-
Mit Polschuhlinsen ausgerüsteter Korpuskularstrahlapparat, insbesondere
mehrstufiges Elektronenmikroskop Die Erfindung betrifft einen mit Polschuhlinsen
ausgerüsteten Korpuskularstrahlapparat, wobei für die Linsen Dauermagneten verwendet
sind. Erfindungsgemäß besteht der Magnetkreis der Linsen aus zwei durch ein unmagnetisches
Zwischenstück voneinander getrennten, einen Polschuheinsatzkörper aufnehmenden,
symmetrisch zur Strahlachse liegenden Teilen und einem äußeren Mantelstück, das
einen parallel zur Strahlachse liegenden zylindrischen Teil und einen im wesentlichen
senkrecht zur Strahlrichtung liegenden Teil besitzt und das sich mit zwei entsprechenden
PaBflächen an je einen der genannten ringförmigen Teile anlegt. Auf diese Weise
ergibt sich ein sehr einfacher, wenig Einzelteile erfordernder Aufbau einer mit
Dauermagneten ausgerüsteten Elektronenlinse.
-
Der zylindrische Teil des Mantelstückes wird gemäß der weiteren Erfindung
mit dem zugeordneten ringförmigen Teil des Magnetkreises durch ebene PaBflächen
zusammengefügt, wobei die äußeren Durchmesser dieser beiden Teile vorzugsweise gleich
groß gewählt sind. Weiterhin wird man den senkrecht zur Strahlachse liegenden Teil
des Mantelstückes mit dem zugeordneten ringförmigen Teil des Magnetkreises durch
parallel zur Strahlachse liegende PaBflächen zusammenfügen.
-
Um bei einer mit Dauermagneten ausgerüsteten Linse die Brennweite
regeln zu können, kann, man
dem Mantelstück einen in der Achsrichtung
verstellbaren, teils zylindrischen, teils scheibenförmigen Außenmantel zuordnen,
durch dessen Verstellung dem Permanentmagneten ein magnetischer Schluß mehr oder
weniger parallel geschaltet wird, so daß die Erregung -der Linse sich ändert. Zum
Schutz gegen äußere Beeinflussungen der Linsendauermagneten dient mit Vorteil ein
Schutzmantel aus urimagnetischem Material, z. B. aus Holz, der die äußeren Linsenteile
abschirmt.
-
In den Fig. i a und i b ist als Ausführungsbeispiel der Erfindung
ein zweistufiges Elektronenmikroskop dargestellt, dessen Abbildungslinsen mit Dauermagneten
betrieben werden. Der obere Teil des Mikroskops wird gebildet durch den Strahlerzeuger,
der eine von einem Wehneltzylinder i umschlossene Glühkathode besitzt. Der Kathodenschaft
ist mit Hilfe einer Kappe 2 unter Verwendung von: konischen Paßflächen 3 auf einen
Isolator 4 aufgesetzt. Dieser Isolator sitzt mit konischen Paßflächen 5 auf dem
Anodenschalter 6. Mit 7 ist die Anode des Strahlerzeugers bezeichnet.
-
Das gesamte Strahlerzeugungssystem sitzt auf einem Halter 8 und ist
relativ zu diesem in an sich bekannter Weise schwenkbar und quer zur Achsrichtung
des Gerätes verschiebbar angeordnet. Zur Durchführung dieser Bewegungen dienen die
Einstellschrauben 9 und io und die ihnen gegenüberliegenden Gegenfedern i i und
i2. Entsprechende Schrauben und Federn befinden sich in derselben Höhe um goa gegenüber
den dargestellten versetzt.
-
Der Halter 8 besitzt an seinem unteren Ende eine konische Schlifffläche
13, die in einen entsprechenden Innenkonus des oberen Abschlußstückes 14 der Objektivlinse
paßt.. An dieses Abschlußstück 14 ist die zur Vakuumpumpe führende Leitung 15 angeschlossen.
Auf der gegenüberliegenden Seite befindet sich im Abschlußstück 14 eine Öffnung
16, die dazu dient, die Objektpatrone 17 in das Mikroskop einzusetzen. Eine entsprechende
Einsetzöffnung 18 befindet sich im Halter B. Der Halter 8 ist zusammen mit
dem gesamten von ihm getragenen Strahlerzeuger gegenüber dem Teil 14 um die Geräteachse
unter Verwendung des Fettschliffs 13 drehbar. In der dargestellten Lage stehen:
sich die öffnungen 16 und 18 gegenüber, so daß man die Objektpatrone einsetzen bzw.
entnehmen kann. '.\,ach erfolgtem Einsetzen der Patrone wird der Strahlerzeuger
um i8o°' gedreht, so daß nunmehr der Schleusenraum i9 nach außen hin abgeschlossen
und mit der Vakuumpumpe verbunden ist.
