DE1053691B - Verfahren und Einrichtung zur Materialbearbeitung mittels Ladungstraegerstrahl - Google Patents

Description

DEUTSCHES

kl. 21h 30/02

KiTERNAT. KL. H05L·

PATENTAMT

Z6396VIIId/21Ii

A N M E L D E T A G: 20. NOVEMBER 1957

BEKANNTMACHUNG
DEK ANMELDUNG
UND AUSGABE DER
AUSLEGESCHRIi¹T: 26. MÄRZ 1959

Bei der Materialbearbeitung mit Ladungsträgerstrahlen, beispielsweise bei der Herstellung· von Bohrungen, wird die zu bearbeitende Materialstelle durch Beschüß mit Ladungsträgern hoch erhitzt, so daß das Material an dieser Stelle verdampft oder in Form mehr oder weniger großer Tröpfchen durch Dampfexplosionen losgerissen wird. Es ist möglich, das örtlich hocherhitzte Material durch eine chemische Reaktion, welche beispielsweise mit einem der Bearbeitungsstelle zugeführten Gas eintritt, so umzuwandeln, daß es schon bei verhältnismäßig niederen Temperaturen leicht abdampft.

Um eine für praktische Zwecke verwertbare Verdampfungsintensität, d. h. in dem geschilderten Fall eine ausreichende Bohrgeschwindigkeit, zu erzielen, muß in dem Ladungsträgerstrahl an der Auftreffstelle auf das Material eine ausreichend hohe Energiedichtc vorhanden sein. Normalerweise wird zu diesem Zweck der Ladungsträgerstrahl so fokussiert, daß er seine Energie über die gesamte Bearbeitungsfläche gleichmäßig abgibt. Die Intensitätsverteilung über den Arbeitsquerschnitt soll dabei möglichst rechteckig sein, d. L, die Intensität soll an den Grenzen der bearbeiteten Stelle von dem hohen zur Bearbeitung notwendigen Wert steil nach Null abfallen.

Es ist bekannt, in extrem dünne Folien mittels eines bewegten Ladungsträgerstrahles Löcher gewünschter Form einzubrennen. Es ist ebenso bekannt, in verhältnismäßig dicke Materialien mittels eines entsprechend fokussierten Ladungsträgerstrahles Löcher zu bohren, deren Form im wesentlichen der Form des Ladungsträgerstrahles entspricht.

Zur Herstellung von Löchern gewünschter Form in verhältnismäßig dicken Materialien ist vorgeschlagen worden, einen entsprechend fokussierten Ladungsträgerstrahl einmal oder mehrmals über die dieses Loch begrenzende Linie zu führen. Ein solches Verfahren hat den Nachteil, daß sich infolge der kontinuierlichen Energieeinstrahlung die Forderung nach einem möglichst starken Temperaturabfall an den Rändern des Bearbeitungsgebietes nicht erfüllen läßt. Durch die Wärmeleitfähigkeit des bestrahlten Materials tritt ein ständiger Wärmefluß von der bearbeiteten und hocherhitzten Materialstelle zu den vom Ladungsträgerstrahl nicht erhitzten Randbezirken auf. Diese Randbezirke werden schließlich aufgeschmolzen, so daß also eine solche Bohrung nicht mit der erforderlichen Genauigkeit ausgeführt werden kann.

Zur Vermeidung von Aufschmelzungen der Randbezirke der bearbeiteten Materialstelle und zur Vermeidung anderer beim Bohren mit kontinuierlich auftrennendem Ladungsträgerstrahl auftretender Nachteile ist vorgeschlagen worden, den Ladungsträgerstrahl intermittierend zu steuern.

Verfahren und Einrichtung

zur Materialbearbeitung
mittels Ladungsträgerstrahl

Anmelder:
Fa. Carl Zeiss, Heidenheim/Brenz

Dipl.-Phys. Karl Heinz Steigerwald, Heidenheim/Brenz, ist als Erfinder genannt worden

