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Patent Searching and Data


Title:
OPTICAL TABLE
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2016/062404
Kind Code:
A1
Abstract:
The invention relates to coolable optical table (1) comprising a table top (9) and at least one table leg. The surface of the table top is provided with securing means for securing objects such as optical elements. The table legs are provided with a damping device (5) for damping vibrations.

Inventors:
HAFT, Dirk (Lorenz-Huber-Str. 16, Haar, 85540, DE)
OTTO, Florian (Breitensteinstrasse 4a, Rosenheim, 83026, DE)
DAL SAVIO, Claudio (Schleissheimer Strasse 167, München, 80797, DE)
KARRAI, Khaled (Rumfordstrasse 39, München, 80469, DE)
Application Number:
EP2015/002092
Publication Date:
April 28, 2016
Filing Date:
October 22, 2015
Export Citation:
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Assignee:
ATTOCUBE SYSTEMS AG (Königinstrasse 11a RGB, München, 80539, DE)
International Classes:
F25D3/10
Other References:
JÉRÔME DEGALLAIX ET AL: "The new cryogenic facility at LMA", JOURNAL OF PHYSICS: CONFERENCE SERIES, INSTITUTE OF PHYSICS PUBLISHING, BRISTOL, GB, vol. 363, no. 1, 1 June 2012 (2012-06-01), pages 12008, XP020224660, ISSN: 1742-6596, DOI: 10.1088/1742-6596/363/1/012008
N.N.: "Optical tops, Breadboards, & Supports", 30 X 72 0 30 X 96 0.75 X 2.4 784 - 492 784 - 692 30 X 120 0, 16 March 2009 (2009-03-16), XP055245730, Retrieved from the Internet [retrieved on 20160128]
Attorney, Agent or Firm:
DTS PATENT- UND RECHTSANWÄLTE (Schnekenbühl und Partner mbB, St.-Anna-Strasse 15, München, 80538, DE)
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Claims:
Patentansprüche

Optischer Tisch (1) mit einer Tischplatte (9) und mindestens einem Tischbein (4), wobei

• in einer Tischoberfläche (2) der Tischplatte (9) Befestigungsmittel (7) zur Befestigung von Objekten vorgesehen sind,

• das mindestens eine Tischbein (4) mit einer

Dämpfungseinrichtung (5) zur Dämpfung von Vibrationen ausgestattet ist,

dadurch gekennzeichnet, dass

• eine Kältemaschine (20) zur Kühlung einer kryogenen Platte (10) unter der Tischplatte (9) vorgesehen ist, wobei die kryogene Platte (10) mit der Kältemaschine (20) in thermischem Kontakt steht und durch diese kühlbar ist,

• eine Versteifungsstruktur (30) zwischen der Kältemaschine (20) und mindestens einem Tischbein (4) vorgesehen ist, und

• eine Durchbrechung (3) in der Tischplatte (9) oberhalb der

Kältemaschine (20) vorgesehen ist, in der die kryogene Platte (10) angeordnet ist.

Optischer Tisch (1) nach Anspruch 1 , wobei die Versteifungsstruktur (30) unterhalb der Dämpfungseinrichtung (7) mit dem mindestens einen Tischbein starr verbunden ist und die Kältemaschine (20) sich auf der Versteifungsstruktur (30) abstützt und mit dieser verbunden ist.

Optischer Tisch (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei eine obere Plattenoberfläche (12) der kryogenen Platte (10) mit der Tischoberfläche (2) der Tischplatte (9) bündig abschließt.

4. Optischer Tisch (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei in der oberen Platenoberfläche (12) der kryogenen Platte (10) Befestigungsmittel (7) zur Befestigung von Objekten vorgesehen sind.

5. Optischer Tisch (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche,

wobei die Kältemaschine (20) mit der Versteifungsstruktur (30) starr oder über eine weitere Dämpfungseinrichtung (8) verbunden ist.

6. Optischer Tisch (1 ) nach einem der vorhergehenden Ansprüche,

wobei um die kryogene Platte (10) zumindest an der oberen

Plattenoberfläche (12) und/oder an einer unteren Plattenoberfläche (11) je mindestens ein Flansch (15, 16) angeordnet ist.

7. Optischer Tisch (1) nach dem vorhergehenden Anspruch, wobei die kryogene Platte (10) an der Tischplatte (9) befestigt ist.

