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Einrichtung zum Fräsen von Profilen, zum Schneiden von Schablonen
oder zum Bohren von Düsenkanälen mittels eines Ladungsträgerstrahles Es ist bekannt,
dünne Folien mittels eines Elektronenstrahles zu bearbeiten. Dieser Strahl wird
auf die Folie fokussiert und brennt an der Auftreffstelle ein Loch in diese. Zur
Erzeugung von Löchern beliebiger Form werden Folie und Ladungsträgerstrahl durch
mechanische oder elektronenoptische Mittel relativ zueinander bewegt. Wegen der
geringen Dicke der Folie ist die Form des Bohrloches über die Tiefe bei diesen nach
erfolgter Bearbeitung als Oberflächen-und Ultrafilter verwendeten Folien ohne Belang.
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Dasselbe gilt hinsichtlich eines bekannten Elektronenmikroskops,
in dem zur Erzielung von submikroskopischen Eingriffen in das beobachtete Objekt
ein feiner Ionenstrahl verwendet wird, dessen Erzeugungssystem in das Mikroskop
eingebaut ist. Es sind auch hier mechanische oder elektronenoptische Mittel zur
Verschiebung der Auftreffstelle des Ionenstrahls auf dem Objekt vorgesehen.
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Die Einrichtung nach der vorliegenden Erfindung gestattet es, dickere
Gegenstände zu bearbeiten und in diese beispielsweise Löcher vorherbestimmter Ouerschnittsform
einzubohren, deren Form auch über die Tiefe des gewünschten Bohrloches vorgeschrieben
ist. Dies ist insbesondere bei der Herstellung von Spinndüsen von außerordentlicher
Wichtigkeit. Die Einrichtung eignet sich ferner in gleicher Weise zum Fräsen von
- Profilen, zum Schneiden von Schablonen oder, ganz allgemein gesagt, zum Herstellen
eines Schnittes durch einen dickeren Gegenstand, wobei die Querschnittsform sowie
die Form über die Tiefe des gewünschten Schnittes in beliebiger Weise vorherbestimmt
werden kann.
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Erfindungsgemäß sind bei einer derartigen Einrichtung die Strahlablenkungs-
und/oder Strahlformungsmittel zugleich so ausgebildet, daß über die Tiefe des gewünschten
Schnittes eine vorgeschriebene, von der zylindrischen abweichende Form erzielt wird.
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Die Strahlablenkungs- und/oder Strahlformungsmittel werden bei der
Materialbearbeitung so eingestellt, daß der Ladungsträgerstrahl über seine Längsausdehnung
eine vorherbestimmte definierte Querschnittsform aufweist. Das zu bearbeitende Objekt
wird dann mit Hilfe mechanischer Bewegungsvorrichtungen derart unter dem Ladungsträgerstrahl
entlangbewegt, daß dieser auf der Oberfläche des Objektes die gewünschte Profillinie
beschreibt. Der Bewegungsvorgang kann so eingerichtet werden, daß der gewünschte
Arbeitsvorgang beendet ist, wenn die vom Strahl zu bearbeitende Strecke von diesem
einmal durchlaufen ist. Bei gewissen Materialeigenschaften und von gewissen Materialstärken
an kann es dagegen zweckmäßig sein, die Objektbewegung derart auszuführen, daß der
Ladungsträgerstrahl die zu bearbeitende Strecke mehrmals, vorzugsweise periodisch,
durchläuft.
Hierbei ist es zweckmäßig, entsprechend den einzelnen von dem Ladungsträgerstrahl
beschriebenen Bahnformen die Bewegungsgeschwindigkeit des Objektes geeignet zu wählen.
Weiterhin wird diese Geschwindigkeit zweckmäßig so gewählt, daß sie in einem geeigneten
Verhältnis zu der im Bearbeitungsquerschnitt verfügbaren elektrischen Leistung und
zu den Materialeigenschaften steht.
