DE1614528B1 - Korpuskularstrahlmikroskop mit Stellmotoren zur Ob jektverstellung - Google Patents

Description

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Die Hauptpatentanmeldung betrifft ein Korpus- die Bewegung des Objektes um diskrete Schritte die kularstrahlmikroskop mit einem zu untersuchende Möglichkeit, das Objekt praktisch in einem Koordi-Objekte aufnehmenden Objekttisch, der mittels zwei natensystem abzutasten, wobei die Koordinatenvakuumdicht durch das Vaküumgehäuse des Gerätes teilung durch die einzelnen Schritte reproduzierbar hindurchgeführter Stößel in zwei zueinander und zur 5 festliegt. Man kann also den einzelnen Objektstellen Achse des Korpuskularstrahles senkrechten Richtun- Koordinatenwerte zuordnen und demgemäß diese gen verschiebbar ist; zur Betätigung der Stößel sind Stellen nachBetrachtung anderer Objektstellen wieder fernbediente Stellmotoren vorgesehen. aufsuchen.

Die Erfindung stellt eine weitere Ausbildung des Eine vorteilhafte Eigenschaft derartiger Schritt-Korpuskularstxahlmikroskops nach der Hauptpatent- ίο motoren, nämlich die Regelbarkeit ihrer Schrittanmeldung dar. Sie betrifft demgemäß ebenfalls ein geschwindigkeit in einem großen Bereich, beispiels-Korpuskularstrahhnikroskop, also ein Elektronen- weise zwischen 1 und 300 Schritten je Sekunde, macht oder Ionenmikroskop oder aber eine Beugungs- sich hier insofern besonders günstig bemerkbar, als einrichtung mit zur Verstellung des zu untersuchen- ohne Durchführung von Getriebeumschaltungen die den Objektes dienenden Einrichtungen und zu deren 15 Verstellgeschwindigkeit des Objektes den verschie-Betätigung vorgesehenen fernbedienten' Stellmotoren. denen Vergrößerungen, beispielsweise in einem Elek-Erfindungsgemäß sind die Stellmotoren Schrittmoto- tronenmikroskop, angepaßt werden kann. Es ist einren, denen Impulsgeber zugeordnet sind, die eine zusehen, daß bei einer starken Vergrößerung die Verdurch die Größe der gewünschten Objektverstellung Stellgeschwindigkeit beim Absuchen eines Objektes gegebene Anzahl von Steuerimpulsen mit die Ge- 20 kleiner sein muß als bei schwacher Vergrößerung, da schwindigkeit der Objektverstellung bestimmender sich ein Schritt des Schrittmotors bei einer hohen Frequenz an die Schrittmotoren abgeben, und die je Vergrößerung als großer Sprung des Objektes im Impuls erfolgende Verstellung der Schrittmotoren be- Endbild bemerkbar macht,
wirkt die kleinste erforderliche Objektverstellung. Wie im folgenden im einzelnen erläutert wird, ist

Dabei können die Einrichtungen wie bei dem Gerät 25 es möglich, Antriebsorgane für die Schrittmotoren nach der Hauptpatentanmeldung eine Objekthalterung mit geringem Aufwand zu konstruieren, die die für das zu untersuchende Objekt enthalten, die mittels koordinatenmäßige Einstellung bestimmter Öbjektvakuumdicht durch das Vakuumgehäuse des Gerätes punkte dadurch kurzzeitig vornehmen, daß gleichzeihindurchgeführter Stößel durch Betätigen von den tig eine Bewegung in Richtung beider Koordinaten-Stößern zugeordneten Schrittmotoren relativ zum 30 achsen erfolgt.

Korpuskularstrahl verstellbar ist. Eine derartige -JStö- Bei der bevorzugten Ausführungsform steht, wie

ßelbetätigung ist für die Anwendung der- Erfindung^ an sich bekannt,-die Objekthalterung, also beispielsaber nicht unbedingt erforderlich; man könnte auch ""weise^ein Objekttisch oder eine Kippatrone, unter

an eine stabförmige Objekthalterung denken, die dem Einfluß von zwei senkrecht zueinander und zum

ebenfalls durch. Verwesung von Schrittmotoren eine 35 Korpuskularstrahl verlauf enden Stößeln; dieunabhän-

Verstellung des Objektes relativ zum Korpuskular- gig voneinander mittels der Schrittmotoren verstellbar

strahl gestattet. Weiterhin kann es sich auch um eine sind. Dann ist die Möglichkeit gegeben, mittels der

Verstellung des Objektes in Richtung der Achse des Schrittmotoren das Objekt entweder beliebig in einer

Gerätes handeln, wie sie zur Erfüllung bestimmter Ebene quer zum Korpuskularstrahl oder in einem

Scharfstellbedingungen erforderlich ist. . 40 Raumwinkelbereieh um die Achse des Korpuskular-

Weiterhin beinhaltet die Erfindung insofern eine Strahles herum zu bewegen bzw. zu schwenken.

