DE1078703B

DE1078703B - Electron microscope with a sliding slide

Info

Publication number: DE1078703B
Application number: DEN14908A
Authority: DE
Inventors: Jan Willem Rommerts
Original assignee: Philips Gloeilampenfabrieken NV
Current assignee: Koninklijke Philips NV
Priority date: 1957-04-09
Filing date: 1958-04-05
Publication date: 1960-03-31
Also published as: US2939955A; CH359803A; NL92826C; GB824903A; BE566571A; FR1194297A

Description

Bei Elektronenmikroskopen ist der Objektträger bewegbar angeordnet, um 'das dm Strahlengang befindliche Objekt in bezug auf die Achse des Strahlenbündels in jeder Seitenrichtung verschieben zu können. Bei dem vorliegenden Elektronenmikroskop liegt das Objekt in einer flachen Scheibe, und zwischen dieser Scheibe und zwei fest angeordneten, den Strahlenbündelkanal begrenzenden Teilen ist ein derartiger luftdichter Verschluß vorgesehen, daß dieser Verschluß die seitliche Bewegung der flachen Platte nicht behindert. In the case of electron microscopes, the slide is arranged to be movable around the beam path located in the beam To be able to move the object with respect to the axis of the beam in each lateral direction. In the present electron microscope, the object lies in and between a flat disk Disc and two fixedly arranged parts delimiting the bundle of rays is one such airtight one Closure provided that this closure does not interfere with the lateral movement of the flat plate.

Die Verschiebung des Objektes beschränkt sich in der Regel auf wenige Zehntel eines Millimeters. Bei einer lOOOOfachen Vergrößerung wird jedes Zehntelmillimeter in der Größe eines Meters abgebildet, so daß bei einem Schirmdurchmesser von 10 cm bereits zehn unterschiedliche Teile des Objektes abgebildet werden, wenn dies um diesen Abstand verschoben wird. Es dürfte einleuchten, daß nahezu jede noch so geringe Verschiebung des Objektes auf dem Bildschirm des Elektronenmikroskops sichtbar ist. Bei einer raschen Folge solcher Bewegungen wird das Bild unscharf. Ein Elektronenmikroskop muß deshalb auch so angeordnet werden, daß keine Erschütterungen zum Objektträger vordringen können, und wenn, dann auch dafür gesorgt wird, daß der Träger nicht in bezug auf das Mikroskopgehäuse in Schwingung versetzt wird, werden zugleich die nachfolgenden Ursachen der Erzeugung unscharfer Bilder 'beseitigt.The displacement of the object is usually limited to a few tenths of a millimeter. at at a magnification of 10000, every tenth of a millimeter is mapped to the size of a meter, see above that with a screen diameter of 10 cm, ten different parts of the object are shown if this is shifted this distance. It should be evident that almost every one of them is still like that slight displacement of the object is visible on the screen of the electron microscope. at a rapid succession of such movements will blur the image. An electron microscope must therefore also be arranged in such a way that no vibrations can penetrate the slide, and if, then it is also ensured that the carrier does not vibrate with respect to the microscope housing is displaced, the subsequent causes of the generation of blurred images are eliminated at the same time.

Die Einstellung im Strahlenbündel desjenigen Teiles des Objektes, von dem eine Aufnahme hergestellt wird, durch Verschiebung der flachen Scheibe mit dem in ihr befindlichen Objekt erfolgt häufig mit Hilfe eines Einstellmechanismus, dessen Drehknöpfe neben dem Strahlenauf fangschirm angeordnet, sind. Zur Verbindung der Knöpfe mit radial verschiebbaren Stäben und Stellschrauben, welche die Scheibe bewegen, dienen lange Stangen. Spiel in Drehpunkten und Schraubverbindungen wird durch Federn beseitigt. Es hat.sich herausgestellt, daß sich die Einstellung häufig dennoch dadurch ändert, daß das Gleichgewicht von Kräften nicht unmittelbar nach der Verschiebung der Scheibe, sondern erst etwas später wiederhergestellt ist.The setting in the beam of that part of the object from which a picture was taken is often done with the help of moving the flat disc with the object in it an adjustment mechanism, the knobs of which are arranged next to the Strahlauf catch screen. To the Connection of the buttons with radially displaceable rods and adjusting screws that move the disc, serve long poles. Play in pivot points and screw connections is eliminated by springs. It It has been found that the attitude often changes due to the fact that the equilibrium of Forces are not restored immediately after the disc has been moved, but only restored a little later is.

