CH640083A5 - Procedimento e dispositivo per il montaggio di pezzi all'interno di una camera sotto vuoto di un microscopio elettronico. - Google Patents

Description

La presente invenzione è relativa ad un procedimento per il montaggio di pezzi all'interno di una camera sotto vuoto di un microscopio elettronico, particolarmente un microscopio elettronico a scansione.

Nei microscopi elettronici a scansione noti, tutte le osservazioni eseguite sui pezzi da esaminare vengono eseguite introducendo i pezzi stessi all'interno di una camera sotto vuoto disposta all'estremità inferiore di una colonna elet-tronico-ottica e comprendente un corpo a tazza ad asse sostanzialmente orizzontale, la cui cavità interna è accessi-pile attraverso un'apertura laterale. Quest'ultima, durante le osservazioni, viene chiusa a tenuta d'aria tramite una porta, la quale è normalmente collegata a cerniera ad una parete laterale del citato corpo a tazza per ruotare rispetto a quest'ultimo attorno ad un asse sostanzialmente verticale fra una posizione di chiusura ed una posizione di apertura.

Normalmente, alla citata porta girevole è collegato un dispositivo porta pezzo, il quale, a porta chiusa, sporge all'interno del corpo a tazza ed è atto a supportare un pezzo da esaminare in una posizione regolabile secondo almeno tre assi tramite dei dispositivi di regolazione micrometrici estendentisi dalla citata porta verso l'esterno.

In generale, l'operazione di montaggio di un pezzo da osservare sul relativo dispositivo porta pezzo è estremamente lunga e delicata dal momento che il citato pezzo viene montato a porta aperta e deve essere disposto in modo tale da ritrovarsi, una volta che la porta sia stata chiusa in una posizione quanto più vicina possibile alla corretta posizione di osservazione.

Quanto sopra esposto non è sempre facilmente ottenibile e, inoltre, esiste sempre il rischio che, durante le operazioni di aggiustaggio successive alla chiusura della porta, il pezzo vada ad' urtare contro uno dei dispositivi rivelatori disposti all'interno della camera sotto vuoto. Poiché un simile evento è sicuramente da evitarsi, i microscopi elettronici noti comprendono normalmente un sistema di allarme, generalmente sonoro, il quale avverte l'operatore quando il pezzo da osservare urta contro un qualsiasi ostacolo.

Nonostante l'adozione di sistemi di allarme, l'operazione di aggiustaggio della posizione del pezzo prima delle osservazioni risulta sempre problematica e laboriosa e richiede un tempo tale da ridurre drasticamente il tempo utile d'i utilizzazione del microscopio.

La presente invenzione è relativa ad un procedimento capace di ridurre notevolmente i tempi richiesti per la regolazione della posizione del pezzo da osservare all'interno della camera sotto vuoto e di evitare che, durante questa regolazione, il pezzo da osservare pervenga a contatto delle pareti della camera sotto vuoto e/o dei dispositivi di rivelazione in essa contenuti.

A proposito di quanto sopra esposto è opportuno notare che un simile contatto è estremamente pericoloso e può facilmente comportare la rottura del dispositivo porta pezzo e/o dei citati dispositivi rivelatori dal momento che, come detto, gli spostamenti del pezzo vengono impartiti tramite dispositivi micrometrici di azionamento normalmente meccanici.

La presente invenzione realizza un procedimento per il montaggio di pezzi all'interno di una camera sotto vuoto di un microscopio elettronico, la detta camera comprendendo un corpo a tazza fisso presentante un'apertura laterale chiusa a tenuta d'aria da un elemento di chiusura mobile supportante un dispositivo porta pezzo, e mezzi di rivelazione disposti all'interno della detta camera; il procedimento essendo caratterizzato dal fatto di comprendere le fasi consistenti nel:

— disporre il detto elemento di chiusura in una posizione aperta;

— montare un pezzo da osservare sul detto dispositivo porta pezzo;

— giustapporre al detto elemento di chiusura una maschera rigida realizzata di materiale trasparente e costituita da un corpo a tazza presentante una cavità identica per forma e dimensioni a quella del detto corpo a tazza fisso munito dei detti mezzi di rivelazione;

— regolare la posizione del pezzo da osservare fino a portarlo nella corretta posizione di inizio osservazione;

— portare l'elemento di chiusura nella posizione di chiusura dopo aver asportato la detta maschera.

