[发明专利]在粒子射线设备内调整支架元件的位置的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于调整安置在粒子射线设备内的支架元件的位置的方法。在此，所述支架元件例如被设计为可移动安置的试验台，在所述试验台安置待检测和/或处理的试样(物体)。

背景技术

由现有技术已知一种粒子射线设备，例如具有试验台的电子扫描显微镜或离子束设备，在试验台上安置待检测和/或处理的物体。试验台被设计为可移动的，其中通过多个运动元件保证试验台的可移动的设计，由这些元件组装成试验台。这些运动元件能够使试验台沿至少一个规定的方向运动。尤其已知试验台具有多个平动的运动元件(例如约3至4个平动的运动元件)以及多个转动的运动元件(例如2至3个转动的运动元件)。例如试验台沿第一平移轴(例如x轴)、沿第二平移轴(例如y轴)以及沿第三平移轴(例如z轴)可移动地安置。第一平移轴、第二平移轴和第三平移轴相互垂直取向。此外，试验台可围绕第一转轴和围绕垂直于第一转轴的第二转轴转动。

在现有技术中，通过步进电动机提供用于借助运动元件而运动的驱动力。为每一个沿平移轴的运动和围绕转轴的转动各提供一个步进电动机。在此，步进电动机可以被安置在粒子射线设备的真空室内或者也在粒子射线设备的真空室外。在后一种情况下，设置有相应的真空通道和机械装置，以便保证步进电动机和试验台之间的控制。

现有技术中已知的步进电动机具有如下结构原理。步进电动机具有可转动地安置在步进电动机内的转子。此外，步进电动机具有围绕转子设置的线圈。线圈提供受控的、以步进方式旋转的电磁场，借助该电磁场转子能够以一个最小的角度或者该最小的角度的倍数旋转。以这种方式使得转子每转一周可以步进一定步数。由现有技术已知，转子每转一周转动使步进电动机进行不同的步数，例如每转一周进步100步。在具有转子每转一周步进100步的步进电动机中，在一整步中转子转动3.6度。

在已知的步进电动机中，步进电动机除了执行整步步进外，还可以执行所谓的微步。在微步方式下步进小于整步。为此要缩小步进角度。这通过控制用于步进电动机内所使用的线圈的电动机电流实现。通过接通或者断开步进电动机的单个线圈上的电动机电流，实现阶梯形的总控制电流变化曲线，其通过在单个线圈上施加的电动机电流的振幅比率获得。因此，通过可选择地对在步进电动机中所使用的单个线圈的电动机电流的控制实现对步进电动机的控制。通过对步进电动机的单个线圈的电动机电流的可选择的相移的控制，能够实现整步步进或小步步进(例如半步、八分之一步或者更小的步进)。在步进电动机的第一线圈上施加的第一电动机电流的振幅和在步进电动机的第二线圈上施加的第二电动机电流的振幅与步宽(亦即例如整步、半步或者另外的步长)无关，因此任何所选择的步宽始终相等。

在粒子射线设备中希望尽可能精确地进行试验台的位置调整。这尤其对于在试验台上安置的物体(试样)的良好的分辨能力或准确的成像是所期待的。如果在步进电动机使用微步方式，则当步进电动机停止时可能在调整试验台位置过程中产生问题。为使步进电动机停止要制动步进电动机的转子。这意味着，在制动试验台时(因而也在停止试验台时)，将用于单个线圈的电动机电流的频率降低到零。步进电动机的电动机电流的频率决定步进电动机的速度，因此也决定试验台的速度。在停止步进电动机时，转子停留在可预设位置，该位置通过微步预先确定。电动机电流在该位置取一个值，其通过在该电动机位置所需要的电动机电流的运行振幅和运行相位而预先确定。该运行振幅是静态的。它能够导致步进电动机出现所不希望的过量的热负荷。由此在现有技术中规定，在停止后电动机电流的振幅降低到可预设的保持振幅。具有该保持振幅的电动机电流也称保持电流。在保持电流下构件被加热到合理的程度。

关于现有技术参照DE10 2009 028 600A1以及DE10 2010 020 550A1。

然而由于存在电磁场，在将电动机电流降低到预设的保持振幅时，会导致步进电动机的转子向下一个整步的方向做微小的运动。由此试验台也运动。这导致额外的所不希望的移动并使试验台处于所不希望的位置。在试验台上安置的物体在有的情况下位于错误的位置。

发明内容

由此希望一方面能够精确地、不出现所不希望的额外移动地控制试验台的位置，另一方面使试验台的位置始终具有较高精确度。因此，本发明所要解决的技术问题在于，提供一种实现上述希望的方法。