DE961369C

DE961369C - Vorrichtung zum Ein- und Ausschleusen, zum Transportieren und zum Speichern von Photoplatten, insbesondere in einem Elektronenmikroskop

Info

Publication number: DE961369C
Application number: DED15759A
Authority: DE
Inventors: Dr-Ing Friedrich Endter
Original assignee: FRIEDRICH ENDTER DR ING
Current assignee: FRIEDRICH ENDTER DR ING
Priority date: 1953-08-21
Filing date: 1953-08-21
Publication date: 1957-04-04

Description

AUSGEGEBEN AM 4 APRIL 1957

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Elektronenmikroskop

Bei der Anfertigung von photographischen Aufnahmen unter Hochvakuum im Elektronenmikroskop, in Elektronenbeugungsanlagen und ähnlichen Geräten erfolgt der Plattenwechsel im Vakuum bei den bisher bekannten Anordnungen in verschiedenartiger Weise. So wird z. B. in den Hochvakuumraum des Gerätes ein Vorrat von Platten, eingeführt und aus diesem jeweils eine Platte in die Expositionsstellung unter den Leuchtschirm gebracht. Nach der Belichtung verläßt die Platte den Hochvakuumraum über eine besondere Schleusenkammer. Nach Verbrauch des Plattenvorrats im Hochvakuumraum muß das Instrument zur Neubeschickmig belüftet werden. Die Platten des Vorrats können nur in vorgegebener Reihenfolge und nicht nach beliebiger Wahl exponiert werden.

Eine andere bekannte Anordnung arbeitet so, daß aus einem Stapel von Platten, die sich in Einzelkassetten im Vakuum befinden, jeweils eine unter gleichzeitiger öffnung des Kassettenschiebers unter den Leuchtschirm gelangt. Nach der Belichtung wird die Kassette wieder geschlossen und in einem besonderen, unter Vakuum stehenden Raum abgelegt. Die Entnahme aller oder einzelner Kassetten kann nur nach Lufteinlaß in das gesamte Gerät erfolgen.

Es sind auch Anordnungen bekannt, bei denen mehrere Photoplatten, z. B. vier oder sechs, auf

den Seitenflächen eines Prismas angeordnet sind, das um seine Längsachse gedreht werden kann. Die Platten können dadurch zwar in beliebiger Reihenfolge zur Exposition gebracht werden, ihre Entnähme ist jedoch ebenfalls nur nach Lufteinlaß in das Gerät möglich.

Schließlich sind noch sogenannte Ein-PIatten-Schleusen konstruiert worden, mit denen jede Platte, die exponiert werden soll, einzeln in das ίο Gerät eingeführt wird und nach der Belichtung sofort wieder entnommen werden kann. Die dabei notwendigen Pumpzeiten erlauben es jedoch nicht, eine Aufnahmeserie in schneller Reihenfolge vorzunehmen, wie es besonders bei leicht veränderliehen Objekten notwendig ist.

Bei der vorliegenden Vorrichtung zum Ein- und Ausschleusen, zum Transportieren und zum Speichern von Photoplatten werden die oben geschilderten Nachteile erfindungsgemäß dadurch überwunden, daß erfindungsgemäß die Vorrichtung aus einer mit einem vakuumdicht schließenden Deckel versehenen, für sich evakuierbaren und belüftbaren Vorkammer und einer kreisförmigen Hauptkammer besteht, in der sich eine als Plattenlager dienende Scheibe befindet, die sich um ihre Achse drehen läßt und sich durch Verschiebung entlang dieser Achse gegen zwei Gummidichtungen, von denen eine die zur Vorkammer führende Öffnung, die andere eine als Strahleneintritt dienende Öffnung umschließt, so anpreßt, daß dadurch beide Öffnungen, die je eine Photoplatte aufnehmen können, hochvakuumdicht verschlossen sind. Es können dadurch die Platten ohne Belüftung des Elektronengerätes gewechselt werden, von einem Vorrat von z. B. sechs Platten kann jede beliebige Platte, deren Emulsion für die augenblickliche Aufnahme gerade erforderlich ist, zur Belichtung kommen, die belichtete Platte kann sofort und ohne Störung aus dem Vakuumraum entnommen und durch eine neue ersetzt werden, und außerdem kann gegebenenfalls der gesamte Plattenvorrat in rascher Reihenfolge, und zwar in Abständen von 1 bis 2 Sekunden, zur Belichtung gebracht werden.

