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WO2004090932A1 - Rotary motion feedthrough for a vacuum - Google Patents

Rotary motion feedthrough for a vacuum Download PDF

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Publication number
WO2004090932A1
WO2004090932A1 PCT/EP2004/003753 EP2004003753W WO2004090932A1 WO 2004090932 A1 WO2004090932 A1 WO 2004090932A1 EP 2004003753 W EP2004003753 W EP 2004003753W WO 2004090932 A1 WO2004090932 A1 WO 2004090932A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
shaft
vacuum
shafts
rotation
axis
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Ceased
Application number
PCT/EP2004/003753
Other languages
German (de)
French (fr)
Inventor
Eugen Weschke
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Freie Universitaet Berlin
Original Assignee
Freie Universitaet Berlin
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Freie Universitaet Berlin filed Critical Freie Universitaet Berlin
Publication of WO2004090932A1 publication Critical patent/WO2004090932A1/en
Anticipated expiration legal-status Critical
Ceased legal-status Critical Current

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    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J37/00—Discharge tubes with provision for introducing objects or material to be exposed to the discharge, e.g. for the purpose of examination or processing thereof
    • H01J37/02—Details
    • H01J37/20—Means for supporting or positioning the object or the material; Means for adjusting diaphragms or lenses associated with the support
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16J—PISTONS; CYLINDERS; SEALINGS
    • F16J15/00—Sealings
    • F16J15/002—Sealings comprising at least two sealings in succession
    • F16J15/006—Sealings comprising at least two sealings in succession with division of the pressure
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16J—PISTONS; CYLINDERS; SEALINGS
    • F16J15/00—Sealings
    • F16J15/16—Sealings between relatively-moving surfaces
    • F16J15/32—Sealings between relatively-moving surfaces with elastic sealings, e.g. O-rings
    • F16J15/3204—Sealings between relatively-moving surfaces with elastic sealings, e.g. O-rings with at least one lip
    • F16J15/3232—Sealings between relatively-moving surfaces with elastic sealings, e.g. O-rings with at least one lip having two or more lips
    • F16J15/3236—Sealings between relatively-moving surfaces with elastic sealings, e.g. O-rings with at least one lip having two or more lips with at least one lip for each surface, e.g. U-cup packings
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J2237/00—Discharge tubes exposing object to beam, e.g. for analysis treatment, etching, imaging
    • H01J2237/20—Positioning, supporting, modifying or maintaining the physical state of objects being observed or treated
    • H01J2237/202—Movement
    • H01J2237/20214—Rotation

