专利名称：电子显微镜的聚光镜用可动光阑装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及电子显微镜技术领域，尤其涉及一种电子显微镜的聚光镜用可动光阑
直O
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，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。电子显微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。对于高性能的电子显微镜，不同的样品要求有不同的束斑大小，对不同的样品应选择不同的照明孔径角，对此，设计了能连续改变照明孔径角的第二聚光镜装置。但如何通过第二聚光镜获得不同的照明孔径角，是个需要解决的问题。
发明内容
本发明实施方式的目的是提供一种电子显微镜的聚光镜用可动光阑装置，可设置在电子显微镜的第二聚光镜上，通过选择不同的光阑孔，获得不同的照明孔径角，使第二聚光镜实现针对不同样品要求可提供不同的照明孔径角。本发明的目的是通过以下技术方案实现的本发明实施方式提供一种电子显微镜的聚光镜用可动光阑装置，包括光阑架、光阑片、压片和光阑孔调节装置；所述光阑架上设有定位槽和压片，所述光阑片设置在所述定位槽内，并通过所述压片压住；所述光阑片上排列设有四个孔径不同的通孔作为光阑孔；所述光阑孔调节装置设有光阑轴，所述光阑架设置在所述光阑轴前端，通过光阑孔调节装置调节所述光阑轴对所述光阑架上的光阑片的光阑孔进行选择及空间三个方向上的微调定位；所述光阑孔调节装置还设有调节手柄、尾盖螺帽和微调装置，所述光阑轴后端设置有所述调节手柄，能在所述调节手柄的控制下前伸或后缩至不同档位；所述尾盖螺帽位于所述光阑孔调节装置的后部，所述尾盖螺帽经拉杆与所述光阑轴后端连接，能控制所述光阑轴来调整所述光阑架上光阑片的前后位置；所述光阑轴与所述微调装置相对应，在所述微调装置的控制下，通过调整所述光阑轴对所述光阑架上的光阑片进行水平和竖直方向的位置调整，使所述光阑架上的光阑片的光阑孔中心处于电子束的轴线上。
本发明实施方式提供的可动光阑装置，通过将具有四个不同孔径通孔作为光阑孔的光阑片经光阑架和压片设置在光阑孔调节装置的光阑轴的前端，从而可以通过光阑孔调节装置方便的选择使用光阑片上的光阑孔，并在空间三个方向上精密调整，使光阑孔的中心处于电子束轴线上。该装置结构简单、操作方便，密封性好，用在电子显微镜的第二聚光镜中，通过选择不同的光阑孔，获得不同的照明孔径角，使第二聚光镜实现针对不同样品要求可提供不同的照明孔径角，从而提高电子显微镜的性能。
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域的普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他附图。图1为本发明实施例提供的可动光阑装置的结构示意图；图2为本发明实施例提供的可动光阑装置的光阑架的结构示意图；图3为本发明实施例提供的可动光阑装置的光阑片的结构示意图；图4为本发明实施例提供的可动光阑装置的主视结构示意图；图5为图4的可动光阑装置的A-A面剖视结构示意图；图6为本发明实施例提供的可动光阑装置的后视结构示意图；图7为本发明实施例提供的可动光阑装置的另一角度结构示意图；图8为图7的可动光阑装置的B-B面剖视结构示意图；图9为本发明实施例提供的可动光阑装置的支座的结构示意图；图10为本发明实施例提供的可动光阑装置的支座与微调装置的半圆块连接示意图；图11为本发明实施例提供的可动光阑装置的光阑轴与弹簧配合的结构示意图；图12为本发明实施例提供的可动光阑装置的调节手柄的结构示意图；图13为本发明实施例提供的可动光阑装置的限位圈的结构示意图；图14为本发明实施例提供的可动光阑装置的限位圈的另一角度结构示意图；图中各标号为1-光阑孔调节装置；100-支座；101-光阑轴，102-微调装置； 