8. Optischer Tisch (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche,

wobei zusätzlich eine Haube (40) mit mindestens einem optischen Fenster (41) vorgesehen ist, die entlang einer umlaufenden Kontur auf der oberen Plattenoberfläche formschlüssig montierbar ist und im montierten Zustand die kryogene Platte (10) umgibt.

9. Optischer Tisch (1 ) nach Anspruch 8, wobei die auf der kryogenen Platte (10) montierte Haube (40) einen Hohlraum (42), der zumindest durch eine Teilfläche (13) der oberen Plattenoberfläche (12) der kryogenen Platte (10) begrenzt ist, allseits umschließt.

10. Optischer Tisch (1 ) nach einem der vorhergehenden Ansprüche,

wobei zwischen der Kältemaschine (20) unter dem optischen Tisch (1) und der unteren Oberfläche (11) der kryogenen Platte (10) eine flexible Verbindungsstruktur (22) vorgesehen ist, die mindestens einen evakuierbarer Raum (18) umfasst.

Optischer Tisch (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Kältemaschine (20) mit der kryogenen Platte (10) über mechanisch flexibles Element (21) thermisch verbunden ist.

12. Optischer Tisch (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei eine Dämpfungssteuerung vorgesehen ist, die mit der Dämpfungseinrichtung (5) in Wirkverbindung steht und die Dämpfungseinrichtung (5) in Abhängigkeit detektierter Vibrationen ansteuert.

GEÄNDERTE ANSPRÜCHE beim Internationalen Büro eingegangen am 7 April 2016 (07.04.2016)

1. Optischer Tisch (1 ) mit einer Tischplatte (9) und mindestens einem Tischbein (4), wobei

• in einer Tischoberfläche (2) der Tischplatte (9) Befestigungsmittel (7) zur Befestigung von Objekten vorgesehen sind,

• das mindestens eine Tischbein (4) mit einer

Dämpfungseinrichtung (5) zur Dämpfung von Vibrationen ausgestattet ist,

dadurch gekennzeichnet, dass

• eine Kältemaschine (20) umfassend eine Kühlanlage und einen Pumpenstand zur Kühlung einer kryogenen Platte (10) unter der Tischplatte (9) vorgesehen ist, wobei die kryogene Platte (10) mit der Kältemaschine (20) in thermischem Kontakt steht und durch diese kühlbar ist,

• eine Versteifungsstruktur (30) zwischen der Kältemaschine (20) und mindestens einem Tischbein (4) vorgesehen ist, und

• eine Durchbrechung (3) in der Tischplatte (9) oberhalb der

Kältemaschine (20) vorgesehen ist, in der die kryogene Platte ( 0) angeordnet ist.

2. Optischer Tisch ( ) nach Anspruch 1 , wobei die Versteifungsstruktur (30) unterhalb der Dämpfungseinrichtung (7) mit dem mindestens einen Tischbein starr verbunden ist und die Kältemaschine (20) sich auf der Versteifungsstruktur (30) abstützt und mit dieser verbunden ist.

3. Optischer Tisch (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei eine obere Plattenoberfläche (12) der kryogenen Platte (10) mit der Tischoberfläche (2) der Tischplatte (9) bündig abschließt.

GEÄNDERTES BLATT (ARTIKEL 19)

4. Optischer Tisch (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei in der oberen Platenoberfläche (12) der kryogenen Platte (10) Befestigungsmittel (7) zur Befestigung von Objekten vorgesehen sind.

5. Optischer Tisch (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Kältemaschine (20) mit der Versteifungsstruktur (30) starr oder über eine weitere Dämpfungseinrichtung (8) verbunden ist.

6. Optischer Tisch (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei um die kryogene Platte (10) zumindest an der oberen

Plattenoberfläche (12) und/oder an einer unteren Plattenoberfläche (11) je mindestens ein Flansch (15, 6) angeordnet ist.

7. Optischer Tisch (1) nach dem vorhergehenden Anspruch, wobei die kryogene Platte (10) an der Tischplatte (9) befestigt ist.

8. Optischer Tisch (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei zusätzlich eine Haube (40) mit mindestens einem optischen Fenster (41) vorgesehen ist, die entlang einer umlaufenden Kontur auf der oberen Plattenoberfläche formschlüssig montierbar ist und im montierten Zustand die kryogene Platte (10) umgibt.