Die Abbildung zeigt den Aufbau einer Plattenschleuse gemäß der Erfindung, wie sie für den Gebrauch in Hochvakuumanlagen aller Art, insbesondere für Elektronenmikroskope, geeignet ist. Die Wirkungsweise wird an Hand der Abbildung erläutert. In der kreisförmigen Kammer 1 befindet sich eine Kreisscheibe 2, die durch eine Zentralachse 3 gedreht und gleichzeitig entlang dieser Achse verschoben werden kann. Die dem Elektronengerät zugewandte Seite der Kreiskammer 1 hat zwei öffnungen, von denen die eine, bezeichnet mit 4, dem Strahleneintritt aus dem Elektronengerät, die andere, bezeichnet mit 5, zur Beschickung der Schleuse mit Platten und zu ihrer Entnahme dient. Die beiden Öffnungen liegen innerhalb des Durchmessers der als Plattenträger dienenden Kreisscheibe 2. Auf 5q der inneren Seite der Kreiskammer sind die beiden öffnungen von den Gummidichtungen, 6 umgeben, gegen die die Kreisplatte 2 durch Verschiebung entlang der Drehachse 3 gepreßt werden kann.

Hierdurch werden der Vakuumraum des Gerätes und die Beschickungs- bzw. Entnahmekammer 7 gleichzeitig hochvakuumdicht verschlossen. Die zur Beschickung bzw. Plattenentnahme dienende Öffnung 5 kann von außen durch eine ebenfalls mit Gummiringen abgedichtete Tür verschlossen werden. Diese Tür besteht aus dem Deckel 8, dem Hebel 21 und dem Bügel 22. Das Schließen der Tür erfolgt dadurch, daß beim Anziehen des Griffes 21, der unter dem Bügel 22 liegende Teil 23 auf die Mitte des Deckels 8 drückt und der Deckel dadurch an die Deckplatte 9 angepreßt wird. Das Anpressen des Plattenträgers 2 gegen die Gummidichtungen 6 in der Deckplatte 9 der Kreiskammer geschieht über eine Einrichtung 10 mit einem Trapezgewinde 10 geringer Steigung oder durch eine ähnlich wirkende Vorrichtung, z. B. durch eine Exzenterscheibe oder einen Nocken.

Auf dem Querschnitt der Zentralachse 3 liegt der atmosphärische Druck. Dieser wirkt beim Lösen der Trapezgewindeeinrichtung 10 der Abwärtsbewegung der Achse 3 und des mit ihr verbundenen Plattenträgers 2 entgegen. Die auftretende Kraft wird durch die Feder 11 kompensiert. An Stelle einer Feder können auch entsprechend angebrachte Gewichte verwendet werden.

Die Betätigung der Schleuse geschieht folgendermaßen: Durch Anziehen der Trapezgewindevorrichtung 10 wird der Plattenträger 2 gegen die Gummidichtungen 6 gepreßt. Hierbei wird einerseits der Vakuumraum des Elektronengerätes und andererseits die Entnahmekammer 7 gegenüber der Kreiskammer 1 hochvakuumdicht verschlossen. Dann wird der Raum 7 belüftet. Die Belüftung erfolgt automatisch beim öffnen, und zwar auf folgende Art: Der Deckel 8 enthält in der Mitte eine feine Bohrung, die mit 24 bezeichnet ist. Bei geschlossener Tür hat der unterhalb des Bügels 22 liegende Teil 23 des Hebels 21 nicht nur die Aufgabe, den Deckel 8 anzupressen, sondern er verschließt auch gleichzeitig die Bohrung 24 vakuumdicht. Beim Losdrehen des Griffes 21 hebt sich der Verschluß 23 und gibt die Bohrung 24 frei, wobei Luft durch sie in den Raum 7 eindringen kann. Dann wird der Deckel 8 abgenommen. Die zur Aufnahme bestimmte Photoplatte wird dann auf den Plattenträger 2 aufgelegt, wo ihre Lage durch entsprechende Anschläge (nicht gezeichnet) fixiert ist. Die Außentür über der Öffnung 5 wird nunmehr geschlossen und der Raum 7 auf Vorvakuum gebracht. Das Volumen dieses Raumes ist sehr gering und bringt dadurch den Vorteil mit sich, daß die Pumpzeiten sehr kurz sind. Wenn das erforderliche Vakuum erreicht ist, wird durch Lösen der Trapezgewindevorrichtung 10 der Plattenträger 2 um 3 bis 4 mm gesenkt und um i8o° gedreht. Nach Wiederanziehen der Trapezgewindevorrichtung 10 iao befindet sich die Photoplatte in Aufnahmestellung und das Elektronengerät sowie der Entnahmeraum 7 sind dann wieder gegenüber der Kreiskammer 1 vakuumdicht verschlossen. Die Entnahme der Platte nach der Exposition erfolgt sinngemäß, wobei gleichzeitig eine neue Platte in die Schleuse ein-

gebracht wird. An Stelle der Trapezgewindevorrichtung io kann ein hydraulischer oder pneumatischer Kolben treten, durch dessen Betätigung ebenfalls das Anpressen des Plattenträgers 2 an die Dichtungen 6 erfolgen kann.

