Электронный микроскоп Советский патент 1981 года по МПК H01J37/26 

Изобретение относится к приббростроению и может быть применено в практике просвечивающей элактронной микроскопии для изучения пространственной организации микрообъектов, например при машинной обработке результатов наблюдения. По основному авт, св. № 629048 известен электронный микроскоп, содержащий столик со сменным патроном, в котором размещен держг:тель препарата установленный в Поле магнитной линзы с возможностью наклона относительно оси, перпендикулярной оптической оси микроскопа, и электрический привод держателя с исполнительным шаговым двигателем, установленным на столике и содержащим ротор, ось которого совмещена с осью наклона держателя и который кинематически связан с держателем препарата для синхронного поворота ротора и держателя препарата, выполненный на пьеэоэлементах электро механический преобразователь поворота ротора, коромысло для передачи движения ротору, шарнирно закрепленное в сменном патроне с возможностью продольного перемещения относительно этого шарнира и выполненный на пьезоэлементах электромеханический преобразователь положения коромысла. На роторе шагового двигателя выполнен зубчатый венец для обеспечения надежной передачи движения 11. Недостатком известного электронного микроскопа с аксиальной загрузкой препарата и шаговым приводом наклона держателя препарата является то, что ориентация препарата относительно оси наклона его держателя во время наблюдения не может.быть изменена. В результате, объектам, не находящимся на оси вращения при наклонах держателя препарата, сообщаются значительные круговые перемещения в плоскости, перпендикулярной оси вращения (наклона) держателя препарата. Эти круговые перемещения имеют наряду с вертикальной составляющей, приводящей к уходу объекта из фокусной плоскости, состав г1яющую горизонтального перемещения. Перестройка фокусной плоскости вслед за вертикальным перемещением объекта изменяет увеличение микроскопа. Горизонтальная составляющая вызывает уход изображения с экрана. При обработке результатов наблюдения важно, чтобы масштаб изображения во всей серии стереопар одного и того же объекта сохранялся неизменнЕ м Уход изобрс1жения с экрана увеличивает затраты времени на вспомогательные процедуры, на что тратится активное время жизни объекта под лучом. Цель изобретения - уменьшение ухо да и расфокусировки изобргшения при наклонах препарата. Поставленная цель достигается тем что держатель препарата установлен в кулисе, имеющей направляющую, расположенную в плоскости препарата перпендикулярно оси наклона и соединенную с ротором, на котором размещены с возможностью вращения относительно его оси два опорных барабана, кинематически связанные с кулисой через эксцентричные шарниры и с корпусом сменного патрона через тормозные короголсла, снабженные эле трическим привоцом, исполнительные пьезоэлементы которого установлены на столике. На фиг« 1 изображен микроскоп, общий вид; на фиг, 2 - конструкция кулисы; на фиг, 3 - крепление препа рата в кулисе. Микроскоп сояерлшст столик 1, сме ный патрон 2, в котортал размещены кулиса 3 и ротор 4 warosoro двигателя ., ус танов леншае на столике испол нительные пьезоэл««еяты 5, с которыми взаимодействуют тормозные коромысла б, кинематически связанные с опдрными барабанами 7, установлен ными на роторе 4 соосно с ним Коромысло 8 шагового двигателя (не показан) взашлодействует с зубчатым венцом 9 ротора 4. Направляющая 10 кулисы 3 закреплена в роторе 4 перпендикулярно его оси-. Опорные барабаны 7 снабжены эксцентрическими шарнирами II и 12, с псмеяаью которых кулиса 3 зафиксирована в про странстве. Кулиса 3 совершает поступательное перемещение по направяеншо У-Y вслед за смещением эксцентрического шарнира 11. Оптическая ось Z-Z яараллельна вертикальным перемещениям препарата, которые он совершает вме сте с кулисой при смещении эксцентрического шарнира 12. Ось Х-Х является осью наклонов держателя пре парата (осью вращения ротора 4) Препарат закреплён в кулисе 3 с помощью упругого кольца 13. Электронный микроскоп работает следующим образом. Держателю препарата на малом уве личении электронного микроскопа с помощью исполнительного шагового дв гателя задается колебательное движение шаг вперед, шаг назад в соответствии с предварительно зафиксированным знаком отклонения координатного указателя положения л ча электронного микроскопа при шаге вперед (либо шаге назад периодичес кй подтормаживают опорный барабан /. При этом эксцентрический шарнир 11 циклически перемещает кулису 3 с установленным в ней препаратом в направлении У координаты по направляющей 10. Изображение объекта при этом удерживают в поле зрения с помсяцью столика электронного микроскопа. При (уовмеЩенин маркера координатного указателя с линией, символизирующей проекцию оси наклона держателя препарата, подтормаживание опорного барабана 7 прекращается. Сохраняя режим шаг вперед, шаг назад поднимают увеличение электронного микроскопа до значения, при котором амплитуда колебаний изображения выбранного объекта занимает не менее 1/3 размера экрана. После этого в произвольной фазе (при шаге вперед либо при шаге назад) периодически подтормаживают опорный барабан 7, наблюдая за изменением амплитуды колебаний изображения объекта. Эксцентрический шарнир 12 периодически поворачивает во время подтормаживания кулису 3 вокруг направляющей 10 на незначительный угол. Ввиду малости угловой подвижки кулисы, при таком режиме работы привода кривизна траектории перемещения объекта вокруг оси 10 практически не ощущается. Минимум-максимум амплитуды колебаний изображения соответствует оптимальному совмещению объекта с осью наклона держателя по координате Z (вдоль оптической оси). При возрастании амплитуды колебаний изображения в рассматриваемом режиме работы привода фазировку подтормаживания следует изменить. Устанавливают требуемое значение увеличения, привод переключают на режим рабочих наклонов держателя препарата. Опорные барабаны при этом не взаимодействуют с тормозными коромыслацу1и б. Держатель препарата со всеми встроенными в него элементами наклоняется как одно целое, сохраняя исслелуемый объект на оси вращения. Техническая эффективность предлагаемого электронного микроскопа состоит в уменьшении затрат времени на вспомогательные процедуры во время съемки стереопар, сохранении масштаба изображения в широком диапазоне углов наклона и снижении информационных потерь , связанных с изменением состояния поверхности препарата. Формула изобретения Электронный микроскоп по авт. св. № 629048, отличающийся тем, что, с целью уменьшения ухода изображения объекта при наклонах последнего, держатель препарата ус.тановлен в кулисе, имеющей направляющую, расположенную в плоскости препарата перпендикулярно наклона и соединенную с ротором/ на которс размещены с возможностью вращения относительно его оси два опорных барабана, кинематически связанные с кулисой через эксцентричные шарниры

и с корпусом сменного патрона через управляемые тормозные коромысла.

Источники информации, П1жнятые во.внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР № 629D48 по заявке W 2470850/25, ., кл. Н 01 J 37/26, 1977 (прототип).

Фиъ.3