DE917442C

DE917442C - Einrichtung zum Ein- und Ausschleusen von Objekten bei Elektronenmikroskopen

Info

Publication number: DE917442C
Application number: DES27998A
Authority: DE
Inventors: Dipl-Ing Otto Rang
Original assignee: SUEDDEUTSCHE LABORATORIEN GmbH
Current assignee: SUEDDEUTSCHE LABORATORIEN GmbH
Priority date: 1952-04-06
Filing date: 1952-04-06
Publication date: 1954-09-02

Description

Einrichtung zum Ein- und Ausschleusen von Objekten bei Elektronenmikroskopen Die Erfindung bezieht sich auf Einrichtungen zum Ein- und Ausschleusen von Objekten bei Elektronenmikroskopen oder Elektronenbeugungsapparaturen, bei denen das Objekt von einem Stab (Trägerstab) getragen wird, der in der Arbeitsstellung vakuumdicht und in seiner Längsrichtung verschiebbar in der Vakuumgefäßwandung gelagert ist.
Bei derartigen bekannten Stabschleusen befindet sich der Objektträger auf demselben Potential wie die metallene Vakuumgefäßwandung; der metallene Trägerstab bzw. dessen Mantelfläche in der Vakuumgefäßwandung ist in einen Gummiring gelagert. Beim Einführen oder Herausführen des Objektes kann die Oberfläche des Trägerstabes durch Berührung oder durch Reiben am Metall oder an dem Gummiring verschmutzt werden, besonders auch durch Fett, wenn der Gummiring leicht eingefettet wird. Bei Herstellung des Trägerstabes aus Isolierstoff würden Kriechwege und entsprechende Störungen zu befürchten sein, weil das Objekt bzw. dessen Halterung sich dann ja auf einem anderen Potential befinden soll als die metallene Vakuumgefäßwandung des Elektronenmikroskops oder der Elektronenbeugungsapparatur.
Gemäß der Erfindung wird die Einrichtung so getroffen, daß in der Arbeitsstellung zur Lagerung des vorzugsweise aus Isolierstoff bestehenden Trägerstabes in Paßform zwei zweckmäßig scheibenförmige Führungen aus hartem Isolierstoff (wie Steatit, Porzellan od. dgl.) dienen, welche Bestandteil der Wandung eines an die Vakuumpumpe angeschlossenen Metallgehäuses sind, das vakuumdicht in die metallene Vakuumgefäßwandung eingesetzt ist. Dadurch wird in vorteilhafter Weise erreicht, daß die Oberfläche des aus Isolierstoff bestehenden Trägerstabes beim Herausziehen desselben aus dem Vakuum nur mit Isoliermaterial in Berührung kommt bzw. sich nur an hartem Isoliermaterial reiben kann. Es können also nur Teilchen aus dem Isoliermaterial auf die Oberfläche des Trägerstabes gelangen. Derartige Verschmutzungen sind daher unschädlich, und man kann in der gewünschten Weise dem Objekt bzw. dessen Halterung ein vorn Potential der Vakuumgefäßwandung abweichendes Potential erteilen.
Es kann die Einrichtung so getroffen sein, daß die Spannungszuführungsleitung zu dem Objekt bzw. dessen Halterung im Innern des zweckmäßig rohrförmigen Trägerstabes verläuft und in diesem außerhalb der Vakuumgefäßwandung vakuumdicht, z. B. durch Einschmelzung, eingeführt ist. Eine andere Möglichkeit besteht darin, daß die Spannungszuführung für das Objekt bzw. dessen Halterung mittels einer starr in die Vakuumgefäßwandung vakuumdicht eingesetzten Zuleitung erfolgt und beim Einführen des Objektes und der Zuleitung, beispielsweise durch einen Federkontakt, zwangläufig in Kontakt kommt.
Um eine Auswechslung des Objektes ohne Unterbrechung des Vakuums des Elektronenmikroskops oder der Elektronenbeugungsapparatur vornehmen zu können, kann die erfindungsgemäße Einrichtung so ausgebildet sein, daß vor dem Herausziehen des Trägerstabes aus dem Vakuumgefäß dieses gegen die Außenluft abgeschlossen wird.
