Ardenne
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1942-03-05
Filing date: 1942-03-06
Publication date: 1957-02-28

Description

(WiGBL S. 175)

AUSGEGEBEN AM 28. FEBRUAR 1957

A 2481 VIIIcI2ig

(Ges. v. 15. 7. 1951)

Die Erfindung betrifft ein Elektronenmikroskop mit einer magnetischen, mit Polschuhen versehenen Objektivlinse und einem an einem Halter befestigten zungenf örmigen Obj ektträger, der von der Seite her zwischen die Polschuhe einschiebbar und herausnehmbar und zur Querbewegung des Objektes durch Verstelleinrichtungen außerhalb des Objektraumes bewegbar ist. Bei einer bekannten Anordnung dieser Art wird die Objektträgerzunge in einen Objekttisch eingeführt und dort festgehalten. Dieser Objekttisch kann, um die notwendigen Querbewegungen des Objektes beim Absuchen' der interessierenden Objektbereiche zu ermöglichen, mit Hilfe von mehreren von außen durch die Vakuumwand hindurchgeführten Verstellstangen in der Ebene quer zum Elektronenstrahl verstellt werden.

Bei dem, vorliegenden Elektronenmikroskop sind diese während der Untersuchung notwendigen Queirbewegungen in einer anderen vorteilhafteren Weise durchführbar. Ernndungsgemäß greifen die erwähnten Verstelleinrichtungen an den von der Seite her herausnehmbaren Halter der Objektträgerzunge an. Man hat auf diese Weise den, Vorteil, daß nur eine einzige Durchführung durch die Vakuumwand¹ für die Einführung und die Querbewegung des Objektes erforderlich ist, während bei der bekannten Anordnung für diese Zwecke eine

Vielzahl von Vakuumwanddurchführungen notwendig ist. Durch diese Anordnung wird somit der Aufbau des Elektronenmikroskops ' in dieser Beziehung erheblich vereinfacht, ferner ist der für die Tischbewegung notwendige Aufwand im Vakuumraum auf ein Minimum reduziert, so* daß man die Polschuhformen des Objektivs den. hohen optischen Anforderungen entsprechend, wählen kann, ohne durch zusätzliche, für die Tischbewegung im Innern des Vakuumraumes erforderliche Bauelemente beeinträchtigt zu sein,

Man kann bei Anwendung der vorliegenden Bauart ein Objektiv sehr geringer Brennweite herstellen, insbesondere dann, wenn man. den PoI-schuhabstand und den. Durchmesser der Polschuhbohrungen kleiner als 0,4 mm. wählt.

Um eine weitgehende Unempfmdlichkeit gegen Erschütterungen zu erzielen;, wird man die Objektträgerzunge zweckmäßig durch eine Feder gegen ao einen mit dem einen Polschuh fest verbundenen Ring aus unmagnetischem Material, beispielsweise Messing, drücken. Diese Konstruktion kann man vorteilhaft so ausbilden, daß die Feder, welche sich mit dem einen Ende gegen; den einen Polschuh abstützt, mit dem anderen Ende auf einen zweiten Ring aus unmagnetiscbem. Material drückt, der seinerseits die Objektträgerzunge gegen den mit dem anderen Polschuh fest verbundenen Messingring drückt. In dem Messingring, dem das Objekt zugekehrt ist, kann man eine Aussparung¹ vorsehen, ferner wird man die Lage des federnd abgestützten Messingringes durch eine Führung in radialer Richtung festlegen. Mit diesen Mitteln, wird sichergestellt, daß die auf präparierten Objekte, die sich beispielsweise auf der Unterseite der Objektzunge befinden, bei Verstellen dieser Zunge nicht abgeschabt werden. Durch die trichterförmige Formgebung der beiden erwähnten Messingteile wird das Einführen der Objektträgerzunge zwischen den Polschuhen erleichtert.