Soweit sich die Materialbearbeitung mit Ladungsträgerstrahl en in verhältnismäßig kleinen Dimensionen abspielt, reicht beispielsweise das Bohren mit intermittierend gesteuertem Ladungsträgerstrahl zur Erzielung eines befriedigenden Arbeitseffektes aus. Will man jedoch größere Bohrungen mit gegebenenfalls komplizierten Ouerschnittsf ormen mit einem Ladungsträgerstrahl herstellen, so ist es schwierig, auf der gesamten zu bearbeitenden Fläche eine geeignete Intensitätsverteilung zu erreichen. Um einen ausreichenden Bearbeitungseffekt zu erzielen, ist man gezwungen, jedem Punkt der bearbeiteten Materialstelle eine gewisse Mindestenergie zuzuführen. Von jedem dieser Punkte geht nun infolge Wärmeleitung ein Wärmefluß in die ihn umgebenden Materialbezirke aus. Man kann sich dies so vorstellen, als ob von jedem Punkt eine halbkugelförmige Welle ausginge, wobei sich diese Wellen überlagern. Mit zunehmender Größe der bearbeiteten Fläche ergibt sich dadurch ein immer größerer thermisch beanspruchter Materialbezirk um die bearbeitete Stelle. Dies bedeutet, daß unerwünscht große Schichten am Rand und unterhalb der bearbeiteten Fläche aufgeschmolzen werden. Dadurch werden die Verluste erhöht, und der gewünschte Arbeitseffekt wind gestört.

Diese Nachteile lassen sich bei der Anwendung des neuen Verfahrens vermeiden, welches einen Ladungsträgerstrahl verwendet, dessen Arbeitsquerschnitt kleiner als die Fläche jeder einzelnen der zu bearbeitenden Materialstellen ist. Gemäß der Erfindung wird dieser Strahl in vorherbestimmter Weise so über jede einzelne Bearbeitungsstelle bewegt, daß deren gesamte Fläche vollständig aus einer Vielzahl von aneinandergrenzenden bearbeiteten Flächenelementen zusammengesetzt wird, wobei jedoch zeitlich unmittelbar nacheinander bearbeitete Flächenelemente durch eine

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Strecke getrennt sind, die größer als der Durchmesser eines solchen Flächenelementes ist und über düe der Strahl abgeschaltet wird oder nur sehr wenig auf das Material einwirkt. Auf diese Weise wind es möglich, in jedem Augenblick einen Teil der zu bearbeitenden Materialstelle mit einem Strahl sehr hoher Energiedichte zu bestrahlen, während die gesamte im Augenblick dieser Materialstelle zugeführte Energie das zulässige Maß nicht überschreitet. Ferner wind es auf diese Weise möglich, die eingestrahlte Energie entsprechend den an den verschiedenen Stellen des jeweils zu bearbeitenden Materialquerschnittes gegebenenfalls unterschiedlichen Bedingungen zu wählen.

Es ist vorteilhaft, die zwischen zeitlich unmittelbar nacheinander bearbeiteten Flächenelementen gelegenen Strecken möglichst groß zu machen.

Bei Anwendung des erfindungsgemäßen Verfahrens wird der thermisch beanspruchte Materialbereich an den Grenzflächen der bearbeiteten Stelle auf ein Minimum begrenzt, so daß sich sehr kleine Bearbeitungstoleranzen einhalten lassen. Ebenso wird es auch möglich, praktisch beliebig komplizierte Querschnittsformen herzustellen.

Im allgemeinen reicht es aus, die Form des Arbeitsquerschnittes des Ladungsträgerstrahles kreisförmig zu wählen. In manchen Fällen kann es aber auch vorteilhaft sein, einen Ladungsträgerstrahl zu verwenden, dessen Arbeitsquerschnitt quadratisch, rechteckig, dreieckig oder von irgendeiner anderen Form ist.

Es ist zweckmäßig, den Ladungsträgerstrahl während der Bewegung von Flächenelement zu Flächenelement abzuschalten. Um daibei ein möglichst großes Arbeitsergebnis in möglichst kurzer Zeit zu erzielen, ist es vorteilhaft, die sich ergebenden Ladungsträgerstrahlimpulse in möglichst kurzen zeitlichen Abständen auf das bearbeitete Material auftreffen zu lassen. Dies ist nur in begrenztem Maße möglich, da die in jedem Augenblick vorhandene thermischeBeanspruebung eines größeren Materialbereiches ein bestimmtes Maß nicht überschreiten darf. Werden jedoch, wie oben ausgeführt, zeitlich aufeinanderfolgende Impulse auf möglichst weit voneinander entfernt liegende Flächenelemente gerichtet, so läßt sich die Impulsfolgefrequenz zu einem für jede bearbeitete Querschnittsform und Materialart günstigsten Maximalwert steigern.