Zur weiteren Erläuterung der Erfindung ist in der Abbildung ein Ausführungsbeispiel dargestellt. Mit i ist die Vakuumgefäßwandung des Elektronenmikroskops oder der Elektronenbeugungsapparatur bezeichnet, dessen optische Achse durch :2 angedeutet ist. 3 ist das Objekt bzw. eine Halterung für das Objekt. Diese Halterung 3 ist an dem einen Ende eines Stabes 4 angebracht, der aus hartem Isoliermaterial, wie Steatit, Porzellan, Magnesiumsilikat oder einem Kunststoff, besteht. Der Trägerstab 4 soll in der Richtung des Pfeiles 9, also senkrecht zur optischen Achse 2 verschiebbar sein, derart, daß das Objekt bzw. dessen Halterung 3 in der Betriebsstellung mit seiner Mitte in der optischen Achse 2 liegt und aus dem Vakuumgefäß herausgezogen werden kann, um ein anderes Objekt einzuschleusen. Zur Lagerung des Trägerstabes q: dienen zwei zweckmäßig kreisförmige Scheiben 5 und 6 aus Isoliermaterial, welche Bohrungen solchen Durchmessers besitzen, daß der Trägerstab ,4 gerade eben in der Richtung des Pfeiles 9 verschiebbar ist. Die Teile 5, 6 stellen also feine Passungen dar. Sie bilden je einen Teil der Wandung eines Gehäuses 7, das an eine Vorvakuumpumpe angeschlossen ist und durch diese in der Richtung des Pfeiles $ evakuiert werden kann. Soweit zwischen dem Trägerstab q. und dem inneren Rand der Bohrung der Scheibe 5 von außen her Luft in das Gehäuse 7 eindringen kann, wird diese durch die Vorvakuumpumpe in Richtung des Pfeiles 8 abgesaugt. Die Scheiben 5, 6 bestehen ebenfalls aus hartem Isoliermaterial, wie Steatit, Porzellan od. dgl. Wird der Trägerstab q. aus der gezeichneten Betriebsstellung herausgezogen und nach Einsetzen eines neuen Objektes wieder in das Vakuumgefäß eingeführt, so kann die Oberfläche des aus Isolierstoff bestehenden Trägerstabes immer nur mit dem Isoliermaterial der Scheiben 5, 6 in Berührung kommen und allenfalls durch Staubteilchen aus Isoliermaterial beschmutzt werden, was aber, wie schon erwähnt, unschädlich ist.
Der Erfindungsgegenstand kann insbesondere bei Geräten vorteilhaft angewendet werden, bei denen der Objektträger sich nicht auf dem gleichen Potential wie die metallene Vakuumgefäßwandung befindet, sondern ein weiteres, z. B. das doppelte Potentialgegenüber derKathode besitzt, umbeispielsweise eine sogenannte Zwischenbeschleunigung der Ladungsträger anzuwenden.
Die Erfindung ist bei Elektronenstrahlgeräten allgemein vorteilhaft anwendbar und daher beispielsweise auch bei Geräten zum mechanischen Bearbeiten (Bohren, Fräsen, Verdampfen, Bedampfen) von Gegenständen mittels Elektronenstrahl.
An Stelle von Elektronenstrahlen können beim Erfindungsgegenstand andersartige Ladungsträgerstrahlen angewendet werden, z. B. Strahlen von positiven oder negativen Ionen.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: i. Einrichtung zum Ein- und Ausschleusen von Objekten bei Elektronenmikroskopen oder Elektronenbeugungsapparaturen, bei der ein Stab (Trägerstab) das Objekt trägt, der in der Arbeitsstellung vakuumdicht und in seiner Längsrichtung verschiebbar in der Vakuumgefäßwandung gelagert ist, dadurch gekennzeichnet, daß in der Arbeitsstellung der vorzugsweise aus Isolierstoff bestehende Trägerstab in Paßform in zwei zweckmäßig scheibenförmigen Führungen aus hartem Isolierstoff, wie Steatit, Porzellan, Magnesiumsilikat od. dgl., gelagert ist, welche Bestandteil der Wandung eines an die Vakuumpumpe angeschlossenen Metallgehäuses sind, das vakuumdicht in der metallenen Vakuumgefäßwandung eingesetzt ist. a. Einrichtung nach Anspruch i, gekennzeichnet durch die Verwendung bei Geräten, bei denen das Objekt bzw. dessen aus Metall bestehende Halterung sich auf anderem Potential als die Vakuumgefäßwandung befindet. 3. Einrichtung nach Anspruch i oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Spannungszuführungsleitung zu dem Objekt bzw. dessen Halterung im Innern des zweckmäßig rohrförmigen Trägerstabes verläuft und in diesem außerhalb der Vakuumgefäßwandung vakuumdicht, z. B. durch Verschmelzen, eingeführt ist. 4.. Einrichtung nach Anspruch i oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Spannungszuführung für das Objekt bzw. dessen Halterung mittels einer starr in die Vakuumgefäßwandung vakuumdicht eingesetzten Zuleitung erfolgt und beim Einführen des Objektes in die Arbeitsstellung die Halterung des Objektes mit der Zuleitung, beispielsweise durch einen Federkontakt, zwangläufig in Kontakt kommt. 5. Einrichtung nach Anspruch r, 2, 3 oder q., dadurch gekennzeichnet, daß das Vakuumgefäß vor dem Herausziehen des Trägerstabs aus diesem gegen den Eintritt von Außenluft abgeschlossen ist.