9. Optischer Tisch (1) nach Anspruch 8, wobei die auf der kryogenen Platte (10) montierte Haube (40) einen Hohlraum (42), der zumindest durch eine Teilfläche (13) der oberen Plattenoberfläche (12) der kryogenen Platte (10) begrenzt ist, allseits umschließt.

10. Optischer Tisch (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei zwischen der Kältemaschine (20) unter dem optischen Tisch (1) und der unteren Oberfläche (11) der kryogenen Platte (10) eine flexible Verbindungsstruktur (22) vorgesehen ist, die mindestens einen evakuierbarer Raum (18) umfasst.

GEÄNDERTES BLATT (ARTIKEL 19)

11. Optischer Tisch (1 ) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Kältemaschine (20) mit der kryogenen Platte (10) über ein mechanisch flexibles Element (21) thermisch verbunden ist.

12. Optischer Tisch (1 ) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei eine Dämpfungssteuerung vorgesehen ist, die mit der Dämpfungseinrichtung (5) in Wirkverbindung steht und die

Dämpfungseinrichtung (5) in Abhängigkeit detektierter Vibrationen ansteuert.

GEÄNDERTES BLATT (ARTIKEL 19)

Description:
Optischer Tisch

Die Erfindung betrifft einen optischen Tisch mit einer Tischplatte und mindestens einem Tischbein. In einer Tischoberfläche der Tischplatte sind Befestigungsmittel zur Befestigung von Objekten vorgesehen. Das mindestens eine Tischbein ist mit einer Dämpfungseinrichtung zur Dämpfung von

Vibrationen ausgestattet.

In vielen hochpräzisen und entsprechend hochempfindlichen optischen Experimenten wie beispielsweise denen der höchstauflösenden und mithin höchst sensiblen Super Resolution Optical Microscopy oder auch der

Quantenoptik werden auf optischen Tischen komplexe Messaufbauten aus einer Vielzahl von optischen Komponenten arrangiert. Die Messgenauigkeit wird durch Umgebungseinflüsse wie Vibrationen, thermische Effekte oder elektromagnetisches Rauschen begrenzt. Daher werden viele solcher

Experimente unter am Ort einer zu vermessenden Probe möglichst

vibrationsarmen und auch kryogenen Bedingungen durchgeführt. Im Stand der Technik werden Kältemaschinen wie Kryostate oberhalb oder auf dem optischen Tisch angeordnet.

Die Erfindung stellt sich der Aufgabe, einen optischen Tisch zu schaffen, auf dem in flexibler und einfacher Weise vielfältig ausgestaltete optische

Experimente mit höchster Auflösung durchgeführt werden können.

Diese Aufgabe wird gelöst von einem optischen Tisch mit einer Tischplatte und mindestens einem Tischbein, bevorzugt mindestens drei Tischbeinen, der die folgenden Merkmale umfasst. In einer Tischoberfläche der Tischplatte sind Befestigungsmittel zur Befestigung von Objekten vorgesehen. Die Tischbeine sind mit einer Dämpfungseinrichtung zur Dämpfung von Vibrationen

ausgestattet. Der optische Tisch verfügt ferner über eine integrierte Kühlung. Dazu ist eine Kältemaschine zur Kühlung einer kryogenen Platte unter der Tischplatte vorgesehen, wobei die kryogene Platte mit der Kältemaschine in

BESTÄTIGUNGSKOPIE thermischem Kontakt steht und durch diese kühlbar ist. Eine Durchbrechung in der Tischplatte ist oberhalb der Kältemaschine vorgesehen. In dieser

Durchbrechung ist die kryogene Platte - insbesondere formschlüssig - angeordnet.

Ein optischer Tisch dient der stabilen und vibrationsarmen mechanischen Halterung von Objekten, aus denen ein optisches System aufgebaut ist. Diese Objekte können etwa optische Elemente wie Spiegel, Linsen, Laserquellen oder Probenhalter sein.

Die Tischplatte zeichnet sich durch große Steifigkeit aus und hat eine ebene Tischoberfläche. Die Tischplatte ist mit einem Unterbau mit integrierter

Dämpfungseinrichtung verbunden. Die Befestigungsmittel zur Befestigung der Objekte kann ein insbesondere regelmäßiges Muster von Gewindelöchern zur Aufnahme von Pratzen der Objekte oder von in der Tischplatte integrierten Magneten zur Fixierung von Magnetfüßen der Objekte oder aber Klebstoff sein. Befestigungsmittel können sowohl in der Tischplatte als auch auf der oberen Plattenoberfläche der kryogenen Platte vorgesehen sein.