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Der Ladungsträgerstrahl kann auch mit Hilfe elektrischer oder magnetischer
Ablenkmittel entlang der durch das gewünschte Profil vorgeschriebenen Bahn auf dem
zu fräsenden bzw. zu bohrenden Material geführt werden. Diese Ablenkmittel können
vorteilhaft so ausgebildet sein, daß das zur Materialbearbeitung dienende Stück
des Ladungsträgerstrahles während des Bearbeitungsvorganges weder seine Form noch
seine Auftreffrichtung auf das Objekt ändert. In anderen Fällen kann es jedoch zweckmäßig
sein, während der Bewegung des Ladungsträgerstrahles auch die Richtung und die Querschnittsform
der zur Bearbeitung bestimmten Strahlstrecke in bestimmter, den einzelnen Stellen
der zu fräsenden Bahn entsprechender Weise zu ändern. Besonders vorteilhaft ist
es, die Form der zu fräsenden Profillinie durch Bewegung des Objektes zu bestimmen,
während zugleich die Form und Richtung der zur Bearbeitung bestimmten Strahlstrecke
mit elektronenoptischen Mitteln in gewünschter Weise bestimmt wird. Auf diese Art
werden eine Reihe elektronen- bzw. ladungsträgeroptischer Schwierigkeiten bei der
Strahlformung vermieden.
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Im Strahlengang des Ladungsträgerstrahles kann eine Blende mit einer
der Profillinie entsprechenden Strahlendurchtrittsöffnung angeordnet sein. Die
Blende
besitzt also die Form der gewünschten Profillinie. Sie wird zweckmäßig so in den
Strahlengang des Ladungsträgerstrahles eingeschaltet, daß sie auf dem zu bearbeitenden
Material scharf abgebildet wird.
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Ein zu diesem Zweck dienendes Abbildungssystem besteht aus einer elektrostatischen,
magnetischen oder elektromagnetischen Linse, wobei das zu bearbeitende Objekt in
bezug auf die Blende in der Bildebene des Systems liegt. Die Einrichtung kann vorteilhaft
durch zusätzliche Vorrichtungen so getroffen werden, daß die Intensitätsverteilung
über die gesamte Fläche der zu bearbeitenden Materialstelle nicht gleichmäßig ist,
sondern daß unabhängig von der Lage der einzelnen zu bearbeitenden Flächenelemente
an jeder Stelle die gleiche Bearbeitungstemperatur erreicht wird. Dies kann z. B.
dadurch geschehen, daß man in einem Strahlquerschnitt oberhalb oder unterhalb der
eingeschalteten Profilblende eine oder mehrere weitere Blenden anordnet, welche
durch geeignete Formgebung die Intensität des durch die Profilblende tretenden Ladungsträgerstrahles
in den verschiedenen Flächenelementen vorherbestimmen.
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Die vom Ladungsträgerstrahl zu beschreibende Profillinie kann ein
in sich geschlossener Linienzug, z. B. eine Kreislinie oder eine davon symmetrisch
abweichende Kurve sein. Eine andere Möglichkeit besteht beispielsweise darin, daß
die Profillinie in Form eines in Blockschrift geschriebenen großen Buchstabens oder
in Form von Schriftzeichen gewählt wird. Es ist ferner möglich, die Profillinie
so zu wählen, daß sie die Form von graphischen Darstellungen oder von Bildern hat.
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Es ist möglich, der zur Materialbearbeitung bestimmten Strecke des
Ladungsträgerstrahles eine gewünschte Profilform zu geben. Dabei muß jedoch der
geometrischen Bedingung genügt werden, daß von jedem Punkt der Strahlquerschnittsfläche
jeder andere Punkt dieser Querschnittsfläche in gerader Linie erreichbar ist, ohne
dabei die Begrenzungslinien der Fläche zu schneiden. Anders ausgedrückt besagt die
Bedingung, daß kein Innenwinkel zwischen den Begrenzungslinien größer als 1800 sein
darf. Fig. 1 zeigt hierfür ein Beispiel.
