DE2010444B2 - Vorrichtung zum aufheizen einer metallprobe - Google Patents

Description

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (3)

weise sind drei hitzebeständige Drähte zur Halterung Patentansprüche: der Probe vorhanden, dje je einerseits in einem Paßloch Λ Λ, . , . _ . . in der Probe befesti^fflid andererseits auf den Rand der

1. Vorrichtung zum Aufheizen einer hochtempera- Kollektorelektroiie3>ünktgeschweißt sind. Diese Drähte turfesten kleinen Metallprobe auf Temperaturer, 5 dienen zugleich dejn elektrischen Anschluß so daß oberhalb 2000⁰C unter Vakuum, dadurch ge- Kollektorelektrode und Probe auf ein gemeinsames kennzeichnet, daß die Probe mittels Drähten Potential, vorzugsweise Erdpotential, gelegt werden am Rand einer topfartigen Vertiefung einer können.

Kollektor-Elektrode befestigt ist, wobei im Topfbo- In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung

den ein Loch für den Durchtritt eines Elektronen- io besteht die Glühkathode aus einem Wolframdraht, der

Strahls gelassen ist, der von einer Glühkathode im Bereich des Strahlaustrittslochs der Wehneltelektro-

emittiert und von einer bis auf ein Strahlaustrittsloch de omegaförmig gebogen ist

vollständigjimggbenaen zylindertopfförmigen Weh- , Nachfolgend wirö die Erfindung mit Hilfe einer Figur

neltelektrodegeformtwird. näher erläutert, die einen Querschnitt durch eine

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekenn- 15 Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung zeichnet, daß drei hitzebeständige Drähte zur zeigt Eine tablettenförmige Probe 1 von ζ. Β 6 mm Halterung der Probe vorhanden sind, die je Durchmesser und 2 mm Höhe ist mit Hilfe dreier einerseits in einem Paßloch in der Probe befestigt Tantaldrähte 2 (von denen in der Figur einer sichtbar ist) und andererseits auf dem Rand der Kollektorelek- in einer topfförmigen Vertiefung einer Kollektorelektrode punktgeschweißt sind. zo trode 3 so gehalten, daß sie die Elektrode selbst nirgends

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch berührt Die Tantaldrähte sind in radiale Paßlöcher am gekennzeichnet, daß die Kollektorelektrode auf Rand der Probe eingeführt und enden in Schweißpunk-Erdpotential hegt, während die Kathode und die ten am Topfrand der Elektrode 3. Dadurch ist die Probe Wehneltelektrode entsprechend negativ vorge- mechanisch gehaltert, elektrisch an die Elektrode 3 spannt sind 25 angeschlossen und thermisch weitgehend von dieser

4. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekenn- isoliert.

zeichnet daß die Glühkathode aus einem Wolfram- Im Boden der topfförmigen Vertiefung ist ein

draht besteht, der im Bereich des Strahlaustrittslochs zentrales Loch 4 vorhanden, durch das ein Elektronender Wehneltelektrode omegaförmig gebogen ist. strahl auf die Probe gerichtet wird. Dieser Elektronen-

30 strahl geht von einer Wolframdraht-Kathode 5 aus,

welche in einem als Wehneltelektrode wirkenden

nahezu geschlossenen Metallgehäuse 6 angeordnet ist. Dieses Gehäuse besitzt nur ein Loch für den Durchtritt

_n· _Prf. , . , .„ . ,, . , ^des Elektronenstrahls. Es ist über einen Anschluß 7 an

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Aufhei- 35 ein Gleichspannungspotential gelegt, das je nach dem

len einer hochtemperaturfesten kleinen Metallprobe gewünschten Strahlstrom und des gewünschten Bünde-

Iu Temperaturen oberhalb 2000° C unter Vakuum. lungseffektes gewählt ist. Der Draht der Wolfram-Ka-

In Materialprüflaboratorien besteht oft die Aufgabe, thode 5 ist im Bereich des Loch_£ in der Wehneltelektro-

lleine Metallproben bei extrem hohen Temperaturen zu de oinegaförmig gebogen und wird über zwei

intersuchen Beispielsweise kann man so mit Hilfe der 40 Anschlüsse 8 und 9 mit der Heizleistung und dem

Emissions-Mikroskopie genauere Kenntnisse über die Kathodenpotential versorgt.

Struktur von Oberflächen gewinnen. Es kann die Evakuiert man die so beschriebene Vorrichtung ζ Β

Verteilung der thermischen Austrittsarbeit auf polykri- auf 10-'Torr, und legt man zudem ein geeignetes Itallinen Oberflächen nach der Anlaufstrommethode Kollektorpotential an einen Anschluß t0 der KollektorfiQ¹Wi^Ti ^{en (Siehe hlerZU Physical Review 107} 45 elektrode, dann werden Elektronen aus der Glühkatho- vj-ll,- K α κ -A η λ- η u u , ^{de 5 emittiert und bilde}n einen Strahl, der auf die

Wichtig ist dabei, daß die Probe gehaltert ist, damit Rückseite der Probe 1 trifft und diese somit aufheizt lucht auf Grund thermischer Belastungen die Probe Die gewählte Form der Wehneltelektrode zeichnet

verschoben oder losgelöst wird, daß die Probe sich gegenüber einem Üblichen Wehneltzylinder durch Ihermiscn gut isolierend gelagert ist, damit die 50 geringeren Raumbedarf und durch eine bessere Wärmezufuhr in Grenzen bleiben kann und damit der Stabilität der Elektrodengeometrie gegenüber der Temperaturgradient in der Probe gering ist, daß keine unvermeidlichen Erwärmung aus. lchnellen Elektronen von der Wärmequelle in den Die Betriebspotentiale für die Vorrichtung werden

Meßbereich der Emissions-Mikroskopie gelangen, daß vorzugsweise so gelegt, daß die Probe auf Erdpotential «ie ganze Vorrichtung wenig Platz beansprucht, um in 55 liegt, damit Untersuchungen an der heißen Probe wie t)bjektgehausen von Mikroskopen untergebracht wer- z. B. emissionsmikroskopischer Art, nicht gestört wer-Ju₁U²" ^k°^nnen· ^{und daß die Probe} elektrisch an den. Das bedeutet, daß das Wehneltpotential und das wahlbare Potentiale gelegt werden kann. Kathodenpotential entsprechend negativ zu wählen

Diese Anforderungen erfüllt die erfindungsgemäße sind.

Vorrichtung. Sie ist dadurch gekennzeichnet, daß die 60 Die Erfindung ist nicht auf das dargestellte, praktisch Probe mittels Drahten am Rand einer topfartigen erprobte Ausführungsbeispiel beschränkt, was die Vertiefung in einer Kollektor-Elektrode befestigt ist, erwähnten Details der Materialwahl oder der Anwenwobei im Topfboden ein Loch für den Durchtritt eines dung betrifft. Die Probentemperatur kann nach Wunsch Elektronenstrahls gelassen ist, der von einer Glühkatho- durch Variation des Strahlstroms eingestellt werden Sie de emittiert und von einer diese bis auf ein 6s kann bis zum Schmelzpunkt von Refraktärmetallproben Strahlaustrittsloch vollständig umgebenden zylinder- gesteigert werden. Charakteristischer Betriebswert ist topfformigen Wehneltelektrode geformt wird. Vorzugs- 2500° K.