Weiterbildung gegenüber der Hauptpatentänmeldung,/ Die Unabhängigkeit der Einstellung in den beiden

als die Objekthalterung eine Kippatrone enthalten Richtungen läßt sich am einfachsten dadurch erzielen,

und durch Betätigen der Schrittmotoren der Winkel daß jedem Stößel ein Schrittmotor zugeordnet ist.

zwischen Objekt und Korpuskularstrahl verstellbar 45 Man.kann jedoch zur Verstellung beider Stößel auch

sein kann. In diesem Falle handelt es* sich also nicht einen einzigen Schrittmotor und zwei Kupplungen

um die Durchführung von Bewegungen eines Objekt- vorsehen, durch die dieser eine Motor wahlweise mit

tisehes, sondern um die Durchführung von Bewegun- dem einen oder dem anderen Stößel verbindbar ist.

gen eines schwenkbaren, das Objekt haltenden Teiles, Es kann zweckmäßig sein, die Schrittmotoren über

einer Kippatrone, die allerdings auch in einen Objekt- 50 ihnen individuell zugeordnete Verstellspindeln, deren

tisch eingesetzt sein kann. Diesem Tisch können wei- Drehbewegungen in Translationsbewegungen der Stö-

tere Schrittmotoren oder Kupplungen zugeordnet ßel umgesetzt werden, mit den Stößern verbindbar zu

sein, die ihn mit den für die Durchführung der Kipp- machen. Die Verwendung derartiger Verstellspindeln,

bewegung vorgesehenen Schrittmotoren zu verbin- die auf die Stößel wirken, ist an sich bekannt, und als

den gestatten, so daß dann auch eine Bewegung, des 55 ein besonderer Vorteil der Erfindung ist die Möglich-

Objekttisches quer zum Korpuskularstrahl mittels keit anzusehen, diese bewährte Konstruktion beizu-

Schrittmotoren vorgenommen werden kann, behalten.

Auch Objektdrehungen können mittels Schritt- Weiterhin kann es zweckmäßig sein, zusätzlich

motoren reproduzierbar durchgeführt werden. Mittel zur Betätigung der Objektverstellung von Hand

Diese Auswahl bestimmter Motoren und ihre 6o vorzusehen, beispielsweise Handgriffe in solcher Ansteuerung mittels Impulsen bieten wesentliche Vor- Ordnung, daß sie von der Bedienungsperson des Geteile. Wie im folgenden noch im einzelnen erläutert rätes leicht zu erreichen sind. Sind derartige Handwird, ist es möglich, durch Verwendung von vor- betärigungsmittel vorgesehen, so wird man zwischen einstellbaren Impulszahlern das Gerät so auszulegen, den Schrittmotoren und den Verstellspindeln Magnetdaß man auch während der Objektbewegung die 65 kupplungen vorsehen, um die Handbetätigung mit Hände für die Durchführung anderer Einstellungen geringer Kraft erfolgen zu lassen,
am Korpuskularstrahlgerät, beispielsweise für die Aus Montagegründen ist es zweckmäßig, daß Nachfokussierung von Linsen, frei hat. Weiterhin gibt jeweils eine Verstellspindel mit dem ihr zugeordneten

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Schrittmotor sowie gegebenenfalls einer elektro- für Linkslauf oder den Stromkreis für Rechtslauf des magnetischen Kupplung und/oder einem Überset" Schrittmotors schließen. Man benötigt dann nur ein zungsgetriebe eine selbständige Baueinheit bildet, die einziges Einstellorgan sowohl für die Verstell" dann beispielswiese an der Säule eines Elektronen- geschwindigkeit als auch die Verstellrichttmg des mikroskope nach dem Zusammenbau derselben be- 5 Objektes, wobei das Einstellpriüzip darin besteht, daß festigt wird. Um hier gegebenenfalls auftretende Her- das einstellbare elektrische Schaltungselement syrn-Stellungstoleranzen unwirksam zu machen, wird man metrisch zu einer Nullstellung ausgebildet ist. Die die Verstellspindel vorteilhafterweise aus mehreren, Nullstellung kann durch Rasten definiert sein,
durch Kardangelenke verbundenen Teilen zusammen- Verständlicherweise kann man als einstellbares, setzen. Dies wird insbesondere bei Korpuskularstrahl- io Schaltungselement außer einem Potentiometer auch: mikroskopen, die ähnlich Elektronenmikroskopen einen einstellbaren Kondensator oder ein einstellaufgebaut sind oder selber Elektronenmikroskope bares anderes Schaltungselement verwenden,
darstellen, deshalb zweckmäßig sein, weil insbeson- Bei dieser Lösung sind das Einstellorgan und die dere bei Verwendung von Mitteln zur Handbetätigung Kontaktmittel zweckmäßigerweise auf einem in. Richdie Verstellspindeln sich von einer für die Bedie- 15 tang Seiner Achse verschiebbar gelagerten stangennungsperson bequem erreichbaren Höhe bis zum artigen Bauteil derart angeordnet, daß bei Verschiebe-Bereich der Objekthalterung erstrecken müssen und bewegungen des stangenartigen Bauteils das Einstellhier, insbesondere bei einer mehrstufigen Abbildung organ die frequenzbestimmende elektrische Eigenin dem Gerät, bereits merkbare Toleranzen beinhal- schaft des elektrischen Schaltungselementes ändert tende Abmessungen zu überbrücken sind. ao und die Kontaktmittel über Gegenkontakte in den