Es ist ebenso möglich und in manchen Fällen zweckmäßig, einen an sich bekannten, intermittierend gesteuerten Ladungsträgerstrahl zu verwenden, der auf jedem Flächenelement mit einer vorherbestimmten Anzahl von Impulsen zur Wirkung kommt und dessen Bewegung von einem Flächenelement zum arideren während einer Impulspause vorgenommen wird.

Bei komplizierten Ouerschnittsformen der zu bearbeitenden Materialstelle kann es erforderlich sein, an verschiedenen Stellen des Querschnittes verschieden große Energiebeträge einzustrahlen. Zur Erreichung dieses Zieles ist es vorteilhaft, die Auftreffzeit und die Intensität des Ladungsträgerstrahfes, d. h. also bei intermittierend gesteuertem Ladungsträgerstrahl die Impulsdauer und die Impulsamplitude, zu regeln.

Um den Bearbeitungseffekt nicht nur in einer verhältnismäßig geringen Tiefe, sondern auch in größeren Tiefen des bearbeiteten Materials genau bestimmen zu können, ist es zweckmäßig, auch den Winkel, unter welchem der Ladungsträgerstrahl in jedem Augenblick auf die zu bearbeitende Materialstelle auftrifft, zu regeln. Zu diesem Zweck sind vorteilhaft bei einem an sich bekannten Gerät zur Materialbearbeitung mit Ladungsträgerstrahl zwei übereinander angeordnete und jeweils zur Strahlablenkung in zwei Richtungen dienende Ablenksysteme vorgesehen, die getrennt gesteuert werden. Dadurch wird es möglich, den Ladungsträgerstrahl beispielsweise um seinen Auftreffpunkt auf dem Material oder auch um einen Punkt, welcher weit vor oder weit hinter der Auftreffstelle liegt, zu kippen.

Eine besonders vorteilhafte Einrichtung zur Ausübung des Verfahrens nach der Erfindung besteht aus

ίο einem an sich bekannten Gerät zur Materialbearbeitung mit Ladungsträgers'traMen, welches mit einem Gerät zur digitalen Steuerung der Ablenkwerte für den Ladungsträgerstrahl und der Bestimmungsgrößen für das StraHerzeugungssystems kombiniert ist. Ein solches Steuergerät ist prinzipiell bekannt und besteht beispielsweise aus einem Programmspeicher und den entsprechenden Entschlüßlern, die jedes vom Programmspeicher gelieferte Kommando in entsprechende Steuerwerte des Gerätes umsetzen.

Der Programmspeicher enthält dabei die gesamten 25ur Bearbeitung einer bestimmten Querschnittsform notwendigen Kommandos in Form von Impiulsgruppen. Die den einzelnen Entschlüßtern zugeordneten Impulsgruppen können parallel angeordnet sein und direkt zu den Entschlüßlern gegeben werden, sie können jedoch auch jede andere Verteilung haben und dann durch entsprechende Weichen auf die zugeordneten Entschlüßler gegeben werden. Dabei kann beispielsweise für jede Ablenkrichtang ein gesonderter Entschlüßler vorgesehen sein. In disem werden die Steuerimpulse mit Hilfe von Schaltern, beispielsweise Elekitronenschaltern, in bestimmte Spannungs- bzw. Stromwerte umgesetzt, welche den einzelnen Ablenkelementen zugeführt werden. Eine solche Einrichtung zur 'digitalen Steuerung der Ablenkwerte weist neben anderen'den Vorteil auf, daß in den Programmspeicher Steuerwarte eingegeben werden können, welche die Nichtlinearität der Ablenksysteme von vornherein berücksichtigen.

Es ist ferner vorteilhaft, ein Gerät zur digitalen Steuerung der Bestimmungsgrößen des StraMerzeugungssystems, beispielsweise zur Steuerung der Impulsidauer und der Impuisamplitude, vorzusehen. Ein solches Gerät besteht zweckmäßig aus dem schon erwähnten Programmspeicher und einem gesonderten, dem speziellen. Steuerzweck angepaßten Entschlüßler. Bei eimer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung kann auch die Verschiebung des Werkstückes vollautomatisch gesteuert wenden.