Il procedimento sopra definito permette all'operatore, tramite l'utilizzazione della citata maschera trasparente, di visualizzare l'interno della camera sotto vuoto e di eseguire, quindi, con estrema rapidità e sicurezza tutte le operazioni di aggiustaggio della posizione del pezzo senza pericolo di danneggiare il dispositivo porta pezzo e/o i sistemi di rivelazione.

La presente invenzione è inoltre relativa ad un dispositivo per l'attuazione del procedimento sopra definito, il detto dispositivo comprendendo una maschera rigida realizzata di materiale trasparente e costituita da un corpo a tazza presentante una cavità identica per forma e dimensioni a quella del detto corpo a tazza fisso munito dei detti mezzi di rivelazione.

Ulteriori caratteristiche e vantaggi della presente invenzione risulteranno dalla descrizione che segue con riferimento al disegno annesso che ne illustra schematicamente in maniera prospettica ed esplosa una forma di attuazione non limitativa.

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Nella figura annessa è illustrata una camera sotto vuoto 1 di un microscopio elettronico a scansione disposta inferiormente ad una colonna elettronico-ottica non illustrata e comprendente un corpo a tazza 2 fisso ad asse sostanzialmente orizzontale costituito da una parete inferiore 3, una parete posteriore 4, una parete superiore 5 e due pareti laterali 6 e 7. Queste pareti definiscono una cavità 8 presentante sostanzialmente la forma di un prisma rettangolare e comunicante con l'esterno attraverso un'apertura laterale anteriore 9 definita dalle pareti 3, 5, 6 e 7 e circondata da una superficie anulare piana 10.

Attraverso la parete superiore 5, in prossimità della parete posteriore 4, è ricavato un foro passante 11, attraverso il quale un fascio di elettroni prodotto e focalizzato all'interno della citata colonna elettronico-ottica penetra all'interno della cavità 8. L'asse del citato fascio di elettroni è intersecato dall'asse di un collimatore WDS 12, ossia di un collimatore di fascio di raggi X per un sistema di rivelazione a dispersione di lunghezza d'onda, e dall'asse di un collimatore EDS 13, ossia di un collimatore a finestra di berillio per un sistema di rivelazione a dispersione di energia. I citati due collimatori 12 e 13 comprendono due cilindri disposti su un piano orizzontale ed inclinati l'uno verso l'altro e verso l'asse del foro 11.

All'interno della camera 8 è inoltre disposto un fotomoltiplicatore 14 per elettroni secondari per rivelazione di immagine costituito da un cilindro inclinato estendentesi verso l'alto dalla superficie interna della parete posteriore 4 e munito, alla propria estremità, di una gabbia 15 di Faraday.

La camera 1 comprende inoltre un elemento di chiusura costituito da una porta 16 sostanzialmente piana presentante lateralmente un canotto verticale 17 collegato a cerniera, tramite un perno 18, ad una forcella 19 solidalmente collegata alla superficie esterna della parete 7 e sporgente anteriormente alla superficie 10. Dalla parte opposta al canotto 17, la porta 16 è provvista di una appendice 20 presentante due fori passanti 21 atti ad accogliere delle viti non illustrate, le quali sono atte a cooperare con dei fori 22 ricavati attraverso un montante fisso 23 per bloccare la porta 16 nella posizione di chiusura. In questa posizione, la porta 16 coopera a tenuta d'aria con la superficie anulare 10 tramite l'interposizione di una guarnizione anulare 24 di tenuta portata dalla porta 16 stessa.

Attraverso la porta 16 è montata una piastra 25 girevole attorno ad un asse orizzontale e costituente la piastra di base di un dispositivo porta pezzo 26, i cui spostamenti sono controllabili dall'esterno tramite dispositivi micrometrici di controllo non illustrati.

Il dispositivo 26 comprende, oltre alla piastra 25, una guida 27 solidalmente collegata alla superficie interna della piastra 26 e perpendicolare all'asse di quest'ultima, ed

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una slitta 28 montata scorrevole lungo la guida 27. La slitta 28 supporta una guida 29 ad asse perpendicolare a quello della guida 27 e supportante scorrevole una seconda slitta 30. Quest'ultima supporta basculante, attorno ad un asse parallelo all'asse della guida 29, una terza slitta 31 a sua volta supportante buscolante, attorno ad un asse parallelo a quello della guida 27, una quarta slitta 32, alla quale è collegabile un pezzo (non illustrato) da esaminare.