Der Unterbau kann aus einem, zwei, drei, vier oder mehr Tischbeinen

bestehen. Die Tischbeine können höhenverstellbar ausgestaltet sein, um die Tischoberfläche horizontal auszurichten, selbst, wenn der optische Tisch auf einem unebenen Boden steht. Die Tischbeine können eine gemeinsame oder jeweils eine Dämpfungseinrichtung zur Vibrationsdämmung der Tischplatte, auf deren Oberfläche sensible optische Experimente durchgeführt werden sollen, umfassen. Eine Dämpfungseinrichtung ist ein System zur Dämpfung von mechanischen Schwingungen wie Vibrationen, Erschütterungen und Stößen, der meist Bewegungsenergie in Wärmeenergie umzuwandeln kann.

Die erfindungsgemäße Dämpfungseinrichtung kann eine Reibungsbremse und/oder resonante Systeme umfassen. Sie kann beispielsweise eine Matte aus elastischem Material wir Gummi oder aber eine Federeinrichtung, eine hydraulische Federung, eine aktive piezoelektrische

Dämpfungsregelungseinheit, welche beispielsweise zeit- und richtungsaufgelöst die auf den Tisch wirkenden Kräfte piezoelektrisch detektiert und mittels einer Regelungseinheit mit ebenfalls durch auf den Tisch wirkende piezoelektrische Aktuatoren erzeugte Gegenkräften kompensiert, der Tischbewegung Kräfte oder eine Druckluftlagerung oder eine Kombination daraus sein.

Der erfindungsgemäße optische Tisch verfügt ferner über eine integrierte Kühlung, die eine Kältemaschine zur Kühlung einer kryogenen Platte unter der Tischplatte umfasst. Die Kältemaschine kann ein Aufbau von Kühlanlagen und einem Pumpstand sein. Die Kühlanlagen bestehen beispielsweise aus

Absorptionskälteanlagen, Adsorptionskälteanlagen,

Diffusionsabsorptionskältemaschinen, Kompressionskälteanlagen,

Dampfstrahlkälteanlage, Joule-Thomson-Effekt, Pulsröhrenkühler,

lonengetterpumpen, Peltier-Elementen, magnetische Kühlelementen,

Vedunstungskühlern und/oder Kryostaten. Der Pumpstand kann ein Aufbau von bewegten Pumpen wie Turbopumpen und Membranpumpen sowie unbewegten Pumpen wie lonengetterpumpen oder Kryopumpen sein. Vorteilhafterweise sind diese Bestandteile der Kältemaschine vibrationsarm ausgelegt und/oder mechanisch von der Tischplatte entkoppelt.

Vorteilhafterweise wird so die Tischplatte und die kryogene Platte, auf der störungsanfällige Präzisionsmessungen stattfinden sollen, von den durch die Kältemaschine ausgehenden Vibrationen entkoppelt. Die Anordnung der Kältemaschine unterhalb der Tischplatte hat den Vorteil, dass die zu

untersuchende Probe, die auf der oberen Plattenoberfläche der kryogenen Platte angeordnet ist, und der dafür notwendige optische und messtechnische Aufbau in der Ebene der Tischoberfläche und von oben flexibel anordenbar ist, weil er keinen Einschränkungen durch das Kältesystem oder dessen

Zuleitungen unterliegt.

Die Durchbrechung in der Tischplatte kann zur formschlüssigen und/oder starr verbundenen Aufnahme der kryogenen Platte ausgebildet sein. Bevorzugt ist ferner eine Versteifungsstruktur zwischen der Kältemaschine und mindestens einem Tischbein vorgesehen, wobei die Versteifungsstruktur besonders bevorzugt unterhalb der Dämpfungseinrichtung mit dem mindestens einen Tischbein starr verbunden ist, so dass die Dämpfungseinrichtung die Tischplatte gegenüber der Kältemaschine und den Bereichen, mit denen die Tischbeine am Boden stehen dämpfen kann. Die Versteifungsstruktur kann im einfachsten Fall auch der Boden unter dem Tisch sein, auf dem sich alle Füße des Tisches abstützen und auf den die Kältemaschine, bevorzugt durch die Schwerkraft, fixiert wird. Die Kältemaschine stützt sich bevorzugt auf der Versteifungsstruktur ab und ist mit dieser verbunden, bevorzugt auch

