Поворотная кассета для образцов автоионного- автоэлектронного микроскопа

 

.Союз Советскик

Социалистических

Республик

О П И САНИ-Е

ИЗОБРЕТЕНИЯ

<>764007

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. сеид-ву— (22) Заявлено 30. 09. 77 (21) 2532016/18-25 (51) М. Кл с присоединением заявки Ио— (23) Приоритет—

Н 01 J 37/285

Государственный комитет

СССР но делам изобретений и открытий

Опубликовано 150980. Бюллетень Р 34

Дата опубликовани я описания 15,0980 (53) УДК 621.385,833 (088.8) (72) Авторы изобретения

Е.П.Шешин,С.М.Борисов и Д.A.Øoìèí (71) Заявитель

Московский институт инженеров гражданской авиации (54) ПОВОРОТНАЯ КАССЕТА ДЛЯ ОБРАЗЦОВ

ABTOHOH HOLLO-АВТОЭЛЕКТРОННОГО МИКРОСКОПА

Изобретение относится к электронно-лучевому приборостроению, в част ности к автоионным-автоэлектронным микроскопам, и может быть использовано для физических исследований материалов.

Известны держатели объектов для автоэлектронных микроскопов, обеспечивающие возможность поворота образ-. ца в двух взаимно перпендикулярных направлениях в условиях сверхвысокового вакуума (11 . Однако конструкция устройства не позволяет проводить исследование нескольких образцов при одновременном размещении их в камере 15 автоэлектронного микроскопа H последующей смене и> в рабочем положении.

Наиболее близким к изобретению техническим решением является кассета для автоэлектронного микроскопа, 20 содержащая основание, держатели образцов, теплопровод, привод с сильфонным уплотнением .и подвижный сектор PJ .

Данное устройство позволяет осуществлять смену шести образцов в порядке их размещения на подвижном секторе. Недостатки устройства: фторопластовые уплотнения и изоляторы не ,позволяют получить сверхвысокий вакуум; конструкция кассеты не позволяет производить повороты каждого образца при его исследовании относительно экрана, что исключает возможность исследования отдельных кристаллографических граней образца в автономном или автоэлектронном микроскопе.

Цель изобретения — повышение качества исследований путем обеспечения возможности поворота каждого образца вокруг двух взаимно перпендикулярных осей, проходящих через вершину образца, и сохранения сверхвысокого вакуума при смене образцов.

Это достигается тем, что в кассете для образцов автоэлектронного микроскопа держатели образцов, выполненные в виде изолированных друг от друга секторов через сапфиритовую пластинку контактируют с теплопроводом и закреплены на основании кассеты, в котором выполнены пазы для точной фиксации основания пружинным фиксатором, на основании жестко насажена шестерня, зацепляемая с шестерней с закрепленным на ней упором для расфиксации кассеты, причем шестерня с упором с помощью вала связана с сильфоном, вакуумно плотно прикрепленным к корпусу камеры.

764007

На фиг.1 изображена кассета, частичный разрез, вид сверху; на фиг.2 сечение A-A на фиг.1.

На чертеже указаны следующие детали конструкции : образец 1, вольф рамовая дужка 2, винты 3, держатели образцов 4, теплопровод 5,.стягивающий винт 6, керамическая шайба 7, паз 8, фиксирующее коромысло 9, скоба 10, электрический контакт 11, шариковый подшипник 12, обойма подшип. ника 13, основание кассеты 14, паэ основании кассеты 15, изолирующая пластинка из сапфирита 16, пружина

17, выточка для .запрессовки гибкого теплопровода 18, шестерня 19, сегментная шестерня 20; вал 21, металличес кий сильфон 22, корпус камеры или фланца 23, ось вращения вала 24, упор 25.

В предлагаемой кассете шесть образцов 1, приваренных к дужкам 2, закрепляются винтами 3 в держателях

4, которые представляют собой секторы, изолированные друг от друга вакуумным промежутком. Для обеспечения хорошего охлаждения теплопровод 5, выполненный из серебра или серебря-. ного припоя прижимается к держателям

4 через тонкую пластинку 16 из сапфирита, обладающего большой теплопрс водностью. В верхней части теплопровода 5 сделана специальная выточка 18 для запрессовки гибких проводников, соединенных с сосудом Дьюара. Для обеспечения хорошего теплового контакта держателя 4 образцов и теплопровода 5 они приворачиваются к основанию 14 кассеты и стягиваются между собой шестью винтами 6. Для электрической изоляции поверх держателей образцов положена шайба 7 иэ керамики. От держателей образцов винты .изо- 40 лированы вакуумными промежутками.