Das der elektromagnetischen Kupplung benach- Stromkreisen des Schrittmotors gleiten,

barte Ende der Verstellspindel wird man mit einer Besonders bequem ist die Betätigung derartiger

Ausgangswelle der elektromagnetischen Kupplung stangenartiger Bauteile, wenn ein solches Bauteil

durch eine Stift-Schlitz-Verbindung drehfest, aber in unter Federwirkung mit einem Ende gegen einen in Achsrichtung der Verstellspindel Relativbewegungen 25 der Nullstellung zumindest ungefähr senkrecht zu ihm

zulassend verbinden. Da demgemäß das der elektro- stehenden Hebel drückt, der mit dem seinem als

magnetischen Kupplung benachbarte Teil der Ver- Handgriff dienenden Ende abgekehrten Ende in

stellspindel ohnehin besondere Arbeitsgänge bei der Achsrichtung des stangenartigen Bauteils schwenkbar

Herstellung erfordert, ist es zweckmäßig, bei Vor- eingespannt ist. Eine derartige Anordnung läßt sich handensein eines Handrades für die Betätigung der 30 leicht im Bedienungspult, beispielsweise eines Elek-

Objektverstellung von Hand dieses Handrad auch tronenmikroskops, so anordnen, daß der Hebel mit

auf diesem Teil der Verstellspindel anzuordnen, seinem als Handgriff dienenden Ende aus der Tisch-

Bei der bevorzugten Ausführungsform der Erfin- platte herausragt und die übrigen Elemente des Andung ist die elektromagnetische Kupplung mit dem triebs sich unterhalb der Tischplatte befinden.
Schrittmotor mittels eines das ihr benachbarte Teil 35 Der Hebel kann mehreren Schrittmotoren in der der Verstellspindel mit dem Handrad übergreifenden Weise zugeordnet sein, daß mehrere stangenartige Bügels an dem Teil der Verstellspindel gehalten, das Bauteile aus verschiedenen Richtungen gegen ihn dem das Handrad tragenden Teil benachbart ist Der drücken und er in diesen Richtungen schwenkbar Bügel ist mit seinem einen Ende an dem Gehäuse eingespannt ist. In dieser Weise kann man einen der Kupplung befestigt und umgreift mit seinem 40 einzigen Hebel beispielsweise allen zur Durchführung anderen Ende hülsenartig und Relativdrehungen zu- von Bewegungen eines Objekttisches in einer senklassend das von der Kupplung her gesehen zweite recht zum Korpuskularstrahl verlaufenden Ebene Teil der Verstellspindel. erforderlichen Schrittmotoren zuordnen.

Wie bereits bemerkt, ist ein Vorteil der Verwen- Man kann aber die Zuordnung auch so treffen;

dung von Schrittmotoren für die Objektverstellüng 45 daß mehrere stangenartige Bauteile in einer gemein-

darin zu sehen, daß die Verstellgeschwindigkeit den samen, den Hebel enthaltenden Ebene liegend gegen

im Korpuskulärstrahlgerät vorliegenden speziellen ihn drücken. In diesem Fall hat man jedoch keine

Verhältnissen, also in erster Linie der jeweils einge- Unabhängigkeit der durch die verschiedenen stangen-

stellten Vergrößerung, in einfacher Weise angepaßt artigen Bauteile ausgelösten Bewegungen, da bei

werden kann. Eine zweckmäßige diesbezügliche Aus- 50 senkrecht stehendem Hebel diese stättgenartigett

führung der Erfindung zeichnet sich dadurch aus, daß Bauteile übereinanderliegend gegen den Hebel von

der Impulsgeber Mittel, wie Potentiometer, zur EiO- derselben Seite her. drücken,

stellung verschiedener Impulsfrequenzen enthält. Die bevorzugte Ausführungsförrn der Erfindung

Im einzelnen kann die Einstellvorrichtung für die mit mehreren aus verschiedenen Richtungen gegen

Schrittmotoren so aufgebaut sein, daß in einem fre- SS einen Hebel drückenden stangenartigen Bauteilen

quenzbestimmenden Stromkreis des Impulsgebers ein wird in der Regel so aussehen, daß zwei stangenartige

einstellbares elektrisches Schaltungselement, Vorzugs- Bauteile um vorzugsweise 90° gegeneinander versetzt

weise ein Potentiometer, solcher Ausbildung liegtj gegen den Hebel drücken und dieser in allen Rieh»

daß■:- sich seine frequenzbestimmende Eigenschaft, tungerx schwenkbar eingespannt ist. Zur Einspännung

vorzugsweise also der Widerstandswert, beim Bewe- 60 trägt der Hebel an seinem eingespannten Ende

gen eines Einstellorgans, vorzugsweise eines Span- zweckmäßigerweise eine Kugel,

nungsabgriffs, ausgehend von einer die Abgabe von Bei dieser Ausbildung hat man also die bereits

Impulsen an die Schrittmotoren verhindernde Null- eingangs genannte vorteilhafte Möglichkeit, unter

stellung nach beiden Richtungen gleichsinnig ändert; Benutzung nur eines Hebels eine Einstellung des

ferner sind mit dem Einstellorgan Kontaktmittel ver- 65 Objekttisches oder einer Kippatrone innerhalb einer

bunden, die in Abhängigkeit davon, in hielte der Ebene ia beliebiger Richtung vorzunehmen, wobei

beiden Richtungen das Einstellorgan aus sfe* NuE- Bewegungen in zwei Köordinätenrichtungen gleich*

stellung jeweils bewegt ist, entweder den Stegpifcfeis zeitig vor sich gehen können.