hinreichend beschwert, so dass sie durch die Schwerkraft fixiert ist. Die

Versteifungsstruktur kann bevorzugt eine Platte oder ein Gerüst mit

Haltevorrichtungen sein, welche die Kältemaschine und mindestens ein

Tischbein oder auch sämtliche Tischbeine unterhalb der jeweiligen

Dämpfungseinrichtung vorzugsweise starr verbindet. Die Versteifungsstruktur kann auch aus dem Fußboden unter dem Tisch bestehen und die Fixierung der Kältemaschine beispielsweise über eine Zusatzmasse realisiert werden, die die Kältemaschine auf dem Boden fixiert. Die Versteifungsstruktur bzw. der Boden unter dem Tisch ist vorzugsweise aus einem verwindungssteifen Material wie Stahl oder Schiefer gefertigt. So kann die Dämpfungseinrichtung die Tischplatte gegenüber der Kältemaschine und den Bereichen, mit denen die Tischbeine auf Boden stehen, dämpfen. Die Kältemaschine und gegebenfalls die Tischbeine stützen sich auf der Versteifungsstruktur ab und ist mit dieser verbunden.

Erfindungsgemäße Ausführungsformen des optischen Tisches umfassen die Merkmale einer oder mehrerer der folgenden Ausgestaltungen.

Gemäß einer erfindungsgemäßen Ausgestaltung schließt eine obere

Plattenoberfläche der kryogenen Platte mit der Tischoberfläche der Tischplatte bündig ab, so dass die Tischoberfläche und die obere Plattenoberfläche der ^ kryogenen Platte in einer gemeinsame Arbeitsebene liegen. Dies erleichtert die Justierung von Objekten wie optischer Elemente. Gemäß einer weiteren erfindungsgemäßen Ausgestaltung kann in der oberen Platenoberfläche der kryogenen Platte Befestigungsmittel zur Befestigung von Objekten vorgesehen sein. Zur einfacheren Montage der Objekte zu einem optischen Aufbau können diese Befestigungsmittel dieselben wie die

Befestigungsmittel in der Tischplatte sein und zusätzlich so angeordnet sein, am gleichen Raster ausrichtbar sind.

Gemäß einer weiteren erfindungsgemäßen Ausgestaltung kann die

Kältemaschine mit der Versteifungsstruktur starr oder über eine weitere

Dämpfungseinrichtung zu ihrer zusätzlichen mechanischen Entkopplung von Tischplatte verbunden sein.

Gemäß einer weiteren erfindungsgemäßen Ausgestaltung kann um die - vorzugsweise kreisscheibenförmige kryogene Platte zumindest an der oberen Plattenoberfläche und/oder an einer unteren Plattenoberfläche je mindestens Flansch angeordnet sein. Die Flansche sind beispielsweise ebenfalls kreisförmig und entsprechen vorzugsweise einer Normung z.B. bezüglich Dichtfläche, Dichtmittel und auch Befestigungsöffnungen und der für das jeweilige Experiment erforderliche Vakuumdichtigkeit, so dass eine Vielzahl von Vorrichtungen mit gleichgenormten Gegenflanschen angeschlossen werden können. Insbesondere kann ein äußerer Flansch auf Raumtemperatur und ein innerer Flansch auf kryogene Temperaturen von flüssiger Stickstofftemperatur über flüssige Heliumtemperatur bis hinab in den Millikelvinbereich ausgelegt sein.

Gemäß einer weiteren erfindungsgemäßen Ausgestaltung kann die kryogene Platte an der Tischplatte insbesondere starr befestigt sein. Vorteilhafterweise dienen dazu justierbare Verbindungselemente wie etwa Stellschrauben, damit die Plattenoberfläche gegenüber der Tischoberfläche bezüglich horizontaler und vertikaler Position, horizontaler und vertikaler Winkelausrichtung, gegebenfalls der Ausrichtung der jeweiligen Befestigungsmittel einstellbar ist. Dies vereinfacht die Montage eines optischen Versuchsaufbaus und vermeidet die Notwendigkeit einer aufgrund mechanischer Verschiebungen erforderlichen Rejustage.