-
Die Objektivlinse des Gerätes ist mit 2o, die Projektionslinse mit
21 bezeichnet. Der zwischen beiden. Linsen befindliche Teil 22 der Vakuumwand bildet
sowohl am oberen als auch -am unteren Ende gemäß der Erfindung ein Stück des Magnetkreises
der Linse. Bei der Objektivlinse 20 schließt sich an das obere Stück 2.3 ein Teil
24 an, der aus un.magnetischem Material besteht. Darauf ist das obere Abschlußstück
14 der Linse gesetzt. Der Magnetkreis der Objektivlinse ist durch ein äußeres permanentmagnetisches
Mantelstück 25 geschlossen, das aus einem parallel zur Linsenachse liegenden zylindrischen.
Teil 26 und einem im wesentlichen senkrecht zur Linsenachse liegenden Teil27
besteht. Das Man.t@elstück sitzt dicht auf den Teilen 23 und 24, so daß der Magnetkreis
gut geschlossen ist. An das untere Ende 28 des Wandteiles 22 schließt sich ein aus
urimagnetischem Material bestehendes Zwischenstück29 der Projektionslinse und daran
das untere Abschlußstück 30 dieser Linse an. Den äußeren Abschluß bildet hier der
permanentmagnetische Mantel 34 welcher ähnlich aufgebaut ist wie der Mantel
25 der Objektivlinse.
-
Die aufeinander befestigten Teile 14, 24, 22,29
und 3o besitzen
oben bei 32 bzw. unten bei 33 in einem Sitz gedreht zylindrische Paßflächen, in
welche die zu je einem Einsatzkörper vorher fest zusammengesetzten Polschuhsysteme
beider Linsen mit je einer entsprechenden zylindrischen Paßfläche eingesetzt sind.
Die Paßflächen 32 und 33 könnten auch leicht konisch ausgebildet sein, wesentlich
aber ist, daß sie dafür sorgen, daß beide Polschuhsysteme genau in einer optischen
Achse liegen. Man erreicht dies z. B., indem man die beiden Paßflächen gleichzeitig
mit einem Bohrdorn ausdreht. Das Polschuhsystem der Objektivlinse besteht aus dem
oberen Polschuh 34, dem unteren Polschuh 35 und dem urimagnetischen. Zwischenstück
36. In ähnlicher Weise ist der Polschuheinsatzkörper der Projektionslinse 2'i aus
dem oberen Polschuh 37; dem unteren Polschuh 38 und dem urimagnetischen Zwischenstück
39 zusammengesetzt.
-
Die Objektpatrone 17 ist in einem Halter 40 eingesetzt, der mit Hilfe
von Druckscheiben .4i und Gegenfedern 4.2 quer zur Strahlachse verschoben werden
kann. Eine entsprechende Druckschraube und Gegenfeder befindet sich um 9ö° gegenüber
den dargestellten versetzt. DerZwischen-. bildleuchtschirm 43 kann mit Hilfe eines
Handgriffs q.q. durch eine in der Vakuumwand befindliche Öffnung 45 ausgewechselt
werden. Mit 46 ist die Verschlußschraube für die Öffnung 45 bezeichnet. Diese Schraube
verschließt die Öffnung beim Festziehen mit Hilfe des Gummiringes 47 . Durch ein
Schauglas 48 kann das Zwischenbild und durch ein Schauglas 49 das Endbild betrachtet
werden. Das untere Abschlußstück 3o der Projektionsspule ist mit Schrauben 5o am
Unterteil 5i des Mikroskops befestigt. Um beim Ein- und Ausschleusendes Objektes
bzw. beim Auswechseln des Zwischenbildleuchtschirmes nicht den gesamten Mikroskopinnenraum
mit der Außenluft in Verbindung bringen zu müssen, ist eine Abschlußklappe 52 vorgesehen,
um den unteren Teil 53 des Vakuumraumes, der das größte Volumen des Gerätes besitzt,
vom mittleren Teil 54 des Vakuumraumes abschließen zu können. Der Betätigungstrieb
55 der Klappe 52 ist in der aus der Figur ersichtlichen Weise durch eine bewegliche
Gummischeibe 56 abgedichtet.
-
Um die im Ausführungsbeispiel dargestellte Objektivlinse hinsichtlich
ihrer Brennweite regeln
zu können, ist dieser Linse ein zylindrischer
Eisenmantel 57 zugeordnet, der in axialer Richtung verstellt werden kann. Zu diesem
Zweck ist er mit einem Innengewinde versehen, das mit einem auf dem Halter 58 vorgesehenen
Außengewinde zusammenarbeitet. Um äußere Beeinträchtigungen der bei den Linsen verwendeten
Daumagneten zu verhindern, kann man diese Linsen außen mit einem Schutzmantel aus
urimagnetischem Material abschirmen. Ein, derartiger Holzmantel 59 ist in
der Figur bei der Projektionslinse 21 angedeutet.