专利名称：电子显微镜的小聚光镜的制作方法
技术领域：
本发明涉及电子显微镜的小聚光镜部件，特别是指涉及一种适用于电子显微镜的 将第二聚光镜的成像按某一方向会聚在样品平面上的小聚光镜。
背景技术：
电子显微镜是一种可以观察微小物质的重要仪器，人们利用它可以观察0.25nm 以下的物质。电子显微镜以电子束作为照明光源，以磁透镜或静电透镜作为偏转电子的装 置，实现光学放大。电子显微镜在物理、化学、材料、科学研究、生命科学、地质、探矿、机械工 业、电子工业等军民领域具有非常广泛的应用前景。电子显微镜通过电子束照射在样品上，实现对样品的观察。电子枪和聚光镜是电 子显微镜的照明系统。电镜要求聚光镜能提供最大亮度的电子束，照射在样品上的电子束 孔径角必须能在一定范围内调节，照明斑点的大小可按需要选择。聚光镜是以电子枪的交 叉点作为成像的物体而成像到样品上，一般认为电子枪交叉点的尺寸为几十微米。为了保 持一定高度并把电子束斑对样品加热的影响限制在最低，要求样品处的束斑为几个微米， 对此，聚光镜必须把电子束斑缩小。小聚光镜与第一聚光镜、第二聚光镜一起组成电子显微 镜的聚光镜结构，将电子枪射出的电子束按某一方向会聚在样品平面上。
发明内容
本发明实施方式提供一种电子显微镜的小聚光镜，通过改变小聚光镜线圈的电 流，来改变透镜所形成的磁场强度，从而保证第二聚光镜的像按某一方向会聚在样品平面 上。本发明的目的是通过下述技术方案实现的本发明实施方式提供一种电子显微镜的小聚光镜，包括上、下极靴、磁路线圈组件、隔圈、线圈垫板；下极靴为上端开口的圆筒体，圆筒体上端开口外边沿设有连接用的法兰，下端设 有圆锥形底，圆锥形底上设有电子束通孔；上极靴为中空的圆筒体，上极靴下端设有环形凸台，上极靴设置在下极靴内；磁路线圈组件由环形线圈套装在线圈筒架上构成，线圈筒架为中空圆筒体，圆筒 体两端设有固定环形线圈的挡板；磁路线圈组件套装在下极靴内的上极靴上，夹设在上、下极靴之间，磁路线圈组件 底端通过线圈垫板设置在上极靴的环形凸台上；下极靴的上端开口的法兰上设置能盖住下极靴内各部件的隔圈，隔圈与下极靴固 定连接，隔圈的中心部位设有通孔。所述上极靴底部设有锥形底，锥形底的尖端部位设有电子束通孔，所述通孔在上 极靴装入到下极靴后与下极靴底部的电子束通孔同轴。所述隔圈与下极靴上端开口处的法兰之间设有0型密封圈，0型密封圈嵌入到法兰上设置的密封圈环槽内。所述隔圈上的通孔周围设有螺钉孔；所述上极靴上端的圆筒体的筒壁上设有螺钉孔，螺钉孔内设有螺钉；所述上极靴上的螺钉孔与所述隔圈上的螺钉孔一一对应，所述隔圈盖装在下极靴 上后，通过上极靴上的螺钉孔内的螺钉，使上极靴与隔圈固定连接。所述小聚光镜还包括水套组件，设置在所述隔圈上，可冷却所述磁路线圈组件在 工作时产生的热量。所述磁路线圈组件中的环形线圈呈宝塔形。通过本发明实施方式提供的技术方案可以看出，本发明实施方式中通过在上、下 极靴之间设置线圈组件，从而可通过改变线圈组件中环形线圈的电流，来改变透镜所形成 的磁场强度，从而保证应用在电子显微镜中时，使第二聚光镜的像在经过该小聚光镜时按 某一方向会聚在样品平面上。该小聚光镜具有结构简单、使用方便，可方便的通过调节环形 线圈的电流控制第二聚光镜的像在样品平面上的会聚。