Gemäß einer weiteren erfindungsgemäßen Ausgestaltung kann zusätzlich eine Haube mit mindestens einem optischen Fenster, Pumpzuleitungen,

vorzugsweise vakuumdichten Durchleitungen für elektrische Kabel oder mechanische Vorrichtungen wie Manipulatoren für die Objekte und/oder auch optische Shutter vorgesehen sein. Insbesondere kann die auf der kryogenen Platte montierte Haube einen Hohlraum der zumindest durch eine Teilfläche der oberen Plattenoberfläche der kryogenen Platte begrenzt ist, allseits

umschließen, so dass ein evakuierbarer Raum entsteht.

Die Haube kann insbesondere eine vakuumtaugliche Kammer sein, an deren offener Unterseite entsprechende Gegenflansche zu den Flanschen der kryogenen Platte vorgesehen sind, so dass ein Teilbereich der oberen

Plattenoberfläche zusammen mit der Innenfläche der Haube einen

abgeschlossenen und evakuierbaren Raum bilden.

Die mehreren optischen Fenster zur Ein- oder Auskopplung von Licht in bzw. aus der Haube, die Pumpzuleitungen und/oder die sonstigen Durchleitungen können an der gesamten Oberfläche der Haube frei angeordnet sein.

Beispielsweise können als Rundfenster oder Fensterbänder ausgestaltete optische Fenster in beliebiger Höhe und Winkelanordnung über 360° in der Haube verteilt sein. Durchleitungen für elektrische Leitungen, Manipulatoren oder Messsonden können beispielsweise von schräg oben und zudem

umlaufend in der Haube vorgesehen sein. Ferner kann eine Pumpleitung, über die der evakuierbare Raum mit einem vorzugsweise schwingungsarmen und - entkoppelten Pumpstand in fluider Verbindung steht, von oben an die Haube angeschlossen werden. Grundsätzlich kann die Haube so frei nach den

Erfordernissen des durchzuführenden Experiments konfiguriert werden.

Gemäß einer weiteren erfindungsgemäßen Ausgestaltung kann zwischen der Kältemaschine unter dem optischen Tisch und der unteren Oberfläche der kryogenen Platte eine flexible Verbindungsstruktur zur thermischen Isolierung vorgesehen sein. Die Verbindungsstruktur kann einen oder, zur besseren thermischen Isolierung gegen die Umgebung, mehrere ineinander liegende und gegeneinander abgedichtete Vakuumbereiche umfassen.

Gemäß einer weiteren erfindungsgemäßen Ausgestaltung kann die

Kältemaschine mit der kryogenen Platte über einen mechanisch bei kryogenen (z.B. wenige Kelvin) bis Raumtemperatur flexibles Element thermisch verbunden sein. Dies kann beispielsweise ein Draht oder Geflecht aus einem Material hoher Wärmeleitfähigkeit wie Kupfer sein, um zur effizienten Kühlung der zu untersuchenden Probe einen möglichst hohen Wärmestrom von der kryogenen Platte zur Kältemaschine führen zu können. Erfindungsgemäß ist das flexible Element vibrationsarm oder vibrationsabsorbierend ausgestaltet, beispielweise als Geflecht von Kupferdrähten oder Kupferlitze, so dass eine Einkopplung von Vibrationen der Kältemaschine in die kryogene Platte weitestgehend vermieden wird. Alternativ denkbar ist auch eine thermische Ankopplung von kryogener Platte und Kältemaschine durch ein Gas, Fluid oder kontaktfrei durch Wärmeschilder zur Aufnahme der Wärmestrahlung der kryogenen Platte.

Gemäß einer weiteren erfindungsgemäßen Ausgestaltung kann eine

Dämpfungssteuerung vorgesehen sein, die mit der Dämpfungseinrichtung in Wirkverbindung steht und die Dämpfungseinrichtung in Abhängigkeit detektierter Vibrationen ansteuert, so dass die Tischplatte und ihre

Tischoberfläche von Vibrationen freigehalten wird.