Nach erfolgter Einstellung kann das Bild durch Verschiebungen des Objektes infolge der Wärmeentwicklung in den Erregerspulen der Magnetlinsen, wodurch die Temperatur der Wand erhöht und die Wand ausgedehnt wind, unscharf werden. Die Einstellvorrichtung ist im allgemeinen an der Wand befestigt, so daß diese Ausdehnung die Lage des Objektes sich etwas ändern kann.After the adjustment has been made, the image can be damaged by shifting the object as a result of the heat development in the excitation coils of the magnetic lenses, which increases the temperature of the wall and the wall extended wind, blurring. The adjustment device is generally attached to the wall, so that this expansion can change the position of the object somewhat.

Die vorliegende Einrichtung bezweckt, diese Nachteile dadurch zu vermeiden, daß bei dem Elektronen-The present device aims to avoid these disadvantages in that the electron

Elektronenmikroskop
mit einem verschiebbaren Objektträgerelectron microscope
with a sliding slide

Anmelder:Applicant:

N. V. Philips' Gloeilampenfabrieken,
Eindhoven (Niederlande)NV Philips' Gloeilampenfabrieken,
Eindhoven (Netherlands)

Vertreter: Dr. rer. nat. P. Roßbach, Patentanwalt,
Hamburg 1, Mönckebergstr. 7Representative: Dr. rer. nat. P. Roßbach, patent attorney,
Hamburg 1, Mönckebergstr. 7th

Beanspruchte Priorität:
Niederlande vom 9. April 1957Claimed priority:
Netherlands 9 April 1957

Jan Willem Rommerts, Eindhoven (Niederlande),
ist als Erfinder genannt wordenJan Willem Rommerts, Eindhoven (Netherlands),
has been named as the inventor

mikroskop, das mit einem Objektträger versehen ist, der aus einer flachen Scheibe besteht, in der das Objekt angeordnet ist und mittels deren das im Strahlengang angeordnete Objekt in jeder seitlichen Richtang verschiebbar ist, erfindungsgemäß zwecks Festklemmen der flachen Scheibe in der Achsrichtung gegen einen fest angeordneten Teil des Mikroskops pneumatisch oder hydraulisch ein Druck in axialer Richtung beiderseits der flachen Scheibe herbeizuführen ist.microscope fitted with a slide consisting of a flat disk in which the Object is arranged and by means of which the object arranged in the beam path in each lateral direction is displaceable, according to the invention for the purpose of clamping the flat disc in the axial direction against a fixed part of the microscope pneumatically or hydraulically a pressure in the axial direction is to be brought about on both sides of the flat disc.

Bei einer zweckmäßigen Ausführungsform weist das Mikroskop eine Querwand parallel zu und unmittelbar seitlich der als Objektträger dienenden flachen Scheibe auf. Diese Wand ist an der dem Träger zugewandten Seite mit einer ringförmigen Vertiefung versehen, die durch Abdichtangsringe zwischen der Wand und der Scheibe begrenzt ist. In die so gebildete Kammer mündet ein Kanal, in dem der Druck veränderlich ist. Wenn zum Entlüften des Mikroskops ein Entlüftungsgerät Verwendung findet, kann der Kanal mit ihm verbunden sein. Ein in der Verbindungsleitung angebrachter Dreiweghahn ermöglicht es, dem Kanal in der einen Stellung des Hahns mit dem Entlüftungsgerät und in der anderen Stellung mit dem Raum außerhalb des Mikroskops in Verbindung zu setzen.In an expedient embodiment, the microscope has a transverse wall parallel to and directly to the side of the flat disk serving as a slide. This wall is on that of the wearer facing side provided with an annular recess, which by Abdichtangsringe between the wall and the disc is limited. A channel in which the pressure is released opens into the chamber formed in this way is changeable. If a venting device is used to vent the microscope, the Channel to be connected to it. A three-way stopcock installed in the connecting line enables it, the duct in one position of the tap with the bleeding device and in the other position with the space outside the microscope.