In uso, la regolazione della posizione del pezzo da esaminare collegato alla slitta 32 viene eseguita, a porta 16 aperta, tramite una maschera 33 rigida di materiale trasparente comprendente un corpo a tazza 34 costituito da una parete inferiore 35, una parete posteriore 36, una parete superiore 37 e due pareti laterali 38 e 39. Queste pareti definiscono una cavità 40 identica alla cavità 8 e comunicante con l'esterno attraverso un'apertura 41 identica all'apertura 9 e circondata da una flangia 42, la cui superficie frontale 43 è sostanzialmente identica alla superficie 10.

All'interno della camera 40 sono disposti tre cilindri 44, 4g e 46 rispettivamente identici per posizione e dimensioni ai collimatori 12 e 13 ed al fotomoltiplicatore 14. Attraverso un foro 47 passante ricavato attraverso la parete 37 in posizione corrispondente a quella del foro 11 è montato un perno filettato 48, la cui estremità libera 49 materializza la posizione del fuoco del fascio ed è spostabile verso l'alto e verso il basso fra due posizioni estreme definenti un campo ottimale di variazione della posizione del fuoco del fascio.

Allo scopo di regolare la posizione del pezzo da esaminare, l'operatore, a porta 16 aperta, dispone la maschera 33 in posizione affacciata al dispositivo porta pezzo 26 con la flangia 42 in battuta contro la guarnizione 24. Successivamente, agendo sui citati dispositivi micrometrici di controllo, l'operatore regola il dispositivo 26 in modo da disporre il pezzo da esaminare nella posizione voluta rispetto ai cilindri 44, 45 e 46 ed alla punta 49 controllando gli spostamenti del pezzo attraverso le pareti trasparenti della maschera 33.

Una volta raggiunta la posizione voluta, la maschera 33 viene asportata ed il pezzo da esaminare viene trasportato nella posizione voluta all'interno della camera 8 tramite la semplice chiusura della porta 16.

Naturalmente, nel caso in cui il pezzo da esaminare presenti delle forme complicate, l'operatore può registrare, tramite l'ausilio della maschera 33, tutte le operazioni necessarie a portare il pezzo da una posizione iniziale sicura ad una posizione finale voluta. Successivamente, una volta asportata la maschera 33, il pezzo viene riportato nella citata posizione iniziale e le operazioni di regolazione precedente registrate vengono ripetute una volta chiusa la porta 16.

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1 foglio disegni

Claims (3)

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1. Procedimento per il montaggio di pezzi all'interno di una camera sotto vuoto di un microscopio elettronico, la detta camera comprendendo un corpo a tazza fisso presentante un'apertura laterale chiusa a tenuta d'aria da un elemento di chiusura mobile supportante un dispositivo porta pezzo, e mezzi di rivelazione disposti all'interno della detta camera; il procedimento essendo caratterizzato dal fatto di comprendere le fasi consistenti nel:

— disporre il detto elemento di chiusura in una posizione aperta;

— montare un pezzo da osservare sul detto dispositivo porta pezzo;

— giustapporre al detto elemento di chiusura una maschera rigida realizzata di materiale trasparente e costituita da un corpo a tazza presentante una cavità identica per forma e dimensioni a quella del detto corpo a tazza fisso munito dei detti mezzi di rivelazione;

— regolare la posizione del pezzo da osservare fino a portarlo nella corretta posizione di inizio osservazione;

— portare l'elemento di chiusura nella posizione di chiusura dopo aver asportato la detta maschera.

2. Dispositivo per l'attuazione del procedimento secondo la rivendicazione 1, il dispositivo essendo caratterizzato dal fatto di comprendere una maschera rigida realizzata di materiale trasparente e costituita da un corpo a tazza presentante una cavità interna identica per forma e dimensioni a quella del detto corpo a tazza fisso munito dei detti mezzi di rivelazione.

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RIVENDICAZIONI

3. Dispositivo secondo la rivendicazione 2, caratterizzato dal fatto che mezzi regolabili di simulazione della posizione del fuoco di un fascio di elettroni alimentato all'interno del detto corpo a tazza fisso sono montati attraverso una parete superiore della detta maschera.