Definitions

  • Vacuum chamber according to the preamble of claim 1.
  • the drive means of the rotary movements can, however, also be provided outside the valve, the rotary movements then via rotatable shafts or
  • Disks can be transferred.
  • US 4,885,947 discloses a rotary valve with a first and a second shaft for transmitting rotary movements from outside the valve chamber to the inside of the vacuum chamber.
  • the first wave is as
  • Hollow shaft formed and the second shaft is rotatably supported in the first shaft.
  • the waves do not form waves from the vacuum side to the atmosphere side.
  • the rotary movements are transmitted via a complex transmission mechanism.
  • the first shaft has an eccentrically arranged recess which is inclined relative to the axis of rotation and into which a conical sleeve projects.
  • the first shaft is rotated by a wobbling movement of the conical sleeve.
  • the second shaft is also rotated via a Eccentric.
  • the shafts are sealed by a bellows. Due to the complex structure of this vacuum rotary feedthrough, the precision and stability of the transmission of the rotary movements is impaired. Furthermore, only relatively small torques can be transmitted.
  • Such a vacuum rotary guide is, for example, by the company Thermo Vacuum Generators under the
  • Designation DPRF55 sold and is shown schematically in Fig. 1.
  • a hollow shaft 16 which is supported from the vacuum side 10 to the atmosphere side 12 and is supported by ball in a vacuum flange 14, is guided from the atmosphere side 12 directly into the vacuum 10 of a vacuum chamber 18.
  • the sealing of the side 10 of the vacuum (for example with a pressure of ⁇ 10 " 10 mbar) against the side of the atmosphere 12 (approx. 10 3 mbar) is achieved by means of one or two differential pump stages. Between two sealing rings 20 and 22 arranged at an axial distance from each other is by Pumping via a pump nozzle 24 generates an intermediate vacuum 26 (for example in the order of 10 "2 mbar).
  • the first sealing ring 20 seals the intermediate vacuum 26 against the atmosphere side 12, while the second sealing ring 22 seals the vacuum side 10 against the intermediate valve 26.
  • a further sealing ring 28 arranged at an axial distance from the sealing ring 22 and a further pump connection 30 arranged at an axial distance from the pump nozzle 24 are arranged and a further intermediate vacuum 32 (for example of approximately 10 "6 mbar-10 "8 mbar depending on the pump used).
  • the two-stage construction is particularly the case with large outer diameters
  • a sample holder 34 for holding a sample 36 is provided in the hollow shaft 16.
  • Vacuum is transferred, a very high mechanical precision and stability is made possible. This is of great importance in particular for an application in an X-ray diffractometer.
  • the axis of rotation of the shaft 16 can be free and thus enables a variety of types of sample holding.
  • the sample 36 can be fixed with a
  • a disadvantage of this rotary feedthrough is the fact that a plurality of such rotary feedthroughs must be provided if a plurality of rotary movements are to be transmitted.
  • the use of several separate feedthroughs means that pump sockets for the intermediate vacuums must also be rotated and that concentric rotations cannot be easily achieved with high precision.
  • the structure increases considerably in the axial direction.
  • the object of the invention is to create a compact vacuum rotary feed-through which allows the transmission of at least two rotary movements with high precision, high stability and / or with high torques.
  • rotational movement is transmitted from outside the vacuum chamber into the interior of the vacuum chamber.
  • rotatable transmission elements which can be designed as rotatable shafts or rotatable disks.
  • shaft for a better overview, such transmission elements are generally referred to as “shaft” in the following description.
  • the device according to the invention for generating rotary movements in a vacuum chamber thus has at least two shafts for transmitting rotary movements from outside the valve chamber to the inside of the vacuum chamber.
  • the two waves are continuous waves from the vacuum side to the atmosphere side. This achieves the high precision and high stability of the rotary movements, as well as the possibility of transmitting high torques. It is also essential that the second shaft is rotatably mounted in or on the first shaft. As a result, the device can be made compact. With an appropriate design, this arrangement of the shafts also allows certain correlations of the rotary movements. You can, for example, coaxial and / or with be coupled to each other. As will be described later, it is also possible to provide a joint arrangement for the shafts.
  • the second shaft is mounted concentrically in the first shaft, i.e. the two shafts have a common axis of rotation or longitudinal axis.
  • the second shaft is mounted in the first shaft such that the axis of rotation of the second shaft is radially offset relative to the axis of rotation of the first shaft.
  • the second shaft is carried along and performs a circular movement. This allows fixed, coupled movements to be realized due to the special arrangement. If the first shaft is designed as a hollow shaft, the second shaft will then be mounted in the wall of the first shaft.
  • the axis of rotation of the second shaft can run parallel to the axis of rotation of the first shaft.
  • the device according to the invention contains one or more further shafts for the transmission of further rotary ones
  • the further shaft or further shafts can be rotatably mounted in the first and / or in the second shaft and also have the further aspects filled in with respect to the second shaft (e.g. concentric arrangement, radially offset and parallel or inclined axis of rotation).
  • the first shaft can also be rotatably mounted in or on one of the further shafts.
  • At least one of the shafts is designed as a hollow shaft. This allows the related to the
  • any sealing arrangements that are different for the individual shafts can be used, e.g. a simple seal using a single sealing ring for each shaft.
  • a so-called differentially pumped sealing arrangement for at least one of the shafts is particularly advantageous.
  • this sealing arrangement has already been mentioned in connection with the description of the Val ium rotary feedthrough from Thermo Vacuum Generators.
  • it generally consists of two sealing rings (e.g. O-rings or spring-elastic PTFE sealing rings), between which a pump connector connected to a vacuum pump is provided. Air that flows past the first sealing ring is pumped out before it can flow past the second sealing ring. It is therefore essential here that the sealing arrangement has an intermediate vacuum.
  • a plurality of such "pumping stages” may consist of several seal rings' and a plurality of pump nozzles are provided, wherein a plurality are generated one after the other acting Eisenvakua.
  • one or more such pump stages are used together to seal two or more of the shafts.
  • two or more of the intermediate vacuums of the sealing arrangement are connected to one another and evacuated via a common pre-fitting.
  • the connection of two intermediate vacuums can be realized through an opening in the wall of one of the shafts (or through a corresponding hole in a disk-shaped shaft).
  • the opening in the wall of the shaft is preferably created by a radial bore.
  • one or more of the shafts can have one or more non-central bores. These bores can run both axially and at an angle to the axis of rotation and serve to accommodate cables or lines or the like which are to be inserted into the vacuum from the outside.
  • the bore can be sealed with a vacuum flange.
  • the device according to the invention can be used in all applications in which any objects are to be moved in a vacuum chamber, for example in a valum diffractometer.
  • the fillings of the inventive according to the device or the number, position and orientation of the waves can be adapted to the respective application.
  • a sample 38 to be examined must rotate ⁇ around point 40 in order to vary the angle of incidence, for example of an X-ray beam 42.
  • a detector 44 must rotate ß about the same axis. This corresponds to a so-called ⁇ / 2 ⁇ diffractometer.
  • the sample 38 is connected on the vacuum side to an inner shaft and the detector 44 on the vacuum side is connected to an outer shaft of the device according to the invention, the waves being arranged concentrically.
  • the shaft of the detector 44 is then rotated at twice the angular velocity in relation to the shaft of the sample 38.
  • the two shafts can also be rotated independently of one another.
  • a bore provided with a flange on the atmosphere side can be provided in the outer shaft, through which electrical cables for reading the detector are led into the vacuum.
  • the detector 44 is to be rotated about a further axis.
  • the rotation ß 1 should be coupled to rotation ß and be perpendicular to it.
  • the detector 44 can thus reach the entire half space above the sample 38.
  • another rotation must be transferred to the vacuum.
  • This is done with the help of a third shaft, which is arranged radially offset in the wall of the outer shaft.
  • a deflection of 90 ° then takes place on the vacuum side, for example with a worm gear.
  • the third shaft and the gearbox are mounted on the outer shaft and are rotated together with it. This coupling of the third rotation to the second rotation allows the rotation ß 'to be carried out about an axis perpendicular to the rotation ß without changing ß.
  • the rotation ⁇ 1 can also be driven via a Va uum-Lmear withdrawment, which is introduced through a non-centric axially extending bore according to the invention in the outer shaft.
  • Sample 46 reflected beam 48 is not led directly to detector 50, but via an analyzer 52 (eg diffraction grating, multilayer mirror or analyzer crystal) whose help can be used, among other things, to improve the experimental resolution and / or to carry out an energy and polarization analysis of the reflected X-ray beam.
  • analyzer 52 and detector 50 must be rotated about a common axis (rotations ⁇ and ⁇ around point 54).
  • the entire arrangement of analyzer 52 and detector 50 must be rotated with sample 46 about a common axis (rotations ⁇ and ⁇ around point 56) without changing the position of analyzer 52 and detector 50 relative to one another.
  • This structure which requires four waves, can be realized on the basis of the first application ( ⁇ / 2 ⁇ diffractometer).
  • ⁇ / 2 ⁇ diffractometer a further, radially offset, ⁇ / 2 ⁇ diffractometer is installed in the wall of the outer shaft, with the sealing of all four shafts via common
  • This second ⁇ / 2 ⁇ diffractometer can perform the rotations ⁇ and ⁇ regardless of the angles ⁇ and ß.
  • Valcuum diffractometer is limited.
  • the device according to the invention can also be used in semiconductor processing in a vacuum.
  • the shape of the transmission elements referred to here as a shaft is not limited to the shape of a tubular shaft, but can also be disk-like, for example.
  • Fig. 1A is a sectional view and shows a vacuum rotation ⁇ hfiü rng according to the prior art.
  • Fig. 1B shows a section of the Valmum rotary union of Fig. 1A along the
  • FIG. 2 is a schematic illustration and illustrates sample-detector arrangements in which the device according to the invention is used.
  • 3 is a schematic representation and illustrates further sample
  • 4A is a sectional view and shows a first embodiment of a
  • Vacuum rotary feed-through according to the invention.
  • FIG. 4B shows a section of the valcumn rotary guide of FIG. 4A along the
  • Fig. 4C shows a section of the vacuum rotary union of Fig. 4B along the
  • 5A is a sectional view showing a second embodiment of a vacuum rotary union according to the invention.
  • Fig. 5B shows a section of the vacuum rotary door of Fig. 5A along line A'-A.
  • FIG. 6A is a sectional illustration and shows a third exemplary embodiment of one
  • Fig.- ⁇ B shows a section of the vacuum rotary feedthrough of Fig. 6A along the
  • Fig. 7 is a sectional view and shows a fourth exemplary embodiment of a
  • Valmum rotary guide according to the invention, the left and right halves representing cuts in two different radial planes.
  • FIG. 4 shows a first exemplary embodiment of a device for generating rotary movements in a vacuum chamber 58.
  • a vacuum flange 60 is attached to the vacuum chamber 58.
  • the device contains a first shaft 62, which is rotatably supported in the vacuum flange 60 by means of ball bearings 64 and 66, and a second shaft 68, which is rotatably supported in the first shaft 62 by means of ball bearings 70 and 72.
  • the second shaft 68 is arranged concentrically in the first shaft 62, so that the axis of rotation of the second shaft 68 is parallel to the axis of rotation of the first shaft 62 runs.
  • Both shafts 62 and 68 extend continuously from the underside of the valve to the atmosphere and serve to transmit rotary movements from outside the vacuum chamber 58 to the inside of the vacuum chamber 58.
  • Both the first and the second shafts 62 and 68 are designed as hollow shafts, the second shaft 68 being arranged in the cylindrical central hollow space of the first shaft 62 in the exemplary embodiment shown in FIG. 4.
  • the two shafts 62 and 68 have a jointly acting, differentially pumped sealing arrangement with two differential pump stages.
  • the sealing arrangement can also have one or more than two different pump stages, which can then be designed accordingly.
  • a first, a second and a third sealing ring 74, 76 and 78 are arranged at an axial distance from one another between the first shaft 62 and the vacuum flange 60, so that between the first and the second sealing ring 74 and 76 a first annular space 80 and between the second and the third
  • Sealing ring 76 and 78 creates a second annular space 82.
  • a fourth, a fifth and a sixth sealing ring 84, 86 and 88 are arranged at an axial distance from one another between the second shaft 68 and the first shaft 62, so that a third annular space 90 and between the fourth and fifth sealing rings 84 and 86 fifth and the sixth sealing ring 86 and 88 a fourth annular space 92 is formed. Openings in the form of radial bores are provided in the wall of the first shaft 62. In the exemplary embodiment shown in FIG. 4, there are eight such radial bores.
  • the first and third annular spaces 80 and 90 are connected to one another by four of the bores 94, 96, 98 and 100.
  • the second and fourth annular spaces 82 and 92 are connected to one another by four further radial bores, of which only two bores 102 and 104 are visible in FIG. 4.
  • the vacuum flange has a first and a second pump connection piece 106 and 108 which can be connected to vacuum pumps.
  • the first pump nozzle 106 is directly with the first annular space 80 and with the third annular space 90 via the radial bores
  • the second pump connection 108 is connected directly to the second annular space 82 and to the fourth annular space 92 via the radial bores 102 and 104 and two further, not visible radial bores.
  • the axis of rotation of the inner shaft (left of the second shaft 68) is also free here and thus enables the same variety of types of sample holder as there.
  • the construction shown in FIG. 4 also has all the other advantages described above of the simple differentially pumped Va uum rotary feedthrough described in connection with FIG. 1 and also allows a second rotation with very precise coaxial axes of rotation.
  • an x-ray detector can be permanently installed on the side of the first shaft 62 and a diffraction experiment according to FIG. 2 can be carried out.
  • the first shaft 62 has an axial, non-central bore 110, which serves as a vacuum passage and is also rotated when the first shaft 62 rotates.
  • X-ray detectors can be carried out with the advantage that they can be firmly installed on the vacuum side.
  • the axis of rotation of the second shaft 68 in the exemplary embodiment shown in FIG. 4 runs parallel to the axis of rotation of the first shaft 62
  • the second shaft 68 is not aligned parallel to the first shaft 62, but the axis of rotation of the second shaft 68 forms an angle with the axis of rotation of the first shaft 62.
  • the cylindrical cavity of the first shaft 62 receiving the second shaft 68 can be formed obliquely in the first shaft 62, so that the axes of the two shafts do not intersect.
  • FIG. 5 shows a second exemplary embodiment of a device for generating rotary movements in a Valcuumlca mer 58. It is an extension of the construction of the first exemplary embodiment shown in FIG. 4.
  • FIG. 5 corresponds to the same reference numerals in FIG. 5 as in FIG. 4 and are not described again here.
  • a device is described in FIG. 5 which enables a coupled further rotation about an axis which is offset parallel to the axis of rotation of the first and second shafts 62 and 68.
  • the first shaft 62 is provided with an additional bore 112, in which a third
  • Shaft 114 is guided and sealed similarly to the second shaft 68. Sealing again takes place via differential pump stages, annular spaces 122 and 124 formed between sealing rings 116, 118 and 120 also being connected to the annular spaces 80 and 82 so that the corresponding intermediate vacuums are connected to one another.
  • one or more bores can be present between the corresponding annular spaces 122 and 80 or 124 and 82.
  • the additional bore 112 for the third shaft 114 runs transversely through the radial bores 94 and 102, so that the connection of the annular spaces 122 and 80 or 124 and 82 via a section of these radial bores 94 and 102 takes place.
  • the third shaft 114 can, as shown in Fig. 5, be designed as a hollow shaft or solid and allows a precise drive of a further movement in
  • a rotary arm on which an X-ray detector is mounted, can be rotatably fastened to the first shaft 62 on the side of the valcuum via a worm gear.
  • the X-ray detector can thus be moved about two mutually perpendicular axes and enables an experiment with the rotations ⁇ and ⁇ * according to FIG. 2.
  • FIG. 6 shows a third exemplary embodiment of a device for generating rotary movements in a vacuum chamber 58. It is an extension of the construction of the second exemplary embodiment shown in FIG. 5. Corresponding parts are in Fig. 6 with the same reference numerals as in Fig. 4 and
  • FIG. 6 Starting from the construction described in FIG. 5, a device is described in FIG. 6 with which an additional rotation in a vacuum can be generated.
  • a fourth shaft 126 coaxial with the third shaft 114 is provided.
  • Shaft 114 is supported in the fourth shaft 126 in a manner similar to that of the second shaft 68 in the first shaft 62.
  • the fourth shaft 126 is similar in the first shaft 62 5 and sealed like the third shaft 114 in the first shaft 62 in the exemplary embodiment from FIG. 5.
  • the sealing is again carried out via different pump stages, whereby annular spaces 134 and 136 formed between sealing rings 128, 130 and 132 also here with the annular spaces 80 and 82 are connected so that the corresponding intermediate vacuums are connected to each other.
  • one or more bores can be provided between the corresponding annular spaces 134 and 80 or 136 and 82. Since the fourth shaft 126 runs in the additional bore 112 (enlarged compared to FIG. 5), the annular spaces 134 and 80 or 136 and 82 are connected via a section of the radial bores 94 and 102, respectively.
  • the two between the third shaft 114 and the fourth shaft 126 are formed
  • Annular spaces 122 and 124 are with the annular spaces 134 and 136 formed between the fourth shaft 126 and the first shaft 62 via the bores 138, 140, 146 and 148 or via the bores 142 and 144 and two further bores which are not visible in FIG. 6 connected in shaft 126.
  • an X-ray diffraction experiment with an analyzer according to FIG. 3 can be realized.
  • the rotatable transmission members are formed by tubular shafts in which the sealing rings 74, 76, 78 and 84, 86, 88 available for sealing a specific shaft 62, 68, 114 and 126, respectively or 116, 118, 120 or 128, 130, 132 are arranged axially one behind the other.
  • FIG. 7 shows a fourth embodiment of a device for generating rotary movements in a Vdcuu chamber 58.
  • the rotatable transmission members are not designed as tubular shafts, but as disks.
  • a disc-shaped vacuum flange 150 is attached to a Valcu nhunt 58.
  • the device contains a first disc 152, which by means of ball bearings
  • Both disks 152 and 158 extend continuously from the valcum side to the atmosphere side and serve to transmit rotary movements from outside the vacuum chamber 58 into the interior of the vacuum chamber 58.
  • the first and second washers 152 and 158 each have a central opening 164 and 166, respectively, corresponding to a flat hollow shaft.
  • the two disks 152 and 158 have a jointly acting, differentially pumped sealing arrangement with two differential pump stages. However, the sealing arrangement can also have one or more than two differential pump stages, which can then be designed accordingly.
  • a first, a second and a third sealing ring 168, 170 and 172 are arranged at a radial distance from one another, so that between the first and the second sealing ring 168 and 170 a first annular space 174 and between the second and the third sealing ring 170 and 172 creates a second annular space 176.
  • a fourth, a fifth and a sixth sealing ring 178, 180 and 182 are arranged at a radial distance from one another between the second disk 158 and the first disk 152, so that a third between the fourth and the fifth sealing ring 178 and 180
  • Annulus 184 and between the fifth and sixth sealing rings 180 and 182 a fourth annulus 186 is formed. Openings in the form of angled bores are provided in the first disk 152. In the exemplary embodiment shown in FIG. 7 there are two such angled bores. Through the angled bore 188, the first and third annular spaces 174 and 184 are connected to one another. This can be seen in the right half of FIG. 7. The second and fourth annular spaces 176 and 186 are connected to one another by a further angled bore 190. This can be seen in the left half of FIG. 7. The angled bores each consist of three sections, which are described using the angled bore 188: A first section 192 of the bore 188 runs axially in the first disk
  • a second section 194 of the bore 188 extends axially in the first disk 152 from the upper side in FIG. 7 to approximately the center of the first disk 152 first and second sections 192 and 194 are radially offset. Between the first section 192 and the second section 194, a third section 196 of the bore 188 extends radially approximately in the middle of the first disk 152 and thus connects the first section 192 to the second section 194, so that a continuous bore 188 is formed.
  • the Bores 188 and 190 can optionally also connect the two annular spaces 174 and 184 or 176 and 186 in a straight line without being bent by running at an angle to the axis of the disk 152. It is also possible to make more than two bores which connect the annular spaces 174 and 184 or 176 and 186 to one another.
  • the disc-shaped vacuum flange 150 has a first and a second pump connection piece 198 and 200 which can be connected to vacuum pumps.
  • the first pump nozzle 198 is connected directly to the first annular space 174 and to the third annular space 184 via the bore 188 and possibly further bores.
  • the second pump nozzle 200 is connected directly to the second annular space 176 and to the fourth annular space 186 via the bore 200 and possibly further bores.
  • the axes of rotation of the disks 152 and 158 are free and thus allow the same variety of types of sample holder as in the vacuum rotary unions described in FIGS. 1 and 4.
  • the construction shown in FIG. 7 also has all the other advantages described above of the simple differentially pumped vacuum rotary guide described in connection with FIG. 1, and also allows a second rotation with very precise coaxial axes of rotation.
  • an X-ray detector can be permanently installed on the vacuum side of the first pane 152 and a diffusion experiment according to FIG. 2 can be carried out.
  • FIG. 7 with disk-shaped transmission elements in accordance with the first to third exemplary embodiments can be implemented with more than two shafts. It is also possible to implement rotary joints using a combination of tubular shafts and disks.

Landscapes

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  • Analysing Materials By The Use Of Radiation (AREA)

Abstract

The invention relates to a device for generating rotary motion in a vacuum chamber (58). The device, configured for rotary motion feedthrough under vacuum conditions, contains at least two shafts (62; 68) that run continuously from the vacuum side to the atmosphere side and transmit rotary motion from outside the vacuum chamber (58) into the interior of said chamber (58). The second shaft (68) is rotatably mounted in or on the first shaft (62) and can be configured as a hollow shaft.

Description

Vakuum-Drehdurchführung Vacuum rotary feedthrough

Technisches Gebiet Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zu Erzeugen von Drehbewegungen in einerTECHNICAL FIELD The invention relates to a device for generating rotary movements in a

Vakuumkammer nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.Vacuum chamber according to the preamble of claim 1.