103-调节手柄；104-标度环；105-尾盖；106-尾盖螺帽；107-轴套；108-密封头；109-密封圈；1010-定位螺钉；1011-限位圈；1012-接触点密封圈；1013-缓冲弹簧；1014-套管；1015-拉杆；1016-定位螺钉孔；1017-衬套；1018-套筒；1021-螺帽；1022-调节螺帽；1023-弹簧；1024-圆形填块；1025-推杆；1026-钢球；1027-圆形填块二 ；2-光阑架； 201-定位槽；3-压片；4-光阑片。
具体实施例方式下面结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明的保护范围。
下面将结合附图对本发明实施例作进一步地详细描述。本发明实施例提供一种电子显微镜的聚光镜用可动光阑装置，可用在电子显微镜的第二聚光镜中，如图1 3所示，该装置包括光阑孔调节装置1、光阑架2、光阑片4和压片3;其中，光阑架2上设有定位槽201和压片3，光阑片4设在光阑架2的定位槽201 中，并通过设置在光阑架2上的压片3压在定位槽201内，光阑片4上按长条形排列设有四个孔径不同的通孔作为光阑孔；如图3所示，光阑片4可采用钼片制成的光阑片，在光阑片 4的光阑孔周围可设置4个月牙孔401，使光阑孔周围不易散热，当电子束轰击后发热时，可以使光阑孔处于很高温度，从而不易沉积污染物，实现自清洗功能。光阑孔调节装置1设有光阑轴101，所述的光阑架2设置在所述光阑轴101前端， 通过光阑孔调节装置调节所述光阑轴101对所述光阑架2上的光阑片4的光阑孔进行选择及空间三个方向上的微调定位；光阑孔调节装置还包括调节手柄103、尾盖螺帽106和微调装置102，所述光阑轴 101的设置光阑架2的前端伸出到所述光阑孔调节装置1外，所述光阑轴101后端套装有所述调节手柄103，光阑轴101能在所述调节手柄103的控制下前伸或后缩以调整到不同的档位；所述尾盖螺帽位于所述光阑孔调节装置的后部，所述尾盖螺帽106经拉杆1015与所述光阑轴101后端连接，能控制所述光阑轴101来调整所述光阑架2上光阑片4的前后位置； 所述光阑轴101与所述微调装置102相对应，在所述微调装置102的控制下，通过调整光阑轴101对所述光阑架2上的光阑片4在水平和竖直方向上进行微调定位；设置在光阑轴101前端的光阑架2，能通过光阑孔调节装置1的调节手柄103使光阑轴前伸或后缩选择不同的档位，从而选择光阑轴101前端光阑架2的光阑片4上的不同光阑孔，通过微调装置102可对选择档位后的光阑片4进行空间各方向的微调定位。如图4 14所示，上述可动光阑装置中的光阑孔调节装置1具体包括支座100、 套筒1018、轴套107、光阑轴101、调节手柄103、密封头108、密封圈109、微调装置102、限位圈1011、标度环104、尾盖105和尾盖螺帽106 ；其中，支座100为方形体(见图9、10)，其内设有通孔1001，套筒1018固定设置在所述通孔1001内，轴套107套装在所述套筒1018内，所述光阑轴101活动设置在所述轴套 107内，光阑轴101两端伸出在轴套107外，轴套107前端设有密封头108，密封头108内设有密封圈109，使用时，可保证镜筒内的真空度；支座100的后端设置所述微调装置102，微调装置102设置有与支座100后端固定连接的两个半圆块和一个定位块(见图5、10)，定位块为中间带有通孔的方形结构，其三个外壁上设有放置圆形填块的圆形凹槽，定位块套装在所述轴套107外，两个半圆块围绕设置在所述轴套107后端的外面，均与所述支座100用螺钉固定连接，两个半圆块套装在定位块的外面，其中两个半圆块上分布设有四个螺帽孔，三个螺帽孔内均设有螺帽，三个螺帽相互垂直，两个螺帽前端均装有弹簧，并且弹簧前端均设有圆形填块，两个螺帽前端的圆形填块分别设置在轴套外面的定位块的圆形凹槽内，通过定位块顶住所述轴套107的外面；另外一个螺帽前端装有圆形填块，圆形填块设置在所述螺帽前端的圆形凹槽内，其前端通过定位块顶住所述轴套107的外面；半圆块的另一个螺帽孔内设有推杆1025，推杆1025前、 后端均设有活动的钢球10 ，推杆1025后端设置调节螺帽1022，推杆1025前端设有圆形填块二 1027，圆形填块二 1027通过定位块顶住所述轴套107外面。