Weiter ist es möglich, den Zuführungskanal .und die Kammer mit Flüssigkeit zu füllen und den Zuführungskanal an einen Flüssigkeitsbehälter anzuschlie-It is also possible to use the feed channel .and the To fill the chamber with liquid and to connect the feed channel to a liquid container.

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ßen, in dem der Druck geändert werden kann. Dies · kann entweder mittels einer mechanischen Druckvorrichtung oder mit Hilfe von Druckluft erfolgen.in which the pressure can be changed. This · can either by means of a mechanical pressure device or with the help of compressed air.

Die Fig. 1 und 2 stellen Ausführungsbeispiele gemäß der Erfindung dar. .-FIGS. 1 and 2 show exemplary embodiments according to the invention.

In der Zeichnung stellt, Fig. 1 den Teil eines Elektronenmikroskops dar, der die flache Scheibe mit dem in ihr angeordneten Objekt enthält und bei dem der Druckunterschied mittels Druckluft auf die Scheibe übertragen wird.In the drawing, Fig. 1 represents part of an electron microscope which contains the flat disc with the object arranged in it and in which the Pressure difference is transmitted to the disc by means of compressed air.

Fig. 2 zeigt ein Detail mit einer Ausführungsform einer Vorrichtung, durch die ein Druckunterschied mittels Flüssigkeit auf die Scheibe übertragen wird.Fig. 2 shows a detail with an embodiment of a device through which a pressure difference is transferred to the disc by means of liquid.

Die Magnetspulen 1 und 2 dienen zum Erzeugen von Magnetfeldern zum Erregen der auf beiden Seiten des zu durchstrahlenden Objektes angeordneten Polstücke 3 und 4 aus magnetischem Material. Sie sind mit einem Durchgang 5 für das Elektronenbündel versehen und endigen in geringer Entfernung voneinander. Im zwischenliegenden Raum wird das Objekt 6 angeordnet, von dem mit Hilfe eines Elektronenbündels ein Bild auf einem nicht dargestellten Auffangschirm oder einer photographischen Platte oder einem Film entworfen werden soll. Das Objekt 6 ist auf einem Halter befestigt, der aus einem dünnen Stab 7 besteht, der in eine Bohrung der flachen Scheibe 8 eingesteckt ist. Die Scheibe- 8 weist gegenüber den Öffnungen 5 der Polstücke 3 und 4 eine mittlere Bohrung zum Hindurchlassen des Elektronenbündels auf. Am Stab 7 ist ein Knopf 9 befestigt, der aus dem Mikroskop herausragt und mit dessen Hilfe das Obj ekt aus der öffnung der flachen Scheibe entfernt werden kann, um es durch ein anderes zu ersetzen.The solenoids 1 and 2 are used to generate magnetic fields to excite the on both sides of the object to be irradiated arranged pole pieces 3 and 4 made of magnetic material. they are provided with a passage 5 for the electron beam and end at a short distance from each other. The object 6 is arranged in the intermediate space, from which with the help of an electron beam an image on an unillustrated capture screen or a photographic plate or a Film is to be designed. The object 6 is fastened to a holder which consists of a thin rod 7 which is inserted into a hole in the flat disk 8. The disc 8 faces the Openings 5 of the pole pieces 3 and 4 have a central hole for the passage of the electron beam. On the rod 7, a button 9 is attached, which protrudes from the microscope and with the help of which the obj ect can be removed from the opening of the flat disc in order to replace it with another.

Soll ein anderer Teil des Objektes als der in der Mitte des Bündels befindliche albgebildet werden, so wird das Objekt verschoben. Zu diesem Zweck ruht die flache Scheibe 8 in einer Nut 10, die in der Wand 11 des Mikroskops vorgesehen ist und deren Durchmesser etwas größer als derjenige der Scheibe 8 ist, so daß die letztere in der Ebene senkrecht zur Strahlachse in jeder Richtung einigen Spielraum aufweist. Die Vorrichtungen, durch die die erforderliche Verschiebung der flachen Scheibe erfolgen kann, sind an sich bekannt, und in der Zeichnung ist nur der radial angeordnete Verbindungsstab 12 dargestellt, mittels dessen die Einstellbewegung auf die Scheibe 8 übertragen wird.If a different part of the object than that located in the middle of the bundle is to be formed, then the object is moved. For this purpose, the flat disc 8 rests in a groove 10 in the wall 11 of the microscope is provided and the diameter of which is slightly larger than that of the disc 8, so that the latter has some leeway in each direction in the plane perpendicular to the beam axis. The devices by which the necessary displacement of the flat disc can be carried out are on known, and in the drawing only the radially arranged connecting rod 12 is shown, by means of whose adjustment movement is transmitted to the disk 8.