Die Erfindung wird an Hand der ein Ausführungsbeispiel darstellenden Fig. 1 bis 6 näher erläutert. Dabei zeigt

Fig. 1 eine Einrichtung zur MaterialbeaAeitung mittels Ladungsträgerstrahl nach der Erfindung in schematascher Darstellung,

Fig. 2 einen zu bearbeitenden Materialquerschnitt, Fig. 3 ein von einem Ablenksystem bei Steuerung durch von Ablenkwinkel linear abhängige Stromwerte ausgeleuchtetes Feld,

Fig. 4 einen Teil einer Einrichtung zur Materialbearbeitung mittels Ladungsträgerstrahl, welcher zwei übereinander angeordnete Ablenksysteme enthält,

Fig. 5 einen Entschlüßler zur Steuerung der Impulsamplitude und der Impulsdauer in sehematieehei Schaltung,

Fig. 6 einen Entschlüßler zur Steuerung eines Ablenksystems in sohemati'seher Schaltung.

In Fig. 1 ist mit 1 ein Vakuumgefäß bezeichnet, in welchem ein aus der Kathode 22, dem Wehnelt-Zylinder 2 und der Anode 3 bestehendes Strahlerzeugungs-

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system angeordnet ist. Zur weiteren Formung des lenketromwerte durch eine entsprechende Kombina-Elektronenetrahles 15 dienen zwei Blenden 4 und 5, tion von Stromwerten, beispielsweise nach dem Dualwährend eine elektromagnetische Linse 6, deren Pol- system, erreichen.

schuhe mit 7 und 8 bezeichnet sind, zur Fokussierung Beispielsweise läßt sich der Aibtenkwert 60 i durch des Elektronenstrahles auf das zu bearbeitende Werk- 5 die Kombination der Werte 32i, 16i, 8i, 4i verwirkstück 10 dient. Das Werkstück 10 ist in einer Kam- liehen.

mer 13 auf einem Tisch 11 angeordnet, welcher mittels Der im Blockschaltbild der Fig. 1 mit 18 bezeicheiner Spindel 14 auf einem weiteren Tisch 12 ver- nete Entschlüßler ist in Fig. 6 in rein schematischer schoben werden kann. Dieser Tisch 12 kann mittels Darstellung gezeichnet. Es sind Mer acht parallel geeiner weiteren, hier nicht dargestellten Spindel senk- io schaltete, mit einer Batterie 70 verbundene Widerrecht zur Zeichenebene verschoben werden. stände 61 bis 68 vorgesehen, denen jeweils ein Schalter

Dais dargestellte Gerät zur Materialbearbeitung mit zugeordnet ist. Die Widerstandswerte entsprechen der

Elektronenstrahl arbeitet mit Elektronenstrahlimpul- Dualreihe 1 bis 128. Schließt man nun beispielsweise

sen. Bei 21 wird der Kathode 22 eine negative Hoch- den dem Widerstand 61 zugeordneten Schalter, so

spannung von beispielsweise —50 000 V zugeführt. 15 fließt durch einen Widerstand 69 der Strom i. Die den

Die Wehnelt-Elektrode2 ist gegenüber der Kathode einzelnen Widerständen entsprechenden Stromwerte

22 negativ vorgespannt und bat ein Potential von bei- sind in Fig. 6 angegeben. Durch Schließen einer ent-

spielsweise —50400V. Dadurch ist das Strahkrzeu- sprechenden Schalterkombination kann jeder Strom-

gungssystem gesperrt. Wird nun der Wehnelt-Elek- werti bis 20Oi ohne weiteres erreicht werden. Man

trode 2 ein positiver Impuls zugeführt, so wird wäh- 20 muß sieh nun vorstellen, daß der Wideretand 69 durch

rend der Dauer dieses Auslöseimpulses ein Elektronen- die zur Ablenkung des Elektronenstrahles in einer

Strahlimpuls erzeugt, welcher auf das Werkstück 10 Richtung dienenden Ablenkspulen gebildet wird und

trifft. Zur Zuführung der Auslöseimpulse zur Weh- daß 'die in Fig. 6 dargestellten Schalter beispielsweise

nelt-Elektrode ist ein Impulstransformator 20 vorge- als Elektronenschalter ausgebildet sind,

sehen. Dieser dient dazu, die niederspannungsseitig 25 Besteht beispielsweise, wie schon oben angegeben,

ankommenden Auslöseimpulse auf die an Hochspan- der Programmspeicher 16 aus einem Magnetband mit

nung liegende Wehnelt- Elektrode zu übertragen. vierundzwanzig Spuren, von denen acht Spuren dem