Die Erfindung und vorteilhafte Weiterbildungen werden in den beigefügten Figuren beispielhaft veranschaulicht. Gleiche und gleichwirkende Merkmale sind nur teilweise mit Bezugszeichen versehen. Die Figuren zeigen:

Figur 1 eine schematische Schnittansicht eines Ausführungsbeispiels des erfindungsgemäßen optischen Tisches; Figur 2 eine schematische Draufsicht auf eine erfindungsgemäße kryogene Platte;

Figur 3 eine schematische Schnittansicht eines weiteren

Ausführungsbeispiels des erfindungsgemäßen optischen Tisches;

Figur 4 eine perspektivische Ansicht einer auf dem erfindungsgemäßen optischen Tisch montierten Haube;

Figur 5 eine perspektivische Ansicht einer auf dem erfindungsgemäßen optischen Tisch montierten Haube in semitranspatenter Darstellung;

Figur 6 eine perspektivische Ansicht auf einen erfindungsgemäßen optischen Tisch ohne montierte Haube und

Figur 7 eine perspektivische Ansicht auf einen erfindungsgemäßen optischen Tisch mit montierter Haube.

Figur 1 zeigt eine schematische Schnittansicht eines erfindungsgemäßen optischen Tisches 1. Eine Tischplatte 9 mit einer oben liegenden

Tischplattenoberfläche 2 wird von Tischbeinen 4 getragen. Zwischen jedem Tischbein 4 und der Tischplatte 9 ist je eine Dämpfungseinrichtung 5

angeordnet. In einer (oder mehreren) Durchbrechung 3 in der Tischplatte 9 ist (je) eine kryogene Platte 10 durch Verbindungselemente 6 starr befestigt, so dass eine obere Plattenoberfläche 12 mit der Tischoberfläche 2 fluchtet. Die kryogene Platte 10 ist an ihrer unteren Plattenoberfläche 11 über eine mechanisch flexible und Verbindungsstruktur 22 vakuumdicht mit einer

Kältemaschine 20 in mechanischer und/oder fluider Verbindung. Die

Verbindungsstruktur 22 kann durch einen Pumpstand (nicht dargestellt) der Kältemaschine 20 evakuiert werden. Weiterhin ist die untere Plattenoberfläche 11 über ein flexibles Element 21 aus einem wärmeleitfähigen Material wie Kupfer, das einen zur effizienten Kühlung der kryogenen Platte 10 ausgelegten Wärmestrom tragen kann, in mechanischer und thermischer Verbindung.

Dadurch sind die Kältemaschine 20 und die kryogene Platte 10 mechanisch nicht starr verbunden und mithin zumindest orthogonal zur Tischebene gegeneinander beweglich und voneinander vibrationsisoliert bzw.

vibrationsgedämmt. Mindestens zwei oder mehr Tischbeinen 4 sind über die Versteifungsstruktur 30 - hier der Fußboden unter dem Tisch - mit der

Kältemaschine 20 starr verbunden. Durch diese starre Verbindung wird die vibrationsbelastete Bewegung in Richtung der Normalen der Tischoberfläche 2, die beim Evakuieren der Verbindungsstruktur 22 auf die Kältemaschine 20 wirkt, sowie eventuelle Eigenvibrationen der Kältemaschine 20 im Betrieb in die verbundenen Tischbeine 4 abgeleitet und ihren jeweiligen

Dämpfungseinrichtungen 5 gegenüber der Tischplatte 9 und der damit starr verbundenen kryogenen Platte 10 kompensiert.

Figur 2 zeigt eine schematische Draufsicht auf eine obere Plattenoberfläche 12 einer erfindungsgemäßen kreisförmigen kryogenen Platte 10. In der oberen Plattenoberfläche 12 sind ein äußerer Raumtemperaturflansch 14 und ein innerer kryogener Flansch 15 ausgebildet und konzentrisch angeordnet.

