Многокоординатный предметный столик

Авторы патента:

H01J37/20 - устройства для крепления или управления положением объекта или материала; устройства для регулирования диафрагм или линз, конструктивно сопряженных с опорой (подготовка образцов для исследований G01N 1/28)

Использование: перемещение исследуемого объекта в электронных микроскопах по трем координатам и его вращение в плоскости XY. Сущность изобретения: для перемещения объектодержателя по оси Z в него введены дополнительный корпус, винт и три дополнительных пьезокерамических привода с башмаками, торцовая поверхность которых выполнена резьбовой и сопряжена с резьбовой поверхностью винта, установленного в дополнительном корпусе вертикально и фрикционно сопряженного с корпусом столика. При этом корпус столика установлен на вертикальных шариковых направляющих в дополнительном корпусе. 3 ил.

СОЮЭ СОНЕТСНИХ

ОИ

РЕСПУБЛИН

А1 щ) Н 01 3 37/20

OllHCAHHE HSOEPETEHHR

H А ВТОРСКОМ,Ф СВИД.ТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОЫ ЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4779397/21 (22) 08.01.90 (46) 30.05.92. Бюл. М 20 (71) Каунасский политехнический институт им.А.Снечкуса (72) M,Ý.Àêÿëèñ и К.И.Рагульскис (53) 621.384(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

NÃ 10181751, кл . Н 01 J 37/20, 1983.

Авторское свилетельство СССР

1522318, кл. Н 01 1 37/20, 1989. (54) МНОГОКООРДИНАТНЬ!И ПРЕ:jMFTHblA

СТОЛИК (57) Использование: перемещение ис" следуемого объекта в электронных

Изобретение относится к электронно-лучевым приборам, в частности к устройствам для управления положением объектов в растровом электронном микроскопе.

Целью изобретения является расширение функциональных возможностей путем обеспечения перемещения объектодержателя в вертикальном на" правлении.

На фиг. 1 изображено предлагаемое устройство, общий вид, на фиг.2разрез А-А на фиг.1, на фиг. 3 схема подключения электронов стержневых пьезокерамических элементов к блок-схеме питания и управления устройством.

Устройство содержит цилиндриче" ский объектодержатель 1, ось которо" го через шарикоподшипники 2 установ лена в каретке 3. В каретке 3 для микроскопах по трем координатам и его вращение в плоскости XY. Сущность изобретения: для перемещения объектодержателя по оси Z в него введены дополнительный корпус, винт и три дополнительных пьезокерамических привода с .башмаками, торцовая поверхность которых выполнена резьбовой и сопряжена с резьбовой поверхностью винта, установленного в дополнительном корпусе вертикально и фрикционно сопряженного с корпусом столика. При этом корпус столика установлен на вертикальных шариковых направляющих в дополнительном корпусе. 3 ил. перемещения объектодержателя. 1 в тангенциальном направлении установлен стержневой пьезокерамический привод 4, рабочий конец которого фрикционно сопряжен с нижней частью объектодержателя 1. Каретка 3 перемещения вдоль координаты X через шариковые направляющие 5 установлена в каретке 6 перемещения вдоль координаты У, причем нижняя сторона каретки 3 фрикционно сопряжена с рабочими концами стержневого пьезокерамического привода 7, закрепленногс вдоль координаты Х на верхней части каретки б перемещения по координате

Y. Нижняя часть последней фрикционно сопряжена с рабочими концами стержневого пьезокерамического привода 8, упруго установленного вдоль координаты Y в корпусе 9 предметного столика, через. шариковые направляю-3

173 щие 10 сопряженном с кареткой б, а через вертикально расположенные шариковые направляющие 11 - с дополнительным корпусом 12. В корпу" се 12 упруго установлены три дополнительных стержневых пьезокерамических привода 13, в средних частях которых жестко закреплены башмаки

14, при помощи резьбы сопряженные с

° винтом 15, верхний конец которого фрикционно сопряжен с нижней частью корпуса 9. Один электрод 1б каждого стержневого пьезокерамического привода заземлен, а другой разделен относительно его поперечной оси симметрии на две равные части 17 и 18, которые через выходные усилители

19 и 20 и коммутатор 21, управляемьй от низкочастотного генератора

2Z, соединены с задающим .генератором 23 °

Устройство работает следующим образом.

