Объективная линза электронного микроскопа Советский патент 1991 года по МПК H01J37/14 

Изобретение относится к технике злек тронно-зондовых усгроиств для формирования и наблюдения изображения объектов, в частности к конструкции объективной линзы электронного микроскопа.

Целью изобретения является повышение разрешающей способности за счет снижения влияния вибрации и меньшение влияния термодрейфа

На фиг 1 показана линза, продольный разрез; на фиг. 2 - разрез А-А на фиг 1

Объективная линза содержит магнито- провод 1 с нижним 2 и верхним 3 полюсными наконечниками основание А каретки 5 столика объектов с объектодержателем 6, два расположенных во взаимно перпендикулярных плоскостях Г-образных рычага 7. первые упоры вертикальных плеч которых

связаны при помощи шарниров 8 с кареткой 5, а вторые упоры при помощи шарниров 8 - с основанием 4 каре1 ки 5, которое жест ко соединено с нижним полюсным наконечником 2 Рычаги 7 приводятся в движение микровинтами 9 В корпусе магнигопровода 1 установлены натушки 10 возбуждения Горизонтальные пле (и Г-образных рычаюв 7 через опоры 11 качения опираются на микровинты 9 Торец и нижняя плоскость основания 4 каретки 5 отделены зазорами 12 и 13 от внутренней стенки корпуса магнит- провода 1 и катушки 10 возбуждения Каретка 5 установлена из опоры 14 скольжения Пружина 15 прижимает рычаги 7 через опору 11 качения к микровинтлм 9 Пружина 16 (фиг. 2) прижимает каретку 5 столика к рычагам 7. Расстояния RK и ROOT оси магнитооел

00

о

ю

CJ1

провода 1 до центров шарниров 8 по каретке 5 и по основанию 4 соответственно одинаковы. Основание 4„ каретка 5 столика объектов, объектодержатель 6 и Г-образные рычаги 7 выполнены из материалов с одинаковым коэффициентом температурного рас- ширения, например из бериллиевой бронзы, титана и других немагнитных металлов или сплавов.

Объективная линза функционирует следующим образом.

При вращении одного из микровинтов 9 он упирается через опору 11 качения в свободный конец горизонтального плеча рычага 7, перемещаемого в вертикальном направлении, поворачивая весь рычаг 7 вокруг шарнира R, установленного на основании Л столика объектов. При этом вертикальное плечо рычага 7 через второй шарнир 8 смещает каретку 5 столика объектов в горизонтальном направлени. Пружина 15 обеспечивает постоянное безлюфтовое прижатие рычага 7 через опору 11 качения к микровинту 9. Пружина 16 прижимает ка ретку 5 к ръ.агам 7 и обеспе - .шает безлюфтовый ход каретки 5 вс,.ед за ходом рычагов 7.

Размещение шарниров 8 на ос овании 4 столика объектов и введение опор 11 качения между рычагом 7 и микровинтом 9 обеспечивает практически полную м паническую развязку каретки 5 в горизонтальном направлении от смещения микровинтов 9 из-за деформаций и термического расширения корпуса магнитопрово- да 1 благодаря свободному перекатыванию рычагов 7 на опорах 11 качения по торцам микровитов 9.

При вибрациях происходит изгиб внешних стенок магнитопровода объективной линзы и смещение относительно центральной недеформируемой части линзы, на которой размещен нижний полюсный наконечник. Перенос точек опор рычагов 7 с внешнего магнитопровода в точку В (фиг. 2) на специально введенное основание 4, связанное непосредственно только с полюсным наконечником 2. а также введение перекатывающейся в горизонтальном направлении шаровой опоры между рычагом 7 и микровинтом 9 практически полностью устраняет передачу движения от магнитопровода к объектодержателю. Основание 4 не должно касаться других частей линзы и специально отделено от них зазорами. При равенстве расстояний Rk Rotoiir. 1) от оси линзы до центров шарниров 8 первого и второго упоров вертикальных плеч рычагов и выполнении основания каретки, объектодержателя и рычагов из материалов с одинаковым коэффициентом температурного расширения дополнительно обеспечивается компенсация термодрейфа. Это обусловлено тем, что температурные изменения размеров каретки и основания происходят в одном направлении, а центры их остаются неподвижными друг относительно

друга.

При этом основание должно быть жестко связано по периметру с нижним полюсным наконечником 2, так как в противном случае из-за их различного теплового расширения возникает неконтролируемый термодрейф.

Формула изобрет-ения

1. Объективная линза электронного

микроскопа, содержащая корпус магнитопровода с нижним и верхним полюсными наконечниками, основание каретки столика объектов с .5ъектодержателем, два распо лсженных но взаимно перпендикулярных

плоскостя : Г-образных рычага, первые упоры вертикальных плеч которых шарнирно связаны с кареткой, взаимодействующие с горизонтальными плечами рычагов микровинты и катушку возбуждения, отличающ а я с я тем, что, с целью повышения разрешающей способности за счет снижения влияния вибрации, между микровинтами и горизонтальными плечами рычагов введены опоры качения, при этом вторые

упоры вертикальных плеч рычагов шарнирно связаны с основанием каретки, которое жестко соединено с нижним полюсным наконечником и отделено зазорами от корпуса магнитопровода и катушки возбуждения.

2. Линза по п. 1, отличающаяся

тем, что, с целью уменьшения влияния термодрейфа, расстояния от оси линзы до центров шарниров первого и второго упоров вертикальных плеч рычагов одинаковы, а

основание, каретка столика объектов, объектодержатель и рычаги выполнены из материалов с одинаковым коэффициентом температурного расширения.

Фиг.1

Изобретение относится к технике элек- тронно-зондовых устройств для формирования изображений объектов. Целью изобретения является повышение разрешающей способности объективной линзы электронного микроскопа путем снижения шбрации и гермодрейфа Объективная линза имеет корпус магнигопровода с нижним и верхним полюсными наконечниками ос 2 нование каретки столика объемов с ооъек тодержателем, дпа распсппженны вэо им но перпендикулярны) п ч о с к о с г ч х- Г образных рычага взаиг оцейстп ющ 1 с микровинтами и атушку возбуждытч Ос нование карртки жосгко з крепл но на них нем полюсном наконечнике и отдетено зазорами от др/ги частей линзы упоры вертикальных рпчагон шарнир но связань1 с кареткой столика объккгор а вторые уп 1ры с основанием Между м|- ровинтами и горизонтальными плечами оы чагов введены дополнительны 5 опоры качения Расстояния от оси ли 3ы цо ЦРЩ DOB шарниров упоров вертикято ы рычагов одинаковы а основание каретм объектодержател и рычаги РЫ ЮЛНРНЫ ил материалов с одинаковыми к эФчнып. лт ми температурною par lunp ji .i 1 1 з п (р ли 2 ил С/) с