通过调节微调装置102 的调节螺帽1022带动推杆1025，可调节轴套107及其内的光阑轴101在空间方向上的定位。靠近微调装置102的轴套107后端设置标度环104，标度环104固定套装在轴套 107外面，标度环104上设有刻度，能指示调节手柄103对光阑轴101调节的不同档位。所述光阑轴101外面套装有缓冲弹簧1013，缓冲弹簧1013设置在光阑轴101与轴套107之间，能在调节光阑轴101时起到缓冲作用，轴套107后端的光阑轴101上依次连接有套管1014和拉杆1015(见图11)，所述调节手柄103活动套装在所述套管1014外面， 所述调节手柄103的前端活动套装在所述标度环104外，套管1014外面固定套装设置限位圈1011，限位圈1011设置有多个定位卡槽，限位圈1011设置在套管1014与调节手柄103 之间；所述调节手柄103上设有定位螺钉孔1016，定位螺钉孔1016内设有定位螺钉1010， 定位螺钉1010穿过所述调节手柄103的本体，其前端与所述调节手柄103内的固定在套管 1014上的限位圈1011的定位卡槽相对应，能在转动调节手柄103时，定位螺钉1010卡在限位圈1011的不同定位卡槽内，从而实现对光阑轴107进行不同档位的伸缩定位。在调节手柄103和光阑轴101的后端设有尾盖105，所述尾盖105扣装在调节手柄 103后端的开口上，尾盖105能封闭住所述调节手柄103后端的开口，尾盖105用螺钉与套装在所述拉杆1015外的衬套1017固定连接。上述的可动光阑装置可在支座接触第二聚光镜镜筒的部位设置橡胶密封圈，从而使用时，可保证镜筒内部的真空度。上述可动光阑装置，将光阑片固定在光阑架上，光阑架固定在光阑孔调节装置的光阑轴上，而光阑轴的尾部在光阑孔调节装置中设计了相应的限位，减小了调整范围；通过调节手柄即可方便的对光阑轴前端的光阑片上的光阑孔进行选择，通过微调装置的调整螺帽和尾盖螺帽即可对光阑钼片进行空间各方向的精密调整，从而实现光阑片的多方向灵活的调整。该可动光阑装置使用时，设置在电子显微镜的第二聚光镜上，其光阑片上的光阑孔中心处于电子束轴线上，调节手柄在第二聚光镜镜体的外部，可通过调节手柄方便的选择设置第二聚光镜可动光阑装置光阑片上的光阑孔，从而可获得不同的照明孔径角，实现针对不同样品的要求提供不同的照明孔径角，可有效提高电子显微镜的性能。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披露的技术范围内，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聚光镜用可动光阑装置，其特征在于，包括光阑架、光阑片、压片和光阑孔调节装置；所述光阑架上设有定位槽和压片，所述光阑片设置在所述定位槽内，并通过所述压片压住；所述光阑片上排列设有四个孔径不同的通孔作为光阑孔；所述光阑孔调节装置设有光阑轴，所述光阑架设置在所述光阑轴前端，能通过所述光阑孔调节装置调节所述光阑轴对所述光阑架上的光阑片的光阑孔进行选择及空间三个方向上的微调定位；所述光阑孔调节装置还设有调节手柄、尾盖螺帽和微调装置，所述光阑轴后端设置有所述调节手柄，能在所述调节手柄的控制下前伸或后缩至不同档位；所述尾盖螺帽位于所述光阑孔调节装置的后部，经拉杆与所述光阑轴后端连接，能控制所述光阑轴来调整所述光阑架上光阑片的前后位置；所述光阑轴与所述微调装置相对应，在所述微调装置的控制下，通过调整所述光阑轴对所述光阑架上的光阑片进行水平和竖直方向的位置调整，使所述光阑架上光阑片的光阑孔的中心处于电子束的轴线上。