Zur Steuerung des gesamten Gerätes ist ein Pro- Entschlüßler 18 zugeordnet sind, so ist jedem der

grammspeicher 16, welcher mit Entscblüßlern 17, 18 Schalter 61 bis 68 eine Spur des Magnetbandes zuge-

und 19 gekoppelt ist, vorgesehen. 30 ordnet. Enthält nun beispielsweise die dem Schalter

Der Programmspeicher 16 besteht beispielsweise 68 zugeordnete Spur des Magnetbandes einen Impuls,

aus einem Magnetband mit vierundzwanzig nebenein- so wind durch diesen der Schalter geschlossen, und

anderliegenden Spuren. Auf dieses Magnetband ist durch das Ablenksystem fließt der Ablenkstrom-

das gesamte Steuerprogramm zur Herstellung einer wert 128 i.

Bohrung bestimmter Querschnittsform aufgetragen. 35 Hinsichtlich des Entschlüßlers 19 gilt gleichfalls

Beispielsweise dienen die ersten acht Spuren zur Steue- das oben Gesagte, da dieser entsprechend dem Ent-

rung des Entschlüßlers 17, die nächsten acht Spuren schlüßler 18 aufgebaut ist.

zur Steuerung des Entschlüßlers 18 und die letzten In vielen Fällen ist es vorteilhaft, das in Fig. 1 in

acht Spuren zur Steuerung des Entschlüßiers 19. einer Ebene dargestellte Ablenksystem 9 in zwei Ebe-

In Fig. 2 ist als Beispiel einer auszuführenden Bob- 40 nen anzuordnen, so daß also die zur Ablenkung des

rung ein Kreuz 25 eingezeichnet. Zur Programmierung Elektronenstrahles in zueinander senkrechten Rich-

wird dieses Kreuz vorteilhaft in acht symmetrische Ab- tungen dienenden beiden Ablenksysteme übereinander

schnitte eingeteilt, vondenenzweimi^öbzw^bezeich- angeordnet sind.

net sind. Programmiert wird jeweils einer dieser acht In Fig. 5 ist eine prinzipielle Schaltung des im Abschnitte vollständig, und es werden die Programme 45 Blockschaltbild der Fig. 1 mit 17 bezeichneten Entfür alle acht Abschnitte so ineinandergeschachtelt, daß schlüßlers dargestellt. Dieser Entschlüßler enthält beidie zeitlich direkt nacheinander auftreffenden E'lek- spielsweise einen aus den beiden Elektronenröhren 80 tronenstrahlimpulse räumlich möglichst weit vonein- und 81 sowie den zugeordneten Schaltelementen in ander entfernt sind. Beispielsweise soll der erste Elek- bekannter Weise aufgebauten Univibrator. Durch die tronenstrahlimpuls an der Stelle 28 und der zweite an _5o Widerstände 84,85 bzw. 86 kann die vom Univibrator der Stelle 29 auftreffen. Es schließen sich entspre- abgegebene Impulsdauer geregelt werden, während die einende Auftreffstellen innerhalb der anderen sechs Impulsamplitude durch entsprechende Abgriffe am Abschnitte an. Danach trifft der Elektronenstrahl an Anodenwiderstand 87,88,89,90 gewählt werden kann, anderen, durch die Programmierung festgelegten Stel- Die in Fig. S dargestellten Schalter sind nun wieder len des Querschnittes 25 auf, so daß nach Ablauf des ₅₅ als Elektronenschalter zu denken, die jeweils einer gesamten Programms dieser Querschnitt vollständig Spur des Magnetbandes des Programmspeichers 16 nach Art eines Mosaiks aus bearbeiteten Flächen- zugeordnet sind. In dem in Fig. 5 dargestellten Beielementen zusammengesetzt ist. spiel sind durch entsprechende Impulse auf den zuge-

Zur Festlegung einer bestimmten: Auftreffstelle eines ordneten Magnetbandspuren die Schalter 86 und 88

Elektronenstrahlimpulses wenden bestimmte Ablenk- 60 geschlossen worden. Der Univibrator liefert also einen

werte vorgegeben, die für den Punkt 28 mit X₁, y_t und Impuls gewünschter Dauer und gewünschter Ampli-

für den Punkt 29 mit 0, y₂ bezeichnet sind. Die ge- tude, sobald über 82 ein Kommandoimpuls zugeführt

samte Fläche, über die der Elektronenstrahl abzulen- wird. Dieser Kommandoimpuls ist auf eine weitere

ken ist, wird in einzelne Ablenkschritte unterteilt. Magnetbandspur aufgetragen.

