用于液氮环境的显微镜的防雾装置及方法与流程

1.本发明涉及加热装置技术领域，尤其涉及一种用于液氮环境的显微镜的防雾装置及方法。


背景技术：

2.随着半导体行业的快速发展，所生产的芯片应用于各行各业，在特殊行业下，所需芯片应在耐低温的同时不影响其自身性能。现有耐低温测试使用的绝大部分为-20℃～-50℃温度区间，且为人为制造的低温环境。在需要更低温度时，一般将液氮作为低温测试环境，液氮具有化学性质稳定、造价低廉、环保等优点。在液氮环境中使用显微镜进行观察时，由于观察环境温度低，在液氮容器周围会出现白霜，同时显微镜镜头底端会出现水雾，影响观察效果，同时还会影响显微镜寿命。在现有技术中，普遍使用防雾剂或防雾薄膜，还未出现可以用于液氮环境的显微镜的防雾装置。


技术实现要素：

3.本发明要解决的技术问题是如何在保证显微镜的观察效果的前提下，对显微镜的物镜进行防雾处理，提供一种用于液氮环境的显微镜的防雾装置及方法。
4.根据本发明提出的用于液氮环境的显微镜的防雾装置，包括：
5.套筒，与所述显微镜的物镜下端可拆卸连接，所述套筒具有罩设所述物镜的防雾腔；
6.加热构件，可拆卸的固定于所述套筒，用于加热所述防雾腔；
7.平板玻璃，设于所述套筒内靠近下端的位置。
8.根据本发明提供的用于液氮环境的显微镜的防雾装置，通过加热物镜镜头与平板玻璃之间的空气，对在低温环境下工作的显微镜物镜镜头去雾处理，效果持续性强，同时避免了直接对显微镜物镜镜头和平板玻璃直接加热导致的，因为温度的突然变化引起显微镜物镜镜头和平板玻璃的热胀冷缩从而发生碎裂的情况。且使用平板玻璃使得光线穿透率高，对显微镜成像效果影响很小。另外，本发明提供的防雾装置加工方便，造价低廉，易于操作，便于维修。
9.根据本发明的一些实施例，所述加热构件设于所述套筒的外表面或内表面。
10.在本发明的一些实施例中，所述套筒在设有加热构件的表面设有卡扣，所述加热构件通过所述卡扣固定。
11.根据本发明的一些实施例，所述加热构件包括加热带。
12.在本发明的一些实施例中，所述套筒内壁下端设有压母，所述平板玻璃通过所述压母固定。
13.根据本发明的一些实施例，所述套筒设有供所述加热构件走线的排线口。
14.在本发明的一些实施例中，所述平板玻璃为石英材质。
15.根据本发明的一些实施例，所述平板玻璃表面镀有高透膜。
16.在本发明的一些实施例中，所述套筒内设有温度传感器。根据本发明提供的用于液氮环境的显微镜的防雾方法，所述防雾方法使用如本发明一些实施例中的防雾装置对显微镜的物镜进行加热防雾，所述防雾方法包括：
17.设定预设加热温度；
18.使加热构件开始加热；
19.检测套筒内的实时温度，当实时温度小于预设加热温度时，加热构件继续加热，当实时温度大于等于预设加热温度时，加热构件停止加热。
20.根据本发明提供的用于液氮环境的显微镜的防雾装置，通过设定目标加热温度，实时检测套筒内的温度，根据套筒内的实时温度决定是否继续加热，从而实现对显微镜物镜进行温和加热的同时，避免使得物镜的温度过高，以保护显微镜物镜，同时获得良好的加热效果，避免物镜由于较低的环境温度而起雾。
附图说明
21.图1为根据本发明实施例的用于液氮环境的显微镜的防雾装置的剖面图；
22.图2为根据本发明实施例的用于液氮环境的显微镜的防雾装置的结构示意图；
23.图3为根据本发明实施例的用于液氮环境的显微镜的防雾方法流程示意图。
24.附图标记：
25.防雾装置1000，
26.套筒1，排线口101，防雾腔102，加热构件2，压母3，平板玻璃4，卡扣5，固定顶丝6，温度传感器7。
具体实施方式
27.为更进一步阐述本发明为达成预定目的所采取的技术手段及功效，以下结合附图及较佳实施例，对本发明进行详细说明如后。
28.在现有技术中，一般使用防雾剂或防雾薄膜对低温环境下的显微镜进行防雾处理，而防雾剂或防雾薄膜存在以下问题：(1)持续性差，防雾剂和防雾薄膜在长时间使用后受氧化影响均会出现防雾效果变差的状况，(2)防雾薄膜会减小显微镜的透光率，从而影响显微镜的观察效果。并且，显微镜最底端镜片一般为物镜组透镜，在其表面喷涂防雾剂或使用防雾薄膜，会影响物镜原有的镀膜结构，并且更换时需要将显微镜拆卸，极不方便。
29.本发明旨在至少部分解决上述技术问题，并且在保证显微镜的观察效果的前提下，对显微镜的物镜进行防雾处理，提出了一种用于液氮环境的显微镜的防雾装置及方法。