图1为本发明实施例提供的小聚光镜的结构示意图；图2为本发明实施例提供的小聚光镜的主视结构示意图；图3为本发明实施例提供的小聚光镜的另一角度立体结构示意图；图4为本发明实施例提供的小聚光镜的爆炸分解结构示意图；图5为本发明实施例提供的小聚光镜的剖面示意图；图6为本发明实施例提供的小聚光镜的下极靴的结构示意图；图7为本发明实施例提供的小聚光镜的上极靴的结构示意图；图8为本发明实施例提供的小聚光镜的上极靴的剖面结构示意图；图9为本发明实施例提供的小聚光镜的磁路线圈组件的结构示意图；图10为本发明实施例提供的小聚光镜的隔圈的结构示意图；图11为本发明实施例提供的小聚光镜的线圈垫板的结构示意图；图12为本发明实施例提供的小聚光镜的水套组件的结构示意图；图中各标号为1-下极靴；11-锥形底；12-电子束通孔；13-法兰；14-密封圈环 槽；2-上极靴；21-环形凸台；22-螺钉孔；23-锥形底；24-电子束通孔；3-磁路线圈组件； 31-环形线圈；32-线圈筒架；33-挡板；4-隔圈；41-通孔；42-螺钉孔；5-线圈垫板；6-0型 密封圈；7-水套组件。
具体实施例方式下面结合具体实施例对本发明作进一步说明。本发明实施方式提供一种电子显微镜的小聚光镜，用在电子显微镜中，与第一聚 光镜、第二聚光镜配合，能控制第二聚光镜的像按某一方向会聚在样品平面上，如图1 5 所示，该小聚光镜具体包括上、下极靴1、2、磁路线圈组件3、隔圈4、线圈垫板5 ；其中，如图6所示，下极靴1为上端开口的圆筒体，圆筒体上端开口外边沿设有连 接用的法兰13，下端设有圆锥形底11，圆锥形底11上设有电子束通孔12 ；
如图7所示，上极靴2为中空的圆筒体，上极靴下端设有环形凸台21，上极靴2设 置在下极靴1内；上述小聚光镜中，上极靴2底部设有锥形底23，锥形底23的尖端部位设有电子束 通孔M (见图8所示)，在上极靴2装入到下极靴1后，上极靴2底部的电子束通孔M与下 极靴1底部的电子束通孔12同轴。如图9所示，磁路线圈组件3由环形线圈31套装在线圈筒架32上构成，线圈筒架 32为中空圆筒体，圆筒体两端设有固定环形线圈31的挡板33 ；磁路线圈组件3中的环形线
圈设置呈宝塔形。磁路线圈组件3套装在下极靴1内的上极靴2上，夹设在上、下极靴1、2之间，磁 路线圈组件3底端可通过线圈垫板5设置在上极靴2的环形凸台21上；下极靴1的上端开口的法兰13上设置能盖住下极靴内各部件的隔圈4，隔圈4与 下极靴1固定连接，如图10所示，隔圈4的中心部位设有通孔41。上述小聚光镜中，在隔圈4与下极靴1上端开口处的法兰13之间可以设有0型密 封圈6，将0型密封圈6可以嵌入到法兰13上设置的密封圈环槽14内，增加隔圈4与下极 靴1连接之间的密封效果。上述小聚光镜中，在隔圈4上的通孔周围还设有螺钉孔42 ；上极靴2上端的圆筒 体的筒壁上也设有螺钉孔22，可以设置多个螺钉孔22，螺钉孔22内可以设置螺钉；上极靴 2上的螺钉孔22与所述隔圈4上的螺钉孔42 —一对应，在所述隔圈4盖装在下极靴1上 后，通过上极靴2上的螺钉孔22内的螺钉，使上极靴2与隔圈4固定连接，即隔圈4盖装在 下极靴1上后，隔圈4分别与下极靴1上端的法兰13和下极靴1内的上极靴2上端连接， 保证了上、下极靴1、2位置的相对稳固性。如图12所示，上述小聚光镜中还可以设置水套组件7，可设置在所述隔圈4上面， 一般设置在电子显微镜的样品室上盖板下方，该水套组件7可冷却所述磁路线圈组件3工 作时产生的热量。工作过程中，为磁路线圈组件中的环形线圈进行降温。上述小聚光镜工作时，当线圈有电流通过时，上、下极靴之间形成磁路，从而保证 经过该小聚光镜的第二聚光镜的像按某一方向会聚在样品平面上；使用时，在样品室上盖 板的下方安装有小聚光镜水套组件，位于磁路线圈的上方，通过水套组件中设置降温用的 水等液体材料，可冷却磁路线圈(环形线圈)工作时产生的热量。综上所述，本发明实施方式中通过在上、下极靴之间设置线圈组件，从而可通过改 变线圈组件中环形线圈的电流，来改变透镜所形成的磁场强度，从而保证应用在电子显微 镜中时，使第二聚光镜的像在经过该小聚光镜时按某一方向会聚在样品平面上。该小聚光 镜具有结构简单、使用方便，可方便通过调节环形线圈的电流控制第二聚光镜的像在样品 平面上的会聚。以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式