Eine einfache Justierung der von der Seite her heranzuführenden· Objektträgerzunge ergibt sich dadurch, daß man dem Halter dieser Zunge eine Marke, beispielsweise eine Bohrung·, zuordnet, der eine entsprechende Marke, beispielsweise ein Justierungsschauloch, in einem gegenüber dem PoI-schuheinsatzkörper festgelegten Teil des Mikroskops, beispielsweise am Halter des Polsehuheinsatzkörpers, zugeordnet ist. Wenn man die vorliegende Bauart bei solchen Mikroskopen anwendet, deren Polschuheinsatzkörper zum Zwecke des Objektwechselns seitlich aus dem Mikroskop herausgenommen werden, kann, soi wird man. die Einstellung des Objekthalters schon außerhalb des Mikroskops durchführen. Die richtige Einstellung der Objektzunge ergibt sich beispielsweise also dadurch, daß die Hilfsbohrung· im Träger der Objektträgerzunge genau in die Mitte des Justierungsschaulochs kommt.

Zur Erleichterung der Herstellung sehr gut gebohrter Polschuhe, insbesondere aus Spezialeisen, kann man zweckmäßig die Mittelteile der Polschuhe als· herausnehmbare Konusteile ausbilden.

Man hat dann den weiteren Vorteil, daß auch die Reinigung der ungewöhnlich engen und langen Polschuhbohrungen sehr erleichtert wird.

Die Figuren zeigen als Ausführungsbeiispiel der Erfindung einen Polschuheinsatzkörper für ein elektromagnetisches Objektiv eines Elektronenmikroskops solcher Konstruktion, bei der der Einsatzkörper zum Zwecke des Objektwechsels aus dem Mikroskop seitlich entnommen werden kann. In

Fig. ι ist ein Querschnitt durch den gesamten Einsatzkörper dargestellt;

Fig. 2 zeigt den die Polschuhe enthaltenden Teil des Einsatzkörpers, größer herausgezeichnet; in

Fig. 3 ist schließlich eine Draufsicht auf die Polschuhe dargestellt.

Der Polschuheinsatzkörper besitzt einen oberen Polschuh ι und einen unteren Polschuh 2. Diese Polschuhe sind in einem Halter 3 befestigt, der mit Hilfe einer Gummidichtung 4 in eine entsprechende seitliche öffnung der nicht dargestellten Mikroskopwandung so· eingesetzt werden kann, daß sich die Polschuhe genau in der optischen Achse des Gerätes befinden. Der mittlere. Teil der Polschuhe 5 und 6 sind als auswechselbare Konusteile ausgebildet. Sie werden mit Hilfe der Schrauben. 7 bzw. 8 an den Polschuhen befestigt. Die Bohrungen 9 der Teile 5 und 6 haben an der engsten Stelle einen Durchmesser von. weniger als 0,4 mm. Ebenso ist bei der dargestellten Konstruktion der Abstand der beiden einander zugekehrten Flächen 10 und ir der Polschubspitzen kleiner als 0,4 mm gewählt. Mit-12 ist ein Messingformteil bezeichnet, der mit Hilfe von Schrauben 13 am Polschuh 1 befestigt ist. Dem unteren Polschuh 2 ist ein Messingformteil 14 zugeordnet, der aus der Figur ersichtlichen Weise mit Hilfe einer Druckfeder 15 gegen den Polschuh 2 abgestützt ist. Mit Hilfe des Teiles 14 wird der Objektträger 16, welcher als eine seitlich herausschiebbare Zunge ausgebildet ist, fest gegen den Messingteil 12 gedrückt, so daß Erschütterungen des Mikroskops während der Aufnahme sich nicht schädlich auswirken können. Das Objekt selbst ist beim Ausführungsbeispiel auf der Unterseite des Objektträgerbleclis 16 aufpräpariert. Um beim Einführen der Objektträgerzunge ein Abschaben, des Objektes zu verhindern, ist der Messingformteil 14 bei 17 entsprechend ausgespart. Radiale Verschiehungern, des federnd abgestützten. Formteils 14 werden durch eine Führung 18 verhindert.