Es ist selbstverständlich möglich, auf dem Plattenträger auch mehr als zwei Platten gleichzeitig unterzubringen. Durch eine Rastenvorrichtung kann die Kreisplatte jeweils in einer der Plattenlage entsprechenden Stellung festgehalten werden. Die einzelnen Rasten können an der Achse oder auch an der Kreisplatte je nach Anzahl der Platten in verschiedenen Winkeln zueinander angebracht werden, bei sechs Platten ergeben sich naturgemäß 6o°, bei vier Platten 90⁰ und bei zwei Platten i8o°. Das Drehen des Platten trägers zum Zwecke des Plattenwechsels kann von Hand, mit Hilfe eines Federwerkes oder durch einen elektrischen Antrieb geschehen. Bei Verwendung des elektrisehen Antriebs kann die Drehung um den gewünschten Winkel durch entsprechende Schaltung vorgenommen werden.

Im Bedarfsfalle kann man auf die einzelne Entnahme der Platten verzichten und sie in kurzen Zeitabständen nacheinander exponieren. Die in diesem Falle zum Plattenwechsel benötigte Zeit beträgt etwa ι bis 2 Sekunden. Die Kreiskammer wird hierbei von der Vorvakuumleitung durch Schließen eines Ventiles abgetrennt und auf Hochvakuum ausgepumpt.

Das Evakuieren der Kreiskammer 1 und des Beschickungsbzw. Entnahmeraumes J- geschieht vorzugsweise durch ein und dieselbe Pumpe. In der gemeinsamen Leitung befindet sich das Magnetventil 31, das über einen Hilfsschalter (nicht gezeichnet), der mit dem Verschlußhebel 21 gekoppelt ist, für die Dauer der Öffnung des Entnahmeraumes 7 geschlossen wird. Hierdurch wird das Ansaugen von Luft während des Plattenwechsels vermieden. Hinter dem Ventil 31 teilt sich die Pumpleitung in die beiden Äste 32 und 33. Die Leitung 32 führt zur Kreiskammer 1, die Leitung 33 zum Entnahmeraum 7. In dem zur Kreiskammer ι führenden Zweig 32 befindet sich ein zweites Magnetventil, bezeichnet mit 34, das sich gemeinsam mit- dem Ventil 31 schließt. Hierdurch wird der Unterdruck in der Kreiskammer 1 während des Plattenwechsel aufrechterhalten. Durch eine elektrische Verzögerungsschaltung wird dafür gesorgt, daß sich das Ventil 34 erst 15 bis 30 Sekunden nach dem öffnen des Ventils 31 wieder öffnet. Während dieses Verzögerungsintervalls wirkt die Pumpe allein zum Auspumpen der belüfteten Entnahmekammer 7 nach dem Plattenwechsel. Erst nach der Vorpumpzeit werden Kreiskammer und Entnahmeraum wieder gemeinsam abgepumpt.

Claims

PATENTANSPRÜCHE:

i. Vorrichtung zum Ein- und Ausschleusen, zum Transportieren und zum Speichern von Photoplatten, insbesondere in einem Elektronenmikroskop, dadurch gekennzeichnet, daß diese aus einer mit einem vakuumdicht schließenden Deckel versehenen, für sich evakuierbaren und belüftbaren Vorkammer und einer kreisförmigen Hauptkammer besteht, in der sich eine als Plattenträger dienende Scheibe befindet, die sich um ihre Achse drehen läßt und sich durch Verschiebung entlang dieser Achse gegen zwei Gummidichtungen, von denen die eine die zur Vorkammer führende öffnung, die andere eine als Strahleneintritt dienende Öffnung umschließt, so anpreßt, daß dadurch beide öffnungen, die je eine Photoplatte aufnehmen können, hochvakuumdicht verschlossen sind.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Anpressen des Plattenträgers vermittels einer Schraube, vorzugsweise mit Trapezgewinde, erfolgt, die einen Schub auf die an der Achse befindliche Scheibe ausübt.
3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Anpressen der Scheiben durch die Betätigung eines hydraulischen oder pneumatischen Kolbens erfolgt, der einen Schub auf die an der Achse befindliche Scheibe ausübt.
4. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß Haupt- und Vorkammer gemeinsam" von den g₀ zu ihnen führenden Pumpleitungen so abzutrennen sind, daß beide bei nicht angepreßter Scheibe durch die Strahleneintrittsöffnung auf den Druck des Gerätes auszupumpen sind.
5. Vorrichtung nach einem oder mehreren der gg Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß Federn oder Gewichte die durch den Luftdruck auf die vakuumdicht nach außen geführte Achse des Plattenträgers ' ausgeübten Kräfte kompensieren. -
6. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Plattenträger durch eine Rasteneinrichtung zu justieren ist.
7. Vorrichtung nach einem ode- mehreren der, Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Drehung um die Achse über ein durch Federwerk oder Elektromotor betätigtes Getriebe erfolgt.
8. Vorrichtung nach einem oder mehreren der H₀ Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Entnahmeraum nach dem Plattenwechsel getrennt von der kreisförmigen Hauptkammer zu evakuieren und erst nach einer ausreichenden Pumpzeit durch selbständiges Öffnen eines Ventils mit der Hauptkammer gemeinsam abzupumpen ist.

In Betracht gezogene Druckschriften:
Deutsche Patentschrift Nr. 857 555.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

© 609 620/37» 9.56 (609 853 3.57)