DE1078703B - Elektronenmikroskop mit einem verschiebbaren Objekttraeger - Google Patents

Description

Bei Elektronenmikroskopen ist der Objektträger bewegbar angeordnet, um 'das dm Strahlengang befindliche Objekt in bezug auf die Achse des Strahlenbündels in jeder Seitenrichtung verschieben zu können. Bei dem vorliegenden Elektronenmikroskop liegt das Objekt in einer flachen Scheibe, und zwischen dieser Scheibe und zwei fest angeordneten, den Strahlenbündelkanal begrenzenden Teilen ist ein derartiger luftdichter Verschluß vorgesehen, daß dieser Verschluß die seitliche Bewegung der flachen Platte nicht behindert.

Die Verschiebung des Objektes beschränkt sich in der Regel auf wenige Zehntel eines Millimeters. Bei einer lOOOOfachen Vergrößerung wird jedes Zehntelmillimeter in der Größe eines Meters abgebildet, so daß bei einem Schirmdurchmesser von 10 cm bereits zehn unterschiedliche Teile des Objektes abgebildet werden, wenn dies um diesen Abstand verschoben wird. Es dürfte einleuchten, daß nahezu jede noch so geringe Verschiebung des Objektes auf dem Bildschirm des Elektronenmikroskops sichtbar ist. Bei einer raschen Folge solcher Bewegungen wird das Bild unscharf. Ein Elektronenmikroskop muß deshalb auch so angeordnet werden, daß keine Erschütterungen zum Objektträger vordringen können, und wenn, dann auch dafür gesorgt wird, daß der Träger nicht in bezug auf das Mikroskopgehäuse in Schwingung versetzt wird, werden zugleich die nachfolgenden Ursachen der Erzeugung unscharfer Bilder 'beseitigt.

Die Einstellung im Strahlenbündel desjenigen Teiles des Objektes, von dem eine Aufnahme hergestellt wird, durch Verschiebung der flachen Scheibe mit dem in ihr befindlichen Objekt erfolgt häufig mit Hilfe eines Einstellmechanismus, dessen Drehknöpfe neben dem Strahlenauf fangschirm angeordnet, sind. Zur Verbindung der Knöpfe mit radial verschiebbaren Stäben und Stellschrauben, welche die Scheibe bewegen, dienen lange Stangen. Spiel in Drehpunkten und Schraubverbindungen wird durch Federn beseitigt. Es hat.sich herausgestellt, daß sich die Einstellung häufig dennoch dadurch ändert, daß das Gleichgewicht von Kräften nicht unmittelbar nach der Verschiebung der Scheibe, sondern erst etwas später wiederhergestellt ist.

Nach erfolgter Einstellung kann das Bild durch Verschiebungen des Objektes infolge der Wärmeentwicklung in den Erregerspulen der Magnetlinsen, wodurch die Temperatur der Wand erhöht und die Wand ausgedehnt wind, unscharf werden. Die Einstellvorrichtung ist im allgemeinen an der Wand befestigt, so daß diese Ausdehnung die Lage des Objektes sich etwas ändern kann.

Die vorliegende Einrichtung bezweckt, diese Nachteile dadurch zu vermeiden, daß bei dem Elektronen-

Elektronenmikroskop
mit einem verschiebbaren Objektträger

Anmelder:

N. V. Philips' Gloeilampenfabrieken,
Eindhoven (Niederlande)

Vertreter: Dr. rer. nat. P. Roßbach, Patentanwalt,
Hamburg 1, Mönckebergstr. 7

Beanspruchte Priorität:
Niederlande vom 9. April 1957

Jan Willem Rommerts, Eindhoven (Niederlande),
ist als Erfinder genannt worden

mikroskop, das mit einem Objektträger versehen ist, der aus einer flachen Scheibe besteht, in der das Objekt angeordnet ist und mittels deren das im Strahlengang angeordnete Objekt in jeder seitlichen Richtang verschiebbar ist, erfindungsgemäß zwecks Festklemmen der flachen Scheibe in der Achsrichtung gegen einen fest angeordneten Teil des Mikroskops pneumatisch oder hydraulisch ein Druck in axialer Richtung beiderseits der flachen Scheibe herbeizuführen ist.

