ГОНИОМЕТРИЧЕСКОЕ УСТРОЙСТВОMf? ил Советский патент 1974 года по МПК H01J37/26 

Изобретение относится к электронно-микроскопической и электронно-графической аппаратуре.

Известно гониометрическое устройство, содержащее корпус, установленный неподвижно на столике объектов, который снабжен осями в нижней своей части. Относительно осей производится наклон промежуточного корпуса при помощи приводного механизма. В промежуточном корпусе размещается третий корпус с держателем объекта так, что он может вращаться в промежуточном корпусе при помощи второго приводного механизма.

Однако известное устройство имеет недостаточно большой угол наклона объектов при большом размере канала полюсного наконечпика; увеличение размера канала полюсного наконечника приводит к ухудшению разрешаюшей способности электропного микроскопа; сложное по конструкпии и в изготовлении, так как содержит зубчатые и червячные передачи, посадки движения и другие сопряжения, надежная работа которых в гониометрическом устройстве возможно при отсутствии люфтов; затруднительное управление устройством в работе вследствие того, что угол наклона объекта осуществляется не только наклоном промежуточного корпуса, но и поворотом держателя объекта относительно оси, проходящей через центр объекта; оператор должен работать не только с рукоятками, управляющими работой гониометрического устройства, но и с рукоятками привода столика объектов.

Целью изобретения является упрощение конструкции устройства и увеличение угла наклона держателя объекта.

Для этого устройство снабжено двумя эксцентриками, закрепленными на приводном валу так, что их эксцентриситеты развернуты

один относительно другого на угол, равный 90°, а оси эксцентриков пересекаются с осью приводного вала, кинематически связанного с приводом вращения и осевого перемещения, при этом на рабочие поверхности эксцентриков опираются толкатели, выполненные с возможностью перемещения в направлении, параллельном электронному лучу, имеющие контакты с держателем объекта в отдельных точках, а держатель объекта соединен с неподвижпым корпусом карданным сочленением. Изобретение пояснено чертежами. На фиг. 1 приведена конструкция гониометрического устройства в разрезе; на фиг. 2 - то же, вид А; на фиг. 3 - конструкция карданного сочленения между держателем объекта и неподвижным корпусом, а также точки контакта держателя объекта с толкателями при помощи игл; на фиг. 4 - разрезы В-В и Г-Г показывают разворот эксцентриситетов обоих эксцеитриков между собой, а на виде Д показан профиль хвостовиков, которы.;и толкатели опираются на рабочие новерхности эксцентриков. Гониометрическое устройство содерл ит объективную линзу 1, нолюсный наконечник 2, каретку 3 столика объектов, установочное кольцо 4, ограничительное кольцо 5, шарик 6, подиятннк 7, приводной вал 8, штифт 9, подпятники 10, И, корпус 12, мостик 13, держатель 14 объекта, объект 15, оси 16, 17, промежуточное кольцо 18, подпятники 19, 20, иглу 21, пружину 22, толкатель 23, пружину 24, разрезное кольцо 25, эксцентрик 26, толкатель 27, нглу 28, хвостовик 29, подпятники 30, 31, новоротную плаику 32, хвостовик 33 (см. фиг. 2), иглу 34, эксцентрик 35, толкатель 36, подпятник 37 (см. фиг. 3), хвостовик (конец) 38 (см. фиг. 4), подиятник 39 (см. фиг. 3), оси 40, 41, рычаг привода 42 (см фиг. 2), иглу привода 43, штифты 44, 45, палец 46, пружину 47, опору 48, толкатель 49, пружину 50, стержень 51, шарик 52. В объективной линзе 1 с установленным в ней ПОЛЮСНЫМ наконечником 2 размеш,ена каретка 3 столика объектов при помощи установочного кольца 4, ограничительных колец 5, шариков 6. и подпятников 7. Пружины 47, расположенные :между кареткой 3 и пальцами 46, закрепленными на объективной линзе 1, поджимают каретку 3 к линзе 1. Рычаг привода 42 и игла 43 (см. фиг. 2) служат для перемеш,ения каретки 3 относительно объективной линзы 1. Корпус 12 патрона гониометрического устройства установлен в конусной части мостика 13, который неподвижно закреплен на каретке 3. Нижняя часть корпуса 12 размещена в канале полюсного наконечника 2. Держатель 14 объекта с объектом 15 соединен карданным сочленением с корпусом 12 при помощи осей 16 и 17 -промежуточного кольца 18, нодПЯТНИК01В 19 и 20, осей 40 и 41, а также подпятников 37 и 39. Разрезное кольцо 25 служит для крепления обекта 15 к держателю 14 объекта. Толкатели 27 и 36, находящиеся в контакте с держателем 14 объекта при помощи игл 28 и 34, а также подпятников 30 и 31 могут перемещаться поступательно в отверстиях корпуса 12 и предохраняются от проворота планкой 32, закрепленной на корпусе 12. Размещение нодпятников 30 в держателе 14 объекта предусмотрено таким образом, чтобы между точками контактов подпятников 30 с иглами 28 и 34 и центром наклона держателя объекта был угол, равный 90°. Хвостовики 29 и 33, неподвижно установленные на толкателях, опираются на эксцентрики 26 и 35 и прижимаются к ним пружинами 24, причем опирающиеся на эксцентрики концы хвостовиков 38, и:меют клинообразную форму с целью обеснечения контактов между хвостовиками и эксцентриками по окружностям, нерпендикулярцььм оси вращения эксцентриков в любом рабочем полон ении последних. Геометрическая форма эксцентриков 26 и 35 предусмотрена такой, что по всей длине эксцентриков их рабочие поверхности в плоскостях, перпендикулярных оси нриводного вала, состояли из окружностей, расположенных эксцентрично относительно оси приводного вала. При этом эксцентриситеты этих окружностей изменяются от нуля до некоторой наибольшей величины за счет того, что оси рабочих поверхностей эксцентриков пересекаются с осью приводного вала. Толкатель 23, подпружиненный пружиной 22, контактирует с держателем 14 объекта посредством иглы 21, а также подпятников 10 и И, прижимая держатель 14 объекта к толкателям 27 и 36 через иглы 28 и 34 в любом рабочем положении держателя 14 объекта. Штифты 44 и 45 служат для установки патрона в мостик и его удаления при помощи манипулятора в процессе смены изучаемых объектов. Штифт 9, установленный в корпусе 12, служит для фиксации требуемого положения патрона в процессе его переустановки. Приводной вал 8, на котором жестко установлены эксцентрики 26 и 35, смонтированный в каретке 3 и опоре 48, соединен с приводом, который -позволяет производить прецессию объекта. При этом эксцентрики так установлены на приводном валу, что их эксцентриситеты перпендикулярны между собой. Толкатель 49, соединенный с приводом для наклона объекта, позволяет производить поступательное перемещение приводного вала с эксцентриками. Пружина 50 служит для нодпружинивания приводного вала к толкателю 49 через стержень 51 и шарик 52. Гониометрическое устройство работает следующим образом. При включении привода, совершающего прецессию объекта, начинает вращаться приводной вал 8 с эксцентриками 26 и 35. Паходящиеся в контакте с эксцентриками хвостовики 29 и 33, а также неподвижно с ними соединенные толкатели 27 и 36, получают перемещения, которые изменяются но закону синуса, причем перемещения обоих толкателей сдвинуты между собой по фазе на 90°. В процессе своих перемещений толкатели 27 и 36 наклоняют держатель 14 объекта с объектом 15 на угол, определяемый эксцентиситетом рабочих окружностей, а направлеие- углом, на который повернулся прнводой вал с эксцентриками. Таким образом, в роцессе поворота вала происходит прецессия бъекта. Во время прецессии держатель 14 бъекта все время поджимается к толкателям 7 и 36 через иглы 28 и 34 при помощи толателя 23 с пружиной 22.

