DE875877C

DE875877C - Method for producing a gap for light and electron optical devices

Info

Publication number: DE875877C
Application number: DES20637A
Authority: DE
Inventors: Gottfried Dr-Ing Moellenstedt
Original assignee: SUEDDEUTSCHE LABORATORIEN GmbH
Current assignee: SUEDDEUTSCHE LABORATORIEN GmbH
Priority date: 1950-10-21
Filing date: 1950-10-21
Publication date: 1953-05-07

Description

Verfahren zum Herstellen eines Spaltes für licht- und elektronenoptische Geräte In der Licht- und Elektronenoptik besteht häufig das Bedürfnis, einen äußerst feinen Spalt herzustellen. Man verwendet hierzu meist zwei fein polierte, geradlinige, zueinander parallele Schneiden, die bis auf einen sehr geringen Abstand einander genähert werden. Es zeigt sich jedoch, daß bei einem Abstand von weniger als. etwa 0,005 mm, selbst bei sorgfältiger polierten Schneiden, die Rauhigkeit der Kanten stört.Method for producing a gap for light and electron optical Devices In light and electron optics, there is often a need to be extremely to produce a fine gap. Usually two finely polished, straight, cutting edges parallel to one another, which apart from a very small distance from one another to be approached. It is found, however, that if the distance is less than. approximately 0.005 mm, even with carefully polished cutting edges, the roughness of the edges disturbs.

Durch das Verfahren gemäß der Erfindung wird dieser Nachteil in besonders einfacher Weise vermieden. Gemäß der Erfindung wird nämlich auf einen vorzugsweise ebenen Träger zunächst ein feiner Faden, beispielveise von I bis 5 u Durchmesser, angebracht und im Vakuum mit einer für Licht bzw. Elektronen undurchlässige Schicht bedampft und anschließend der Faden abgezogen. The method according to the invention makes this disadvantage in particular easily avoided. According to the invention is namely on one preferred first a fine thread, for example from 1 to 5 u in diameter, attached and in a vacuum with a layer impermeable to light or electrons steamed and then pulled off the thread.

Man erhält auf diese Weise einen Spalt, dessen Kanten viel glatter sind als sdie bestpolierter Schneiden.In this way a gap is obtained, the edges of which are much smoother are the best-polished cutting edges.

Es empfiehlt stich, tdie Bedampfung spätestens zu unterbrechen, wenn die Dicke der aufgedampften Schicht halb so groß ist wie der Durchmesser des Fadens, damit das A.bzie!hen des Fadens nicht behindert wird. Wenn man den Spalt für lichtoptische Geräte verwenden will, ist es im allgemeinen nicht erforderlich, die aufgedämpfte Schicht vom Träger abzulösen, falls er aus einem für die benutzte Strahlung hinreichend durchlässigen Werkstoff, beispielsweise Glas, Quarzglas, Steinsalz od. dgl., besteht. Wenn jedoch die Anwesenheit des Trägers bei der Benutzung des Spaltes stört, wie dies im allgemein.en bei der Verwenduilig -solcher Spalte in der Elektronenoptik der Fall sein wird, dann muß die aufgedampfte Schicht vom Träger abgelöst werden. Es wäre aber nicht zweckmäßig, die beiden durch den Spalt voneinander getrennten Teile der aufgedampften Schicht vom Träger abzulösen, ohne gleichzeitig sicherzustellen, daß sie dabei ihre relative Lage zu-einander nicht ändern. Es ist deshalb vorteilhaft, nach dem Abziehen des Fadens, jedoch vor Ablösen der aufgedampften Schicht vom Träger die beiden den Spalt begrenzenden Schicht teile durch den Spalt an einzelnen Stellen überbrückende Stege zu verbinden. Diese Stege können beispielsweise .durch Aufdampfen aufgebracht werden. Dabei muß durch Abdecken dafür Sorge getragen werden, daß der Spalt an den übrigen Steilen nicht durch aufgedampftes Material geschlossen wird. It is advisable to interrupt steaming at the latest when the thickness of the vapor-deposited layer is half the diameter of the thread, so that the pulling of the thread is not hindered. If you have the gap for light optical If you want to use devices, it is generally not necessary to use the attenuated Remove the layer from the carrier if it is sufficient for the radiation used Permeable material, for example glass, quartz glass, rock salt or the like. Is there. However, if the presence of the carrier interferes with the use of the gap, such as this in in general when using such a column in the Electron optics will be the case, then the vapor-deposited layer must be from the carrier be replaced. But it would not be advisable to pull the two through the gap from each other detaching separate parts of the vapor-deposited layer from the carrier without at the same time to ensure that they do not change their position relative to one another in the process. It is therefore advantageous after removing the thread, but before removing the vapor-deposited Layer from the carrier the two layers delimiting the gap share through the gap to connect bridging webs at individual points. These webs can, for example .Applied by vapor deposition. This must be ensured by covering that the gap on the remaining parts is not caused by vapor-deposited material is closed.