，但本发明的保护范围并不局限于此， 任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换， 都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应该以权利要求书的保护范 围为准。
权利要求
1.一种电子显微镜的小聚光镜，其特征在于，包括 上、下极靴、磁路线圈组件、隔圈、线圈垫板；下极靴为上端开口的圆筒体，圆筒体上端开口外边沿设有连接用的法兰，下端设有圆 锥形底，圆锥形底上设有电子束通孔；上极靴为中空的圆筒体，上极靴下端设有环形凸台，上极靴设置在下极靴内； 磁路线圈组件由环形线圈套装在线圈筒架上构成，线圈筒架为中空圆筒体，圆筒体两 端设有固定环形线圈的挡板；磁路线圈组件套装在下极靴内的上极靴上，夹设在上、下极靴之间，磁路线圈组件底端 通过线圈垫板设置在上极靴的环形凸台上；下极靴的上端开口的法兰上设置能盖住下极靴内各部件的隔圈，隔圈与下极靴固定连 接，隔圈的中心部位设有通孔。
2.根据权利要求1所述的电子显微镜的小聚光镜，其特征在于，所述上极靴底部设有 锥形底，锥形底的尖端部位设有电子束通孔，所述通孔在上极靴装入到下极靴后与下极靴 底部的电子束通孔同轴。
3.根据权利要求1所述的电子显微镜的小聚光镜，其特征在于，所述隔圈与下极靴上 端开口处的法兰之间设有0型密封圈，0型密封圈嵌入到法兰上设置的密封圈环槽内。
4.根据权利要求1所述的电子显微镜的小聚光镜，其特征在于，所述隔圈上的通孔周 围设有螺钉孔；所述上极靴上端的圆筒体的筒壁上设有螺钉孔，螺钉孔内设有螺钉； 所述上极靴上的螺钉孔与所述隔圈上的螺钉孔一一对应，所述隔圈盖装在下极靴上 后，通过上极靴上的螺钉孔内的螺钉，使上极靴与隔圈固定连接。
5.根据权利要求1所述的电子显微镜的小聚光镜，其特征在于，所述小聚光镜还包括 水套组件，设置在所述隔圈上，可冷却所述磁路线圈组件在工作时产生的热量。
6.根据权利要求1所述的电子显微镜的小聚光镜，其特征在于，所述磁路线圈组件中 的环形线圈呈宝塔形。
全文摘要
本发明公开一种电子显微镜的小聚光镜，属电子显微镜领域。包括下极靴为上端开口的圆筒体，圆筒体上端开口外设有法兰，下端设有圆锥形底，圆锥形底上设有电子束通孔；上极靴为中空的圆筒体，上极靴下端设有环形凸台，上极靴设在下极靴内；磁路线圈组件由环形线圈套装在线圈筒架上构成，线圈筒架为中空圆筒体，圆筒体两端设有固定环形线圈的挡板；磁路线圈组件套装在下极靴内的上极靴上，夹设在上、下极靴之间，磁路线圈组件底端通过线圈垫板设置在上极靴的环形凸台上；下极靴的上端开口的法兰上设置能盖住下极靴内各部件的隔圈，隔圈与下极靴固定连接，隔圈的中心部位设有通孔。该小聚光镜结构简单，使用方便。
文档编号H01J37/26GK102136406SQ20111003211
公开日2011年7月27日 申请日期2011年1月28日 优先权日2011年1月28日
发明者于成交, 姚骏恩, 孟凡念, 崔永俊, 张春熹, 张秀艳, 杨彦杰, 董全林, 袁水平 申请人:北京航空航天大学