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Fig. 2 zeigt in schematischer Darstellung ein Ausführungsbeispiel
einer Einrichtung zur Erzeugung eines bestimmten Strahlprofils sowie den zugehörigen
Strahlengang. Die Blende Bl stellt die Aperturblende eines oberhalb derselben zu
denkenden geometrischoptischen Systems dar. Die Blende B2 ist die hierzu gehörige
Gesichtsfeldblende in der Bildebene. Die Blenden Bi und B2 sind Profilblenden mit
rechteckigem Querschnitt, welcher in Fig. 2 in Schrägprojektion dargestellt ist.
Die einander entsprechenden Rechteckseiten verlaufen in diesem Fall parallel zueinander.
Ba und B2 bestimmen sowohl die Begrenzung als auch die Beleuchtungsapertur in der
Gesichtsfeldblende B2. Es wird als Strahlquerschnitt B3 in der Brennebene der Linse
L abgebildet, während B2 als Strahlquerschnitt B4 in der Bildebene d,er Linse L
abgebildet wird. Durch die Blenden B1 und B2 wurde dem zwischen B3 und B4 liegenden
Strahlstück eine definierte Querschnittsverteilung aufgedrückt.
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In diesem Beispiel hat das zur Materialbearbeitung dienende Strahlstück
(zwischen B3 und B4) die Form eines Pyramidenstumpfes. Man kann z. B. durch Vergrößerung
der Blendenöffnung von Bt erreichen, daß der Strahlquerschnitt B3 gleich dem Querschnitt
Bo wird, so daß das Strahlstück B3-B4 Quaderform erhält. Wählt man anstatt der rechteckigen
Blendenformen Bi und B, beispielsweise kreisförmige Blenden-
öffnungen, so erhält
man in entsprechender Weise für das Strahlstück B3-B4 die Form eines Kegelstumpfes
oder eines Zylinders.
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Zur weiteren Erläuterung der Erfindung sind in den Fig. 3 bis 7 Ausführungsbeispiele
dargestellt.
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Fig. 3 und 3 a zeigen ein Ausführungsbeispiel für den Fall, daß ein
Elektronenstrahl entsprechend dem gewünschten Profil (Fig. 2) durch Ablenkvorrichtungen
bewegt wird, so daß der Ladungsträgerfleck beispielsweise eine geschlossene Kurve
75 beschreibt.
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Mit 1 ist eine Glühkathode bezeichnet, die von einer Elektrode 2 umgeben
ist, welche kreiszylindrische Gestalt hat und in ihrem Innern einen trichterförmigen
Teil 2' besitzt, aus welchem die Spitze der Glühkathode 1 (z. B. Haarnadelkathode)
gerade eben herausragt. Die Teile 2 und 2' können, wie in der Fig. 1 gezeichnet,
galvanisch verbunden sein bzw. aus einem Stück bestehen und mit der Glühkathode
1 über eine gegeignete negative Vorspannung, beispielsweise in der Größe von 100
bis 200 V, verbunden sein. Statt dessen können die Teile 2 und 2' auch voneinander
isoliert sein und verschiedene Potentiale gegenüber der Kathode in der erwähnten
Größenordnung erhalten. Ebenso ist es möglich, die innere Elektrode 2' in mehrere
voneinander isolierte sektorförmige Teile aufzuspalten, die gegenüber der Kathode
1 verschiedenes Potential erhalten.
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Das Kathodensystem ist auf einen Durchführungsisolator mit den elektrischen
Durchführungen 4, 5 und 6 montiert. Dieser Isolator 3 sitzt vaknumdicht auf einem
Gehäuseteil 7, dessen Boden 8 als Anodenblende ausgebildet ist und welches auf Erdpotential
liegt.
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Das Gehäuse 7 ist über einen elastischen Verbindungsring 9 vakuumdicht
mit dem rohrförmigen Vakuumgehäuse 10 verbunden. Die Schrauben 11, 12, 13, 14 dienen
zum Justieren des Ladungsträgerstrahles.