Хвостовики 29 и 33 также поджимаются к эксцентрикам 26 и 35 пружинами 24. Таким образом, практически не возникает осевых люфтов между эксцентриками 26 и 35 и держателем объекта 14, соелиненцыми между собой толкателями 27 и 36 с хвостовиками 29 и 33, а также иглами 28 и 34. Радиальные же люфты во всех этих звеньях в работе практически не участвуют и поэтому на точности работы гониометрического устройства не отражаются.

При включении привода для наклона объекта начинает врапхаться толкатель 49. При этом отжимается приводной вал 8, а эксцентрики 26 и 35 переглещаются относительно хвостовиков 29 и 33. Эксцентриситет рабочих окружностей эксцентриков 26 и 35 изменяется, вследствие чего изменяется угол наклона держателя 14 объекта с объектом 15 до требуемой величины. Включение любого из приводов не отражается на работе второго привода,

6 Предмет изобретения

Гониометрическое устройство, содержащее корпус с держателем объекта и приводные механизмы, отличающееся тем, что, с целью упрощения его конструкции и увеличения угла наклона держателя объекта, оно снабжено двумя эксцентриками, закрепленными на цриводпом валу так, что их эксцентриситеты развернуты один относительно другого на угол, 90, а оси эксцентриков пересекаются с осью приводного вала, кинематически связанного с приводом вращения и осевого перемещения, при этом на рабочие поверхности эксцентриков опираются толкатели, выполненные с возможностью перемещения в направлении, параллельном электронному лучу, имеющие контакты с держателем объекта в отдельных точках, а держатель объекта соединен с нецодвижным корпусом карданным сочленением.

7S

2

22

25

п

//7

ВидА

6

Фиг.З

В-8

г-г