Zugrundeliegender Stand der TechnikUnderlying state of the art

Vorrichtungen zum Erzeugen von Drehbewegungen in einer Vakuumkammer sind in verschiedenen Ausführungen bekannt. Dabei können die Antriebsniittel der Drehbewegungen innerhalb der Vakuumkammer vorgesehen sein. Bekannt sind Konstruktionen, bei denen vakuumtaugliche Schrittmotoren unter Verzicht auf Schmiermittel verwendet werden. Die Herstellung solcher Motoren erfordert spezielle Materialien für Lager, elektrische Kabel etc. und ist daher vor allem bei Verwendung im Ultrahoch- akuum vergleichsweise aufwändig und teuer. Darüber hinaus ist die Bewegung derVarious designs of devices for generating rotary movements in a vacuum chamber are known. The drive means of the rotary movements can be provided within the vacuum chamber. Constructions are known in which vacuum-compatible stepper motors are used without the use of lubricants. The manufacture of such motors requires special materials for bearings, electrical cables etc. and is therefore comparatively complex and expensive, especially when used in ultra-high vacuum. In addition, the movement of the

Motoren fast immer mit kleinen Druckanstiegen verbunden, die für sehr Oberflächen- empfindliche T ltrahochvakuumexperimente schädlich sein können.Motors are almost always associated with small increases in pressure, which can be harmful for very surface-sensitive high-vacuum experiments.

Die Antriebsmittel der Drehbewegungen können jedoch auch außerhalb der Val uum- kam er vorgesehen sein, wobei die Drehbewegungen dann über drehbare Wellen oderThe drive means of the rotary movements can, however, also be provided outside the valve, the rotary movements then via rotatable shafts or

Scheiben übertragen werden können.Disks can be transferred.

Durch die US 4,885,947 ist eine Valcuum-Drehdurclifuhruiig mit einer ersten und einer zweiten Welle zum Übertragen von rotatorischen Bewegungen von außerhalb der Val iumlcammer ins Innere der Vakuiirnkammer bekannt. Dabei ist die erste Welle alsUS 4,885,947 discloses a rotary valve with a first and a second shaft for transmitting rotary movements from outside the valve chamber to the inside of the vacuum chamber. The first wave is as

Hohlwelle ausgebildet und die zweite Welle ist in der ersten Welle drehbar gelagert. Die Wellen bilden keine von der Vakuumseite bis zur Atmosphärenseite durchgehende Wellen. Die Übertragung der Drehbewegungen erfolgt über einen komplexen Übertragungsmechanismus. An dem äußeren Ende hat die erste Welle eine relativ zu der Rotationsachse geneigte und exzentrisch angeordnete Ausnehmung, in welche eine konische Hülse hineinragt. Durch eine Taumelbewegung der konischen Hülse wird die erste Welle rotiert. Die Rotation der zweiten Welle erfolgt ebenfalls über einen Exzenterantrieb. Die Abdichtung der Wellen erfolgt über jeweils e en Faltenbalg. Durch den komplexen Aufbau dieser Vakuum-Drehdurchfiilirung ist die Präzision und Stabilität der Übertragung der Drehbewegungen beeinträchtigt. Weiterhin können nur relativ kleine Drehmomente übertragen werden.Hollow shaft formed and the second shaft is rotatably supported in the first shaft. The waves do not form waves from the vacuum side to the atmosphere side. The rotary movements are transmitted via a complex transmission mechanism. At the outer end, the first shaft has an eccentrically arranged recess which is inclined relative to the axis of rotation and into which a conical sleeve projects. The first shaft is rotated by a wobbling movement of the conical sleeve. The second shaft is also rotated via a Eccentric. The shafts are sealed by a bellows. Due to the complex structure of this vacuum rotary feedthrough, the precision and stability of the transmission of the rotary movements is impaired. Furthermore, only relatively small torques can be transmitted.

Zum Übertragen von rotatorischen Bewegungen von außerhalb einer Valαiuinkammer ins Innere der Vakuumlcammer mit hoher Präzision, hoher Stabilität und höheren Drehmomenten sind

Figure imgf000004_0001
mit einer von der Vakuumseite bis zur Atmosphärβnseite durchgehenden Welle bekannt. Eine solche Vakuum-Drehdυrch- führung wird beispielsweise durch die Firma Thermo Vacuum Generators unter derFor transferring rotary movements from outside a valve chamber to the inside of the vacuum chamber with high precision, high stability and higher torques
Figure imgf000004_0001
known with a continuous wave from the vacuum side to the atmosphere side. Such a vacuum rotary guide is, for example, by the company Thermo Vacuum Generators under the

Bezeichnung DPRF55 vertrieben und ist in Fig. 1 schematisch dargestellt. Eine von der Valcuumseite 10 bis zur Atmosphärenseite 12 durchgehende, in einem Vakuumflansch 14 kugelgelagerte Hohlwelle 16 wird von der Atmosphärenseite 12 direkt ins Vakuum 10 einer Vakuumkammer 18 geführt. Die Abdichtung der Valcuumseite 10 (z.B. mit einem Druck von < 10"I0 mbar) gegenüber der Atmosphärenseite 12 (ca. 103 mbar) wird über eine oder zwei differentielle Pumpstufen erreicht. Zwischen zwei in axialem Abstand voneinander angeordneten Dichtringen 20 und 22 wird durch Pumpen über einen Pumpstutzen 24 ein Zwischenvakuum 26 (z.B. in der Größenordnung von 10"2 mbar) erzeugt. Der erste Dichtring 20 dichtet das Zwischenvakuum 26 gegen die Atmosphärenseite 12, während der zweite Dichtring 22 die Vakuumseite 10 gegen das Zwischenvalαmm 26 dichtet. In einer zweistufigen Ausführung sind ein weiterer, im axialen Abstand von dem Dichtring 22 angeordneter Dichtring 28 und ein weiterer, im axialen Abstand von dem Pumpstutzen 24 angeordneter Pumpstutzen 30 angeordnet und es wird ein weiteres Zwischenvakuum 32 (z.B. von etwa 10"6 mbar - 10"8 mbar je nach verwendeter Pumpe) erzeugt. Die zweistufige Konstruktion wird vor allem bei großen Außendurchmessern derDesignation DPRF55 sold and is shown schematically in Fig. 1. A hollow shaft 16, which is supported from the vacuum side 10 to the atmosphere side 12 and is supported by ball in a vacuum flange 14, is guided from the atmosphere side 12 directly into the vacuum 10 of a vacuum chamber 18. The sealing of the side 10 of the vacuum (for example with a pressure of <10 " 10 mbar) against the side of the atmosphere 12 (approx. 10 3 mbar) is achieved by means of one or two differential pump stages. Between two sealing rings 20 and 22 arranged at an axial distance from each other is by Pumping via a pump nozzle 24 generates an intermediate vacuum 26 (for example in the order of 10 "2 mbar). The first sealing ring 20 seals the intermediate vacuum 26 against the atmosphere side 12, while the second sealing ring 22 seals the vacuum side 10 against the intermediate valve 26. In a two-stage embodiment, a further sealing ring 28 arranged at an axial distance from the sealing ring 22 and a further pump connection 30 arranged at an axial distance from the pump nozzle 24 are arranged and a further intermediate vacuum 32 (for example of approximately 10 "6 mbar-10 "8 mbar depending on the pump used). The two-stage construction is particularly the case with large outer diameters

Welle 16 angewandt. In der Hohlwelle 16 ist eine Probenhalterung 34 zur Halterung einer Probe 36 vorgesehen.Wave 16 applied. A sample holder 34 for holding a sample 36 is provided in the hollow shaft 16.

Diese DrehdurcMührung hat gegenüber der in der US 4,885,947 beschriebenen Dreh- durchführung mehrere Vorteile. Da die Drehung mit einer durchgehenden Welle insThis rotary guide has several advantages over the rotary feedthrough described in US 4,885,947. Since the rotation with a continuous shaft into

Vakuum übertragen wird, wird eine sehr hohe mechanische Präzision und Stabilität ermöglicht. Dies ist insbesondere für eine Anwendimg bei einem Röntgendiffralctometer von großer Wichtigkeit. Im Gegensatz zu der in der US 4,885,947 beschriebenen Dreh- diirchfuhrung kann die Rotationsachse der Welle 16 frei sein und ermöglicht damit vielfältige Arten der Probenhalterung. Beispielsweise kann die Probe 36 fest mit einemVacuum is transferred, a very high mechanical precision and stability is made possible. This is of great importance in particular for an application in an X-ray diffractometer. In contrast to the rotary guide described in US Pat. No. 4,885,947, the axis of rotation of the shaft 16 can be free and thus enables a variety of types of sample holding. For example, the sample 36 can be fixed with a

Kryostaten außerhalb der Vakuumkammer 18 verbunden und daher sehr effektiv gelcühlt werden. Oder es kann eine aufwändigere Mechanik statt der in Fig. 1 skizzierten einfachen Probenhalterung verwendet werden, die beispielsweise eine Rotation der Probe um ihre Oberflächennormale erlaubt. Weiterhin befinden sich alle Lagerungen und Antriebe (Kugellager, Getriebe, Schrittmotoren) für die Drehung außerhalb des Valαrαrns und können daher problemlos geschmiert und gewartet werden. Dies ist von großer Bedeutung, da Schmiermittel in der Regel nur bedingt vakuumtauglich sind.Cryostats connected outside the vacuum chamber 18 and therefore can be cooled very effectively. Or a more complex mechanism can be used instead of the one outlined in FIG. 1 simple sample holder can be used, which allows, for example, a rotation of the sample around its surface normal. Furthermore, all bearings and drives (ball bearings, gears, stepper motors) for rotation are outside the Valαrαrns and can therefore be lubricated and serviced without any problems. This is of great importance since lubricants are generally only suitable for a limited amount of vacuum.

Nachteilig bei dieser Drehdurchführung ist jedoch die Tatsache, dass mehrere solche Drehdurchfülirungen vorgesehen werden müssen, wenn mehrere Drehbewegungen übertragen werden sollen. Die Verwendung mehrerer getrennter Durchführungen hat zur Folge, dass Pumpstutzen für die Zwischenvakua mitrotiert werden müssen und dass konzentrische Drehungen nicht ohne weiteres mit hoher Präzision realisiert werden können. Weiterhin vergrößert sich der Aufbau in axialer Richtung erheblich.A disadvantage of this rotary feedthrough, however, is the fact that a plurality of such rotary feedthroughs must be provided if a plurality of rotary movements are to be transmitted. The use of several separate feedthroughs means that pump sockets for the intermediate vacuums must also be rotated and that concentric rotations cannot be easily achieved with high precision. Furthermore, the structure increases considerably in the axial direction.

Offenbarung der Erfindung Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine kompakte Vakuum-Drehdurchfüliruiig zu schaffen, welche die Übertragung von zumindest zwei Drehbewegungen mit hoher Präzision, hoher Stabilität und/oder mit hohen Drehmomenten erlaubt.DISCLOSURE OF THE INVENTION The object of the invention is to create a compact vacuum rotary feed-through which allows the transmission of at least two rotary movements with high precision, high stability and / or with high torques.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruchs 1 gelöst.According to the invention, this object is achieved by the characterizing features of claim 1.

Bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung werden rotatorische Bewegung von außerhalb der Valcuumkammer ins Innere der Valcuumkammer übertragen. Dies erfolgt mittels drehbarer Übertragungsglieder, die als drehbare Wellen oder drehbare Scheiben ausgebildet sein können. Zur besseren Übersicht werden in der folgenden Beschreibung solche Übertragungsglieder allgemein als "Welle" bezeichnet.In the device according to the invention, rotational movement is transmitted from outside the vacuum chamber into the interior of the vacuum chamber. This is done by means of rotatable transmission elements, which can be designed as rotatable shafts or rotatable disks. For a better overview, such transmission elements are generally referred to as "shaft" in the following description.

Die erfindungsgemäße Vomchtung zum Erzeugen von Drehbewegungen in einer Vakuumkammer weist also zumindest zwei Wellen zum Übertragen von rotatorischen Bewegungen von außerhalb der Valαiumkammer ins Innere der Vakuumkammer auf.The device according to the invention for generating rotary movements in a vacuum chamber thus has at least two shafts for transmitting rotary movements from outside the valve chamber to the inside of the vacuum chamber.