В исходном положении.объектодержатель 1 находится в заторможенном состоянии под действием фрикционных сил торможения между соприкасающимися рабочими поверхностями первого стержневого пьезокерамического привода 4 и нижней плоской частью объектодержателя 1.

При подключении одной половины электрода пьезокерамического привода через выходной усилитель .19 и коммутатор 21, на выходе которого имеется низкий логический уровень,от низко" частотного генератора 22, к задающему генератору 23, настроенному на резонансную частоту механических колебаний возбуждаемых пьезокерамических приводов, в приводе 4 возбуждаются ме-: ханические однокомпонентные толщинные колебания-, асимметричной интенсив" ности в разделенных частях, траектория движения которых на поверхности привода 4 носит прямолинейный характер. При этом происходит вращение объектодержателя 1. Реверс вращения осуществляется путем подачи питающего напряжения на другую половину разделенного .электрода привода

Практически это осуществляется подачей высокого логического уровня от генератора 22 на вход управления коммутатора 21, что приводит к пере" ключению питающего напряжения от задающего генератора 23 на другую поло. вину пьезокерамического привода 4 и, 7557 следовательно, изменению направления вращения объектодержателя 1.

Перемещения по направлениям координат X .и У осуществляются аналогично только под действием вибродви- ( жущих сил, создаваемых аналогичными пьезокерамическими приводами 7 и 8, каретки 3 и б перемещаются прямолинейно. Верти кал ьное перемещение объектодержателя 1 или перемещение по коорди на те Z происходит следующим образом. В исходном состоянии винт

15 находится в заторможенном состоянии под действием сил трения между резьбовыми поверхностями башмаков

14 и винта 15. Это означает, что отсутствует перемещение объектодержателя 1 по координате Z.

2О 1

При подключении половины 17 элек.трода каждого из трех дополнитель" ных стержневых пьезокерамических приводов 13 через выходной. усилитель, например усилителя 19, и коммутатор 21, на входе которого при этом находится низкий логический уровень, например, от низкочастотного генератора 22, к задающему генератору 23, настроенно- му на резонансную частоту механических колебаний возбуждаемых элементов, в стержневых пьезокерамических приводах 13 возбуждаются механические колебания асимметричной интенсивности, т.е. амплитуда механиче35 ских колебаний существенно выше в той половине стержневого пьезокерамического привода 13, в которую подается электрическое напряжение. Это позволяет возбудить интенсивные ме4© ханические колебания не только в конце пьезокерамического привода 13, но и в его средней части, в которой жестко закреплены башмаки 14, имеющие резьбовую поверхность. Таким образом, интенсивные механические колебания возбуждаются не только в средних частях дополнительных пьезокерамических приводов 13, но и в жестко с ними связанных башмаках 14. Под воздей ствием башмаков, которые жестко соединены со средней частью пьезокерамических приводов 13, винт 15 осуществляет вращение в сторону дейст". вия менее интенсивных механических

М колебаний. Под действием вращающегося винта 15 корпус 9 перемещается вверх, обеспечивая перемещение объектодержателя 1 по координате Z.

5 173

При поступлении высокого логического уровня от низкочастотного генератора 22 на вход управления комму- татора 21 напряжение от задающего генератора через усилитель 20 поступает на другие половины 18 электро- . дов дополнительных стержневых пьезокерамических элементов 13. При этом винт 15 перемещается в противоположном направлении и корпус 9 с объектодержателем 1. перемещаются вниз.