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Da bei dieser Einstellung der Hebel seine Lage Wie Fig. 1 zeigt, setzt sich die Verstellspindel'in

relativ zu den Enden der stangenartigen Bauteile, mit ihrem dargestellten Verlauf aus vier Teilen 4, 5, 6

denen sich diese auf ihm abstützen, ändert, ist es und 7 zusammen, von denen die drei erstgenannten

zweckmäßig, dem Hebel ballige Auflageflächen für Teile durch Kardangelenke 8 und 9 miteinander ver-

die Enden der stangenartigen Bauteile zu geben, die 5 bunden sind, so daß etwaige Herstellungstoleranzen

ihrerseits Auflageflächen solcher Größe tragen, daß in den einzelnen Teilen der Mikroskopsäule 10, die

der Hebel in allen Stellungen die Lage aller stangen- in E i g. 2 angedeutet und an der die Verstellstange 1

artigen Bauteile bestimmt. Die verschiedenen Auf- festgelegt ist, ausgeglichen werden,

lageflächen dürfen also nie außer Eingriff mitein- Das Teil 7 ist dagegen an seinen Enden in speziel-

ander kommen. io ler Weise ausgebildet. Mit seinem in Fig. 1 unteren

Bei einer Weiterbildung der Erfindung sind zwi- Ende ist es nämlich an der Ausgangswelle U der ansehenden Impulsgebern md den Scririttmotoren vor- gemein mit 12 bezeichneten elektromagnetischen einstellbare Impulszähler angeordnet. Derartige elek- Kupplung drehfest, aber in Achsrichtung Relativtronische Zähler sind, ebenso wie Impulsgeber elek- bewegungen zulassend verbunden. Hierzu ist in der ironischer oder elektriscli-mechanischer Bauart, dem 15 Ausgangswelle 11 der Schlitz 13 vorgesehen, durch Fachmann wohlbekannt Als Impulsgeber können den der Stift 14 in dem Spindelteil 7 hindurchragt,
beispielsweise Einrichtungen verwendet werden, wie Die Verbindung zwischen den Spindelteilen 6 sie für die Ablenkimpulse von Elektronenstrahl- und 7 ist ebenfalls durch einen Stift 15 vorgenom-Oszillographen Verwendung finden. men, wobei das Teil 7 ebenfalls eine Ausnehmung 16

Die Verwendung voreinstellbarer Impulszähler gibt 20 besitzt.

die Möglichkeit, Objekteinzelheiten, deren Koordina- Der Zusammenhalt der Teile 7 und 12 in Achs-

ten in der Voreinstellung der Impulszähler gespei- richtung wird durch den Bügel 17 gewährleistet. Er

chert sind, direkt anzusteuern, wobei außerdem nur trägt an seinem in Fig. 1 oberen Ende das hülsen-

eihe Auslösetaste od. dgl. für den Einstellvorgang förmige Lager 18, in dem das Spindelteil 6 drehbar

betätigt zu werden braucht. 25 gelagert ist. An seinem in Fig. 1 unteren Ende ist

Eine derartige Objektverstellung kann außer zur der Bügel 17 fest mit der elektromagnetischen Kuppgewünsehten Einstellung^ eines anderen Objekt- lung 12 verbunden. Der Bügel 17 umgreift den Handbereichs oder Objektwinkels auch dann mit Vorteil griff 19, der zur Objektverstellung von Hand dient, vorgenommen werden, wenn "eine unerwünschte Ob- Die Kupplung 12 gibt die Möglichkeit, den Handgriff jektwanderung kompensiert werdgn muß. Eine der- 30 19 zu betätigen, ohne daß der über das Übersetzungsartige Objektwanderung kann beispielsweise bei einer getriebe 20 mit der Kupplung 12 verbundene Schritt-Objektkippung dann auftreten, wenn dieTEippachse motor 21 bekannter Bauart mitgedreht werden muß. nicht, wie dies beispielsweise für Stereountersuchun- Die wesentlichen Bestandteile der elektromagnetigen an sich erforderlich ist, genau im Objekt Hegt. In sehen Kupplung 12 sind die aus magnetisch wirkdiesem Falle kann man mittels der Schrittmotoren 35 samem Material bestehenden beiden Kupplungskör- und insbesondere bei Verwendung voreinstellbarer per 22 und 23, die mit Messingfuttern 24 und 25 aus-Impulszähler, die nur eine durch ihre Voreinstellung gekleidet sind. Die Kupplungskörper 22 und 23 sind bestimmte Anzahl von Impulsen an die Schrittmoto- von einer Wicklung 26 zur Erzeugung des magneti* ren gelangen lassen, eine Kompensation durchführen. sehen Flusses umgeben, der sich über die Kupplungs-Weiterhin können unerwünschte Objektwanderungen 4° körper 22 und 23 sowie den im Augenblick des Eindurch Temperatureinflüsse auftreten. Ist ein derarti- Schaltens des Stromes durch die Wicklung 26 ger Temperatureinfluß, der sich in der Regel während bestehenden kleinen Luftspalt zwischen den Kuppeines gewissen Zeitraumes bemerkbar macht, quanti- lungsteilen 22 und 23 schließt,
tativ bekannt, so kann man ihn in den Impülszählern Wie ersichtlich, ist am Gehäuse 27 der Kupplung speichern und entsprechend dieser Speicherung 45 12 mittels Schrauben 28 der Bügel 17 festgelegt,
gegenläufige Bewegungen des Objektes mittels der Ebenfalls mittels Schrauben 29 ist das in bekannter Stellmotoren vornehmen. Weise konstruierte Übersetzungsgetriebe 20 über