Wählt man beispielsweise sowohl in der x- als auch in 65 Die Arbeitsweise der in Fig. 1 dargestellten Ein-

der y-Richtumg zweihundert Ablenkschritte, so erhält richtung ist folgende:

man 40 000 Bild- bzw. Arbeitspunkte. Ist der kleinste Zunächst wird auf dem Magnetband des Programm-

zur Unterbringung von zweihundert Ablenkschritten Speichers 16 auf Grund der durch Material und ge-

in der x- bzw. ^-Richtung notwendige Ablenkstrom- wünschte Bearbeitungsform gegebenen Bedingungen

wert gleich i, so läßt sich jeder der zweihundert Ab- 7° die Programmierung des Arbeitsvorgangas mit be-

Claims (3)

kannten Mitteln vorgenommen. Nach dieser Programmierung enthält das Magnetband Impulsgruppen, die während des Arbeitsvorganges über die Kanäle 57, 58 und 59 auf die Entschlüßler 17,18 und 19 gegeben werden. Diese Entschlüßler enthalten, wie ausgeführt, Elektronenschalter, die auf »Ja-NeinK-Kammandos, wie sie vom Programmspeicher 16 geliefert werden, reagieren. Der Entschlüßler 19 bildet den Ablenkwert ix, während der Entschlüßler 18 den AblenkwerUy bildet. Diese Ablenkwerte werden über Leitungen 55 bzw. 56 in das Ablenksystem 9 eingespeist. Zugleich werden durch den Entschlüßler 17 sowohl Impulsamplitude als auch Impulsdauer festgelegt. Nach Festlegung der Ablenkwerte sowie der Impulsdaten wird über die entsprechende Magnetspur dem Entschlüßler 17 ein Kommandoimpuls übermittelt. Dadurch wird der in seiner Amplitude und Dauer festgelegte Steuerimpuls ausgelöst und über die Leitung 54 und den Impulstransformator 20 der Wehnelt-Elektrode 2 zugeführt. Dadurch wird der eigentliche Arbeitsimpuls ausgelöst, der sodann an der durch das Ablenksystem 9 festgelegten Stelle auf das Werkstück 10 auftrifft. Nach Ablauf dieses Vorganges können beispielsweise die Entschlüßler 17,18 und 19 durch geeignete Impulskommandos wieder auf Ausgangsstellung gebracht werden. Daran schließt sich ein neuer vom Programmspeicher 16 gesteuerter Einstell- und Auslösevorgang an, so daß der nächste Arbeitsimpuls, gegebenenfalls mit geänderten Impulsdäten, auf eine andere Stelle des Werkstückes auftrifft. Es ist auf diese Weise möglich, in der mit dem Elektronenstrahl erreichbaren Fläche auf dem Werkstück 10 praktisch jede beliebige Profilform abzur astern. Die elektronenoptischen Ablenksysteme arbeiten bei größeren Ablenkwinkeln nicht genügend linear und erzeugen daher beispielsweise bei Steuerung durch vom Ablenkwinkel linear abhängige Stromwerte Verzeichnungen des gewünschten Rasters. Die vom Ablenksystem unter diesen Bedingungen ausgeleuchtete Fläche ist in Fig. 3 mit 30 bezeichnet. Soll beispielsweise nach Vorgabe der Ablenkwerte X1, yi der Punkt 32 erreicht werden, so wird infolge der Verzeichnungsfehler des Ablenksystems tatsächlich der Punkt 31 erreicht. Dieser Fehler läßt sich bei digitaler Steuerung von vornherein durch Berücksichtigung der Nichtlinearität des Ablenksystems und entsprechende Wahl des Kommandos X1, y2 vermeiden. In der Möglichkeit, Fehler der beschriebenen Art auf einfache Weise zu vermeiden, liegt ein wesentlicher Vorteil des Verfahrens nach der Erfindung. In ähnlicher Weise ist es möglich, durch gleichzeitige Steuerung des elektronenoptischen Systems, wie der Elektronenstrahlquelle, der elektrotnagnetischen Linse 6 sowie beispielsweise durch passende Neigung der i^chse des auf die Linse 6 gerichteten Elektronenstrahles zur Symmetrieachse dieser Linse, auch die bei der Auslenkung des Elektronenstrahles entstehenden elektronenoptischen Fehler weitgehend zu verringern. Hierzu sind unter Umständen weitere Ablenksysteme bzw. elektronenoptische Korrektursysteme, wie