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Stabschleuse zum Ein- und Ausschleusen von Objekten bei Korpuskularstrahlapparaten,
insbesondere Elektronenmikroskopen Diie Erfindung beizieht sd:ch auf Stahschleusen
zum Einr undAusschleusen von Objekten bei Korpuskularstrahlap paraten,insbesondere
E'lektronenmikroskopen oder Elektnanenbeugungsapparaturen.
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Es. -sind (bereits StabschIeusen bekanntgeworden, bei @denen der das
Objekt tragende Stab .in, einem in der Mantelfläche des Vakuumgefäßes vorgesehenen
Dichtungsring (Simmerring) gelagert ist und ziwecks Aus,schleusenis eines, Objektes
der Stab durch die Durchbohrung des Simmerringes hindurch nach außen gebracht wird.
Das Einschleusen erfolgt, indem der Trägerstab durch die Durchbohrung des Simmerringes
wieder eingeführt wird. Derartige Anordnungen :halben, gewiese Nachteile.
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Demgegenüber wird, gemäß oder Erfindung die Eünrichtung so getroffen,
daß der zum, Führen, des Objektes oder eines Obj(ektträgers dienende Stab (Trägerstab)
iin, der Mantelfläche der Vakuumgefäß,wandung ebenfällis bewegbar in einem Dichtungsring
gelagert ist, während auf !der anderen Seite in dem Mantel der Vakuuqngefäßwsndtung
ein zweiter Dichtungsring mit Durchbohrung vorgesehen ist, derart, @daß durch Verschieben
&s Trägerstabes in Richtung seiner Achse das Objekt bzw. der Objektträger durch
die Durchbohrung des zweiten Dichtungsringes nach außen in eine Vorkammer gelangt
und zwischen diesem und dem Trägerstab ein vakuumdichter Abschluß eintritt.
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Der Objektträger wird zweckmäßig so benvestsen, ,daß er bei der Bewegung
nicht mit dem zweiten Dichtungsring in Berührung kommt. An Stelleeines an Aden Trägerstab
eingebrachten Objektträgers
kann ,eine Awsnehmunig bzw. Bohrung
senkrecht zur Achse in dem Trägerstab vorgesehen, sein, welche zur Aufnahme (Lagerung)
dies. Objektes dient. Der Trägerstab kann auf einem Teil seiner Länge einen Teil
aus Isoliermaterial enthalten, so @daß dem dass Objekt tragenden Teil ein gewünschtes
elektrisches Potential gegeben werden kann:, das von, fdem Potential aabweicht,
auf dem sich der übrige Teil des Trägerstabes befindet. Über dem zweiten Dichtungsring
kann eine Vorkammer mit, Belüftungsventil und Vorkammerventil angebracht sein; (um
in der in Botracht kommenrden Weise die Vorkammer ;belüften bzw. mit einer Vorkammerpumpe
in Verbindung bringen zu können, nachdem ein einzuschleusendes Objekt in die Vorkammer
eingebracht wo@rdari ist.
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Ferner bietet die Erfindung die Möglichkeit, von der Vernvendung einer
zu: (belüftenden und zu entlüfte,ndenVorkamvmer abzuseihen. Zu (diesem Zweck kann
eine Vorrichtung vorgesehene sein, durch welche :an der Stelle :des zweiten Dichtungsringes
mit Durchbohrung ,ein vakuumdlichter Abschluß bewirkt werden kann oder s:elib,s:ttätig
bewirkt wird, wenn nicht zwischen dem zweiten Dichtungsring und dem Trägerstab ein
vakuumiclichte:r Abschluß herbeigeführt ist.
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Von einer Vorrichtung jener Art kann: abgesehen werden;, wenn gemäß
einem weiteren Erfindiungsgeadanken; der Trägerstab über eine zur Aufnahme dies
Objektes dienende Durchbohrung hinaus bzw. dien Objektträger hinaus. @derart mit
:ednier zweckmäßig stabförmigen Fortsetzung versehen ist, daß ein vakuumdichter
Abschluß zwischen der Fortsetzung und dem zweiten; Dichtungsring immer so Bange,
,beisteht, als nicht ein vakuundichter Abschluß zwischen denn Trägersrtaab, selbst
und dem zweiten Diiehtungs.ring herbeigeführt ist.
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Zur weiteren: Erläuterung der Erfindung mögen die ,im den Fig. i bis
4 dargestellten Ausführungsbei,spiele @dienren;.
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In einem Siimmerring i in der Mantelfläche ro des Vakuu!magefäßes
,erst ,der Trägerstab 3 aus Metall bewegbar gelagert. An seinem freien Ende ist
der Objektträger i i angebracht, auf welchem sich das Objekt 6 befindet. Diametral
gegenüber dem Simmerring i ist in der Mantelfläche io des Vakuumgefäßes ein zweiter,
gleicher Dichtungsring 2 mit der Durchbohrung 13 vorgesehen. An den Sai:mmerrinig
2 schließt .sich die Vorkammer 4 mit dem Deckel 5, ,dem Belüfbungsvenrtii,l 7 und
dem Vorkammervemti,l B an.