Im folgenden wird die Erfindung an Hand der Flansche an dem Gehäuse 27 festgelegt, während

Figuren erläutert, von denen die Fig. 1 und 2 zwei Schrauben30 ebenfalls über Flansche den Schritt-

senkrecht zueinander liegende, teilweise im Schnitt 5° motor 21 an dem Getriebe 20 halten. Die ganze in

wiedergegebene Ansichten eines mit einer Verstell- den Fig. 1 und 2 dargesteüte Anordnung bildet also

spindel über eine elektromagnetische Kupplung ver- eine konstruktive Einheit, die nach Zusammenbau

bundenen Schrittmotors darstellen, während die der Säule beispielsweise eines Elektronenmikroskops

F i g. 3 und 4 eine erste konstruktive Möglichkeit für an dieser durch Anziehen der Überwurfmutter 3 und

den Aufbau einer Betätigungseinrichtung und Fig. 5 55 durch Befestigen beispielsweise in der in Fig. 2 bei

eine andere Ausgestaltung der Betätigungseinrichtung 31 angedeuteten Weise festgelegt wird,

zeigen. Die Anordnungen nach den Fig. 1 und 2 In dem behandelten Ausführungsbeispiel ist also

sind um 90° im Uhrzeigersinn gedreht zu denken. jeder VersteUspindel ein Schrittmotor zugeordnet.

In den Fig. 1 und 2 ist allgemein mit 1 eine Ver- Eine weitere VersteUspindel kann um 90° gegen die

Stellspindel bezeichnet, die an ihrem oberen, nur in 60 Spindel 1 versetzt angeordnet und einem anderen

Fig. 1 dargestellten Ende die Schräge2 besitzt, die Stößel zugeordnet sein, wobei dann beide Verstell-

mit einer entsprechenden Gegenschräge an einem stangen zur Durchführung von Verstellbewegungen

därüberliegenden, auf nicht dargestellte Stößel wir- eines Objekttisches in einer Ebene senkrecht zum

kenden, ebenfalls nicht dargestellten Spindelteil zu- Korpuskularstrahl dienen können. Weitere derartige

sammenwirkt. Die beiden eine Kupplung bildenden 65 Verstelleinrichtungen können vorgesehen sein, um

schrägen Flächen werden mittels Überwurfmuttern 3 Kippbew.egungen eines in einer Kippatrone in den

im zusammengebauten Zustand gegeneinander-^· Objekttisch'eingesetzten Objektes durchzuführen,

gepreßt. . ,': _,F.i.g..3. zeigt die wesentlichen Teile eines Betäti-

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gungsmechanismus in einer Seitenansicht, Fi g. 4 die Hebels 49 sowohl die Richtung als auch die Geschwinentsprechende Aufsicht. Wesentliche Bestandteile digkeit der Objektverstellung mittels des Schrittmotors dieser Anordnung bilden stangenartige Bauteile 40 zu ändern.

und 41, von denen nur das Teil 40 so weit darge- Das Potentiometer 59 liegt im frequenzbestimmen-

stellt ist, daß die Ausbildung des Kontakte tragenden 5 den Stromkreis des Impulsgebers 56, der ferner die Endes im einzelnen erkennbar ist. Die stangenartigen Speisespannungsquelle 61 enthält. Bauteile 40 und 41 sind in ihrer Achse verschiebbar Wie Fi g. 4 zeigt, gestattet der Hebel 49 infolge

bei 42 und 43 beispielsweise im Bedienungspult eines seiner kugelartigen Ausbildung am Einspannende 50 Elektronenmikroskops gelagert. Man erkennt, daß die gleichzeitige Betätigung von zwei stangenartigen mittels Druckfedern 44 und 45 die Bauteile 40 und 41 ίο Bauteilen 40 und 41 und damit zwei Schrittmotoren, mit ihren Auflageflächen 46 und 47 gegen die ballige so daß der Objekttisch oder die Kippatrone in zwei Auflagefläche 48 des Hebels 49 gedrückt werden, zueinander senkrechten Richtungen gleichzeitig mit der, wie Fig. 3 zeigt, an seinem unteren Ende die voneinander unabhängigen Geschwindigkeiten verKugel 50 trägt, die in der allgemein mit 51 bezeich- stellt werden können. Die Größe der Neigungswinneten Vorrichtung federnd festgeklemmt ist, so daß 15 kel α des Hebels in Richtung der beiden stangenartier eine durch Betätigung eingestellte Winkeleinstel- gen Bauteile 40 und 41 ist ein Maß für die Geschwinlung α beibehält. digkeit der Objektverstellung in diesen beiden Rich-