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Im Vakuumgehäuseteil 10 sind Ablenkplatten 15, 16 angebracht, an
welche von außen eine Ablenkspannung gelegt werden kann. Die Platten sind isoliert
und vakuumdicht mit Hilfe der Isolatoren 17, 18 angeordnet. Am unteren Teil des
Vakuumgehäuseteiles 10 ist ein zur Aufnahme der zu bearbeitenden Objekte dienendes
weiteres Gehäuse 19 vorgesehen. Eine Haltevorrichtung 20 dient zur Lagerung des
zu bearbeitenden Objektes. Zum Eine und Ausbringen der Objekte aus dem Vakuum und
zur Bewegung und mechanischen Ausrichtung der Objekte innerhalb des Vakuums können
prinzipiell bekannte Vorrichtungen dienen.
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Wird an die Ablenkplatten 15, 16 eine Ablenkspannung angelegt, so
wird der Ladungsträgerstrahl im Bereich der Ablenkplatten abgelenkt. Die Strahlspitze
wandert auf dem Objekt 21. Neben der reinen Bewegung des Ladungsträgerfleckes auf
dem Objekt kann auch noch die gesamte Richtung des Strahles eingehalten werden.
Aus diesem Grunde sind weitere Ablenkplatten 22, 23 vorgesehen. An diese Platten
werden derartige Spannungen gelegt, daß sie den abgelenkten Elektronenstrahl in
ihrem Bereich wieder so zurücklenken, daß er zwar an einer anderen Stelle des Objektes,
aber z. B. parallel zur optischen Achse auf das Objekt 21 trifft. Die gleiche Aufgabe
wie die Platten 15, 16, 22, 23 haben die Platten 24, 25 sowie deren nicht eingezeichnete
Gegenplatten.
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Diese Platten sorgen für eine Ablenkung in der zur Zeichenebene senkrechten
Richtung.
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Das gesamte Ablenksystem ist in der Fig. 3 a noch einmal gesondert
schematisch dargestellt. 1' stellt die Spitze- der Glühkathode 1 dar. Der abzulenkende
Elektronenstrahl
wird zwischen den Platten 15, 16 ausgelenkt und zwischen den Platten 22, 23 wieder
derart zurückgezogen, daß er parallel zur Achse verläuft. Weiterhin besteht noch
eine Ablenkung zwischen den Platten 24, 26 sowie 25, 27, so daß der Strahl parallel
zur optischen Achse, welche im Punkt 28 auf das Objekt trifft, jeden Punkt des Objektes
erreichen kann. Die Ablenkspannungen werden nun so gewählt daß der Ladungsträgerstrahl
entlang der Profillinie 75 bewegt wird. Die Ablenkspannungen können mit bekannten
elektronischen oder/und elektromechanischen Mitteln in beliebiger Weise erzeugt
und an die Ablenkplatten gelegt werden. Weiterhin können elektrische oder/und elektromechanische
Mittel vorgesehen sein, welche den Ablauf des Fräsvorganges mit weiteren zum Arbeitsverlauf
gehörigen Vorgängen (z. B. Eine und Ausschleusen, Drehen usw.) zu einer Automatik
verbinden.
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Fig. 4 zeigt in schematischer Darstellung ein Ausführungsbeispiel
für eine Anordnung zum Fräsen von Profilen mit Ladungsträgerstrahlen, bei welcher
eine bestimmte, zum Bearbeiten vorgesehene Strecke des Ladungsträgerstrahles eine
durch zwei Blenden vorgegebene Profilform erhält. Auf dem oberen Teil des Vakuumgefäßes
30 ist ein Strahlerzeugungssystem ähnlich dem in Fig. 2 dargestellten System mit
gleicher Anordnung und mit gleichen Bezeichnungen vorgesehen. 31 ist eine Blendenhalterung,
welche eine Blende 32 trägt. Die Form der Blende 32 ist aus Fig. 4a ersichtlich.
Die Blende befindet sich in der Brennebene des vom Strahlerzeugungssystem erzeugten
Strahlenganges und wirkt als Aperturblende für die Bildebene des gleichen Strahlenganges.
