物体接纳容器、物体固定系统、辐射设备技术方案

本发明专利技术涉及一种用于接纳物体的物体接纳容器，一种物体固定系统，一种辐射设备，一种用于加工物体的设备，一种用于在使用物体接纳容器或物体固定系统的情况下研究、分析和/或加工物体的方法。该物体接纳容器具有：第一容器单元；用于接纳该物体的空腔，其中该空腔布置在该第一容器单元处；第二容器单元，该第二容器单元形成为相对于该第一容器单元能够移动，其中该第二容器单元相对于该第一容器单元能够进入第一位置和/或第二位置中，其中该第二容器单元在该第二位置中遮盖布置在该第一容器单元处的空腔；以及至少一个紧固装置，该紧固装置布置在该第一容器单元或该第二容器单元处，以便将该物体接纳容器布置在固定装置处。

【技术实现步骤摘要】
物体接纳容器、物体固定系统、辐射设备
本专利技术涉及一种用于接纳至少一个物体的物体接纳容器，该物体可以在深冷温度下被研究、分析和/或加工。本专利技术还涉及一种带有物体接纳容器的物体固定系统。此外，本专利技术涉及一种辐射设备和/或一种带有物体接纳容器或带有物体固定系统的用于加工物体的设备。例如，该辐射设备被形成为光辐射设备和/或形成为粒子辐射设备和/或形成为X射线辐射设备。例如用于加工物体的该设备可以为显微切片机。本专利技术还涉及一种用于在使用物体接纳容器或物体固定系统的情况下研究、分析和/或加工物体的方法。
技术介绍
长久以来已知的是以光学显微方式研究和/或分析物体。在光学显微方法中使用光学显微镜，该光学显微镜具有用于产生光辐射的射束发生器、用于将光辐射聚焦到物体上的物镜和用于显示图像和/或对物体的分析的显示装置。显示装置例如形成为目镜。另外，长久以来已知的是用电子辐射设备来研究物体。电子辐射设备、尤其扫描电子显微镜(以下也称为SEM)和/或透射电子显微镜(以下也称为TEM)例如用于研究物体(样品)，以获得在某些条件下特性和行为方面的认知。在SEM的情况下，借助于射束发生器来产生电子射束(以下也称为初级电子射束)并且通过射束引导系统将其聚焦到待研究的物体上。借助于呈扫描装置形式的偏转装置以扫描方式在待研究的物体的表面上引导初级电子射束。初级电子射束的电子在此与待研究的物体进行相互作用。作为相互作用的结果，尤其从物体发射电子(所谓的次级电子)并且将初级电子射束的电子返回散射(所谓的返回散射电子)。检测次级电子和返回散射电子并将其用于形成图像。由此获得待研究物体的像。在TEM的情况下，同样借助于射束发生器来产生初级电子射束并且借助于射束引导系统将其引导至待研究的物体。初级电子射束透射待研究的物体。在初级电子射束穿过待研究的物体时，初级电子射束的电子与待研究的物体的材料进行相互作用。穿透待研究的物体的电子通过由物镜和透射透镜(Projektiv)组成的系统在光屏上或在检测器(例如摄影机)上成像。在此成像还可以在TEM的扫描模式下进行。此类TEM一般称为STEM。另外可以提出，在待研究的物体处借助于另外的检测器来检测返回散射的电子和/或由待研究的物体发射的次级电子，以便将待研究的物体成像。另外，从现有技术中已知，将组合设备用于研究物体，其中不仅可以将电子还可以将离子引导到待研究的物体上。例如已知的是，使SEM额外地配备离子辐射柱。借助于布置在离子辐射柱中的离子射束发生器来产生离子，这些离子用于制备物体(例如削磨物体的材料或将材料施加到物体上)或者还用于成像。为此用呈扫描装置形式的偏转装置使粒子在物体上扫过。SEM在此尤其用于观察制备过程，但是也用于进一步研究所制备的或未制备的物体。已知的是，将待用粒子辐射设备来研究的物体布置在物体固定件处，该物体固定件进而布置在载物台处。载物台布置在粒子辐射设备的样品室中。载物台形成为可移动的，其中载物台的可移动的设计通过组成载物台的多个移动单元来保证。这些移动单元能够使载物台在至少一个特定方向上移动。尤其已知具有多个平移移动单元(例如3至4个平移运动单元)以及多个旋转移动单元(例如2至3个旋转移动单元)的载物台。例如已知沿着第一平移轴线(例如x轴)、沿着第二平移轴线(例如y轴)以及沿着第三平移轴线(例如z轴)可移动地布置的载物台。第一平移轴线、第二平移轴线和第三平移轴线是彼此垂直定向的。另外，已知的载物台形成为可以围绕第一旋转轴线并围绕与第一旋转轴线垂直定向的第二旋转轴线旋转。在现有技术中，用于借助于移动单元来移动的驱动力通过步进电机来提供。对于沿着这些平移轴线之一的移动或者围绕这些旋转轴线之一的转动分别设置各一个步进电机。这些步进电机布置在粒子辐射设备的样品室中或者粒子辐射设备的样品室外部。在后一种情况下，设置有真空通道和机械装置，以便保证通过步进电机来操控载物台。从现有技术中还已知，用光学显微镜和/或用粒子辐射设备来研究冷冻的物体。例如在研究生物物体时这是有利的。为此将冷冻的物体布置在可冷却的物体固定件处。例如，可以借助于液氮或液氦将物体固定件冷却到-140℃或低于-140℃的温度。