Wesentlich ist dabei, dass die beiden Wellen von der Vakuumseite bis zur Atmosphärenseite durchgehende Wellen sind. Hierdurch wird die hohe Präzision und die hohe Stabilität der Drehbewegungen erreicht sowie die Möglichkeit, hohe Drehmomente zu übertragen. Wesentlich ist weiterhin, dass die zweite Welle in oder an der ersten Welle drehbar gelagert ist. Dadurch kann die Vorrichtung kompakt ausgebildet werden. Bei entsprechender Ausführung erlaubt diese Anordnung der Wellen weiterhin bestimmte Korrelationen der Drehbewegungen. Sie können beispielsweise koaxial und/oder mit- einander gekoppelt sein. Wie später beschrieben werden soll, ist es weiterhin möglich, eine für die Wellen gemeinsam wirkende Dichtungsanordnung vorzusehen.It is essential that the two waves are continuous waves from the vacuum side to the atmosphere side. This achieves the high precision and high stability of the rotary movements, as well as the possibility of transmitting high torques. It is also essential that the second shaft is rotatably mounted in or on the first shaft. As a result, the device can be made compact. With an appropriate design, this arrangement of the shafts also allows certain correlations of the rotary movements. You can, for example, coaxial and / or with be coupled to each other. As will be described later, it is also possible to provide a joint arrangement for the shafts.

In einer Ausführung der Erfindung ist die zweite Welle konzentrisch in der ersten Welle gelagert, d.h. die beiden Wellen haben eine gemeinsame Drehachse bzw. Längsachse.In one embodiment of the invention, the second shaft is mounted concentrically in the first shaft, i.e. the two shafts have a common axis of rotation or longitudinal axis.

Hierdurch können sowohl unabhängige als auch gekoppelte Drehbewegungen mit gemeinsamer Drehachse erzeugt werden.As a result, both independent and coupled rotary movements with a common axis of rotation can be generated.

In einer weiteren Ausführung der Erfindung ist die zweite Welle so in der ersten Welle gelagert, dass die Drehachse der zweiten Welle relativ zu der Drehachse der ersten Welle radial versetzt ist. Bei einer Drehung der ersten Welle wird damit die zweite Welle mitgenommen und f hrt eine kreisende Bewegung aus. Hierdurch lassen sich durch die besondere Anordnung festgelegte, gekoppelte Bewegungen realisieren. Wenn die erste Welle als Hohlwelle ausgebildet ist, wird die zweite Welle dann in der Wandung der ersten Welle gelagert sein.In a further embodiment of the invention, the second shaft is mounted in the first shaft such that the axis of rotation of the second shaft is radially offset relative to the axis of rotation of the first shaft. When the first shaft rotates, the second shaft is carried along and performs a circular movement. This allows fixed, coupled movements to be realized due to the special arrangement. If the first shaft is designed as a hollow shaft, the second shaft will then be mounted in the wall of the first shaft.

Bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung kann die Drehachse der zweiten Welle parallel zu der Drehachse der ersten Welle verlaufen. Es ist jedoch auch möglich, die zweite Welle in einer Schräglage in der ersten Welle vorzusehen, wobei dann die Drehachse der zweiten Welle mit der Drehachse der ersten Welle einen Winkel bildet. Hierdurch lassen sich weitere, durch die besondere Anordnung festgelegte, gekoppelte Bewegungen realisieren.In the device according to the invention, the axis of rotation of the second shaft can run parallel to the axis of rotation of the first shaft. However, it is also possible to provide the second shaft in an inclined position in the first shaft, in which case the axis of rotation of the second shaft forms an angle with the axis of rotation of the first shaft. As a result, further coupled movements defined by the special arrangement can be realized.

Bei weiteren Ausführungen der Erfindung enthält die erfindungsgemäße Vorrichtung eine oder mehrere weiteren Wellen zum Übertragen von weiteren rotatorischenIn further embodiments of the invention, the device according to the invention contains one or more further shafts for the transmission of further rotary ones

Bewegung von außerhalb der Vakuumkammer ins Innere der Valcuumlcammer. Hierdurch können weitere, unabhängige oder gekoppelte Bewegungen in der Vakuumkammer realisiert werden. Dabei kann die weitere Welle bzw. weiteren Wellen in der ersten und/oder in der zweiten Welle drehbar gelagert sein und auch die weiteren, bzgl. der zweiten Welle aufgefülirten Aspekte (z.B. konzentrische Anordnung, radial versetzte und parallele oder geneigte Drehachse) aufweisen. Natürlich kann auch die erste Welle in oder an einer der weiteren Wellen drehbar gelagert sein.Movement from outside the vacuum chamber to the inside of the vacuum chamber. As a result, further, independent or coupled movements can be implemented in the vacuum chamber. The further shaft or further shafts can be rotatably mounted in the first and / or in the second shaft and also have the further aspects filled in with respect to the second shaft (e.g. concentric arrangement, radially offset and parallel or inclined axis of rotation). Of course, the first shaft can also be rotatably mounted in or on one of the further shafts.

In einer besonders vorteilhaften Ausführung der Erfindung ist zumindest eine der Wellen als Hohlwelle ausgebildet. Dadurch lassen sich die im Zusammenhang mit derIn a particularly advantageous embodiment of the invention, at least one of the shafts is designed as a hollow shaft. This allows the related to the

Beschreibung der Vdcuum-Drehdurchfuhrung der Firma Thermo Vacuum Generators erwähnten Vorteile einer freien Rotationsachse bzgl. der Probenhalterung auch bei der erfindungsgemäßen Vorrichtimg realisieren.Description of the Vdcuum rotary union from Thermo Vacuum Generators Realize mentioned advantages of a free axis of rotation with respect to the sample holder also in the device according to the invention.

Zum Dichten der bei der Anordnung eingesetzten Wellen können beliebige und auch für die einzelnen Wellen unterschiedliche Dichtungsanordnungen verwendet werden, z.B. eine einfache Dichtung mittels eines einzigen Dichtrings für jede Welle. In vielen Fällen besonders vorteilhaft ist jedoch die Verwendung einer sogenannten differentiell gepumpten Dichtungsanordnung für zumindest einer der Wellen. Bezogen auf eine einzige Welle ist diese Dichtungsanordnung bereits im Zusammenhang mit der Beschreibung der Val ium-Drehdurchfuirung der Firma Thermo Vacuum Generators erwähnt. In diesem Fall besteht sie im allgemeinen aus zwei Dichtringen (z.B. O-Ringen oder federelastischen PTFE-Dichtringen), zwischen welchen ein mit einer Vakuumpumpe verbundener Pumpstutzen vorgesehen ist. Luft, welche an dem ersten Dichhing vorbeiströmt, wird abgepumpt, bevor sie an dem zweiten Dichtring vorbeiströmen kann. Wesentlich hierbei ist also, dass die Dichtungsanordnung ein Zwischenvalcuum aufweist.For sealing the shafts used in the arrangement, any sealing arrangements that are different for the individual shafts can be used, e.g. a simple seal using a single sealing ring for each shaft. In many cases, however, the use of a so-called differentially pumped sealing arrangement for at least one of the shafts is particularly advantageous. In relation to a single shaft, this sealing arrangement has already been mentioned in connection with the description of the Val ium rotary feedthrough from Thermo Vacuum Generators. In this case, it generally consists of two sealing rings (e.g. O-rings or spring-elastic PTFE sealing rings), between which a pump connector connected to a vacuum pump is provided. Air that flows past the first sealing ring is pumped out before it can flow past the second sealing ring. It is therefore essential here that the sealing arrangement has an intermediate vacuum.

In entsprechender Weise können auch mehrere solche "Pumpstufen" aus mehreren Dicht- ' ringen und mehreren Pumpstutzen vorgesehen werden, wobei mehrere hinter einander wirkenden Zwischenvakua erzeugt werden.In a corresponding manner, a plurality of such "pumping stages" may consist of several seal rings' and a plurality of pump nozzles are provided, wherein a plurality are generated one after the other acting Zwischenvakua.

In bestimmten Ausfüllrungen der Erfindung werden eine oder mehrere solche Pumpstufen zur Abdichtung von zwei oder mehreren der Wellen gemeinsam verwendet. Hierfür werden zwei oder mehrere der Zwischenvakua der Dichtungsanordnung miteinander verbunden und über einen gemeinsamen Pranpstutzen evakuiert. Dabei kann die Verbindung von zwei Zwischenvakua durch eine Öffnung in der Wandung einer der Wellen (oder durch eine entsprechende Bohrung in einer scheibenförmigen Welle) realisiert werden. Die Öffnung in der Wandung der Welle wird vorzugsweise durch eine radiale Bohrung erzeugt.In certain fillings of the invention, one or more such pump stages are used together to seal two or more of the shafts. For this purpose, two or more of the intermediate vacuums of the sealing arrangement are connected to one another and evacuated via a common pre-fitting. The connection of two intermediate vacuums can be realized through an opening in the wall of one of the shafts (or through a corresponding hole in a disk-shaped shaft). The opening in the wall of the shaft is preferably created by a radial bore.

In einer weiteren Ausfülrrung der Erfindung kann eine oder mehrere der Wellen eine oder mehrere nicht-zentrische Bohrungen aufweisen. Diese Bohrungen können sowohl axial als auch unter einem Winkel zur Drehachse verlaufen und zur Aufnahme von Kabeln oder Leitungen o. dgl. dienen, welche von Außen ins Vakuum lήneingefuhrt werden sollen. Mittels eines Vakuumflansches kann die Bohrung abgedichtet werden.In a further embodiment of the invention, one or more of the shafts can have one or more non-central bores. These bores can run both axially and at an angle to the axis of rotation and serve to accommodate cables or lines or the like which are to be inserted into the vacuum from the outside. The bore can be sealed with a vacuum flange.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung kann bei allen Anwendungen zum Einsatz kommen, bei welchen irgend welche Objekte in einer Vakuumkammer bewegt werden sollen, z.B. bei einem Val ium-Diffraktometer. Dabei können die Ausfüllrungen der erfindungs- gemäßen Vorrichtung bzgi der Anzahl, der Lage und der Orientierung der Wellen an die jeweiligen Anwendungsfälle angepasst werden.The device according to the invention can be used in all applications in which any objects are to be moved in a vacuum chamber, for example in a valum diffractometer. The fillings of the inventive according to the device or the number, position and orientation of the waves can be adapted to the respective application.

Im folgenden werden drei Anwendungsbeispiele anhand der Fig. 2 und 3 beschrieben.Three application examples are described below with reference to FIGS. 2 and 3.

In einem einfachen Anwendungsfall sollen zwei anhand von Fig. 2 beschriebene, unabhängige koaxiale Drehbewegungen ins Vakuum mit hoher Präzision übertragen werden. Eine zu untersuchende Probe 38 muss eine Rotation α um den Punkt 40 durchführen, um den Einfallswinkel beispielweise eines Röntgenstrahls 42 zu variieren. Ein Detektor 44 muss eine Rotation ß um dieselbe Achse diuchführen. Dies entspricht einem sogenannten Θ/2Θ-Diffraktometer. In diesem Fall werden die Probe 38 vakuum- seitig mit einer inneren und der Detektor 44 väkuumseitig mit einer äußeren Welle der erfindungsgemäßen Vorrichtung verbunden, wobei die Wellen konzentrisch angeordnet sind. Im Verhältnis zu der Welle der Probe 38 wird dann die Welle des Detektors 44 mit 2-facher Winkelgeschwindigkeit rotiert. Die beiden Wellen können aber auch unabhängig voneinander rotiert werden. Erfindungsgemäß kann in der äußeren Welle eine mit einem atmosphärenseitigen Flansch versehene Bohrung vorgesehen werden, durch die elektrische Kabel zum Auslesen des Detektors in das Vakuum geführt werden. Vorteil dieser Anordnung ist, dass die Kabel väkuumseitig bis zum Detektor fest verlegt werden können und nicht beweglich sein müssen. In einem erweiterten, ebenfalls anhand vonIn a simple application, two independent coaxial rotary movements described with reference to FIG. 2 are to be transferred into the vacuum with high precision. A sample 38 to be examined must rotate α around point 40 in order to vary the angle of incidence, for example of an X-ray beam 42. A detector 44 must rotate ß about the same axis. This corresponds to a so-called Θ / 2Θ diffractometer. In this case, the sample 38 is connected on the vacuum side to an inner shaft and the detector 44 on the vacuum side is connected to an outer shaft of the device according to the invention, the waves being arranged concentrically. The shaft of the detector 44 is then rotated at twice the angular velocity in relation to the shaft of the sample 38. The two shafts can also be rotated independently of one another. According to the invention, a bore provided with a flange on the atmosphere side can be provided in the outer shaft, through which electrical cables for reading the detector are led into the vacuum. The advantage of this arrangement is that the cables can be firmly laid on the vacuum side up to the detector and do not have to be movable. In an extended, also based on

Fig. 2 beschriebenen Anwendungsfall soll der Detektor 44 um eine weitere Achse gedreht werden. Die Rotation ß1 soll an Rotation ß gekoppelt sein und senkrecht zu dieser erfolgen. Damit kann der Detektor 44 den gesamten Halbraum oberhalb der Probe 38 erreichen. In diesem Fall muss eine weitere Rotation ins Vakuum übertragen werden. Dies geschieht mit Hilfe einer dritten Welle, die radial versetzt in der Wandung der äußeren Welle angeordnet ist. Für die Rotation ß1 erfolgt dann väkuumseitig eine Umlehkung um 90°, beispielsweise mit einem Schneckengetriebe. Die dritte Welle und das Getriebe sind an der äußeren Welle montiert und werden zusa men mit dieser rotiert. Diese Koppelung der dritten Rotation an die zweite Rotation erlaubt, die Rotation ß' um eine Achse senkrecht zur Rotation ß durchzufül ren, ohne ß zu verändern.2, the detector 44 is to be rotated about a further axis. The rotation ß 1 should be coupled to rotation ß and be perpendicular to it. The detector 44 can thus reach the entire half space above the sample 38. In this case, another rotation must be transferred to the vacuum. This is done with the help of a third shaft, which is arranged radially offset in the wall of the outer shaft. For the rotation β 1 , a deflection of 90 ° then takes place on the vacuum side, for example with a worm gear. The third shaft and the gearbox are mounted on the outer shaft and are rotated together with it. This coupling of the third rotation to the second rotation allows the rotation ß 'to be carried out about an axis perpendicular to the rotation ß without changing ß.