Электрические гибкие провода в изоляции из керамических трубок от электрических вводов, выполненных в стенке камеры или во фланце, присоединя- 45 ются к специальным контактам 11, приваренным к держателям 4.

Основание 14 кассеты может свобоу но вращаться в подшипнике вращения

12 через обойму 13, закрепленную на скобе 10, которая связана с вводоя вращения. Ось вращения (0-0) скобы

10 проходит через вершину образца 1.

Для фиксации образца в рабочем поло-. жении служат пазы 15 в основании 14, выполненные между держателями каждого образца. Фиксирование производится коромыслом 9 с помощью пружины 17, которая закреплена в пазу 8 скобы 10.

На ось основания 14 кассеты жестко насажена шестерня 19, которая может що приводиться в зацепление с шестерней

20 с радиусом кривизны и, равным расстоянию от вершины образца до места зацепления:шестерен 19 и 20.

Шестерня 20 жестко закреплена на 45 валу 21, приваренному к сильфону 22 который, в свою очередь, приварен к корпусу камеры или фланцу 23. Вал 21 может поворачиваться вокруг оси 24, обеспечивая качательное движение шестерни 20. Упор 25, укрепленный на шестерне 20, предназначен для поворота коромысла 9, фиксирующего положение основания 14 кассеты.

Устройство работает следующим образом.

В рабочем положении шестерни 19 и

20 расцеплены, основание кассеты зафиксировано коромыслом 19. Скоба 10 обеспечивает свободное вращение образца вокруг проходящей через его вершину оси (0-0 J.

При смене образца основание кассеты возвращается в горизонтальное положение. Вал 21 при помощи сильфона

22 отклоняется от оси 24 и приводит в зацепление шестерни 19 и 20.

При этом упор 25, поворачивая

14 коромысло 9, расфиксирует основание кассеты. Далее производится поворот скобы 10 вокруг оси Н вЂ” И,что приводит к обкатыванию шестерни 19 по шестерне 20 и, как следствие, повороту основания 14. кассеты. Упор 25 сходит с коромысла, которое защелкивается в паз 15, как только основание 14 повернется на угол 60 по отношению к о первоначальному положению. После этого шестерня 20 отводится в исходное положение, а скоба 10 поворачивается вокруг оси N - -N в обратную сторону до исходного положения.

В данном устройстве кассета кинематически связана с шестерней, закрепленной относительно корпуса камеры только в момент поворота образца, поэтому выставленный образец можно ориентировать любым образом по отношению к экрану микроскопа, что дает возможность применять данную конструкцию в приборах с зондовнми отверстием, а также для детального исследования отдельных кристаллографических граней в обычных автоионных или автоэлектронных микроскопах.

Конструкция позволяет работать в условиях сверхвысокого вакуума с одновременным охлаждением образцов до криогенных температур и возможностью прогрева их электрическим током для очистки поверхности острия.

Формула изобретения

Поворотная кассета для образцов автоионного-автоэлектронного микроскопа, содержащая основание, держатели образцов, твплопровод, привод с сильфонным уплотнением, о т л и— ч а ю щ а я с я тем, что, с целью повышения качества исследований путем обеспечения возможности поворота каждого образца вокруг двух взаимно перпендикулярных осей, проходящих

764007 фиг,1 через вершину образца, и сохранения сверхвысокого вакуума при смене образцов, держатели образцов, выполненные в виде изолированных друг от друга секторов, через сапфиритовую пластинку контактируют с теплопроводом и закреплены на основании кассеты, в котором выполнены пазы для точной фиксации основания пружинным фиксатором,. на основании жестко насажена шестерня, зацепляемая с шестерней с закрепленным на ней упором для расфиксации кассеты, причем шестерня с упором с помощью вала .связана с сильфоном, вакуумно плотно прикрепленным к корпусу камеры.

Истбчники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Jona F., Wendt Н. R. "Samplе for

diffraction and other studies in

ultra high vacuum."Rev.Sci.Instrum", 1969,40,99, 1172-1173.

2. Гарбер Р.И.Чечельницкий Г.Г.

Автоионный микроскоп. Приборы и техчика эксперимента, 1970, 9 3, 237-239 (прототип).

764007

ht

6

1б

13

Составитель В.Вдовин

Редактор Г.Нечаева Техред . A, Ач КорректорС.Шекмар т

Эаказ б295/46 Тираж 844 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по .делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д.4/5 филиал ППП "Патент", r.Óæãîðoä, ул.Проектная,4