2.根据权利要求1所述的电子显微镜的聚光镜用可动光阑装置，其特征在于，所述光阑孔调节装置还包括支座、套筒、轴套、密封头、密封圈、限位圈、标度环和尾盖；支座内设有通孔，套筒固定设置在所述通孔内，轴套套装在所述套筒内，所述光阑轴活动设置在所述轴套内，光阑轴两端伸出在轴套外，轴套前端设有密封头，密封头内设有密封圈；支座的后端设置所述微调装置，微调装置环绕设置在所述轴套外面，微调装置上环绕分布设置多个微调部件，各微调部件的前端均与套装在轴套外的定位块接触；靠近微调装置的轴套后端设置标度环，标度环套装在轴套外面；所述轴套后端的光阑轴上依次连接有套管、拉杆，所述调节手柄活动套装在所述套管外面，所述调节手柄的前端活动套装在所述标度环外，套管外固定设置限位圈，限位圈设置在套管与所述调节手柄之间，限位圈上设有多个定位卡槽；所述调节手柄和光阑轴的后端设有尾盖，所述尾盖扣装在调节手柄后端的开口上，能封闭住所述调节手柄后端的开口，尾盖用螺钉与套装在所述拉杆外的衬套固定连接。
3.根据权利要求2所述的电子显微镜的聚光镜用可动光阑装置，其特征在于，所述光阑轴穿设在所述轴套内为在光阑轴外面设置缓冲弹簧，所述缓冲弹簧设置在光阑轴与所述轴套之间。
4.根据权利要求2所述的电子显微镜的聚光镜用可动光阑装置，其特征在于，所述微调装置环绕设置在所述轴套外面，微调装置上环绕分布设置多个微调部件为微调装置设置有两个半圆块和一个定位块，定位块套装在所述轴套外，两个半圆块均与所述支座用螺钉固定连接，两个半圆块套装在所述定位块外面，两个半圆块上分布设有四个螺帽孔，三个螺帽孔内均设有螺帽，三个螺帽相互垂直，两个螺帽前端装有弹簧，弹簧前端均设有圆形填块，圆形填块分别设置在所述定位块的圆形凹槽内，另外一个螺帽前端装有圆形填块，所述圆形填块设置在所述螺帽前端的圆形凹槽内，其前端与所述定位块接触，三个螺帽前端均通过圆形填块顶住所述定位块；半圆块的另一个螺帽孔内设有推杆，推杆前、后端均设有活动的钢球，推杆后端设置调节螺帽，推杆前端设有圆形填块，圆形填块装在所述定位块的圆形凹槽内，推杆前端通过圆形填块顶住所述定位块。
5.根据权利要求4所述的电子显微镜的聚光镜用可动光阑装置，其特征在于，所述定位块为中间带有通孔的方形结构，其三个外壁上设有放置填块的圆形凹槽。
6.根据权利要求2所述的电子显微镜的聚光镜用可动光阑装置，其特征在于，所述调节手柄上设有定位螺钉，定位螺钉穿过所述调节手柄体，其前端与所述调节手柄内固定在所述套管上的限位圈的定位卡槽相对应，能在调节所述调节手柄时配合限位圈的定位卡槽使光阑轴定位至不同的档位。
7.根据权利要求1所述的电子显微镜的聚光镜用可动光阑装置，其特征在于，所述光阑片为采用钼片制成的光阑片，所述光阑片的光阑孔周围设有4个月牙孔。
全文摘要
本发明公开一种电子显微镜的聚光镜用可动光阑装置，属电子显微镜领域。该装置中，光阑架上设有定位槽和压片，光阑片通过压片压设在定位槽内；光阑片上排列设有四个孔径不同的通孔作为光阑孔；光阑架设在光阑孔调节装置的光阑轴前端，能通过光阑孔调节装置上设置的调节手柄、尾盖螺帽和微调装置，调节光阑轴对光阑片上的光阑孔进行选择及空间三个方向上的精密调整，使光阑孔的中心处于电子束轴线上。该装置结构简单，方便选择并定位不同孔径通孔作为光阑孔，从而获得不同的照明孔径角，使第二聚光镜实现针对不同的样品可提供不同的照明孔径角。
文档编号H01J37/20GK102163529SQ20111006204
公开日2011年8月24日 申请日期2011年3月15日 优先权日2011年3月15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