In der Bildebene ist die Blendenhalterung 33 mit der Blende 34 angeordnet, welche
hier als Gesichtsfeldblende wirkt. Die Form von 34 ist in Fig. 4b gezeigt. Das Gehäuse
30 ist vakuumdicht auf eine magnetische Linse, bestehend aus einer Magnetspule 35,
dem topfförmigen Eisenkern 36 und den Polschuhen 37 und 38, aufgesetzt. Die magnetische
Linse ihrerseits ist vakuumdicht mit dem Gehäuse 39 verbunden. Weiterhin ist das
Gehäuse 39 über eine Umwegpumpleitung 40 mit dem oberen Teil des Gehäuses 30 verbunden,
um günstigere Vakuumverhältnisse zu schaffen.
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Die magnetische Linse bildet die Blende 34 in der Höhe der gestrichelten
Linie 41 im zu bearbeitenden Objekt 42 ab. Die Länge des zur Bearbeitung bestimmten
Strahlteiles entspricht etwa der Dicke des Objektes, der Strahlengang entspricht
dem in Fig. 2 gezeigten Schema.
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Fig. 5 zeigt in schematischer Darstellung das Prinzip einer automatischen
Geschwindigkeitssteuerung fiir Fräsvorgänge. Die gezeigte Anordnung ist zum Fräsen
von geradlinigen Schlitzen bestimmt. Mit 50 ist eine magnetische Linse dargestellt,
welche einen kreisförmigen Strahlquerschnitt in der Höhe des Objektes 51 erzeugt.
Das Gefäß 52 enthält eine Verschiebeeinrichtung, bestehend aus dem Schlitten 53
und der Gewindespindel54, welche vakuumdicht an der Stelle 55 aus dem Gefäß 52 herausgeführt
ist und über die Kupplung 56 mit einem Motor 57 verbunden ist, dessen Drehzahl elektrisch
regelbar ist. Vorteilhaft kann hier auch ein stufenlos regelbares Flüssigkeitsgetriebe
verwendet werden. Unterhalb der magnetischen Linse 50 ist ein Thermoelement 58 angeordnet.
Es nimmt die von der Bearbeitungsstelle des zu bearbeitenden Materials 51 ausgehende
Wärmestrahlung auf und verwandelt diese in ein elektrisches Steuersignal, welches
über die Leitungen 59, 60 dem Steuerverstärker 61 zugeführt wird. Der Verstärker
61
steuert nun seinerseits in Abhängigkeit von der am Objekt 51 vorhandenen Temperatur
den vom Motor 57 ausgeführten Bewegungsvorgang.
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Fig. 6 zeigt eine Anordnung zum Fräsen mit Ladungsträgerstrahlen,
wobei der Strahl nur einmal über die zu fräsende Strecke geführt werden soll. 50
ist die magnetische Linse, welche vakuumdicht auf das Vakuumgehäuse 62 aufgesetzt
ist. Der Verschiebemechanismus besteht wieder aus dem Schlitten 53, der Gewindespindel
54 und dem Motor 57 mit der Kupplung 56. Das Objekt 51 ist so auf dem Schlitten
53 angeordnet, daß die zu bearbeitende Stelle über einer Bohrung 63 des Schlittens
liegt. Der zur Bearbeitung dienende Elektronenstrahl hat eine gewünschte ouerschnittsform.
Er fällt auf die Stelle 64 des Objektes 51 und bohrt zunächst ein Loch in das Objekt.
Sodann trifft der Strahl auf die am Boden des Gefäßes 62 angeordnete Elektrode 65,
welche mit dem Isolator 68 gegen über 62 elektrisch isoliert ist. Die Elektrode
ist über die Leitung 66 und den Widerstand 67 mit Erde verbunden. Trifft der Elektronenstrahl
die Elektrode, so fließt ein Strom über 65, 66, 67 zur Erde. Hierdurch entsteht
an 67 ein Spannungsabfall, welcher dem Steuerverstärker 69 zugeleitet wird.