Alternativ kann die Rotation ß1 auch über eine Va uum-Lmeardurchführung, die durch eine erfindungsgemäße nicht-zentrische axial verlaufende Bohrung in der äußeren Welle eingeführt wird, angetrieben werden.Alternatively, the rotation β 1 can also be driven via a Va uum-Lmeardurchführung, which is introduced through a non-centric axially extending bore according to the invention in the outer shaft.

Bei bestimmten, anhand von Fig. 3 beschriebenen Anwendungsfällen wird der von derIn certain use cases described with reference to FIG. 3, the

Probe 46 reflektierte Strahl 48 nicht direkt zum Detektor 50 geführt, sondern über einen Analysator 52 (z.B. Beugungsgitter, Multilagenspiegel oder Analysatorkristall), mit dessen Hilfe unter anderem die experimentelle Winlcelauflösung verbessert und/oder eine Energie- und Polarisationsanalyse des reflektierten Röntgenstrahls durchgeführt werden kann. Bei diesem Aufbau müssen Analysator 52 und Detektor 50 um eine gemeinsame Achse rotiert werden (Rotationen γ und δ um Punkt 54). Die gesamte Anordnung von Analysator 52 und Detektor 50 muss mit der Probe 46 um eine gemeinsame Achse rotiert werden (Rotationen α und ß um Punkt 56), ohne die Stellung von Analysator 52 und Detektor 50 zueinander zu verändern. Dieser Aufbau, der vier Wellen benötigt, lässt sich auf der Grundlage des ersten Anwendungsfalls (Θ/2Θ-Diffraktometer) realisieren. Dazu wird zusätzlich in der Wandung der äußeren Welle ein weiteres, radial versetztes, Θ/2Θ- Diffraktometer installiert, wobei die Abdichtung aller vier Wellen über gemeinsameSample 46 reflected beam 48 is not led directly to detector 50, but via an analyzer 52 (eg diffraction grating, multilayer mirror or analyzer crystal) whose help can be used, among other things, to improve the experimental resolution and / or to carry out an energy and polarization analysis of the reflected X-ray beam. With this construction, analyzer 52 and detector 50 must be rotated about a common axis (rotations γ and δ around point 54). The entire arrangement of analyzer 52 and detector 50 must be rotated with sample 46 about a common axis (rotations α and β around point 56) without changing the position of analyzer 52 and detector 50 relative to one another. This structure, which requires four waves, can be realized on the basis of the first application (Θ / 2Θ diffractometer). For this purpose, a further, radially offset, Θ / 2Θ diffractometer is installed in the wall of the outer shaft, with the sealing of all four shafts via common

Zwischenvakua erfolgt. Dieses zweite Θ/2Θ-Diffraktometer kann unabhängig von den Winkeln α und ß die Rotationen γ und δ ausführen.Intermediate vacuum occurs. This second Θ / 2Θ diffractometer can perform the rotations γ and δ regardless of the angles α and ß.

Es sei ausdrücklich erwähnt, dass die erfindungsgemäße Vorrichtung weder auf diese beispielhaft aufgeführten Anwendungsfälle, noch auf die Anwendung bei einemIt should be expressly mentioned that the device according to the invention does not apply to these examples of use, nor to use in a

Valcuum-Diffraktometer beschränkt ist. Beispielsweise kann die erfindungsgemäße Vorrichtung auch bei der Halbleiterprozessierung im Vakuum Anwendung finden.Valcuum diffractometer is limited. For example, the device according to the invention can also be used in semiconductor processing in a vacuum.

Weiterhin sei noch einmal ausdrücklich erwähnt, dass die Form der hier als Welle bezeichneten Übertragungsglieder nicht auf die Form einer rohrföπnigen Welle bescl ränkt ist, sondern ebenfalls beispielsweise scheibenartig sein kann.Furthermore, it should be expressly mentioned once again that the shape of the transmission elements referred to here as a shaft is not limited to the shape of a tubular shaft, but can also be disk-like, for example.

Ausführuiigsbeispiele der Erfindung sind nachstehend unter Bezugnahme auf die zugehörigen Zeichnungen näher erläutert.Exemplary embodiments of the invention are explained in more detail below with reference to the accompanying drawings.

Kurze Beschreibung der ZeichnungenBrief description of the drawings

Fig. 1A ist eine Schnittdarstellung und zeigt eine Vdcuum-Drehd τhfiü rng nach dem Stand der Technik.Fig. 1A is a sectional view and shows a vacuum rotation τhfiü rng according to the prior art.

Fig. 1B zeigt einen Schnitt der Valmum-Drehdurchfuhrung von Fig. 1A längs derFig. 1B shows a section of the Valmum rotary union of Fig. 1A along the

Linie A'-A.Line A'-A.

Fig. 2 ist eine schematische Darstellung und veranschaulicht Proben-Detektor- Anordnungen, bei welchen die erfindungsgemäße Vorrichtung zum Einsatz kommt. Fig. 3 ist eine schematische Darstellung und veranschaulicht weitere Proben-2 is a schematic illustration and illustrates sample-detector arrangements in which the device according to the invention is used. 3 is a schematic representation and illustrates further sample

Detektor- Anordnungen, bei welchen die erfindungsgemäße Vorrichtung zum Einsatz kommt.Detector arrangements in which the device according to the invention is used.

Fig. 4A ist eine Schnittdarstellung und zeigt ein erstes Ausftthrungsbeispiel einer4A is a sectional view and shows a first embodiment of a

Vakuum-Drehdurchfüliruiig nach der Erfindung.Vacuum rotary feed-through according to the invention.

Fig. 4B zeigt einen Schnitt der Valcumn-Drehduxchfuhrung von Fig. 4A längs derFIG. 4B shows a section of the valcumn rotary guide of FIG. 4A along the

Linie A'-A.Line A'-A.

Fig. 4C zeigt einen Schnitt der Vakuum-Drehdurchführung von Fig. 4B längs derFig. 4C shows a section of the vacuum rotary union of Fig. 4B along the

Linie B'-B.Line B'-B.

Fig. 5A ist eine Schnittdarstellung und zeigt ein zweites Ausführungsbeispiel einer Vakuum-Drehdurchführung nach der Erfindung.5A is a sectional view showing a second embodiment of a vacuum rotary union according to the invention.

Fig. 5B zeigt einen Schnitt der Vakuiun-Drehdrachftüiruiig von Fig. 5A längs der Linie A'-A.Fig. 5B shows a section of the vacuum rotary door of Fig. 5A along line A'-A.

Fig. 6A ist eine Schnittdarstellung und zeigt ein drittes Ausfülirungsbeispiel einerFIG. 6A is a sectional illustration and shows a third exemplary embodiment of one

Vakuum-Drehdurchführung nach der Erfindung.Vacuum rotary union according to the invention.

Fig.-öB zeigt einen Schnitt der Vakuum-Drehdurchfuhrirng von Fig. 6A längs derFig.-ÖB shows a section of the vacuum rotary feedthrough of Fig. 6A along the

Linie A'-A.Line A'-A.

Fig. 7 ist eine Schnittdarstellung und zeigt ein viertes Ausfuhrungsbeispiel einerFig. 7 is a sectional view and shows a fourth exemplary embodiment of a

Valmum-Drehdinchfuhrung nach der Erfindung, wobei die linke und die rechte Hälfte Schnitte in zwei verschiedenen Radialebenen darstellen.Valmum rotary guide according to the invention, the left and right halves representing cuts in two different radial planes.

Bevorzugte Ausführung der ErfindungPreferred embodiment of the invention

In Fig. 4 ist ein erstes Ausführungsbeispiel einer Vorrichtung zum Erzeugen von Drehbewegungen in einer Vakuumkammer 58 dargestellt. An der Valcuumkammer 58 ist ein Vakuumflansch 60 angebracht. Die Vorrichtung enthält eine erste Welle 62, welche mittels Kugellager 64 und 66 in dem Vakuumflansch 60 drehbar gelagert ist, sowie eine zweite Welle 68, welche mittels Kugellager 70 und 72 in der ersten Welle 62 drehbar gelagert ist. Die zweite Welle 68 ist konzentrisch in der ersten Welle 62 angeordnet, so dass die Drehachse der zweiten Welle 68 parallel zu der Drehachse der ersten Welle 62 verläuft. Beide Wellen 62 und 68 erstrecken sich durchgehend von der Val uunseite bis zur Atmosphärenseite und dienen zum Übertragen von rotatorischen Bewegungen von außerhalb der Vakuumkammer 58 ins Innere der Vakuumkammer 58.4 shows a first exemplary embodiment of a device for generating rotary movements in a vacuum chamber 58. A vacuum flange 60 is attached to the vacuum chamber 58. The device contains a first shaft 62, which is rotatably supported in the vacuum flange 60 by means of ball bearings 64 and 66, and a second shaft 68, which is rotatably supported in the first shaft 62 by means of ball bearings 70 and 72. The second shaft 68 is arranged concentrically in the first shaft 62, so that the axis of rotation of the second shaft 68 is parallel to the axis of rotation of the first shaft 62 runs. Both shafts 62 and 68 extend continuously from the underside of the valve to the atmosphere and serve to transmit rotary movements from outside the vacuum chamber 58 to the inside of the vacuum chamber 58.

Sowohl die erste als auch die zweite Welle 62 und 68 sind als Hohlwellen ausgebildet, wobei die zweite Welle 68 in dem in Fig. 4 dargestellten Ausführungsbeispiel in dem zylindrischen zentralen Hohlrau der ersten Welle 62 angeordnet ist.Both the first and the second shafts 62 and 68 are designed as hollow shafts, the second shaft 68 being arranged in the cylindrical central hollow space of the first shaft 62 in the exemplary embodiment shown in FIG. 4.