z. B. ein Stigmator sowie die dazu passenden Entschlüßler, erforderlich. In manchen Fällen ist es erwünscht, außer der Auftreffstelle auch noch den Auftreffwinkel des Elektronenstrahles am Werkstück 10 zu bestimmen. Zur Erreichung dieses Zieles ist es zweckmäßig, zusätzlich zu dem in Fig. 1 dargestellten Ablenksystem 9 ein weiteres Ablenksystem vorzusehen. Eine entsprechende Einrichtung ist beispielsweise in Fig. 4 dargestellt. Wie aus dieser Figur hervorgeht, sind unterhalb der elektromagnetischen Linse 6 zwei elektromagnetische Ablenksysteme 35 und 36 angeordnet. Mittels dieser beiden Ablenksysteme kann der Auftreffwinkel des Elektronenistrahles in weiten Grenzen geändert werden, wie dies beispielsweise an den beiden Strahlen 38 und 39 angedeutet ist. Diese beiden Strahlen treffen an derselben Stelle unter verschiedenen Winkeln auf das zu bearbeitende Werkstück 37 auf. Bei der in Fig. 4 dargestellten Einrichtung werden zweckmäßig zwei weitere Entschlüßler für die Ablenkstromwerte des zusätzlichen Ablenksystems verwendet. Die durch die beiden Systeme35und36 fließenden Ablenkströme müssen in jedem Zeitpunkt zueinander in einem bestimmten Verhältnis stehen. Nach Beendigung eines Arbeitsvorganges, d. h. beispielsweise nach erfolgter Durchbohrung des Werkstückes 10, wird bei der in Fig. 1 dargestellten Einrichtung das Werkstück mittels der Spindel 14 verschoben. Es ist prinzipiell möglich, auch diese Verschiebung automatisch vorzunehmen. Die Kommandos hierfür können ebenfalls auf dem Magnetband vorgesehen sein. Auf diese Weise wird ein vollautomatischer Arbeitsablauf erreicht. Der Programmspeicher 16 kann an Stelle eines Magnetbandes eine Magnettrommel enthalten. Ebenso ist es möglich, an Stelle eines Magnetbandes mit vierundzwanzig Magnetspuren ein Band mit einer anderen Spurenzahl oder auch mit nur einer Spur zu verwenden, wobei im letzten Fall die einzelnen Impulsgruppen hintereinander aufgetragen sind und eine entsprechende Umsteuerung auf die verschiedenen Kanäle vorzusehen ist. Neben den außerordentlich 'hohen Arbeitsgenauigkeiten, die bei Anwendung des erfindungsgemäß en Verfahrens erzielt werden, ergibt sich auch eine sehr hohe Arbeitsgeschwindigkeit. So ist es beispielsweise möglich, Arbeitsimpulsfrequenzen von 1 kHz und mehr vorzusehen, wobei jeder Impuls das Werkstück in vorher bestimmbarer Weise und an einer vorher bestimmbaren Stelle erreicht. Damit lassen sich beispielsweise Kreuzprofilbohrungen mit 40 μ Balkenbreite und 2 mm gesamte Balkenlänge in V2A-Stahl von 0,5 mm Dicke in etwa 5 Sekunden fertigstellen. PATENTANSPRÜCHE:

1. Verfahren zur Materialbearbeitung mittels eines Ladungsträgerstrahles, dessen Arbeitsquerschnitt kleiner ist als die Fläche jeder einzelnen der zu bearbeitenden Materialstellen, dadurch gekennzeichnet, daß dieser Ladungsträgerstrahl in vorherbestimmter Weise so über jede einzelne Bearbeitungsstelle bewegt wird, daß deren gesamte Fläche vollständig aus einer Vielzahl von aneinandergrenzenden bearbeiteten Flächenelementen zusammengesetzt wird, wobei zeitlich unmittelbar nacheinander bearbeitete Flächenelemente durch eine Strecke getrennt sind, die größer als der Durchmesser eines solchen Flächenelements ist und über die der Strahl abgeschaltet wird oder nur sehr wenig auf das Material einwirkt.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Abstand zwischen zeitlich unmittelbar nacheinander bearbeiteten Flächenelementen möglichst groß gemacht wird.

3. Verfahren nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß ein intermittierend gesteuerter Ladungsträgerstrahl verwendet wind, der an jedem