Der linke Teil der Fig. 3 läßt die Vorgänge bei tungen, das Vorzeichen dieser Winkel bestimmt die der Einstellung eines bestimmten Winkels α für die- Richtung der Verstellung. Befindet sich der Winkel α jenige Koordinate erkennen, der das stangenartige 20 in dem in F i g. 4 mit I bezeichneten Quadranten, so Bauteil 40 zugeordnet ist. Eine entsprechende Kon- haben unter Zugrundelegung der für die Anschlüsse^!' taktanordnung ist für das stangenartige Bauteil 41 und B' oben definierten Bedeutungen (A' Linkslauf, vorhanden, aber nicht dargestellt. B' Rechtslauf) beide Bauteile 40 und 41 dem Rechts-

Das stangenartige Bauteil 40 trägt an seinem in lauf ihrer Motoren zugeordnete Stellungen. Befindet Fig. 3 linken Ende zwei Kontakte 52 und 53, von 25 sich der Hebel 49 im Quadranten II, so läuft der dem denen der Kontakt 52 mit Gegenkontakten 54 und 55 Bauteil 40 zugeordnete Schrittmotor im Rechtssinn, je nachdem zusammenwirkt, ob das stangenartige der dem Bauteil 41 zugeordnete Motor im Linkssinn. Bauteil 40 aus seiner figürlich dargestellten Nullstel- Im Quadranten III liegt bei beiden Motoren Linkslung nach links oder rechts um eine dem jeweiligen lauf vor, während im Quadranten IV das Bauteil 40 Winkel α entsprechende Strecke bewegt ist. Von den 30 Linkslauf und das Bauteil 41 Rechtslauf veranlaßt. Gegenkontakten 54 und 55 liegt der erstgenannte in Man kann die Zuordnung der Quadranten zum

dem Stromkreis für Linkslauf und der zweitgenannte Bildschirm gegebenenfalls unter Berücksichtigung in dem Stromkreis für Rechtslauf des im einzelnen einer Bilddrehung in dem Korpuskularstrahlgerät so nicht dargestellten Schrittmotors mit bekanntem Auf- treffen, daß die Bewegung des Hebels in einer bebau, so daß bei Bewegung des Hebels 49 in Fig. 1 35 stimmten Richtung eine im Bild beobachtete Objektnach links der Stromkreis für Linkslauf und bei Be- verstellung in derselben Richtung bewirkt. Bei elekwegung des Hebels 49 nach rechts der Stromkreis tromagnetischen Abbildungslinsen tritt bekanntlich für Rechtslauf des Motors geschlossen wird. Der eine Bilddrehung auf, die, sofern nicht zusätzliche Motor erhält dann aus dem Impulsgeber 56 über den Kompensationsmaßnahmen getroffen sind, von der voreinstellbaren Impulszähler 57 und den Schalter 58 40 Erregung der Linse und damit ihrer Vergrößerung Impulse, die eine Verstellung des Objektes durch abhängt. Um hier die genannte Zuordnung zwischen Schritte des Motors zur Folge haben. Dabei ist die den Quadranten beibehalten zu können, kann es Größe der Objektverstellung von der Anzahl der an zweckmäßig sein, die in Fig. 3 mit 51 bezeichnete den Schrittmotor abgegebenen Impulse und die Ge- Anordnung drehbar im Bedienungspult zu halten, so schwindigkeit der Objektverstellung von der Impuls- 45 daß nach einer bei einer Änderung der Bilddrehung frequenz abhängig. Die Anzahl der Impulse wird in vorgenommenen Justierung durch Drehung der die diesem Ausführungsbeispiel durch den voranstell- Quadranten enthaltenden Ebene um die Achse des baren Impulszähler 57 bestimmt, in dem beispiels- Hebels 49 wiederum die gewünschte Zuordnung vorweise eine bestimmte Anzahl von Impulsen gespei- handenist.

chert ist und der so viele der vom Impulsgeber 56 50 F i g. 5 zeigt eine andere Ausbildung der Einricherzeugten Impulse über den Kontakt 52 an die rung zur Steuerung der Impulsfrequenz und damit Klemme^' bzw. B' des Motors gelangen läßt, wie der Verstellgeschwindigkeit. Hier ist ein Drehpotentioder Differenz zwischen seiner Speicherkapazität und meter 70 vorgesehen, das im frequenzbestimmenden, seiner Voreinstellung entspricht. Dann öffnet er sei- wiederum eine Speisespannungsquelle 61 enthaltennen Kontakt 58. A und B sind die jeweils anderen 55 den Stromkreis des Impulsgebers 56 angeordnet ist Klemmen am Motor. Die Impulse können beispiels- und dessen als Schleifer ausgebildeter Abgriff 73 mitweise eine Amplitude von 10 V haben; ihre Frequenz tels einer Schnur 74 od. dgl., die in der Rollenführung kann beispielsweise zwischen 1 und 300 je Sekunde 75 verläuft, an dem einen Ende eines stangenartigen betragen. Bauteils 76 analog den Bauteilen 40 und 41 in den