Die beiden Wellen 62 und 68 haben eine gemeinsam wirkende, differentiell gepumpte Dichtungsanordnung mit zwei differentiellen Pumpstufen. Die Dichtungsanordnung kann jedoch auch eine oder auch mehr als zwei differentieile Pumpstufen aufweisen, die dann entsprechend ausgebildet sein können. Zwischen der ersten Welle 62 und dem Vakuumflansch 60 sind ein erster, ein zweiter und ein dritter Dichtring 74, 76 und 78 in axialem Abstand voneinander angeordnet, so dass zwischen dem ersten und dem zweiten Dichtring 74 und 76 ein erster Ringraum 80 und zwischen dem zweiten und dem drittenThe two shafts 62 and 68 have a jointly acting, differentially pumped sealing arrangement with two differential pump stages. However, the sealing arrangement can also have one or more than two different pump stages, which can then be designed accordingly. A first, a second and a third sealing ring 74, 76 and 78 are arranged at an axial distance from one another between the first shaft 62 and the vacuum flange 60, so that between the first and the second sealing ring 74 and 76 a first annular space 80 and between the second and the third

Dichtring 76 und 78 ein zweiter Ringraum 82 entsteht. Zwischen der zweiten Welle 68 und der ersten Wellen 62 sind ein vierter, ein fünfter und ein sechster Dichtring 84, 86 und 88 in axialem Abstand voneinander angeordnet, so dass zwischen dem vierten und dem fünften Dichtring 84 und 86 ein dritter Ringraum 90 und zwischen dem fünften und dem sechsten Dichtring 86 und 88 ein vierter Ringraum 92 entsteht. In der Wandung der ersten Welle 62 sind Öffnungen hi Form von radialen Bohrungen vorgesehen. In dem in Fig. 4 dargestellten Ausfuhrungsbeispiel sind acht solche radiale Bohrungen vorhanden. Durch vier der Bohrungen 94, 96, 98 und 100 werden der erste und der dritte Ringraum 80 und 90 miteinander verbunden. Durch vier weitere radiale Bohrungen, von welchen nur zwei Bohrungen 102 und 104 in Fig. 4 sichtbar sind, werden der zweite und der vierte Ringraum 82 und 92 miteinander verbunden.Sealing ring 76 and 78 creates a second annular space 82. A fourth, a fifth and a sixth sealing ring 84, 86 and 88 are arranged at an axial distance from one another between the second shaft 68 and the first shaft 62, so that a third annular space 90 and between the fourth and fifth sealing rings 84 and 86 fifth and the sixth sealing ring 86 and 88 a fourth annular space 92 is formed. Openings in the form of radial bores are provided in the wall of the first shaft 62. In the exemplary embodiment shown in FIG. 4, there are eight such radial bores. The first and third annular spaces 80 and 90 are connected to one another by four of the bores 94, 96, 98 and 100. The second and fourth annular spaces 82 and 92 are connected to one another by four further radial bores, of which only two bores 102 and 104 are visible in FIG. 4.

Der Vakuumflansch weist einen ersten und einen zweiten, mit Vakuumpumpen yerbindbaren Pumpstutzen 106 und 108 auf. Der erste Pumpstutzen 106 steht mit dem ersten Ringraum 80 direkt und mit dem dritten Ringraum 90 über die radialen BohrungenThe vacuum flange has a first and a second pump connection piece 106 and 108 which can be connected to vacuum pumps. The first pump nozzle 106 is directly with the first annular space 80 and with the third annular space 90 via the radial bores

94, 96, 98 und 100 in Verbindung. Der zweite Pumpstutzen 108 steht mit dem zweiten Ringraum 82 direkt und mit dem vierten Ringraum 92 über die radialen Bohrungen 102 und 104 sowie zwei weitere, nicht sichtbare radiale Bohrungen in Verbindung.94, 96, 98 and 100 in conjunction. The second pump connection 108 is connected directly to the second annular space 82 and to the fourth annular space 92 via the radial bores 102 and 104 and two further, not visible radial bores.

Durch Pumpen über die Pumpstutzen 106 und 108 werden in den Ringräumen 80, 82, 90 und 92 Zwischenvakua erzeugt, wobei die Zwischenvakua in den Ringräumen 80 und 90 und die Zwischenvakua in den Ringräumen 82 und 92 über die entsprechenden radialen Bohrungen miteinander verbunden sind. Durch die Verbindung der Ringräume 80 und 90 bzw. 82 und 92 smd für die Dichtung der zweiten Welle 68 keine weiteren Pumpstutzen notwendig und es kann dieselbe Pumpenanordnung wie im Fall der in Fig. 1 beschriebenen, einfachen VaJ i n-Drehdurchführung verwendet werden. Insbesondere müssen keine Pumpleitungen mitgedreht werden.By pumping over the pump connection 106 and 108, intermediate vacuums are generated in the annular spaces 80, 82, 90 and 92, the intermediate vacuums in the annular spaces 80 and 90 and the intermediate vacuums in the annular spaces 82 and 92 via the corresponding radial ones Holes are interconnected. By connecting the annular spaces 80 and 90 or 82 and 92 cmd for the sealing of the second shaft 68, no further pump connections are necessary, and the same pump arrangement as in the case of the simple VaJ i n rotary union described in FIG. 1 can be used. In particular, no pump lines have to be rotated.

Wie bei der in Fig. 1 beschriebenen Vakuum-Drehdurchfülinnig, ist auch hier die Rotationsachse der inneren Welle (liier die zweite Welle 68) frei und ermöglicht damit die gleiche Vielfalt der Arten der Probenhalterung wie dort. Die in Fig. 4 dargestellte Konstruktion besitzt auch alle weiteren, oben beschriebenen Vorteile der in Zusammenhang mit Fig. 1 beschriebenen, einfachen differentiell gepumpten Va uum-Drehdurch- ftihrung und erlaubt außerdem eine zweite Drehung mit sehr präzise koaxialen Drehachsen. Auf der Valcuumseite der ersten Welle 62 kann beispielsweise ein Röntgen- detektor fest installiert und ein Diffraktionsexperiment gemäß Fig. 2 durchgeführt werden.As with the vacuum rotary guide described in FIG. 1, the axis of rotation of the inner shaft (left of the second shaft 68) is also free here and thus enables the same variety of types of sample holder as there. The construction shown in FIG. 4 also has all the other advantages described above of the simple differentially pumped Va uum rotary feedthrough described in connection with FIG. 1 and also allows a second rotation with very precise coaxial axes of rotation. For example, an x-ray detector can be permanently installed on the side of the first shaft 62 and a diffraction experiment according to FIG. 2 can be carried out.

In einer ebenfalls anhand von Fig. 4 beschriebenen Abwandlung des ersten Ausführungsbeispiels weist die erste Welle 62 eine axiale, nicht-zentrische Bohrung 110 auf, welche als Vakuumdurchfulirung dient und beim Drehen der ersten Welle 62 mitrotiert wird. Hier können beispielsweise die notwendigen elektrischen Kabel zum Auslesen desIn a modification of the first exemplary embodiment, also described with reference to FIG. 4, the first shaft 62 has an axial, non-central bore 110, which serves as a vacuum passage and is also rotated when the first shaft 62 rotates. Here, for example, the necessary electrical cables for reading the

Röntgendetektors durchgeführt werden mit dem Vorteil, dass sie auf der Vakuumseite fest verlegt werden können.X-ray detectors can be carried out with the advantage that they can be firmly installed on the vacuum side.

Wie erwähnt, verläuft die Drehachse der zweiten Welle 68 in dem in Fig. 4 dargestellten Ausführungsbeispiel parallel zu der Drehachse der ersten Welle 62. In einer in denAs mentioned, the axis of rotation of the second shaft 68 in the exemplary embodiment shown in FIG. 4 runs parallel to the axis of rotation of the first shaft 62

Zeichnungen nicht dargestellten, weiteren Abwandlung ist die zweite Welle 68 nicht parallel zu der ersten Welle 62 ausgerichtet, sondern die Drehachse der zweiten Welle 68 bildet mit der Drehachse der ersten Welle 62 einen Winkel. Zu diesem Zweck kann der die zweite Welle 68 aufnehmende, zylindrische Hohlraum der ersten Welle 62 schräg in der ersten Welle 62 ausgebildet werden, auch so dass die Achsen der beiden Wellen sich nicht schneiden.In further drawings, not shown, the second shaft 68 is not aligned parallel to the first shaft 62, but the axis of rotation of the second shaft 68 forms an angle with the axis of rotation of the first shaft 62. For this purpose, the cylindrical cavity of the first shaft 62 receiving the second shaft 68 can be formed obliquely in the first shaft 62, so that the axes of the two shafts do not intersect.

In Fig. 5 ist ein zweites Ansfuhrungsbeispiel einer Vorrichtung zum Erzeugen von Drehbewegungen in einer Valcuumlca mer 58 dargestellt. Es handelt sich um eine Erweiterung der in Fig. 4 dargestellten Konstruktion des ersten Ausfuhrungsbeispiels.5 shows a second exemplary embodiment of a device for generating rotary movements in a Valcuumlca mer 58. It is an extension of the construction of the first exemplary embodiment shown in FIG. 4.

Übereinstimmende Teile sind in Fig. 5 mit den gleichen Bezugszeichen wie in Fig. 4 versehen und werden hier nicht erneut beschrieben. Ausgehend von der in Fig. 4 beschriebenen Konstruktion wird in Fig. 5 eine Vorrichtung beschrieben, welche eine gekoppelte weitere Rotation um eine relativ zu der Drehachse der ersten und zweiten Welle 62 und 68 parallel versetzte Achse ermöglicht. Dazu wird die erste Welle 62 mit einer zusätzlichen Bohrung 112 versehen, in welcher eine dritteCorresponding parts are provided with the same reference numerals in FIG. 5 as in FIG. 4 and are not described again here. Starting from the construction described in FIG. 4, a device is described in FIG. 5 which enables a coupled further rotation about an axis which is offset parallel to the axis of rotation of the first and second shafts 62 and 68. For this purpose, the first shaft 62 is provided with an additional bore 112, in which a third

Welle 114 ähnlich wie die zweite Welle 68 geführt und gedichtet wird. Die Abdichtung erfolgt wieder über differentielle Pumpstufen, wobei zwischen Dichtringen 116, 118 und 120 gebildete Ringräume 122 bzw. 124 auch liier mit den Ringräumen 80 bzw. 82 in Verbindung stehen, so dass die entsprechenden Zwischenvakua miteinander verbunden sind. Zu diesem Zweck können eine oder mehrere Bohrungen zwischen den entsprechenden Ringräumen 122 und 80 bzw. 124 und 82 vorhanden sein. In dem in Fig. 5 dargestellten Ausfuhruiigsbeispiel verläuft die zusätzliche Bohrung 112 für die dritte Welle 114 quer durch die radialen Bohrungen 94 und 102, so dass die Verbindung der Ringräume 122 und 80 bzw. 124 und 82 über jeweils einen Abschnitt dieser radialen Bohrungen 94 und 102 erfolgt.Shaft 114 is guided and sealed similarly to the second shaft 68. Sealing again takes place via differential pump stages, annular spaces 122 and 124 formed between sealing rings 116, 118 and 120 also being connected to the annular spaces 80 and 82 so that the corresponding intermediate vacuums are connected to one another. For this purpose, one or more bores can be present between the corresponding annular spaces 122 and 80 or 124 and 82. In the exemplary embodiment shown in FIG. 5, the additional bore 112 for the third shaft 114 runs transversely through the radial bores 94 and 102, so that the connection of the annular spaces 122 and 80 or 124 and 82 via a section of these radial bores 94 and 102 takes place.

Auch bei diesem Ausfuhruiigsbeispiel sind lediglich Pumpen an den nicht mitbewegten Pumpstutzen 106 und 108 notwendig, so dass keine zusätzlichen Pumpleitungen erforderlich sind. Die dritte Welle 114 kann, wie in Fig. 5 gezeigt, als Hohlwelle oder auch massiv ausgeführt sein und erlaubt einen präzisen Antrieb einer weiteren Bewegung imIn this exemplary embodiment, too, only pumps on the pump connections 106 and 108 which are not moved are necessary, so that no additional pump lines are required. The third shaft 114 can, as shown in Fig. 5, be designed as a hollow shaft or solid and allows a precise drive of a further movement in

Vakuum. Damit kann beispielsweise über ein Schneckengetriebe ein an der ersten Welle 62 auf der Valcuumseite drehbar befestigter Rotationsarm angetrieben werden, an dem ein Röntgendetektor montiert ist. Der Röntgendetektor kann damit um zwei zueinander senkrechte Achsen bewegt werden und ermöglicht ein Experiment mit den Rotationen ß und ß* gemäß Fig. 2.Vacuum. Thus, for example, a rotary arm, on which an X-ray detector is mounted, can be rotatably fastened to the first shaft 62 on the side of the valcuum via a worm gear. The X-ray detector can thus be moved about two mutually perpendicular axes and enables an experiment with the rotations β and β * according to FIG. 2.