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Soll :ein Objekt 6 ausgeschleust werden, so, wird der Trägerstab 3
in Richtung des Pfeiles 14 bewegt. Bei der weiteren Bewegung kommt infolge entsprechender
Bemessung des Durchmessers des Trägerstabes 3, zumindest :an seinem Ende 3', und
dies Durchmessers der Öffnung 13 ein Vakuumdichter AbschluB zwischen Odem Teil
3' und der Innenfläche des S:immerringes 2 zustande, während das Objekt i
i in die Vorkammer 4 gelangt. Die Endstellung ist in der Fig. 2 dargestellt.
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Wird nun (die Vorkammer .4 ,durch entsprechende Einstellung ,dass
Ventils 7 @bAüftet, so kann der Deckel 5 abgenommen und, Idas Objekt 6 gegen ein
anderes ausgewechselt werden. Bevor dieses eingeschleust wird, ist der Deckel 5
aufzusetzen und das Belüftungsventil 7 zu. schließen und das Vorkammverveneil 8
zu öffnen. Ist so die Vorkammer 4 hinreichend evakuiert, so wird (durch Bewegen
des Trägers.tab e,.s 3 in der :dem Pfeil 14 entgegengesetzten Richtung das Objekt
in die Arbeitsätellung (optis:che Achse) gebracht. Die beiden Vien, eile 7 und 8
:können zu einem einzigen Ventil, wie einem Dreiwegehahn, vereinigt sein.
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Die Fig. 3 zeigt (die gleiche Ano:rdmrang wie. die Eng. i und :2 reit
dem Unterschied, daß derTrägersfiab 3 einen stab,förmiigenTeil 9, aus Isoliermiaterial
enthält. Auf -dien, Teil 9 i,st der wiederum saus. Metall. bestehende Teil 3' aufgesetzt,
der ,den; gleichen Durchmesser wie (der Teil 3 besitzt. Auf diese Weii,se besteht
die Mögtiehkeit, dem Objektträger i i :bzw. dem aus (den Teilen( 3' und i i bestehenden
Gebinde ein: gewünschtes. elektrisches Potenrtdal zu erteilen., das von dem des
Teiles 3 ab:we,icht und beis:pielsiweise eine zusätvliiche Beschleunigung ,der Elektronen
bewirkt. Das Zwischenstück 9 hat zweckmäßig einen kleineren Durchmesser als die
Teile 3, 3', damit es nicht mit anderen Teilen, wie dem Simmerring 2, in Berührung
kommt und so die Gefahr einer Beschmutzung ver,miediem ist.
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Die Fig. 4 zeigt ein Ausführungsbeispiel für den Fall, daß der vakuumdichte
Abschluß auf beiden Seiten der Schleusvorrichtung von dem Trägerstab bzw. einer
Fortsetzung desselben gebiilidet wi,rid.
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Der Trägerstab 3 ist wiederum in, einem, Simsmerring i gelagert. Zur
Aufnahme a ä,es. Objektes dient die entsprechend geformte Bohrung 15, durch deren
Bodenöffnung (der Elektronenstrahl hindurchtreten :kann:. Über die Stelle, an der
sich das Objekt befin (det, hinaus st nun edier Trägaerstäb 3 fortgesetzt. Das freie
Ende der Fortsetzung 12 ist bewegbar in dem zweiten Simmerring 2 gelagert, der &iich
rauf der anderen Seile der Gefäßwandung i o ,befindet,.
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Soll das-in der Ausnehmung 15 liegende Objekt ausgeschleust werden,
so, wird der Stab 3, 12 (in ,der Abbildung) nach links verschoben, und, es gelanget
schließlich der Teäl 15 ,mit denn. Objekt nach außen, ohne :daß die vakuumidi:chte
Verben, dang zwischen; 3, 12 tmd; 2 unterbrochen worden ist. Die Breite des Siimmerrinbges
2 ist dementsprechend! größer als ,diie Breite bzw. der Durchmesser der AusnehmunIg
15 gewählt. Soll ein: anderes Objekt eingeschleust werden, so wird dieses in die
Aus:nehmunng 15 gelegt und der Trägerstab in die andere Richtung (nach rechts) bewegt,
bis das Objekt. rinn ,die Arbeitsstellung gelangt ist. Es kann, zur Markierung oder/und
Festlegung dieser Stellung auß,erhialb ,das. Vakuumgefäßes eine entsprechende Vorrichtung
vorgesehen; se(ini. Grundsätzlich brauchen die Teile 3 und 12 und dementsprechend,
die Durchmesser ;de,r Durchbohrungen der beiden Simmerrimge nicht dien gleichen
Wert zu besitzen, wenn dieses auch ,eine bevorzugte Auisführungsfo:rm der Erfindung
ist,
Der Simmerringi (LagerstelleidesTrägerstgbes) und der Simmerring
2 liegen bei bevorzugten Ausführungsformen :der Erfindung diametral gegenüber. Statt
dessen ist es in manchen, Fällen vorteilhaft, die Lagerstelle (S,immerrimg i) und
Ein-und Ausschleusstelle (Simmerring 2) in Richtung der Achse des Vakuumgefäßes
15 gegeneinander versetzt anzuordnen! Bund dementsprechend ,den Trägerstab 3 oder
gegebenenfalls dessen Fortsetzung 12 (Fsg. 4) nicht über idie ganze Länge geradlinig,
sondern so zu gestalten, daß sie innerhalb des Vakuum!gefäßies ein Kniestück oder
eine rechtwinklige Aibwinklumg aufweisen.