Zur Einstellung der Frequenz ist in diesem Aus- 60 Fig. 3 und 4 befestigt ist. Dieses Ende des Bauteils führungsbeispiel das Potentiometer 59 vorgesehen, 76 trägt wiederum einen Kontakt 52 für die Auswahl das in diesem Fall als Drahtpotentiometer ausgebildet der Verstellrichtung.

ist. Die Wicklung ist symmetrisch bezüglich der Null- Bei jeder Bewegung des stangenartigen Bauteils 76

stellung 60 ausgebildet, so daß bei Bewegung des in Fig. 5 nach links oder rechts bewirkt die Rollen-Abgriffs 53 aus der dargestellten Nullage in F i g. 3 65 anordnung 75 eine Umlenkung der Schnur 74, die sowohl nach links als auch nach rechts die Impuls- dann gegen die Wirkung einer nicht dargestellten frequenz von niedrigen Werten auf hohe Werte an- Feder den Abgriff 73 aus der dargestellten Nullstelsteigt. Daher ist es möglich, durch Betätigen des lung in eine der Auslenkung α des in Fig. 3 mit 49

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bezeichneten Hebels entsprechende Stellung bewegt. Demgemäß wird eine bestimmte Impulsfrequenz des Impulsgebers 56 eingestellt.

Mit der Erfindung· ist es möglich, ein Objekt schrittweise, gegebenenfalls in verschiedenen Riehtungen, abzutasten, wobei die Erfindung dahingehende Ausbaumöglichkeiten .besitzt, daß diese Abtastung bzw. die Einstellung.eines bestimmten Objektbereichs automatisch- nachBetätigen einer Taste vorgenommen wird. Die koordinatenärtige Unterteilung des Objek- i& tes durch einen oder-niehrere Sehrittmotoren bringt den Vorteil einer mit einfachen Mitteln erzielten Reproduzierbarkeit der Lage interessierender Objektsteilen. ~ ■- 1. . -'

Claims (1)

1. Patentansprüche:

   1. ΚοφύΒΜ^ΒοΕΜηιίΙίκ^ορ mit zur Verstellung eines zu untersuchenden Objektes dienenden Einrichtungen und -zu deren Betätigung vorgesehenen fernbedienten Stellmotoren,. nach Patentanmeldung P 15 64 657.8-33, dadurch gekennzeichnet j daß die Stellmotoren Schrittmotoren (21) and," denen Impulsgeber (56) zugeordnet sind, die "eine durch die Größe der gewünschten Objektverstellung gegebene Anzahl von Steuerimpulsen mit die Geschwindigkeit der Objektverstellung bestimmender Frequenz an die Schrittmotoren (21) abgeben, und daß die je Impuls erfolgende Verstellung der Schrittmotoren (21) die kleinste erforderliche Objektverstellung bewirkt. "" - '-

   2. Κθφυ8Μ3Γ5ΐΓΗΜπηΊα:ο8^ρ nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine Objekthalterung mit einer Kippatröne vorgesehen ist und durch Betätigen der Schrittmotoren (21) der Winkel zwischen Objekt und Korpuskularstrahl verstellbar ist. . - -

   3. Korpuskularstrahlmikroskop nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß zusätzliche Mittel (19, 12) -zur Betätigung von Hand vorgesehen, sind.

   4. Korpuskularstrahlmikroskop nach Anspruch 3, dadurch "gekennzeichnet,, daß- zwischen den Schrittmotoren-.(21) und den Verstellspindeln (1) Magnetkupplungen (12)· vorgesehen sind.

   5. Korpuskularstrahlmikroskop nach einem der Ansprüche! bis,4,-dadurch gekennzeichnet, daß der Impulsgeber (56) Mittel, wie Potentiometer (59; 70), zur Einstellung verschiedener Impulsfrequenzen enthält.

   6. Korpuskularstrahhnikroskop nach_: Anspruch 5, dadurch -gekennzeichnet, daß" in "einem frequenzbestimmenden Stromkreis des Impulsgebers (51) ein einstellbares .elektrisches Schaltungselement, vorzugsweise ein Potentiometer (59; 70), solcher- Ausbildung liegt, daß sich seine frequenzbestimmende elektrische Eigenschaft, vorzugsweise der -Widerstandswert, beim Bewegen. eines Einstellorgans, vorzugsweise eines Spannungsabgriffs- (53), ausgehend von einer" die Abgabe von Impulsen an die Schrittmotoren (21) verhindernden Nullstellung nach beiden Richtungen gleichsinnig ändert, und daß mit dem Einstellorgan (53) Köntaktmittel (52)* verbunden sind, die in Abhängigkeit davon,- in welche der beiden Richtungen Sas Einstellorgan (53)-aus der Nullstellung jeweils bewegt ist, entweder den Stromkreis des betreffenden Schrittmotors (21) für Linkslauf oder den Stromkreis für Rechtslauf des Sehrittmotors schließen.