低于-50℃的温度在上文和下文中被称为深冷温度。上述物体固定件布置在光学显微镜或粒子辐射设备的载物台处。例如从DE112010001712B4和CN209388997U已知物体固定件。已知不仅可以用一个设备而且还可以用多个设备来研究、分析和/或加工冷冻的物体。例如首先用光学显微镜然后用SEM和/或离子辐射设备来研究和/或加工冷冻的物体。在此要确保布置在物体固定件处的冷冻的物体可靠地从第一个设备输送到第二个设备。另外还要确保物体固定件能够实现对待研究且被冷冻的物体的较长时间(例如数天或数月)的可靠支撑。上述内容还附加地或替代地适用于用来对冷冻的物体进行机械加工的设备，例如显微切片机和/或用于切割冷冻的物体的激光辐射设备。上述内容另外附加地或替代地适用于用来在冷冻的物体上覆层的设备，例如用于施加层的溅射设备或者用于电子束诱导的层沉积(例如在使用气体的情况下)或用于离子束诱导的层沉积(例如在使用气体的情况下)的设备。然而已经显示出，在研究、分析、加工和/或运输冷冻的物体时总是存在污染冷冻物体的风险，例如由于大气水分沉积在冷冻的物体上。即使在例如将冷冻的物体储存在液氮中的情况下，仍然存在水沉积在冷冻的物体上的风险，尤其由于在液氮中漂浮的水晶体沉积在待研究的物体上。即使在制备完成的冷冻物体在辐射设备的样品室中长期停留的情况下，污染物也可能沉降在冷冻的物体上。在冷冻的物体上形成的水层使得用光学显微镜和/或粒子辐射设备对冷冻的物体的研究、分析和/或加工变得更困难。此外已知的是，来自不同制造商的光学显微镜和/或粒子辐射设备分别要求非常特定的物体固定件设计，否则物体固定件不能被布置在特定的光学显微镜处或不能被布置在特定的粒子辐射设备的样品室中。换言之，例如被设置为用于第一种粒子辐射设备的第一种物体固定件，由于其实体设计而不适合于被接纳在第二种粒子辐射设备或光学显微镜中。在这种情况下，在现有技术中提出，将待研究且被冷冻的物体从第一种物体固定件中取出并且布置在第二种物体固定件处，该第二种物体固定件由于其实体设计而适合于被接纳在第二种粒子辐射设备或光学显微镜中。这是非常麻烦的并且通常一方面还导致物体的污染而另一方面导致物体的损坏。另外已经显示出，维持冷冻的物体的定向(对于冷冻的物体的研究和加工而言可能是重要的)很难实现。
技术实现思路
因此本专利技术的基本目的在于给出一种用于固定和运输冷冻的物体的装置，利用该装置可以可靠且简单地在两个研究设备之间进行运输并且该装置可以布置在尽可能多的不同的研究设备和/或加工设备中。另外，该装置应能够实现对冷冻的物体的可靠支撑。根据本专利技术，该目的通过具有下文所述特征的用于接纳至少一个物体的物体接纳容器来实现。具有物体接纳容器的物体固定系统通过下文所述的特征给出。另外，本专利技术涉及一种具有下文所述特征的用于对物体进行成像、分析和/或加工的辐本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于接纳至少一个物体(158，159)的物体接纳容器(125)，该物体能够在深冷温度下被研究、分析和/或加工，该物体接纳容器具有/n-至少一个第一容器单元(129)，/n-用于接纳该物体(158，159)的至少一个空腔(131，132)，其中该空腔(131，132)布置在该第一容器单元(129)处，/n-至少一个第二容器单元(130)，该第二容器单元形成为相对于该第一容器单元(129)能够移动，其中该第二容器单元(130)相对于该第一容器单元(129)能够进入第一位置和/或第二位置中，其中该第二容器单元(130)在该第二位置中时遮盖布置在该第一容器单元(129)处的空腔(131，132)，以及/n-至少一个紧固装置(133)，该紧固装置布置在该第一容器单元(129)或该第二容器单元(130)处，以便将该物体接纳容器(125)布置在固定装置(114，114A)处。/n

【技术特征摘要】
20200130 DE 102020102314.61.一种用于接纳至少一个物体(158，159)的物体接纳容器(125)，该物体能够在深冷温度下被研究、分析和/或加工，该物体接纳容器具有
-至少一个第一容器单元(129)，
-用于接纳该物体(158，159)的至少一个空腔(131，132)，其中该空腔(131，132)布置在该第一容器单元(129)处，
-至少一个第二容器单元(130)，该第二容器单元形成为相对于该第一容器单元(129)能够移动，其中该第二容器单元(130)相对于该第一容器单元(129)能够进入第一位置和/或第二位置中，其中该第二容器单元(130)在该第二位置中时遮盖布置在该第一容器单元(129)处的空腔(131，132)，以及
-至少一个紧固装置(133)，该紧固装置布置在该第一容器单元(129)或该第二容器单元(130)处，以便将该物体接纳容器(125)布置在固定装置(114，114A)处。


