Устройство для смены образцов в сверхвысоковакуумном эмиссионном микроскопе Советский патент 1983 года по МПК H01J37/20 

Изобретение относится к эмиссионной электро.нной микроскопии и может быть использовано в эмиссионных электронных микроскопах и в других приборах, предназначенных для исследования электронной эмиссии.

Известны устройства для смены образцов в электронных микроскопах, которые содержат предметный столик, держатели образцов, кассету для хранения держателей и механизм поворота предметного столика и предназначены для исследования и смены помещенных в них образцов в условиях высокого вакуума l .

Недостатком этих устройств является то, что установка.и смена образцов происходит через вакуумные вводы с помощью специальных органов управления, что уменьшает предельный вакуум системы.

Наиболее, близким к изобретениюпо технической сущности является устройство для установки и смены любого из шести помещенных в нем образцов без нарушения вакуума в колонне прибора и без нарушения режим его работы, содержащее перемещаемую фокусирующую систему, предметный стлик с держателями образцов и механизм подъема и поворота столика. Держатели образцов размещены на диске, приводимом в движение винтовой парой. Управление фокусирующей системой и диском выполнено раздельно 2} .

Недостатком известного устройств

является сложность конструкции и управления, что снижает предельное достигаемое разрежение в колонне микроскопа и точность установки.

Целью изобретения является упрощение конструкции и управления устройством.

. Указанная цель достигается тем, что в устройстве для смены образцов в сверхвысоковакуумном эмиссионном микроскопе, содержащем механизм перемещения фокусирующей системы, предметный столик с держателями образцов и механизм подъема и поворо та столика, фокусирукицая система жестко соединена сЗубчатой рейкой, параллельной оптической оси и связанной с Механизмом подъема и поворота столика, а держатели образцов жестко соединены с дополнительными зубчатыми рейками, перпендикулярньам оптической оси и связанными с предметным столиком.

На фиг. 1 показано предлагаемое устройство, продольный разрез; на фиг. 2 - то же,поперечный разрез.

Устройство содержит шесть тиглей 1 с образцами, закрепленными в держателях 2 образцов и размещенными в .экранированных камерах 3 на предмет{ном столике 4. Держатели 2 образцов

закреплены на концахдополнительных зубчатых реек 5, приводимых в движение зубчатым механизмом 6, состоящим из зубчатого колеса 7, шестерен 8 и 9, переменно входящих в зацепление с неподвижными зубчатыми секторами 10 и 11. Строго определенное положение зубчатого колеса 7 и шестерен 8 и 9 достигается фиксирующим пружинным кольцом 12. Предметный столик 4 расположен на механизме 13 подъема и поворота столика, который с помощью зубчато-храповой передачи 14, зуб 1атой ре1йки 15 и стержня 16 связан с фокусирующей системой 17. Сильфонно-рычажный механизм 18 позволяет перемещать фокусируквдую систему 17 в вертикальном направлении. Подъем и фиксация предметного столика 4 осуществляется с помощью выступов 19, входящих при вращении предметного столика 4 и углублении 20. Для первоначальной установки предметного столика 4 служат штифты 21, а столик с тиглями 1 вводится в колонну 22 через вакуумный люк 23 после снятия фланца 24. Нагрев тиглей 1 с -образцами осуществляется нагревательяой спиралью 25.

Смена образцов осуществляется следующим образом,

С помощ1,о сильфонно-рычажного механизма 18 фокусирующую систему 17 поднимают вверх, открывая при этом камеру 3. При определенной высоте стержень 16 начинает перемещать BSepx зубчатую рейку 15, которая, действуя на убчато-храповую передачу 14 приводит во вращение механизм 13 подъема и поворота сто- : лика. При этом выступы 19 выходят из углубления 20, и предмет ный столик 4 поднимается вверх вместе с деталями, закрепленными на нем. Дальнейшее вращение предметного столика 4 приводит к тому, что неподвижный зубчатый сектор 10, приводя во вращение шестерню 9 и зубчатый механизм б,-перемещает дополнительную зубчату рейку 5 с держателем 2 образца и тиглем 1 в радиальном направлении из центра в экранированную катйеру 3. Для уменьшения хода фокусирукяаей системы зубчатб-хрЕтовая передача l4 сконструирована так, что при движени фокусирующей системы 17 вниз мех1анизм 13 подъема и поворота предметного столика продолжает вращаться в прежнем направлении, а неподвижный зубчатый сектор И с помощью шестерни в и зубчатого колеса 7 перемещает при этом следующий тигель 1 в центр устройства. После этого выступы 19 вхолят в углубления 20, предметный столик 4 опускается вниз вместе с деталями, закрепленными на нем. Ти,гель 1 с исследуемым образцом при

этом устанавливается на определенной высоте над нагнетательной спиралью 25, а остальные тигли с образцами - в экранированных камерах 3. Свободный ход конца стержня 16 обеспечивает возможность перемещения фокусирующей системы 17 при фокусировке микроскопа без изменения положения других деталей устройства.

Таким образом, предлагаемое устройство позволяет осуществлять смену образцов при одном управляющем органе, выведенном за пределы колонны, а именно механизме перемещения фокусирующей системы. При этом улучшаются условия достижения предельного вакуума, что повышает .достоверность результатов исследований.

11

/Э

I

t

,2

УСТРОЙСТВО ДЛЯ СМЕНЫ ОБРАЗЦОВ В СБЕРХВЫСОКОВАКУУМНОМ ЭМИССИОННОМ МИКРОСКОПЕ, еодержащее механизм перемещения фокуеирукядей системы,предметный столик с держателями образцов и механизм подъема и поворота столика, отличающееся тем, что, с целью упрощения конструкции и управления, фокусирующая система жестко соединена с зубчатой рейкой, параллельной оптической оси и связанной с механизмом подъема и поворота столика, а держатели образцов ж&стко соединены с дополнительными зубчатыми рейКс1Ми, перпендикулярными оптической оси и связанными с предметным столиком. . «