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Einrichtung zum Ein- und Ausschleusen von Objekten bei Elektronenmikroskopen
Die Erfindung bezieht sich auf eine Einrichtung zum Ein- und Ausschleusen von Objekten
bei Elek-
tronenmikroskopen. oder Elektronenbeugungsapparaturen, bei denn
das Objekt von einem Stab (Trägerstab) getragen wird, der in der Arbeitsstellung
vakuumdicht und im. seiner Längsrichtung verschiebbar im der Vakuumgefäßwa dang
gelagert ist.
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Bei derartigen bekannten Stabschleusen befindet sich die Objekthalterung
auf :dem gleichen Potential wie die metallene Vakuumgefäßwandung; es ist der metallene
Trägerstab bzw. dessen Mantelfläche in der Vakuumgefäßwandung in einem Gummiring
gelagert. Beirr Einführen oder Herausführen des Objektes kann die Oberfläche des
Trägerstabes durch Berühren oder Reiben Sam Metall oder an dem Gummiring verschmutzt
werden, besonders 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 auf einem ;anderen
Potential befinden soll als die metallene Vakuumgefäßwandung des Elektronenmikroskops
oder der Elektronenb;eugungsapparatur. Der ,aus Isolierstoff bestehende Trägerstab
müßte durch die Bohrung des Gummiringes hindurchgezogen werden, wobei er durch mehr
oder weniger gut leitende Teilchen verschmutzt werden kann.
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Die Erfindung zielt darauf ab, die geschilderten Nachteile zu vermeiden.
Gemäß der Erfindung wird die Einrichtung so getroffen, daß der aus Isolierstoff
bestehende Trägerstab, der mit seinem einen Ende zum Tragen der Objekthalterung
dient und
an seinem anderen Ende m eine Griffstange fortgesetzt
ist, in einer vorzugsweise aus Metall bestehenden Hülle gelagert ist, welche mit
ihrer abgesetzten Stirnse-te .auf einen in der Väkuümgefäß--,vandung vorgesehenen
Dichtungsring aus weichem Isoliermaterial, beispielsweise .aus Gummi od, dgI., aufzuschieben
ist und dabei .durch eine Raste feststellbar ist, während durch weiteres Einschieben
des Trägerstabes die Objekthalterung in die Betriebsstellung gelangt, und daß beim
Herausziehen des Trägerstabes aus dem Vakuumgefäß dieser zunächst in die Hülle hineinzuziehen
und bei weiterer Bewegung der Griffstange die den Trägerstab enthaltende Hülle aus
dem Dichtungsring herauszuziehen ist.
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Zur weiteren Erläuterung der Erfindung ist in der Abbildung en Ausführungsbeispiel
dargestellt. Die Vakuumgefäßwa:ndung Beines Elektronenrnikraskops ist durch i, die
optische Achse durch 2 angedeutet, B ist der aus Isolierstoff, beispielsweise Magnesiumsilikat,
bestehende Trägerstab; -er trägt an seiner einen Stirnseite die Objekthalterung
3, während an seiner anderen Stirnseite die Griffstange 7, 8 angebracht ist. Ein
Gummiring 4 ist vakuumdicht in die Vakuumgefäßwandung bzw. deren Mantelfläche eingesetzt.
Eine Hülle, wie ein Rohr 5 aus Metall, ist :an seiner Stirnseite bei 9 derart abgesetzt,
daß das abgesetzte Ende in die Bohrung des Gummiringes ¢ .eingeschoben werden kann
und dadurch eine vakuumdichte Verbindung zwischen. 4 und 5 entsteht. In der Betriebsstellung
(Mitte des Objektes in der optischen Achse) hat der Trägerstab 8 in bezug auf die
Hülle 5 die gezeichnete Lage. Als vakuumdichte Verbindung zwischen der Hülle 5 und
der Griffstange 7 ist innerhalb der Hülle 5 (:an deren einem Ende) der Gummiring
6 vorgesehen.
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Beim Herausziehen des Trägerstabes 8 aus dem Vakuumgefäß, d. h. bei
Bewegung nach rechts, wird er zunächst in die Hülle 5 hineingezogen, bis er sich
praktisch vollständig in der Hülle 5 befindet. Bei weiteren Ziehen ;an dem Griff
8 wird die bei i o vorgesehene federnde Raste (mit Feder 12 und Kugel i i) selbsttätig
,ausgeklinkt, und ,es wird nun die Hülle 5, die den Trägerstab 8 enthält, aus der
Bohrung des Gummiringes 4 herausgezogen. Das Objekt kann nun von der Halterung 3
abgenommen werden.
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Beim Einführen eines neuen Objektes in das Mikroskop befindet sich
:der Isolierstab 8 anfänglich in der Hülle 5, so daß 'nur die Objekthalterung 3
herausragt. Die Hülle 5 wird nun zunächst (bis zum Anschlag bei 9) in nie Bohrung
des Dichtungsringes 4 eingeschoben. In dieser Stellung wird die Hülle 5 außerdem
durch die federnde Raste 12, i i festgehalten. Mit Hilfe der Griffstange 7, 8 wird
nun der Isolierstab 8 aus der Hülle 5 heraus (nach links) gedrückt und in die gewünschte
Betriebsstellung gebracht.
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Zum Verschieben des Objektes oder der Objekte, falls bei 3 mehrere
Objekte auf der Objekthalterung gelagert sind, kann vorgesehen sein, daß zwischen
der Dichtung 4 und der Wandung i bewegliehe Verbindungen, wie Schliffe, Federungskörper,
Gummibälge od. dgl., vorhanden sind, so daß eine Bewegung des Objektes senkrecht
zur optischen Achse 2 in allen Richtungen möglich ist. Ebenso kann ,auch -eine Bewegung
in Richtung der .optischen Achse vorgesehen sein.
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Die erfindungsgemäße Einrichtung kann so ausgebildet sein, daß vor
dem Herausziehen des Trägerstabes aus dem Vakuumgefäß dieses gegen den Eintritt
von Außenluft abgeschlossen wird, so daß die Objektauswechslung ohne Unterbrechung
des Vakuums erfolgen kann.
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Um die Objekthalterung auf -ein gewünschtes Potential bringen. zu
können, kann die Anordnung so getroffen sein, daß eine Spannungszuführung für die
Objekthalterung mittels einer (starr) in die Vakuumgefäßwandung eingesetzten Zuleitung
erfolgt und beim Einführen des Objektes bzw. der Objekthalterung in die Betriebsstellung
des Objektes mit der Zuleitung, beispielsweise durch einen Federkontakt, zwangläufig
in Kontakt kommt.
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Der Erfindungsgegenstand kann insbesondere bei Geräten vorteilhaft
angewendet werden, bei denen der Objektträger (Obj,ekthalterwng) sich nicht auf
dein gleichen Potential wie die metallene Vakuumgefäßwandung befindet, sondern ein
anderes, vorzugsweise höheres, z. B. das doppelte Potential gegenüber der Kathode
besitzt, um beispielsweise eine soggenannte Zwischenbeschleunigung der Ladungsträger
anzuwenden.
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Die Erfindung ist bei Elektro:nenstrahlgeräten allgemein vorteilhaft
anwendbar und daher beispielsweise auch bei Geräten zum mechanischen Bearbeiten
(Bohren, Fräsen, Verdampfen, Bedampfen) von Gegenständen mittels Elektronenstrahl.
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An Stelle von Elektronenstrahlen können beim Erfindungsgegenstand
andersartige Ladungsträgerstrahlen angewendet werden, z. B. Strahlen von positiven
oder negativen Ionen.