一种新型的电子显微镜冷却系统的制作方法

本发明公开一种新型的电子显微镜冷却系统。

背景技术：

电子显微镜(electronmicroscope,简称em)，是一种大型表征仪器，可以看到在光学显微镜下无法看清的小于0.2μm的细微结构，这些结构称为亚显微结构或超微结构，为科技发展做出了巨大的贡献。其结构组成部分主要有电子光学系统、真空系统、电子控制及安全系统。由于电镜工作时磁透镜、扩散泵、集成电路等都会产生高温，所以要求循环冷却水同时工作,电镜工作温度一般控制在15-20℃，一旦冷却系统出现故障，轻则触发高温保护，重则烧毁部件。使用传统的循环水进行冷却，具有以下几个可改进的方面：（1）由于电镜关机后需冷却至室温，传统做法是在关闭电镜后，再等20分钟手动关闭循环冷却水，这样不但增加了电镜操作人员负担，还降低了电镜的有效使用时间；（2）循环水需要经常更换，否则水中会滋生微生物等导致水污染；（3）外接循环水机需占用一定空间且工作时噪音和震动较大，故需放在其它房间；（4）外接循环水机本身故障将导致电镜不能正常工作，增加了维护维修成本。为解决上述问题，本发明将应用新的冷媒介质来代替循环冷却水。

技术实现要素：

本发明的目的是解决现有电子显微镜现有循环系统不方便、易故障的问题，提供了一种新型的电子显微镜冷却系统解决方案。本发明包括：复合固固定型储热材料(1)；电子显微镜各级磁透镜散热夹层(2)；电子显微镜扩散泵包裹层（3）；电子显微镜集成电路板散热片包裹层（4）；温度传感器（5）。

优选的复合固固定型储热材料（1），该材料易于加工，可以根据需要加工成不同的形状。

将优选的复合固固定型储热材料（1）根据电子显微镜磁透镜散热夹层（2）形状加工成形，将其置于镜筒之中，用来降低磁透镜的温度，使其正常工作。

将优选的复合固固定型储热材料（1）根据电子显微镜扩散泵包裹层（3）形状加工成形，并配合温度传感器（5）来控制扩散泵工作温度。

将优选的复合固固定型储热材料（1）电子显微镜集成电路板散热片（4）形状加工成形，用来冷却扩散泵，确保扩散泵正常工作。本发明的有益效果是：本系统属于无源装备，将复合固固定型储热材料应用于电子显微镜以替代原有的冷却水系统，非常易于加工成所需要的各种形状以适配各种型号的电子显微镜及工作场景，具有温控精确、方便安全、节能高效、环境友好等特点。

附图说明

附图1为电子显微镜镜筒剖面结构夹层。

附图2为电子显微镜扩散泵外部包裹层。

附图3为电子显微镜集成电路板散热片包裹层。

具体实施方式

以下以具体实施例来说明本发明的技术方案，但本发明的保护范围不限于此：

如图1所示，将复合固固定型储热材料（1）根据电子显微镜镜筒的形状和尺寸，加工成环形柱状，包裹在电镜磁透镜线圈外，形成电子显微镜磁透镜散热夹层（2）。在电镜工作时，磁透镜通电产生均匀的磁场，同时放出大量的热。应用本发明电子显微镜磁透镜散热夹层（2），可以均匀快速地将热量吸收，并在电镜关机时，均匀地将热量放出以保护设备。通过调整复合固固定型储热材料（1）的含量和形状，可以精确地控制所储存和放出的热量。整个过程均为物理相变吸放热过程，不需要外接电源或其它设备。

如图2所示，将复合固固定型储热材料（1）根据电子显微镜扩散泵的形状和尺寸，加工成特定形状，包裹在电镜磁透镜扩散泵外，形成电子显微镜扩散泵包裹层（3）。根据扩散泵工作原理，配合温度传感器控制扩散泵温度，泵体的上部和下部需要不同的工作温度，下部温度较高，上部温度较低。

如图3所示，将将复合固固定型储热材料（1）根据电子显微镜电路板的形状和尺寸，加工成特定形状的电子显微镜集成电路板散热片包裹层（4），置于电路板之上，用于电路板降温，整个过程均为物理相变吸放热过程，不需要外接电源或其它设备。

技术特征：

1.本发明涉及一种新型的电子显微镜冷却系统，该系统包括：复合固固定型储热材料(1)；电子显微镜各级磁透镜散热夹层(2)；电子显微镜扩散泵包裹层（3）；电子显微镜集成电路板散热片包裹层（4）；温度传感器（5）。

2.根据权利要求书1中所述的复合固固定型储热材料（1），是一种新型储热材料作为冷却循环的导热介质，属于被动温控，节约了传统循环水等外部设备，且易于加工成所需要的形状和尺寸，具有温控精确、方便安全、节能高效、环境友好等特点。

3.根据权利要求书1中所述的电子显微镜各级磁透镜散热夹层（2），应用于电子显微镜及其工作场景的温控，保证电镜在适宜温度下工作，电子显微镜需要温控的部件主要有：产生强磁场的磁透镜线圈工作时发热，高真空油扩散泵工作时控制油/油气温度，大规模集成电路工作时发热。

4.根据权利要求书1中所述的电子显微镜扩散泵包裹层（3），用来代替循环水给扩散油泵降温，使其工作温度稳定在一定范围内。

5.根据权利要求书1中所述的电子显微镜集成电路板散热片包裹层（4）,用来控制电路板温度，延长电路板使用寿命。

6.根据权利要求书1中所述的温度传感器（5），主要应用于油扩散泵工作温度的设定，既要保证扩散泵底部有足够的热量将液态泵油转换成油蒸汽，又要控制油蒸汽升腾至扩散泵顶部时能够冷却。

技术总结
本发明涉及一种新型的电子显微镜冷却系统。本发明包括：复合固固定型储热材料(1)；电子显微镜各级磁透镜散热夹层(2)；电子显微镜扩散泵包裹层（3）；电子显微镜集成电路板散热片（4）；温度传感器（5）。本发明适用于需要冷却装置的电子显微镜，用复合固固定型储热材料代替传统的循环水系统，使电子显微镜保持在一定工作温度（高温时储存热量，低温时保护设备）。本发明将冷却循环系统集成在电镜本身，精简了电镜附属设备，降低循环水系统出现问题而导致电子显微镜故障的概率。同时，本系统属于无源装备，易于加工成所需要的各种形状以适配各种型号的电子显微镜及工作场景，具有温控精确、方便安全、节能高效、环境友好等特点。

技术研发人员：杨艳娜;张康;李盛
受保护的技术使用者：河南河大科技发展有限公司
技术研发日：2019.12.16
技术公布日：2020.04.17