In Fig. 6 ist ein drittes Ausfiürrungsbeispiel einer Vorrichtung zum Erzeugen von Drehbewegungen in einer Vakuimilcammer 58 dargestellt. Es handelt sich um eine Erweiterung der in Fig. 5 dargestellten Konstruktion des zweiten Ausfuhrungsbeispiels. Übereinstimmende Teile sind in Fig. 6 mit den gleichen Bezugszeichen wie in Fig. 4 und6 shows a third exemplary embodiment of a device for generating rotary movements in a vacuum chamber 58. It is an extension of the construction of the second exemplary embodiment shown in FIG. 5. Corresponding parts are in Fig. 6 with the same reference numerals as in Fig. 4 and

5 versehen und werden hier nicht erneut beschrieben.5 provided and will not be described again here.

Ausgehend von der in Fig. 5 beschriebenen Konstruktion wird in Fig. 6 eine Vorrichtung beschrieben, mit welcher eine zusätzliche Drehung im Vakuum erzeugt werden kann. Dazu wird eine zu der dritten Welle 114 koaxiale vierte Welle 126 vorgesehen. Die dritteStarting from the construction described in FIG. 5, a device is described in FIG. 6 with which an additional rotation in a vacuum can be generated. For this purpose, a fourth shaft 126 coaxial with the third shaft 114 is provided. The third

Welle 114 wird in der vierten Welle 126 ähnlich gelagert mid gedichtet wie die zweite Welle 68 in der ersten Welle 62. Die vierte Welle 126 wird in der ersten Welle 62 ähnlich gelagert und gedichtet wie die dritte Welle 114 in der ersten Welle 62 in dem Ausfülirungsbeispiel von Fig. 5. Die Abdichtung erfolgt wieder über differentieile Pumpstufen, wobei zwischen Dichtringen 128, 130 und 132 gebildete Ringräume 134 bzw. 136 auch hier mit den Ringräumen 80 bzw. 82 in Verbindung stehen, so dass die entsprechenden Zwischenvakua miteinander verbunden sind. Zu diesem Zweck können eine oder mehrere Bohrungen zwischen den entsprechenden Ringräumen 134 und 80 bzw. 136 und 82 vorhanden sein. Da die vierte Welle 126 in der (liier gegenüber Fig. 5 erweiterten) zusätzlichen Bohrung 112 verläuft, erfolgt die Verbindung der Ringräume 134 und 80 bzw. 136 und 82 über jeweils einen Abschnitt der radialen Bohrungen 94 und 102. Die beiden zwischen der dritten Welle 114 und der vierten Welle 126 gebildetenShaft 114 is supported in the fourth shaft 126 in a manner similar to that of the second shaft 68 in the first shaft 62. The fourth shaft 126 is similar in the first shaft 62 5 and sealed like the third shaft 114 in the first shaft 62 in the exemplary embodiment from FIG. 5. The sealing is again carried out via different pump stages, whereby annular spaces 134 and 136 formed between sealing rings 128, 130 and 132 also here with the annular spaces 80 and 82 are connected so that the corresponding intermediate vacuums are connected to each other. For this purpose, one or more bores can be provided between the corresponding annular spaces 134 and 80 or 136 and 82. Since the fourth shaft 126 runs in the additional bore 112 (enlarged compared to FIG. 5), the annular spaces 134 and 80 or 136 and 82 are connected via a section of the radial bores 94 and 102, respectively. The two between the third shaft 114 and the fourth shaft 126 are formed

Ringräume 122 und 124 sind mit den zwischen der vierten Welle 126 und der ersten Welle 62 gebildeten Ringräumen 134 und 136 über die Bobrungen 138, 140, 146 und 148 bzw. über die Bohrungen 142 und 144 sowie zwei weitere in Fig. 6 nicht sichtbare Bohrungen in der Welle 126 verbunden. Mit dieser Konstruktion lässt sich beispielsweise ein Röntgenbeugungsexperiment mit Analysator gemäß Fig. 3 realisieren.Annular spaces 122 and 124 are with the annular spaces 134 and 136 formed between the fourth shaft 126 and the first shaft 62 via the bores 138, 140, 146 and 148 or via the bores 142 and 144 and two further bores which are not visible in FIG. 6 connected in shaft 126. With this construction, for example, an X-ray diffraction experiment with an analyzer according to FIG. 3 can be realized.

Es sei noch erwähnt, dass weitere Ausfüllrungen mit mehr als vier Wellen entsprechend realisiert werden können. Dabei können weitere gekoppelte Drehbewegungen erzeugt werden, wobei geeignete Bohrungen zur Verbindung der jeweiligen Ringräume bzw. Zwischenvakua entsprechend den Ausführungsbeispielen vorgesehen werden können, so dass keine weiteren Pumpstutzen oder Pumpleitungen benötigt werden. Ebenfalls lassen sich auf diese Weise Anwendungen mit drei oder mehr unabhängig drehbaren koaxialen Drehungen entsprechend realisieren.It should also be mentioned that further fillings with more than four shafts can be implemented accordingly. In this case, further coupled rotary movements can be generated, suitable bores being provided for connecting the respective annular spaces or intermediate vacuums in accordance with the exemplary embodiments, so that no further pump connections or pump lines are required. Applications with three or more independently rotatable coaxial rotations can also be implemented accordingly in this way.

Bei den in den Fig. 4-6 dargestellten Ausfiihnmgsbeispielen werden die drehbaren Übertragungsglieder von rohrfδrmigen Wellen gebildet, bei welchen die zur Abdichtung einer bestimmten Welle 62, 68, 114 bzw. 126 vorhandenen Dichtringe 74, 76, 78 bzw. 84, 86, 88 bzw. 116, 118, 120 bzw. 128, 130, 132 axial hintereinander angeordnet sind. In Fig. 7 ist ein viertes Ausführungsbeispiel einer Vorrichtung zum Erzeugen von Dreh- bewegungen in einer Vdcuu kammer 58 dargestellt. Bei diesem vierten Ausführungsbeispiel sind die drehbaren Übertragungsglieder nicht als rohrförmige Wellen, sondern als Scheiben ausgebildet.In the embodiments shown in FIGS. 4-6, the rotatable transmission members are formed by tubular shafts in which the sealing rings 74, 76, 78 and 84, 86, 88 available for sealing a specific shaft 62, 68, 114 and 126, respectively or 116, 118, 120 or 128, 130, 132 are arranged axially one behind the other. FIG. 7 shows a fourth embodiment of a device for generating rotary movements in a Vdcuu chamber 58. In this fourth embodiment, the rotatable transmission members are not designed as tubular shafts, but as disks.

In Fig. 7 ist an einer Valcu nkammer 58 ein scheibenförmiger Vakuumflansch 150 angebracht. Die Vorrichtung enthält eine erste Scheibe 152, welche mittels KugellagerIn Fig. 7, a disc-shaped vacuum flange 150 is attached to a Valcu nkammer 58. The device contains a first disc 152, which by means of ball bearings

154 und 156 an dem Vakuumflansch 150 drehbar gelagert ist, sowie eine zweite Scheibe154 and 156 is rotatably mounted on the vacuum flange 150, and a second disc

158, welche mittels Kugellager 160 und 162 an der ersten Scheibe 152 drehbar gelagert ist. Die zweite Scheibe 158 ist konzentrisch an der ersten Scheibe 152 angeordnet, so dass die Drehachse der zweiten Scheibe 158 parallel zu der Drehachse der ersten Scheibe 152 verläuft. Beide Scheiben 152 und 158 erstrecken sich durchgehend von der Valcuumseite bis zur Atmosphärenseite und dienen zum Übertragen von rotatorischen Bewegungen von außerhalb der Vakuumkammer 58 ins Innere der Va uumkammer 58.158, which is rotatably mounted on the first disk 152 by means of ball bearings 160 and 162 is. The second disc 158 is arranged concentrically on the first disc 152, so that the axis of rotation of the second disc 158 runs parallel to the axis of rotation of the first disc 152. Both disks 152 and 158 extend continuously from the valcum side to the atmosphere side and serve to transmit rotary movements from outside the vacuum chamber 58 into the interior of the vacuum chamber 58.

Die erste und die zweite Scheibe 152 und 158 haben jeweils eine zentrale Öffnung 164 bzw. 166 entsprechend einer flachen Hohlwelle.The first and second washers 152 and 158 each have a central opening 164 and 166, respectively, corresponding to a flat hollow shaft.

Die beiden Scheiben 152 und 158 haben eine gemeinsam wirkende, differentiell gepumpte Dichtungsanordnung mit zwei differentiellen Pumpstufen. Die Dichtungsanordnung kann jedoch auch eine oder auch mehr als zwei differentielle Pumpstufen aufweisen, die dann entsprechend ausgebildet sein können. Zwischen der ersten Scheibe 152 und dem Vakuumflansch 150 sind ein erster, ein zweiter und ein dritter Dichtring 168, 170 und 172 in radialem Abstand voneinander angeordnet, so dass zwischen dem ersten und dem zweiten Dichtring 168 und 170 ein erster Ringraum 174 und zwischen dem zweiten und dem dritten Dichtring 170 und 172 ein zweiter Ringraum 176 entsteht. Zwischen der zweiten Scheibe 158 und der ersten Scheibe 152 sind ein vierter, em fünfter und ein sechster Dichtring 178, 180 und 182 in radialem Abstand voneinander ange- ordnet, so dass zwischen dem vierten und dem fünften Dichtring 178 und 180 ein dritterThe two disks 152 and 158 have a jointly acting, differentially pumped sealing arrangement with two differential pump stages. However, the sealing arrangement can also have one or more than two differential pump stages, which can then be designed accordingly. Between the first disk 152 and the vacuum flange 150, a first, a second and a third sealing ring 168, 170 and 172 are arranged at a radial distance from one another, so that between the first and the second sealing ring 168 and 170 a first annular space 174 and between the second and the third sealing ring 170 and 172 creates a second annular space 176. A fourth, a fifth and a sixth sealing ring 178, 180 and 182 are arranged at a radial distance from one another between the second disk 158 and the first disk 152, so that a third between the fourth and the fifth sealing ring 178 and 180

Ringraum 184 und zwischen dem fünften und dem sechsten Dichtring 180 und 182 ein vierter Ringraum 186 entsteht. In der ersten Scheibe 152 sind Öffnungen in Form von gewinkelten Bohrungen vorgesehen. In dem in Fig. 7 dargestellten Ausfuhrungsbeispiel sind zwei solche gewinkelten Bohrungen vorhanden. Durch die gewinkelte Bohrung 188 werden der erste und der dritte Ringraum 174 und 184 miteinander verbunden. Dies ist in der rechten Hälfte der Fig. 7 erkennbar. Durch eine weitere gewinkelte Bohrung 190 werden der zweite und der vierte Ringraum 176 und 186 miteinander verbunden. Dies ist in der linken Hälfte der Fig. 7 erkennbar. Die gewinkelten Bohrungen bestehen aus jeweils drei Abschnitten, welche anhand der gewinkelten Bohrung 188 beschrieben werden: Ein erster Abschnitt 192 der Bohrung 188 verläuft axial in der ersten ScheibeAnnulus 184 and between the fifth and sixth sealing rings 180 and 182 a fourth annulus 186 is formed. Openings in the form of angled bores are provided in the first disk 152. In the exemplary embodiment shown in FIG. 7 there are two such angled bores. Through the angled bore 188, the first and third annular spaces 174 and 184 are connected to one another. This can be seen in the right half of FIG. 7. The second and fourth annular spaces 176 and 186 are connected to one another by a further angled bore 190. This can be seen in the left half of FIG. 7. The angled bores each consist of three sections, which are described using the angled bore 188: A first section 192 of the bore 188 runs axially in the first disk

152 von der in Fig. 7 unteren Seite bis etwa zur Mitte der ersten Scheibe 152. Ein zweiter Abschnitt 194 der Bohrung 188 verläuft axial in der ersten Scheibe 152 von der in Fig. 7 oberen Seite bis etwa zur Mitte der ersten Scheibe 152. Der erste und der zweite Abschnitt 192 und 194 sind dabei radial versetzt. Zwischen dem ersten Abschnitt 192 und dem zweiten Abschnitt 194 verläuft ein dritter Abschnitt 196 der Bohrung 188 radial etwa in der Mitte der ersten Scheibe 152 und verbindet somit den ersten Abschnitt 192 mit dem zweiten Abschnitt 194, so dass eine durchgehende Bohrung 188 entsteht. Die Bohrungen 188 und 190 können gegebenenfalls auch ohne Abwinkelung die beiden Ringräume 174 und 184 bzw. 176 und 186 geradlinig verbinden, indem sie unter einem Winkel zur Achse der Scheibe 152 verlaufen. Es können auch mehr als zwei Bohrungen angebracht werden, die die Ringräume 174 und 184, bzw. 176 und 186 miteinander verbinden.152 from the lower side in FIG. 7 to approximately the center of the first disk 152. A second section 194 of the bore 188 extends axially in the first disk 152 from the upper side in FIG. 7 to approximately the center of the first disk 152 first and second sections 192 and 194 are radially offset. Between the first section 192 and the second section 194, a third section 196 of the bore 188 extends radially approximately in the middle of the first disk 152 and thus connects the first section 192 to the second section 194, so that a continuous bore 188 is formed. The Bores 188 and 190 can optionally also connect the two annular spaces 174 and 184 or 176 and 186 in a straight line without being bent by running at an angle to the axis of the disk 152. It is also possible to make more than two bores which connect the annular spaces 174 and 184 or 176 and 186 to one another.