Die Objektträgerzunge ist mit Hilfe der Schrauben 19 an einem Halter 20 befestigt, der mit Hilfe des beweglichen Balgs 21 nach außen hin abgedichtet wird. Die Bewegung des Objektes kann von außen her mit Hilfe der Verstelleinrichtung 22 durchgeführt werden. Für die seitliche Objektbewegung sind die aus Fig. 3 ersichtlichen Einstellschrauben 23 vorgesehen.

Um bei dem dargestellten Polschuheinsatzkörper schon außerhalb des Elektronenmikroskops die Lage der Objektträgerzunge genau justieren zu können, ist dem Halter 3 ein Justierungsschauloch und dem Halter 20 eine Bohrung 25 zugeordnet. Die Abmessungen der Anordnung sind so gewählt,

daß sich, das Objekt gerade unmittelbar an. der Durchtrittsstelle der Strahlen befindet, wenn die Bohrung 25 in der Mitte des Schaulochs 24 liegt. Um das Einführen der Zunge 16 zwischen den beiden Polschuhen zu erleichtern, sind die Messingteile 14 und 12 bei 26 und. 27 entsprechend abgerundet.

Obwohl sich das Objekt 28 gemäß Fig. 3 etwa in der Mitte des linken Feldes befindet, gelingt noch die Einstellung auf beste Schärfe, weil eine Spannung unter 50 kV zur Anwendung kommt. Der Umstand;, daß bei dem beschriebenen Objektiv kürzester Brennweite die Notwendigkeit besteht, kleinere Spannungen anzuwenden, ist kein Nachteil, denn hierdurch, werden die Kontrastverhältnisse bei der Abbildung feinster Teilchen, für die das Objektiv in erster Linie entwickelt ist, sehr verbessert.

Claims

PATENTANSPRÜCHE:

i. Elektronenmikroskop mit einer magnetischen, mit Polschuhen versehenen Objektivlinse¹ und einem an. einem Halter befestigten zungenförmigen Objektträger, der von der Saite her zwischen die Polschuhe einschiebbar und herausnehmbar und zur Querbewegung des Objektes durch; Verstelleinrichtungien außerhalb des Objektraumes bewegbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß diese Verstelleinrichtungen an dem von der Seite her herausnehmbaren Halter der Objektträgerzunge angreifen.
2. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Polschuhabstand und der Durchmesser der Polschuhbohrungen kleiner als 0,4 mm sind.
3. Anordnung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß eine Anodenspannung unter 50 kV zur Anwendung kommt.
4. Anordnung nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß eine Feder die Objektträgerzunge gegen einen; mit dem einen Polschuh fest verbundenen Ring aus unmagnetischem Material drückt.
5. Anordnung nach. Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Feder, welche sich mit dem einen Ende gegen dien einen Polschuh abstützt, mit dem anderen Ende auf einen zweiten Ring aus unmagnetischem Material drückt, der seinerseits die Objektträgerzunge gegen den mit dem anderen Polschuh fest verbundenen Ring aus unmagnetischem Material drückt.
6. Anordnung nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß in dem Ring aus unmagnetischem Material, welchem das Objekt zugekehrt ist, eine Aussparung vorgesehen ist, und daß die Lage des federnd abgestützten Messingringes durch eine Führung in radialer Richtung festgelegt ist.
7. Anordnung nach Anspruch 4 oder einem der folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Messingringe auf der Einführungsseite der Objekttragerzunge abgerundet sind.
8. Anordnung nach Anspruch 1 oder einem der folgenden·, dadurch gekennzeichnet, daß dem Halter der seitlich: einführbaren Objekttragerzunge eine Marke, beispielsweise eine Bohrung, zugeordnet ist, der eine entsprechende Marken beispielsweise ein Justierungsschauloch, in einem gegenüber dem Polschuheinsatzkörper festgelegten Teil des Mikroskops, beispielsweise am Halter des Polschuhainsatzkörpers, zugeordnet ist. '
9. Anordnung nach Anspruch 1 oder einem der folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß die Mittelteile der Polschuhe als herausnehmbare Konusteile ausgebildet sind.

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In Betracht gezogene Druckschriften:
USA.-Patentschriften Nr. 2 220 973.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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