Es muß dafür gesorgt werden, daß bei einer Bewegung der Scheibe 8 keine Luft in den Bündelkanal eindringen kann. Der Bündelkanal 5 liegt in den Polstücken 3 und 4., und die Abdichtung erfolgt zwischen diesen Teilen und der Scheibe 8. Hierzu finden Gummiringe 13 und 14 mit kreisförmigem Durchmesser Verwendung.Care must be taken that when the disk 8 moves, no air enters the bundle channel can penetrate. The bundle channel 5 lies in the pole pieces 3 and 4, and the seal takes place between these parts and the disc 8. For this purpose rubber rings 13 and 14 with a circular diameter are found Use.

Die Scheibe 8 ist auf beiden Seiten des Raumes, in dem das Objekt angeordnet ist, mit je einer mittleren Vertiefung 15 und 16 versehen, in die die kegelförmigen Enden der Polstücke 3 und 4 hineinreichen. Die Vertiefungen sind etwas weiter als die kegelförmigen Enden, so daß sie die Bewegung der Scheibe nicht behindern.The disc 8 is on both sides of the space in which the object is arranged, each with a central one Depressions 15 and 16 are provided into which the tapered ends of the pole pieces 3 and 4 extend. the Depressions are slightly wider than the tapered ends, so they don't restrict the movement of the disc hinder.

Die flache Scheibe liegt einer Querwand 18 des Mikroskopgehäuses gegenüber, die in die Vertiefung 10 der Wand 11 einpaßt. Die Scheibe besteht aus nichtmagnetischem Material. Die Querwand 18 weist eine ringsum laufende Vertiefung 19 auf, so daß .sie nur längs eines schmalen Randes 21 am Umfang mit der flachen Scheibe 8 in Berührung ist. Die Aussparung 19 ist am Innen- und Außenumfang mit Gummiringen 22 und 23 versehen, welche die Abdichtung zwischen der Scheibe 8 und der Querwand 18 bilden. In der Wand ist ein Kanal 24 angebracht, der in den Raum 19 zwischen der Scheibe 8 und der Querwand 18 mündet und durch die Wand 11 hindurch nach außen führt. An ihn ist die Verbindungsleitung 25 angeschlossen, die einen Dreiweghahn 26 enthält. Der Kanal 24 kann durch die Verbindungsleitung 25 und den Durchgang 27 im Hahn 26 mit der Saugleitung 28 verbunden werden, die an eine Vorrichtung zum Entlüften des Bündelkanals im Mikroskop angeschlossen ist. Wenn der Hahn 26 um einen Winkel von 90° nach links gedreht wird, ergibt sich eine Verbindung des Kanals 24 und der Verbindungsleitung 25 mit der Lufteinlaßöffnung 29.The flat disk lies opposite a transverse wall 18 of the microscope housing, which is inserted into the recess 10 of the wall 11 fits. The disc is made of non-magnetic material. The transverse wall 18 has an all-round recess 19 so that .sie only along a narrow edge 21 on the circumference with the flat disc 8 is in contact. The recess 19 is on the inner and outer circumference with rubber rings 22 and 23, which form the seal between the disc 8 and the transverse wall 18. In the wall, a channel 24 is attached, which into the space 19 between the disc 8 and the transverse wall 18 opens and leads through the wall 11 to the outside. The connecting line 25 is connected to it connected, which contains a three-way valve 26. The channel 24 can through the connecting line 25 and the passage 27 in the tap 26 are connected to the suction line 28, which is connected to a device for Venting of the bundle channel in the microscope is connected. When the tap 26 is at an angle of 90 ° is rotated to the left, there is a connection of the channel 24 and the connecting line 25 with the Air inlet opening 29.