Figur 3 zeigt eine schematische Schnittansicht einer Fortbildung des optischen Tisches 1 nach Figur 1. Die Versteifungsstruktur 30 ist so ausgestaltet, dass die Tischbeine 4 auf ihr angeordnet stehen und die Kältemaschine 20 in einem als Gehäuse 25 ausgebildeten Hohlraum hängend befestigt ist. Das flexible

Element 21 ist über eine erste Kältestufe 23 und eine zweite Kältestufe 24 mit der Kältemaschine 20 mechanisch verbunden. Die erste Kältestufe 23 und die zweite Kältestufe 24 sind ihrerseits durch ein weiteres flexibles Element 21 thermisch verbunden. Die starre Verbindung zwischen kryogener Platte 10 und Tischplatte 9 wird über eine vorzugsweise justierbare Tragevorrichtung 19 hergestellt. Zur zusätzlichen Schwingungsdämpfung ist diese Tragevorrichtung 19 über weitere Dämpfungseinrichtungen 8 mit der flexiblen

Verbindungsstruktur 22 verbunden. Figur 4 zeigt eine perspektivische Ansicht einer Haube 40, deren Raumtemperaturgegenflansch 44 mit dem Raumtemperaturflansch 14 der kryogenen Platte 10 formschlüssig und vakuumgedichtet verbunden ist.

Selbiges gilt für den hier nicht darstellbaren inneren kryogenen Gegenflansch 45 der Haube 40 und den kryogenen Flansch 6 der kryogenen Platte 10. In bezüglich der Tischoberfläche 2 horizontaler Richtung umlaufend und auf 360° gleichverteilt trägt die Haube 40 nicht dargestellte Aussparungen, in die flanschumrahmte optische Fenster 41 montiert sind. Die Befestigungsmittel 7 zur Aufnahme optischer Elemente sind als kubisches Gitter von

Gewindelöchern in der Tischplatte 9 ausgebildet.

Figur 5 zeigt die bereits in Figur 4 dargestellte im optischen Tisch 1 montierte Haube 40 in semitranspatenter Darstellung, so dass sichtbar ist, dass die obere Plattenoberfläche 12 der kryogenen Platte 10 mit der Tischoberfläche 2 fluchtet. Der von der kryogenen Platte 10 und der Haube 40 umschlossene Raum 42 ist evakuierbar. Dazu kann einerseits ein externer Pumpstand (nicht dargestellt) beispielsweise durch einen flexiblen Schlauch (nicht dargestellt) an die Haube 40 angeschlossen werden. Anderseits kann auch auf der Teilfläche 13 der kryogenen Platte 10 ein durchgängiges Loch oder ein Ventil (nicht dargestellt) vorgesehen werden, so dass der Raum 42 über einen Pumpstand (nicht dargestellt) der Kältemaschine (20) evakuiert werden kann. Evakuieren bezeichnet im Erfindungssinn die Druckreduktion in einem abgeschlossenen Raum 42 unter Atmosphärendruck (1 bar), z.B. in den Bereich von 10 "4 mbar oder 10 "6 mbar oder sogar 10 "11 mbar.

Figur 6 zeigt eine perspektivische Ansicht auf einen erfindungsgemäßen optischen Tisch 1 ohne montierte Haube 40. Die Kältemaschine 20 wird von einem auf dem Boden (ohne Bezugszeichen) stehenden Gehäuse 25

aufgenommen. Die starre Verbindung der Kältemaschine 20 mit zumindest einem Tischbein 4 unterhalb der jeweiligen Dämpfungseinrichtung 5 ist hier nicht darstellbar. Figur 7 zeigt eine perspektivische Ansicht auf einen erfindungsgemäßen optischen Tisch 1 aus Figur 6 mit montierter Haube 40. Im oberen Bereich trägt die Haube 40 ein Sichtfenster 46 zur Inaugenscheinnahme ihres Inneren durch einen Experimentator.

Dem Fachmann wird durch die hier offenbarte Erfindung auch, soweit technisch möglich, zur Kombination von Merkmalen, die im Kontext verschiedener erfindungsgemäßer Ausführungsformen beschrieben sind, angeregt.

Bezugszeichenliste: Optischer Tisch

Tischoberfläche

Durchbrechung

Tischbeine

Dämpfungseinrichtung

Verbindungselement

Befestigungsmittel

Weitere Dämpfungseinrichtungen Tischplatte Kryogene Platte

Untere Plattenoberfläche

Obere Plattenoberfläche

Teilfläche

Raumtemperaturflansch

Kryogener Flansch

Thermische Isolierung

Durchlass bzw. regelbares Ventil Vakuumbereich

Tragevorrichtung Kältemaschine

Flexibles Element

Flexible Verbindungsstruktur Erste Kältestufe

Zweite Kältestufe

Gehäuse

Versteifungsstruktur Haube

Fenster

Hohlraum

Raumtemperaturgegenflansch Kryogener Gegenflansch Sichtfenster