Bei einer zweckmäßigen Ausführungsform weist das Mikroskop eine Querwand parallel zu und unmittelbar seitlich der als Objektträger dienenden flachen Scheibe auf. Diese Wand ist an der dem Träger zugewandten Seite mit einer ringförmigen Vertiefung versehen, die durch Abdichtangsringe zwischen der Wand und der Scheibe begrenzt ist. In die so gebildete Kammer mündet ein Kanal, in dem der Druck veränderlich ist. Wenn zum Entlüften des Mikroskops ein Entlüftungsgerät Verwendung findet, kann der Kanal mit ihm verbunden sein. Ein in der Verbindungsleitung angebrachter Dreiweghahn ermöglicht es, dem Kanal in der einen Stellung des Hahns mit dem Entlüftungsgerät und in der anderen Stellung mit dem Raum außerhalb des Mikroskops in Verbindung zu setzen.

Weiter ist es möglich, den Zuführungskanal .und die Kammer mit Flüssigkeit zu füllen und den Zuführungskanal an einen Flüssigkeitsbehälter anzuschlie-

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ßen, in dem der Druck geändert werden kann. Dies · kann entweder mittels einer mechanischen Druckvorrichtung oder mit Hilfe von Druckluft erfolgen.

Die Fig. 1 und 2 stellen Ausführungsbeispiele gemäß der Erfindung dar. .-

In der Zeichnung stellt, Fig. 1 den Teil eines Elektronenmikroskops dar, der die flache Scheibe mit dem in ihr angeordneten Objekt enthält und bei dem der Druckunterschied mittels Druckluft auf die Scheibe übertragen wird.

Fig. 2 zeigt ein Detail mit einer Ausführungsform einer Vorrichtung, durch die ein Druckunterschied mittels Flüssigkeit auf die Scheibe übertragen wird.

Die Magnetspulen 1 und 2 dienen zum Erzeugen von Magnetfeldern zum Erregen der auf beiden Seiten des zu durchstrahlenden Objektes angeordneten Polstücke 3 und 4 aus magnetischem Material. Sie sind mit einem Durchgang 5 für das Elektronenbündel versehen und endigen in geringer Entfernung voneinander. Im zwischenliegenden Raum wird das Objekt 6 angeordnet, von dem mit Hilfe eines Elektronenbündels ein Bild auf einem nicht dargestellten Auffangschirm oder einer photographischen Platte oder einem Film entworfen werden soll. Das Objekt 6 ist auf einem Halter befestigt, der aus einem dünnen Stab 7 besteht, der in eine Bohrung der flachen Scheibe 8 eingesteckt ist. Die Scheibe- 8 weist gegenüber den Öffnungen 5 der Polstücke 3 und 4 eine mittlere Bohrung zum Hindurchlassen des Elektronenbündels auf. Am Stab 7 ist ein Knopf 9 befestigt, der aus dem Mikroskop herausragt und mit dessen Hilfe das Obj ekt aus der öffnung der flachen Scheibe entfernt werden kann, um es durch ein anderes zu ersetzen.

Soll ein anderer Teil des Objektes als der in der Mitte des Bündels befindliche albgebildet werden, so wird das Objekt verschoben. Zu diesem Zweck ruht die flache Scheibe 8 in einer Nut 10, die in der Wand 11 des Mikroskops vorgesehen ist und deren Durchmesser etwas größer als derjenige der Scheibe 8 ist, so daß die letztere in der Ebene senkrecht zur Strahlachse in jeder Richtung einigen Spielraum aufweist. Die Vorrichtungen, durch die die erforderliche Verschiebung der flachen Scheibe erfolgen kann, sind an sich bekannt, und in der Zeichnung ist nur der radial angeordnete Verbindungsstab 12 dargestellt, mittels dessen die Einstellbewegung auf die Scheibe 8 übertragen wird.

Es muß dafür gesorgt werden, daß bei einer Bewegung der Scheibe 8 keine Luft in den Bündelkanal eindringen kann. Der Bündelkanal 5 liegt in den Polstücken 3 und 4., und die Abdichtung erfolgt zwischen diesen Teilen und der Scheibe 8. Hierzu finden Gummiringe 13 und 14 mit kreisförmigem Durchmesser Verwendung.

Die Scheibe 8 ist auf beiden Seiten des Raumes, in dem das Objekt angeordnet ist, mit je einer mittleren Vertiefung 15 und 16 versehen, in die die kegelförmigen Enden der Polstücke 3 und 4 hineinreichen. Die Vertiefungen sind etwas weiter als die kegelförmigen Enden, so daß sie die Bewegung der Scheibe nicht behindern.