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Dieser regelt wieder seinerseits die Drehzahl des Motors 57. Die Anordnung
kann so getroffen werden, daß der Motor in stromlosem Zustand des Widerstandes 67
keine Drehung ausführt. Fällt der Elektronenstrahl mit einer bestimmten maximalen
Stärke durch eine Bohrung des Objektes 51 auf die Elektrode 65, so wird durch den
so entstehenden Strom der Motor eingeschaltet und läuft mit einer bestimmten, der
Stromstärke entsprechenden Drehzahl an. Hierdurch verschiebt sich das Objekt 51
und schattet die Elektrode 65 gegenüber dem Elektronenstrahl teilweise ab. Auf diese
Weise verringert sich der Strom, die Motordrehzahl verringert sich ebenfalls, und
es stellt sich ein steuerbarer Zustand derart ein, daß nur ein bestimmter, zur Bohrung
geeigneter Stromanteil des Elektronenstrahles an der Bearbeitung des Objektes 51
teilnimmt.
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In Fig. 7 ist ein weiteres Beispiel gezeigt, wobei die zur automatischen
Geschwindigkeitssteuerung benutzte Strahlung über einen Spiegel auf eine außerhalb
des Vakuumgefäßes liegende Photozelle fällt.
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Die Anordnung entspricht im wesentlichen der in Fig. 4 gezeigten,
mit dem Unterschied, daß sie auch für das Fräsen auf bewegten Objekten eingerichtet
ist. Die Bezeichnungen entsprechen den in Fig. 3, 4 und 6 gewählten.
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Die magnetische Linse trägt in ihrem inneren Teil einen Spiegel 70,
welcher die von der unter dem Ladungsträgerstrahl befindlichen Objektstelle ausgehende
Strahlung über ein Linsensystem 71 durch die Fenster 72 und 73 auf die außerhalb
des Vakuums befindliche Photozelle 74 wirft. Die Photozelle gibt ein Steuersignal
ab, welches vom Verstärker 61 verarbeitet und wiederum dem Motor 57 zugeführt wird.
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Der Vorteil dieser Anordnung besteht darin, daß die mit sehr kleiner
Apertur aus einem tiefgebohrten Loch austretende Strahlung von dem nahe der optischen
Achse und der Lochachse befindlichen Spiegel aufgefangen werden kann.
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Die in den Ausführungsbeispielen dargestellte Verwendung einer Fernfokuskathode
ist eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung, jedoch können auch anders ausgebildete
Elektronenstrahlerzeugungssysteme beim Erfindungsgegenstand Anwendung finden.
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Ferner können, wie schon erwähnt, an Stelle von Elektronenstrahlen
Strahlen von anderen Ladungsträgern
(z. B. positiven oder negativen
Ionen) benutzt werden.
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Ferner können Mittel, vorzugsweise in Form einer mechanischen Klappvorrichtung,
vorgesehen sein, die es ermöglichen, wahlweise das Auftreffen des Ladungsträgerstrahles
auf den zu bearbeitenden Gegenstand bzw. dessen Haltung zu verhindern oder freizugeben.
Es ist vorteilhaft, diese Vorrichtung in einem Bereich des Ladungsträgerstrahles
oberhalb der zur Bündelung des Strahles dienenden magnetischen Linse anzuordnen.
Es ist dabei zweckmäßig, hier einen Strahlquerschnitt auszuwählen, in welchem die
Strahlstromdichte einen gegenüber den übrigen Strahlstromquerschnitten geringeren
Wert besitzt.
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Die Klappe kann z. B. aus einem starken Wolframblech bestehen, welches
unter anderem mit Kühlungs-und Abstrahlflächen versehen ist. Es kann vorteilhaft
sein, die Bedienung dieser Klappe mit der Bewegung eines Spiegels zu koppeln, welcher
derart angeordnet ist, daß er bei Abschalten des Ladungsträgerstrahles durch die
Klappe das Licht einer Beleuchtungseinrichtung auf die durch die Offnungen der Bohrlinse
sichtbaren Bearbeitungsstellen fallen läßt. Die Anordnung der Klappvorrichtung kann
so getroffen sein, daß ihre Drehachse beispielsweise senkrecht auf der in Fig. 4
verwendeten Schnittebene steht und seitlich von der Mittelachse des Vakuumgefäßes
angeordnet ist. Der Antrieb der Klappvorrichtung kann unter Umständen über ein Fußpedal
erfolgen, um der das Gerät bedienenden Person die Möglichkeit zu geben, mit den
Händen beispielsweise die mechanische Justiervorrichtung oder elektrische Regelvorrichtung
ungestört bedienen zu können.