30.根据本发明提出的用于液氮环境的显微镜的防雾装置，包括：套筒1、加热构件2和平板玻璃4，其中，套筒1与显微镜的物镜下端可拆卸连接并具有罩设物镜的防雾腔102，加热构件2可拆卸的固定于套筒1且用于加热所述防雾腔102，平板玻璃4设于套筒1内靠近下端的位置。
31.其中，套筒1与显微镜的物镜下端可拆卸连接的方式包括但不限于通过紧定螺钉、固定销和螺纹连接等形式，其中通过紧定螺钉进行固定时，如图1所示，固定顶丝6穿过套筒1与显微镜的物镜接触，通过旋紧或放松固定顶丝6，以实现在物镜外表面固定或拆卸套筒1。
32.根据本发明提供的用于液氮环境的显微镜的防雾装置，通过加热物镜镜头与平板玻璃4之间的防雾腔102中的空气，对在低温环境下工作的显微镜物镜镜头去雾处理，效果持续性强，使用平板玻璃4使得光线穿透率高，对显微镜成像效果影响很小。本发明提供的防雾装置加工方便，造价低廉，易于操作，便于维修。
33.根据本发明的一些实施例，加热构件2设于套筒1的外表面或内表面。具体而言，当加热构件2设于套筒1的内表面时，加热构件2直接加热物镜镜头与平板玻璃4之间的防雾腔102中的空气，而当加热构件2设于套筒1的外表面时，加热构件2加热套筒1的外壁，通过热传递将热量传导到套筒1的内部，并将物镜镜头与平板玻璃4之间的防雾腔102中的空气进行加热。
34.在本发明的一些实施例中，套筒1表面设有卡扣5，加热构件2通过卡扣5固定。其中，卡扣5可以设有多个，并以环形阵列的形式均匀的分布在套筒1内壁，以实现对加热构件2的稳固的可拆卸固定。
35.根据本发明的一些实施例，加热构件2包括加热带。其中，加热带可以被替换为例如碳纳米管加热器和可以产生热量的半导体元件(例如tec)等其他加热元件。
36.在本发明的一些实施例中，套筒1内壁下端设有压母3，平板玻璃4通过压母3固定。具体而言，通过压母3，可以减小平板玻璃4与套筒1内壁之间的间隙，降低平板玻璃4与套筒1内壁之间的空气的流动性，从而在通过加热构件2加热平板玻璃4与显微镜物镜之间的空气时可以获得更好的加热效果，以及提高防雾装置的保温性能。
37.根据本发明的一些实施例，套筒1设有供加热构件2走线排线口101，通过排线口101，加热机构和传感器等设备的线路可以集中进出套筒1，便于对线路进行收纳整理。
38.在本发明的一些实施例中，平板玻璃4为石英材质。具体而言，利用石英材质的由于温度变化引起的形变及折射率变化较小的特性，降低环境温度和房屋装置加热的温度引起的平板玻璃4光学性质变化的幅度，从而尽可能的保障显微镜的观察效果。
39.根据本发明的一些实施例，平板玻璃4表面镀有高透膜，其中，通过使用镀高透膜的平面玻璃，透光率高，不影响显微镜观察效果。
40.在本发明的一些实施例中，套筒1内设有温度传感器7，通过温度传感器7，可以实时检测套筒1内的温度，从而便于调整加热构件2的工作状态以实现更好的加热效果。
41.根据本发明提供的用于液氮环境的显微镜的防雾方法，防雾方法使用如本发明一些实施例中的防雾装置对显微镜的物镜进行加热防雾，防雾方法包括：
42.s100：设定预设加热温度。
43.s200：使加热构件2开始加热。
44.s300：检测套筒1内的实时温度，当实时温度小于预设加热温度时，加热构件2继续加热，当实时温度大于等于预设加热温度时，加热构件2停止加热。
45.具体而言，例如可以将预设温度设为40℃，将加热构件2的加热温度范围设定为35℃～55℃，加热后经过温度传感器7的反馈，对上限温度进行判定，温度≥40℃，停止加热并等待温度冷却，此时温度传感器7对温度进行实时反馈，进行判定。当温度＜40℃，加热构件2继续加热，直至温度达到40℃，设备停止使用时，关闭加热构件2的开关。
46.根据本发明提供的用于液氮环境的显微镜的防雾装置，通过设定目标加热温度，实时检测套筒1内的温度，根据套筒1内的实时温度决定是否继续加热，从而实现对显微镜
物镜进行温和加热的同时，避免使得物镜的温度过高，以保护显微镜物镜，同时获得良好的加热效果，避免物镜由于较低的环境温度而起雾。
47.通过具体实施方式的说明，应当可对本发明为达成预定目的所采取的技术手段及功效得以更加深入且具体的了解，然而所附图示仅是提供参考与说明之用，并非用来对本发明加以限制。