   7. Ko^uskularstrahhnikroskop nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Einstellorgan (53; 73) und die Kontaktmittel (52) mit einem in Richtung seiner Achse verschiebbar gelagerten stangenartigen Bauteil (40, 41; 76) derart verbunden sind, daß bei Verschiebebewegungen des stangenartigen Bauteils (40, 41; 76) das Einstellorgan (53; 73) die frequenzbestimmende elektrische Eigenschaft des elektrischen Schaltungselements (59; 70) ändert und die Kontalitmittel"(52) über Gegenkontakte (54, 55) in den Stromkreisen des Schrittmotors (21) gleiten.

   8. -Korpuskularstrahhnikroskop nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß das stangenartige Bauteil (4Oj 41; 76) unter Federwirkung (44, 45) mit einem Ende gegen einen in der NuIl-

   • stellung zumindest ungefähr senkrecht zu ihm stehenden Hebel (49) drückt, der mit dem seinem als Handgriff dienenden Ende abgekehrten Ende (50) in Achsrichtung des stangenartigen Bauteils (4Oj 41; 76) schwenkbar eingespannt (51) ist.

   9. Korpuskularstrahlmikroskop nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Hebel (49) mehreren Schrittmotoren (21) in der Weise zugeordnet ist, daß mehrere stangenartige Bauteile (40, 41) aus verschiedenen Richtungen gegen ihn drücken und er in diesen Richtungen schwenkbar eingespannt (51) ist. '

   10. ■ Korpuskularstrahhnikroskop nach An-r Spruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß der Hebel (49) mehreren Schrittmotoren (21) in der Weise zugeordnet ist, daß mehrere stangenartige Bau-* teile in einer gemeinsamen, den Hebel enthaltenden Ebene liegend gegen ihn drücken.

   11. Korpuskularstrahhnikroskop nach Anspruch^, dadurch gekennzeichnet, daß zwei stangenartige Bauteile (40, 41) um vorzugsweise 90°

   - gegeneinander versetzt angeordnet gegen den Hebel (49) drücken und dieser in allen Richtungen schwenkbar eingespannt (51) ist.

   •12. Ko^uskularstrahlmikroskop nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß der Hebel (49) an seinem -eingespannten Ende eine Kugel (50)trägt. -

   13. Korpuskularstrahlmikroskop nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß der Hebel (49) ballige Auflageflächen (48) für die Enden der stangenartigen Bauteile-(40, 41) besitzt, die ihrerseits" Auflageflächen (46, 47) solcher Größe tragen, daß der Hebel (49) in allen Stellungen die Lage aller stangenartigen Bauteile (40, 41) bestimmt. - ■'■""..

   14. Korpuskularstrahlmikroskop nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem Impulsgeber (56) und den Schrittmotoren (21) voreinstellbare Impulszähler (57) angeordnet sind.

   15. Korpuskularstrahhnikroskop nach einem der Ansprüche 3 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß jeweils eine Verstellspindel (I)- mit dem ihr zugeordneten Schrittmotor (21) sowie gegebenenfalls einer elektromagnetischen Kupplung (12) und/oder einem Übersetzungsgetriebe (20) eine selbständige Baueinheit bildet.

   16. Korpuskularstrahlmikroskop nach An-

   spruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß die Verstellspindcl (1) aus mehreren, durch Kardangelenke (S, 9) verbundenen Teilen (4 bis 7) zusammengesetzt ist.

   17. Korpuskularstrahlmikroskop nach den An-Sprüchen 3 und 16. dadurch gekennzeichnet, daß eines der Spindelteilc (7) ein Handrad (19) trägt.

   IS. Korpuskularstrahlmikroskop nach einem der Ansprüche 4 bis 17. dadurch gekennzeichnet, daß das der elektromagnetischen Kupplung (12) benachbarte Ende der Verstellspindel (1) mit einer Ausgangswelle (11) der elektromagnetischen Kupplung (12) durch eine Stift-Schlitz-Verbindung (13, 14) drehfest, aber in Achsrichtung der Verstellspindel (1) Relativbewegungen zulassend verbunden ist.

   19. Korpuskularstrahlmikroskop nach den Ansprüchen 17 und 18, dadurch gekennzeichnet, daß das der elektromagnetischen Kupplung (12) be-

   nachbarte Teil (7) der Verstellspindel (1) das Handrad (19) trägt.

   20. Korpuskularstrahlmikroskop nach den Ansprüchen 15 und 19, dadurch gekennzeichnet, daß die elektromagnetische Kupplung (12) mit dem Schrittmotor (21) mittels eines das ihr benachbarte Teil (7) der Verstellspindel mit dem Handrad (19) übergreifenden Bügels (17) an dem Teil (6) der Verstellspindel gehalten ist, das dem das Handrad (19) tragenden Teil (7) benachbart ist.

   21. Korpuskularstrahlmikroskop nach einem der Ansprüche 9 bis 20, dadurch gekennzeichnet, daß zur Vermeidung einer Änderung der Zuordnung zwischen Schwenkrichtung (α) des Hebels (49) und dadurch bewirkter, im Bild beobachteter Objektverstellung infolge Änderungen einer im Gerät hervorgerufenen Bilddrehung die stangenartigen Bauteile (40, 41) um die Achse des Hebels (49) drehbar gelagert sind.

   Hierzu 1 Blatt Zeichnungen COPY