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Es können auch zur Betätigung anderer Regelvorrichtungen Fußpedale
oder Fußsclialtknöpfe oder Fußwechselschaltwippen vorgesehen sein. Weiterhin ist
es vorteilhaft, Anzeigevorrichtungen zur Anzeige des augenblicklichen Betriebszustandes
der Apparatur vorzusehen. Zur Sicherung eines geordneten Ablaufs der Arbeitsvorgänge
ist es zweckmäßig, die einzelnen aufeinanderfolgenden Bedienungsvorgänge durch gekoppelte
Sperrsysteme untereinander in der Reihenfolge zu sichern, beispielsweise derart,
daß der Elektronenstrahl nur eingeschaltet werden kann, wenn ein zur Bearbeitung
bestimmter Gegenstand an der Bearbeitungsstelle im Gerät vorhanden ist.
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Die Einrichtung nach der Erfindung kann insbesondere zum Bearbeiten
von Gegenständen (z. B. Herstellen von Spinndüsen) aus Wolfram, Tantal, Stahl, Keramik,
kristallinem Korund, Glas oder aus organischen Isolierstoffen verwendet werden.
Mit besonderem Vorteil ist der Erfindungsgegenstand anwendbar, wenn es sich um das
Durchbohren bzw. Durchschneiden von solchen Gegenständen handelt, die eine Wandstärke
von 0,1 mm oder mehr, insbesondere von einigen Millimetern (z. B. 5 mm) besitzen
und mit Bohrungen bzw. Schnitten oder Einfräsungen zu versehen sind, deren Weite
(Ausdehnung senkrecht zur Profillinie) weniger als 0,2 mm beträgt.
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Ein anderes Anwendungsgebiet der erfindungsgemäßen Einrichtung ist
die Herstellung von Gewindebohrern oder Schrauben, z. B. aus Wolframcarbid. Ferner
können Zahnräder hergestellt werden.
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Profile der Gewindegänge und der Verzahnungen werden entsprechend
dem beschriebenen Verfahren mit dem Ladungsträgerstrahl geschnitten, wobei dieser
sowohl in Richtung der Achse der bearbeitenden Drehkörper als auch in einer Ebene
senkrecht zu dieser Achse gerichtet die Gegenstände in der gewünschten Form bearbeiten
kann.
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Der Erfindungsgegenstand ermöglicht ferner in besonders gearteten
Bearbeitungsfällen, wie z. B. beim Bohren oder Fräsen von Schlitzen in enge Rohre,
von der Außenwand her Löcher bzw. Schlitze in die Rohrwandungen zu schneiden, welche
sich nach der Bearbeitungsseite hin konisch verjüngen. Es lassen sich also auch
Bearbeitungsformen durchführen, welche mit mechanischen Mitteln nicht möglich sind.
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PATENTANSPROCHE: 1. Einrichtung zum Fräsen von Profilen, zum Schneiden
von Schablonen oder zum Bohren von Düsenkanälen, vorzugsweise zum Herstellen von
Spinndüsen, mittels eines Ladungsträgerstrahles unter Verwendung von elektronenoptischen
Strahlablenkungs- oder Strahlformungsmitteln zur Bestimmung der Querschnittsform
der Schnitte, dadurch gekennzeichnet, daß die Strahlablenkungs-und/oder Strahlformungsmittel
zugleich so ausgebildet sind, daß über die Tiefe des gewünschten Schnittes oder
Bohrloches eine vorgeschriebene, von der zylindrischen abweichende Form erzielt
wird.