Wenn die Einstellung des Objektes geändert werden muß und dazu die flache Scheibe 8 verschoben wird, steht der Dreiweghahn 26 in der Stellung, bei der der Kanal 24 und somit der Raum 19 mit Luft gefüllt ist. Die Verschiebung der Scheibe 8 kann dann auf normale Weise mit Hilfe der Einstellmittel über den Stab 12 erfolgen. Nachdem die richtige Einstellung erreicht ist, wird der Dreiweghahn 26 um 90° nach rechts gedreht, so daß der Raum 19 an die Leitung 28 angeschlossen und die Luft aus dem Raum entfernt wird. Die Scheibe 8 wird infolge des Druckunterschieds beiderseits der Scheibe kräftig gegen die Querwand 18 geklemmt, wodurch die Gewähr besteht, daß während der Aufnahme das Objekt 6 die gewählte Einstellung genau einhält.If the setting of the object has to be changed, move the flat disk 8 for this purpose is, the three-way valve 26 is in the position in which the channel 24 and thus the space 19 with air is filled. The displacement of the disc 8 can then be carried out in the normal way with the aid of the adjustment means the rod 12 take place. After the correct setting has been achieved, the three-way valve 26 is turned through 90 ° turned to the right so that the room 19 is connected to the line 28 and the air out of the room Will get removed. The disc 8 is strongly against due to the pressure difference on both sides of the disc the transverse wall 18 clamped, whereby there is a guarantee that the object 6 during the recording adheres to the selected setting exactly.

Mit Rücksicht auf den Zusammenbau des Mikroskops ist die Wand 11 gemäß der Ebene 30 in zwei Teile unterteilt.With regard to the assembly of the microscope, the wall 11 is in two according to the plane 30 Parts divided.

In Fig. 2 ist ein Flüssigkeitsbehälter 31 mittels der überwurfmutter 32 mit der Wand 11 des Mikroskops verbunden, wobei die öffnung 33 und der Kanal 24 miteinander in Flucht liegen. Der Raum 19, der Kanal 24 und das Gefäß 31 sind mit Flüssigkeit gefüllt. Die Wand 34 des Gefäßes 31 ist gewellt, und infolgedessen ist das Gefäß etwas zusammendrückbar. Der Druck wird durch den Flügelbolzen 35 ausgeübt, der mit Gewinde in einem Halter 36 angebracht ist und an einem Wulst 37 des Flüssigkeitsgefäßes 31 anliegt. Der Halter 36 ist mittels eines Bolzens 38 mit der Wand 11 verbunden. Der mittels des Flügelbolzens 35 ausgeübte Druck wird durch die Flüssigkeit auf die Scheibe 8 übertragen und drückt diese fest in die Nut in der Wand 11 des Mikroskops.In FIG. 2, a liquid container 31 is connected to the wall 11 of the microscope by means of the union nut 32 connected, the opening 33 and the channel 24 being in alignment with one another. Room 19, the canal 24 and the vessel 31 are filled with liquid. The wall 34 of the vessel 31 is corrugated, and consequently the vessel is somewhat compressible. The pressure is exerted by the wing bolt 35, the is mounted with a thread in a holder 36 and rests against a bead 37 of the liquid container 31. The holder 36 is connected to the wall 11 by means of a bolt 38. The means of the wing bolt 35 The pressure exerted is transmitted through the liquid to the disk 8 and presses it firmly into the groove in the wall 11 of the microscope.

Claims

Patent claims:

1. Electron microscope with a slide, which consists of a flat disk in which the object is arranged and by means of which the im The object arranged in the beam path is displaceable in any lateral direction, characterized in that that for the purpose of clamping the flat disc in the axial direction against a fixed Part of the microscope pneumatically or hydraulically a pressure difference in the axial direction to be brought about on both sides of the flat disc.

2. Electron microscope according to claim 1, characterized in that a side of the disc Transverse wall is attached in the microscope, which has an annular recess through sealing rings is limited between the wall and the disc, and that in the chamber so formed a channel opens which is in communication with a device for changing the pressure in the channel.

3. Electron microscope according to claim 2, characterized in that the feed channel to the chamber is in communication with a ventilation device and in 'the ventilation line a three-way valve is attached which has two positions, in which the chamber with the ventilation device and in the one position

other position is connected to the space outside the microscope.

4. Apparatus according to claim 2, characterized in that the feed channel and the Chamber are filled with liquid and the supply channel is connected to a liquid container in which the pressure can be changed.

1 sheet of drawings