Das Ablösen des Trägers wird zweckmäßig mit Hilfe einer Flüssigkeit vorgenommen, die das aufgedampfte Metall nicht, wohl aber den Träger, mindestens an seiner Oberfläche oder eine auf ihn aufgebrachte Zwi schenschicht aufzulösen vermag. The removal of the carrier is expedient with the aid of a liquid made, not the vapor-deposited metal, but the carrier, at least dissolve on its surface or an intermediate layer applied to it able.

Schichten aus Metall, insbesondere Edelmetall, beispielsweise Gold, lassen sich durch Verdampfen oder Kathodenzers täubung besonders leicht aufbringen. Solche Eidelmetalischichten weisen zudem den Vorteil auf, {daß sie von einem Träger aus Glas mit Hilfe von Fluß säure sehr leicht abgelöst werden können.Layers of metal, in particular precious metal, for example gold, can be applied particularly easily by evaporation or cathodic deadening. Such eidelmetal layers also have the advantage that they are supported by a carrier can be easily removed from glass with the help of hydrofluoric acid.

Die Dicke der Schicht und das für ihre Herstellung verwendete Material richten sich nach dem Durchdringungsvermögen der Strahlung, in dem der Spalt verwendet werden soll. Das Verfahren kann unter Berücksichtigung dieser Regel selbstverständlich mit gleichem Vorteil auch für die Herstellung enger Spalte verwendet werden, die in mit anderen Ladungsträgern als Elektronen, beispielsweise Ionen, betriebenen Geräten. benutzt wer.den sollen. The thickness of the layer and the material used to make it depend on the penetration capacity of the radiation in which the gap is used shall be. The procedure can of course take this rule into account can be used with the same advantage for the production of narrow gaps that in operated with charge carriers other than electrons, for example ions Devices. should be used.

Die Fig. I bis 4 zeigen in schematischer Darstellung Ausführungsbeispiele für Anordnungen zur Durchführung des Verfahrens gemäß der Erfindung. FIGS. I to 4 show exemplary embodiments in a schematic representation for arrangements for carrying out the method according to the invention.

Auf dem ebenen Träger I ist ein in den Figuren im Verhältnis zu den übrigen Abmessungen außerordentlich stark übertrieben dick gezeichneter sehr dünner Faden 2, beispielsweise aus Quarz, angebracht. Von der in einem Abstand oberhalb des Fadens 2 angeordneten Metall.dampfquelle 3 aus wird die Bedampfung durch den Dampfstrahl 4 vorgenommen, so tdaß sich auf der Oberfläche des Trägers. I eine dünne Schicht 5 aus aufged,ampftem Metall niederschlägt. Nur in dem den Faden 2 geradlinig und scharf begrenzten Schattenraum 6 zu beiden Seiten unter dem Faden verbleibt ein von niedergeschla.gen.em Metall freier Streifen, der nach dem Abziehen des Fadens den gewünschten Spalt darstellt. On the plane support I is a in the figures in relation to the other dimensions extremely exaggerated thick drawn very thin Thread 2, for example made of quartz, attached. From that at a distance above of the thread 2 arranged Metall.dampfquelle 3 is the vaporization by the Steam jet 4 made so that it is on the surface of the support. I a thin Layer 5 of deposited, ampftem metal is deposited. Only in which the thread 2 is straight and sharply delimited shadow space 6 remains on both sides under the thread a strip free of precipitated metal that appears after the thread has been removed represents the desired gap.

Wenn, wie vorher ausgeführt wurde, der Träger aus einem bei der Anwendung <des Spaltes nicht störenden, beispielsweise für die Strahlung vollkommen [durchlässigen Werkstoff besteht, sind nach dem Abziehen des Fadens keine weiteren Maßnahmen mehr erforderlich. Wenn jedoch die Schicht abgelöst werden soll, ist es empfehlenswert, vor dem Ablösen an einigen Stellen .den Spalt 6 zu überbrücken durch Stege, die den Zusammenhalt zwischen den beiden Teilen der aufgedampften Schicht auch nach dem Ablösen sicherstellen. If, as previously stated, the carrier comes out of one at the application <of the gap not disturbing, for example completely [permeable to the radiation If the material exists, no further measures are required after the thread has been pulled off necessary. However, if the layer is to be peeled off, it is recommended that to bridge the gap 6 by webs that the cohesion between the two parts of the vapor-deposited layer ensure that it is detached.