2.根据权利要求1所述的物体接纳容器(125)，其中该第二容器单元(130)如下布置在推移装置处，使得该第二容器单元(130)相对于该第一容器单元(129)能够被推移到该第一位置和/或该第二位置中。


3.根据权利要求1或2所述的物体接纳容器(125)，其中该物体接纳容器(125)具有至少一个铰接装置(134)，该铰接装置如下地布置在该第一容器单元(129)处以及该第二容器单元(130)处，使得该第二容器单元(130)相对于该第一容器单元(129)能够进入该第一位置和/或该第二位置中。


4.根据以上权利要求之一所述的物体接纳容器(125)，其中该物体接纳容器(125)具有以下特征中的至少一个特征：
(i)该紧固装置(133)具有弹簧装置；
(ii)该紧固装置(133)具有夹持装置；
(iii)该紧固装置(133)具有第一夹持件和第二夹持件；
(iv)该紧固装置(133)具有卡环；
(v)该紧固装置(133)具有螺钉；
(vi)该紧固装置(133)具有偏心盘。


5.根据以上权利要求之一所述的物体接纳容器(125)，其中
-该紧固装置(133)具有至少一个第一弹簧末端(141)和至少一个第二弹簧末端(142)，
-该第一弹簧末端(141)和该第二弹簧末端(142)彼此间隔开，并且其中
-该第一弹簧末端(141)形成为相对于该第二弹簧末端(142)能够移动。


6.根据权利要求5所述的物体接纳容器(125)，其中
-该第一弹簧末端(141)具有用于接合操作工具的第一接合开口(143)，并且其中
-该第二弹簧末端(142)具有用于接合该操作工具的第二接合开口(144)。


7.根据以上权利要求之一所述的物体接纳容器(125)，其中
-该第一容器单元(129)具有第一面(145)，其中该第一面(145)布置在第一平面中，
-该第二容器单元(130)具有第二面(146)，其中该第二面(146)布置在第二平面中，
-在该第二容器单元(130)相对于该第一容器单元(129)的第二位置中，该第一容器单元(129)的该第一面(145)如下地贴靠该第二容器单元(130)的该第二面(146)，使得该空腔(131，132)被该第二容器单元(130)的该第二面(146)遮盖，并且其中
-在该第二容器单元(130)相对于该第一容器单元(129)的第一位置中，该第一容器单元(129)的该第一面(145)如下地相对于该第二容器单元(130)的该第二面(146)布置，使得该第一平面相对于该第二平面如下地定向：
(i)该第一平面并行于该第二平面定向；或者
(ii)该第一平面与该第二平面完全相同；或者
(iii)该第一平面以相对于该第二平面大于5°的角度定向。


8.根据以上权利要求之一所述的物体接纳容器(125)，其中
-该空腔(131，132)具有至少一个第一空腔开口(136，137)和至少一个第二空腔开口(138，139)，
-在该第二容器单元(130)相对于该第一容器单元(129)的第二位置中，该第二容器单元(130)遮盖该第一空腔开口(136，137)，并且其中
-在该第二空腔开口(138，139)处布置有用于遮盖该第二空腔开口(138，139)的遮盖装置(140)。


9.根据权利要求8所述的物体接纳容器(125)，其中该第一空腔开口(136，137)和该第二空腔开口(138，139)相反地布置。


10.根据权利要求8或9所述的物体接纳容器(125)，其中该遮盖装置(140)形成为滑动板装置。


11.一种物体固定系统，具有
-至少一个根据以上权利要求之一所述的物体接纳容器(125)，以及
-至少一个固定装置(114，114A)，该固定装置具有接收件(162)，其中该物体接纳容器(125)的该紧固装置(133)布置在该接收件(162)处。


12.一种辐射设备(100，200，400，800)，用于对物体(158，159)进行成像、分析和/或加工，该辐射设备具有
-至少一个射束发生器(101，301，402，801)，该射束发生器用于产生射束，
-至少一个物镜(107，304，421，802)，该物镜用于将该辐射聚焦到该物体(158，159)上，
-至少一个显示装置(124)，该显示装置用于显示该物体(158，159)的图像和/或分析，
-至少一个冷却装置(127)，该冷却装置用于将该物体(158，159)冷却到深冷温度，以及
-至少一个根据权利要求1至10之一所述的物体接纳容器(125)，该物体接纳容器布置在该冷却装置(127)处。


13.一种辐射设备(100，200，400，800)，用于对物...

【专利技术属性】
技术研发人员：A谢尔特尔，A施马恩茨，E马约罗维茨，B斯腾克，S希勒，M卡尔，
申请(专利权)人：卡尔蔡司显微镜有限责任公司，
类型：发明
国别省市：德国;DE