Таким образом, возбуждение управляемых однокомпонентных механических колебаний в резьбовых поверхностях башмаков и винта позволяет дополнительно осуществлять перемещение предметного столика по координате Z, что расширяет его функциональные возможности..Формула изобретения

Многокоординатный предметный столик, содержащий корпус, первую каретку для перемещения вдоль координаты У, установленную в корпусе на шариковых направляющих, вторую каретку для перемещения вдоль коор.динаты Х, установленную на шарико- . вых направляющих в первой каретке, цилиндрический объектодержатель, установленный на шарикоподшипниках во второй каретке с возможностью враще" ния вокруг вертикальной оси столика, и стержневые пьезокерамические приводы, первый из которых ориентирован в направлении координаты У, одной гранью закреплен на корпусе, а противоположной гранью фрикционно сопряжен с нижней поверхностью пер7Я7 6 вой каретки, при этом второй привод, . ориентированный .по координате Х, одной гранью закреплен на верхней поверхности первой каретки, а противоположной.фрикцйонно сопряжен с ниж-ней поверхностью второй каретки, на верхней поверхности которой закреплен третий привод, фрикционно

1О сопряженный с нижней поверхностью цилиндрического объектодержателя и ориентированный для перемещений в тангенциальном .направлении, причем электроды стержневых пьезокерамичес сих приводов разделены на секторы и подключены к задающему генератору электрических импульсов через усилители мощности, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью расширения

2р функциональных возможностей путем обеспечения перемещения объектодержателя в вертикальном направлении, введены дополнительный корпус с вертикально расположенными внутри д него шариковыми направляющими, винт, три дополнительных стержневых пьезо-. керамических привода с башмаками, торцовая поверхность которых выполнена резьбовой, причем корпус через шариковые направляющие установлен в дополнительном корпусе, внутри которого вертикально размещен винт, фрикционно сопряженный торцовой по-, верхностью с нижней поверхностью корпуса, а резьбовой - с резьбовыЗ ми поверхностями башмаков, закрепленных на соответствующих дополнительных стержневых пьезокерамических элементах, установленных в дополнительном корпусе равномерно вокруг винта.

1737557

02.2

Составитель Д.Рау

Техред Л,Олийнык

Корректор Л.Пилипенко

Редактор А.Лежнина

Заказ 1898 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

l13035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", r. Ужгород, ул, Гагарина, 101

Похожие патенты:

Вакуумный манипулятор // 1705913

Изобретение относится к вакуумной технике и может быть использовано в электронной спектроскопии

Электронно-зондовое устройство // 1688303

Изобретение относится к электроннозондовой технике и может быть использовано для исследования слоистых материалов

Вакуумный манипулятор // 1661868

Изобретение относится к вакуумным манипуляторам высоковакуумных установок для электронной спектроскопии

Позиционер образца // 1661867

Изобретение относится к устройствам для точного дистанционного позиционирования образца и может быть использовано, например, в растровых туннельных микроскопах

Предметный столик электронного микроскопа // 1636895

Изобретение относится к технике электронной микроскопии

Диафрагма электронного микроскопа // 1615821

Изобретение относится к диафрагмирующим управляемым устройствам электронной микроскопии и может использоваться в качестве исполнительного механизма, работающего автономно в вакууме

Способ извлечения изделия из вакуумного объема // 1612341

Изобретение относится к области вакуумного машиностроения и может быть использовано в вакуумных установках для нанесения пленочных материалов и для проведения исследований материалов в сверхвысоком вакууме

Сканирующий туннельный микроскоп // 1531181

Изобретение относится к туннельной электронной микроскопии и может быть использовано в приборах для исследования физических свойств поверхностей твердых тел с разрешающей способностью порядка размеров атомов

Предметный столик растрового электронного микроскопа // 1522318

Изобретение относится к электровакуумным приборам и может быть использовано для управления положением объектов в растровом электронном микроскопе

Столик объектов для электронного микроскопа // 1458904

Погрузочно-разгрузочное устройство для полупроводниковых пластин для установки ионной имплантации // 2126191