Solche Stege lassen sich sehr leicht herstellen, indem man den Spalt an einzelnen Stellen durch Abdeckbleche 7 gegen weiteres Bedampfen schützt, im übrigen aber Idie Bedampfung so lange fortsetzt, bis an den nicht geschützten Stellen die Schicht so stark ist, daß die beiden Tei.le auch nach dem Ablösen vom Träger noch fest zusammenhalten. In Fig. 2 sind diese zusätzlich aufgebrachten Stege schematisch angedeutet und mit 8 bezeichnet. Nach dem Anbringen .der Stege werden die Abdec<kbleche 7 wieder entfernt, so daß nunmehr an diesen Stellen der Spalt nach dem Ablösen der Schicht vom Träger eine vollkommen freie Öffnung für den Durchtritt des Lichts oder der Ladungsträger d,arstellt. Man kann die Stege auch dadurch herstellen, daß man auf die aufgedampfte Schicht einen mit einzelnen Öffnungen versehenen Körper g flächenhaft aufbringt, der eine Verstärkung der aufgebrachten Schicht darstellt, und dennoch, gerade so wie die bei dem zuvor geschilderten Verfahren aufgebrachten Stege den Spalt 6 nur auf einem verhältnismäßig kleinen Teil seiner Länge bedeckt. Such webs can be made very easily by opening the gap protects against further vapor deposition at individual points by cover plates 7, otherwise but I continue the steaming until the unprotected areas The layer is so thick that the two parts still remain even after they have been removed from the carrier hold tight together. In Fig. 2, these additionally applied webs are schematically indicated and labeled 8. After the bars have been attached, the cover plates are attached 7 again removed so that now at these points the gap after the detachment of the Layer from the carrier a completely free opening for the passage of light or the load carrier d, arsteller. You can also make the webs that you on the vapor-deposited layer a body g provided with individual openings applies, which is a reinforcement of the applied layer, and yet, just like the webs applied in the method described above Gap 6 only covers a relatively small part of its length.

Man kann diese Maßnahme auch zusätzlich zu dem Aufdampfen der Verstärkungsstege anwenden. This measure can also be used in addition to the vapor deposition of the reinforcement webs use.

In jedem Fall empfiehlt es sich, die Verstärkung soweit wie nur irgend durchführbar bis in die unmittelbare Nähe des Spaltes zu erstrecken, um die mechanische Festigkeit und die Sicherheit gegen Verwerfen der Spaltkanten möglichst zu erhöhen. -PATENTANSPROCHE: I. Verfahren zum Herstellen eines Spaltes für licht- und elektronenoptische Geräte, dadurch gekennzeichnet, daß auf einem vorzugsweise ebenen Träger ein feiner Faden, beispielsweise von I bis 5 jt Durchmesser, angebracht und im Vakuum mit einer für Licht bzw. Elektronen undurchlässigen Schicht bedampft und anschließend .der Faden abgezogen wird. In any case, it is recommended to increase the gain as much as possible feasible to extend into the immediate vicinity of the gap to the mechanical To increase strength and the security against warping of the gap edges as possible. -PATENT CLAIM: I. Method for producing a gap for light and electron optical Devices, characterized in that on a preferably flat support a fine Thread, for example from 1 to 5 jt in diameter, attached and in a vacuum with a for light or electron impermeable layer vaporized and then .der The thread is pulled off.

Claims

2. The method according to claim 1, characterized in that the vapor deposition is interrupted at the latest as soon as the thickness of the vapor-deposited layer is half that is as large as the diameter of the thread.

3. The method according to claim 1 or 2, characterized in that , the carrier by means of a liquid that does not attack the vapor-deposited layer is replaced.

4. The method according to claim 3, characterized in that according to the Pulling off the thread, but before detaching the dampened layer from the carrier the two layer parts delimiting the gap thereby forming the gap. in individual places bridging webs, preferably by vapor deposition, are connected.

5. The method according to claim I or the following, characterized in that that before the detachment of the vapor-deposited layer from the carrier a gap only with body bridging individual webs, preferably a sheet metal with holes, is connected extensively with the vapor-deposited layer.

6. The method according to claim I and following, characterized in that that a thread of fused quartz is used.

7. The method according to claim I or the following, characterized in that that a layer of metal, preferably noble metal, e.g. B. gold is applied.

8. The method according to claim I or the following, characterized in that that glass is used as the carrier, of which the glued-on layer, preferably after bridging the gap in places by webs with the help of hydrofluoric acid-detached will.