Der scheibenförmige Vakuumflansch 150 weist einen ersten und einen zweiten, mit Valcuumpumpen verbindbaren Pumpstutzen 198 und 200 auf. Der erste Pumpstutzen 198 steht mit dem ersten Ringraum 174 direkt und mit dem dritten Ringraum 184 über die Bohrung 188 sowie gegebenenfalls weitere Bohrungen in Verbindung. Der zweite Pumpstutzen 200 steht mit dem zweiten Ringraum 176 direkt und mit dem vierten Ringraum 186 über die Bohrung 200 sowie gegebenenfalls weitere Bohrungen in Verbindung.The disc-shaped vacuum flange 150 has a first and a second pump connection piece 198 and 200 which can be connected to vacuum pumps. The first pump nozzle 198 is connected directly to the first annular space 174 and to the third annular space 184 via the bore 188 and possibly further bores. The second pump nozzle 200 is connected directly to the second annular space 176 and to the fourth annular space 186 via the bore 200 and possibly further bores.

Durch Pumpen über die Pumpstutzen 198 und 200 werden in den Ringräumen 174, 176, 184 und 186 Zwischenvakua erzeugt, wobei die Zwischenvakua in den Ringräumen 174 und 184 und die Zwischenvakua in den Ringräumen 176 und 186 über die entsprechenden Bohrungen miteinander verbunden sind. Durch die Verbindung der Ringräume 174 und 184 bzw. 176 und 186 sind für die Dichtung der zweiten Scheibe 158 keine weiteren Pumpstutzen notwendig und es kann dieselbe Pumpenanordnung wie im Fall der in Fig. 1 oder Fig. 4 beschriebenen, einfachen Valcuum-Drehdurchfülirung verwendet werden. Insbesondere müssen keine Pumpleitungen mitgedreht werden.By means of pumps via the pump nozzles 198 and 200, intermediate vacuums are produced in the annular spaces 174, 176, 184 and 186, the intermediate vacuums in the annular spaces 174 and 184 and the intermediate vacuums in the annular spaces 176 and 186 being connected to one another via the corresponding bores. Due to the connection of the annular spaces 174 and 184 or 176 and 186, no further pump connections are necessary for the sealing of the second disk 158 and the same pump arrangement as in the case of the simple Valcuum rotary feedthrough described in FIG. 1 or FIG. 4 can be used , In particular, no pump lines have to be rotated.

Die Rotationsachsen der Scheiben 152 und 158 sind frei und ermöglichen damit die gleiche Vielfalt der Arten der Probenhalterung wie bei den in Fig. 1 und Fig. 4 beschriebenen Vakuum-Drehdurchführungen. Die in Fig. 7 dargestellte Konstruktion besitzt auch alle weiteren, oben beschriebenen Vorteile der in Zusammenhang mit Fig, 1 beschriebenen, einfachen differentiell gepumpten Vakuum-Drehd Ohfuhrung mid erlaubt außerdem eine zweite Drehimg mit sehr präzise koaxialen Drehachsen. Auf der Vakuumseite der ersten Scheibe 152 kann beispielsweise ein Röntgendetektor fest installiert und ein Diffi-akfionsexperiment gemäß Fig. 2 durchgeführt werden.The axes of rotation of the disks 152 and 158 are free and thus allow the same variety of types of sample holder as in the vacuum rotary unions described in FIGS. 1 and 4. The construction shown in FIG. 7 also has all the other advantages described above of the simple differentially pumped vacuum rotary guide described in connection with FIG. 1, and also allows a second rotation with very precise coaxial axes of rotation. For example, an X-ray detector can be permanently installed on the vacuum side of the first pane 152 and a diffusion experiment according to FIG. 2 can be carried out.

Es sei noch envähnt, dass die in Fig. 7 beschriebene Konstruktion mit scheibenförmigen Übertragungsglieder entsprechend den ersten bis dritten Ausfiürrungsbeispielen mit mehr als zwei Wellen entsprechend realisiert werden kann. Ebenso ist es möglich, Drehdurch- fithrungen aus einer Kombination aus rohrförmigen Wellen und Scheiben zu realisieren.It should also be mentioned that the construction described in FIG. 7 with disk-shaped transmission elements in accordance with the first to third exemplary embodiments can be implemented with more than two shafts. It is also possible to implement rotary joints using a combination of tubular shafts and disks.

Dies liegt im Rahmen des Können eines Fachmaims und wird hier nicht näher beschrieben. This is within the scope of a specialist's skill and is not described in more detail here.

Claims

Patentansprüche claims 1. Vorrichtung zum Erzeugen von Drehbewegungen in einer Valcuurnkarnmer (58), enthaltend1. Device for generating rotary movements in a Valcuurnkarnmer (58), containing (a) eine erste, von der Valcuumseite bis zur Atmosphärenseite durchgehende Welle (62; 126) zum Übertragen einer ersten rotatorischen Bewegung von außerhalb der Valcuumkammer (58) ins Innere der Vakuumkammer (58),(a) a first shaft (62; 126) passing from the side of the vacuum to the atmosphere for transmitting a first rotational movement from outside the vacuum chamber (58) into the interior of the vacuum chamber (58), (b) eine zweite, von der Valcuumseite bis zur Atmosphärenseite durchgehende Welle (68; 114; 126) zum Übertragen einer zweiten rotatorischen Bewegung von außerhalb der Vakuumkammer (58) ins Innere der Valcuumkammer (58),(b) a second shaft (68; 114; 126) passing through from the vacuum side to the atmosphere side for transmitting a second rotary movement from outside the vacuum chamber (58) into the interior of the vacuum chamber (58), dadurch gekennzeichnet, dasscharacterized in that (c) die zweite Welle (68; 114; 126) in oder an der ersten Welle (62; 126) drehbar gelagert ist.(c) the second shaft (68; 114; 126) is rotatably mounted in or on the first shaft (62; 126). 2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Welle (62; 126) eine Hohlwelle ist.2. Device according to claim 1, characterized in that the first shaft (62; 126) is a hollow shaft. 3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die zweite Welle (68; 114; 126) eine Hohlwelle ist.3. Device according to claim 1 or 2, characterized in that the second shaft (68; 114; 126) is a hollow shaft. 4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1-3, dadurch gekennzeichnet, dass die zweite Welle (68; 114) konzentrisch in oder an der ersten Welle (62; 126) gelagert ist.4. Device according to one of claims 1-3, characterized in that the second shaft (68; 114) is mounted concentrically in or on the first shaft (62; 126). 5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1-3, dadurch gekennzeichnet, dass die Drehachse der zweiten Welle (114; 126) relativ zu der Drehachse der ersten Welle (62) radial versetzt ist.5. Device according to one of claims 1-3, characterized in that the axis of rotation of the second shaft (114; 126) is radially offset relative to the axis of rotation of the first shaft (62). 6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die zweite Welle6. The device according to claim 5, characterized in that the second shaft (114; 126) in der Wandung der als Hohlwelle ausgebildeten ersten Welle (62) gelagert ist. (114; 126) is mounted in the wall of the first shaft (62) designed as a hollow shaft. 7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1-6, dadurch gekennzeichnet, dass die Drehachse der zweiten Welle (68; 114; 126) parallel zu der Drehachse der ersten Welle (62; 126) verläuft.7. Device according to one of claims 1-6, characterized in that the axis of rotation of the second shaft (68; 114; 126) runs parallel to the axis of rotation of the first shaft (62; 126). 8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1-6, dadurch gekennzeichnet, dass die Drehachse der zweiten Welle mit der Drehachse der ersten Welle einen Winkel bildet.8. Device according to one of claims 1-6, characterized in that the axis of rotation of the second shaft forms an angle with the axis of rotation of the first shaft. 9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1-8, gekennzeichnet durch eine oder mehrere weitere Wellen (62; 68; 114; 126) zum Übertragen von weiteren rotatorischen Bewegung von außerhalb der Vakuumkammer (58) ins Innere der Vakuumkammer (58).9. Device according to one of claims 1-8, characterized by one or more further shafts (62; 68; 114; 126) for transmitting further rotational movement from outside the vacuum chamber (58) into the interior of the vacuum chamber (58). 10. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Welle10. The device according to claim 9, characterized in that the first shaft (126) in oder an einer der weiteren Wellen (62) drehbar gelagert ist.(126) is rotatably mounted in or on one of the further shafts (62). 11. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass eine oder mehrere der weiteren Wellen (126; 114) in oder an der ersten oder in oder an der zweiten Welle (62; 126) drehbar gelagert sind.11. The device according to claim 9, characterized in that one or more of the further shafts (126; 114) are rotatably mounted in or on the first or in or on the second shaft (62; 126). 12. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 9-11, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest eine der weiteren Wellen (114; 126) als Hohlwelle ausgebildet ist.12. Device according to one of claims 9-11, characterized in that at least one of the further shafts (114; 126) is designed as a hollow shaft. 13. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1-12, dadurch gekennzeichnet, dass die13. Device according to one of claims 1-12, characterized in that the Dichtungsanordnungen einer oder mehrerer der Wellen (62; 68; 114; 126) ein oder mehrere Zwischenvakua aufweisen.Sealing arrangements of one or more of the shafts (62; 68; 114; 126) have one or more intermediate vacuums. 14. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1-13, dadurch gekennzeichnet, dass eine oder mehrere der Wellen Öffnungen aufweisen, durch welche zwei oder mehrere der Zwischenvakua der Dichtungsanordnungen miteinander verbunden sind.14. Device according to one of claims 1-13, characterized in that one or more of the shafts have openings through which two or more of the intermediate vacuums of the sealing arrangements are connected to one another. 15. Vorrichtung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass15. The apparatus according to claim 14, characterized in that (a) eine oder mehrere der Wellen als Hohlwelle (62; 68; 114; 126) ausgebildet sind, und b) die Wandung zumindest einer der Hohlwellen (62; 68; 126) zumindest eine Öffnung (94, 96, 98, 100, 102, 104; 138, 140, 142, 144, 146, 148) aufweist.(a) one or more of the shafts are designed as a hollow shaft (62; 68; 114; 126), and b) the wall of at least one of the hollow shafts (62; 68; 126) has at least one opening (94, 96, 98, 100, 102, 104; 138, 140, 142, 144, 146, 148). 16. Vorrichtung nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest eine der Öffnungen eine radiale Bohrung (94, 96, 98, 100, 102, 104; 138, 140, 142, 144,16. The apparatus according to claim 15, characterized in that at least one of the openings has a radial bore (94, 96, 98, 100, 102, 104; 138, 140, 142, 144, 146, 148) ist.146, 148). 17. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1-16, dadurch gekennzeichnet, dass eine oder mehrere der Wellen (62) eine oder mehrere nicht-zentrische Bohrungen (110) aufweisen.17. Device according to one of claims 1-16, characterized in that one or more of the shafts (62) have one or more non-central bores (110). 18. Vorrichtung nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, dass eine oder mehrere der Bohnmgen axial oder unter einem Winkel zur Drehachse verlaufen.18. The apparatus according to claim 17, characterized in that one or more of the Bohnmgen run axially or at an angle to the axis of rotation. 19. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1-18, dadurch gekennzeichnet, dass eine oder mehrere der Wellen rohrförmig ausgebildet sind.19. Device according to one of claims 1-18, characterized in that one or more of the shafts are tubular. 20. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1-19, dadurch gekennzeichnet, dass eine oder mehrere der Wellen scheibenförmig ausgebildet sind.20. Device according to one of claims 1-19, characterized in that one or more of the shafts are disc-shaped. 21. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1-20 zum Einsatz in einem Valcuum- Diffraktometer. 21. Device according to one of claims 1-20 for use in a Valcuum diffractometer.
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