Способ и устройство для инактивации загрязняющих примесей в биологической жидкости // 2219951

Твердотельное исполнительное устройство // 2260828

Изобретение относится к области оптики и предназначено для использования в качестве дефлектора в системах управления положением оптического луча в пространстве

Наконечник держателя и сетка для электронной томографии // 2300822

Изобретение относится к области научного приборостроения и может быть использовано при выпуске просвечивающих электронных микроскопов

Предметный столик // 2310218

Изобретение относится к области микроэлектронной техники и может быть использовано при разработке технологического и тестового оборудования

Устройство наклона столика растрового электронного микроскопа // 1751827

Изобретение относится к технике электронной микроскопии, в частности к устройствам для наклона столиков объектов в растровых электронных микроскопах

Опорная структура подложки, прижимной подготовительный блок и установка для литографии // 2552595

Изобретение относится к области литографии и касается опорной структуры подложки. Прижатие подложки к поверхности опорной структуры осуществляется посредством капиллярного слоя жидкости. Поверхность опорной структуры имеет внешнюю кромку и включает в себя опорные элементы, предназначенные для приема прижимаемой подложки в нескольких опорных местоположениях. Опорная структура подложки дополнительно включает в себя герметизирующую структуру, которая ограничивает поверхность и имеет кромку, образующую герметизирующий обод. Расстояние между внешней кромкой поверхности и самым внешним из опорных местоположений является большим, чем расстояние между внешней кромкой поверхности и герметизирующим ободом. Расстояние между герметизирующим ободом и самым внешним местоположением опоры больше, чем максимальное расстояние между соседними опорными местоположениями. Технический результат заключается в увеличении прижимного усилия, уменьшении загрязнения вакуумной среды и увеличении срока службы устройства. 3 н. и 12 з.п. ф-лы, 30 ил.

Автоматизированное приготовление образцов // 2600058

Группа изобретений относится к приготовлению образца для минералогического анализа в электронно-лучевой системе в нефтегазовой и горнодобывающей отраслях. По первому варианту способа забирают минералогический образец для анализа, сушат его и отделяют от собранного образца более мелкую представительную аликвоту и помещают вместе аликвоту и оба компонента быстросхватывающегося двухкомпонентного фиксирующего состава на основе эпоксидной смолы в форму образца. Производят отверждение фиксирующего состава в течение 3 мин и добавляют аликвоту к фиксирующему составу в форме, смешивают аликвоту и фиксирующий состав в форме в автоматическом смесителе. Причем упомянутое смешивание начинается в течение 30 секунд с момента добавления аликвоты к фиксирующему составу в форме. Обеспечивают возможность отверждения фиксирующего состава для формирования отвержденной заготовки образца в форме, разрезают форму и отвержденную заготовку образца для удаления верхней части отвержденной заготовки образца и вскрытия плоской внутренней поверхности образца, и без шлифовки или полировки поверхности образца наносят слой проводящего материала на поверхность образца для получения образца для анализа. По второму варианту способа объединяют образец с неотвержденным фиксирующим составом на основе эпоксидной смолы, смешивают образец и фиксирующий состав в форме в автоматическом смесителе. Обеспечивают возможность отверждения фиксирующего состава для формирования отвержденной заготовки образца в форме. Разрезают форму и отвержденную заготовку образца для удаления верхней части отвержденной заготовки образца и вскрытия плоской внутренней поверхности образца. Наносят слой проводящего материала на поверхность образца для получения образца для анализа. Устройство содержит систему дозирования для дозирования неотвержденного фиксирующего состава на основе эпоксидной смолы, систему смешивания для смешивания неотвержденного фиксирующего состава с минералогическим образцом в форме, резак для разрезания отвержденного фиксирующего состава и минералогического образца в форме при разрезании самой формы, обеспечивающий без шлифовки достаточно гладкую поверхность образца для анализа образца с помощью пучка электронов. 3 н. и 17 з.п. ф-лы, 12 ил.