Die flache Scheibe liegt einer Querwand 18 des Mikroskopgehäuses gegenüber, die in die Vertiefung 10 der Wand 11 einpaßt. Die Scheibe besteht aus nichtmagnetischem Material. Die Querwand 18 weist eine ringsum laufende Vertiefung 19 auf, so daß .sie nur längs eines schmalen Randes 21 am Umfang mit der flachen Scheibe 8 in Berührung ist. Die Aussparung 19 ist am Innen- und Außenumfang mit Gummiringen 22 und 23 versehen, welche die Abdichtung zwischen der Scheibe 8 und der Querwand 18 bilden. In der Wand ist ein Kanal 24 angebracht, der in den Raum 19 zwischen der Scheibe 8 und der Querwand 18 mündet und durch die Wand 11 hindurch nach außen führt. An ihn ist die Verbindungsleitung 25 angeschlossen, die einen Dreiweghahn 26 enthält. Der Kanal 24 kann durch die Verbindungsleitung 25 und den Durchgang 27 im Hahn 26 mit der Saugleitung 28 verbunden werden, die an eine Vorrichtung zum Entlüften des Bündelkanals im Mikroskop angeschlossen ist. Wenn der Hahn 26 um einen Winkel von 90° nach links gedreht wird, ergibt sich eine Verbindung des Kanals 24 und der Verbindungsleitung 25 mit der Lufteinlaßöffnung 29.

Wenn die Einstellung des Objektes geändert werden muß und dazu die flache Scheibe 8 verschoben wird, steht der Dreiweghahn 26 in der Stellung, bei der der Kanal 24 und somit der Raum 19 mit Luft gefüllt ist. Die Verschiebung der Scheibe 8 kann dann auf normale Weise mit Hilfe der Einstellmittel über den Stab 12 erfolgen. Nachdem die richtige Einstellung erreicht ist, wird der Dreiweghahn 26 um 90° nach rechts gedreht, so daß der Raum 19 an die Leitung 28 angeschlossen und die Luft aus dem Raum entfernt wird. Die Scheibe 8 wird infolge des Druckunterschieds beiderseits der Scheibe kräftig gegen die Querwand 18 geklemmt, wodurch die Gewähr besteht, daß während der Aufnahme das Objekt 6 die gewählte Einstellung genau einhält.

Mit Rücksicht auf den Zusammenbau des Mikroskops ist die Wand 11 gemäß der Ebene 30 in zwei Teile unterteilt.

In Fig. 2 ist ein Flüssigkeitsbehälter 31 mittels der überwurfmutter 32 mit der Wand 11 des Mikroskops verbunden, wobei die öffnung 33 und der Kanal 24 miteinander in Flucht liegen. Der Raum 19, der Kanal 24 und das Gefäß 31 sind mit Flüssigkeit gefüllt. Die Wand 34 des Gefäßes 31 ist gewellt, und infolgedessen ist das Gefäß etwas zusammendrückbar. Der Druck wird durch den Flügelbolzen 35 ausgeübt, der mit Gewinde in einem Halter 36 angebracht ist und an einem Wulst 37 des Flüssigkeitsgefäßes 31 anliegt. Der Halter 36 ist mittels eines Bolzens 38 mit der Wand 11 verbunden. Der mittels des Flügelbolzens 35 ausgeübte Druck wird durch die Flüssigkeit auf die Scheibe 8 übertragen und drückt diese fest in die Nut in der Wand 11 des Mikroskops.

Claims (4)

Patentansprüche:

1. Elektronenmikroskop mit einem Objektträger, der aus einer flachen Scheibe besteht, in der das Objekt angeordnet ist und mittels deren das im Strahlengang angeordnete Objekt in jeder seitlichen Richtung verschiebbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß zwecks Festklemmen der flachen Scheibe in der Achsrichtung gegen einen fest angeordneten Teil des Mikroskops pneumatisch oder hydraulisch ein Druckunterschied in axialer Richtung beiderseits der flachen Scheibe herbeizuführen -ist.

2. Elektronenmikroskop nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß seitlich der Scheibe eine Querwand im Mikroskop angebracht ist, die eine ringförmige Vertiefung aufweist, die durch Abdichtungsringe zwischen der Wand und der Scheibe begrenzt ist, und daß in die so gebildete Kammer ein Kanal mündet, der mit einer Einrichtung zum Ändern des Drucks im Kanal in Verbindung steht.

3. Elektronenmikroskop nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Zuführungskanal zur Kammer mit einem Entlüftungsgerät in Verbindung steht und in 'der Entlüftungsleitung ein Dreiweghahn angebracht ist, der zwei Stellungen aufweist, bei denen in der einen Stellung die Kammer mit dem Entlüftungsgerät und in der

anderen Stellung mit dem Raum außerhalb des Mikroskops verbunden ist.

4. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Zuführungskanal und die Kammer mit Flüssigkeit gefüllt sind und der Zuführungskanal an einen Flüssigkeitsbehälter angeschlossen ist, in dem der Druck veränderbar ist.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen