CN102386047B - 一种透射电子显微镜的物镜线圈 - Google Patents

Abstract

本发明属于微纳测控技术领域，具体涉及一种透射电子显微镜的物镜线圈，该物镜线圈由物镜线框组件、漆包线、中间圆板、屏蔽半圆环A和屏蔽半圆环B组成。物镜线框组件包括上水套组件、下水套组件和芯套。芯套具有上部凸台、中部凸台A、中部凸台B和下部凸台，上水套组件和下水套组件结构相同，上水套组件由上水套板、上隔水板和上水套盖组成；下水套组件由下水套板、下隔水板和下水套盖组成。上水套板通过四周氩弧焊焊接在上部凸台上，上水套盖穿过上部凸台顶端，通过四周氩弧焊焊接在上水套板的顶部。本发明中上水套组件和下水套组件分别对物镜的上线包和下线包进行冷却，冷却效果好，采用高温控精度的冷水机，温度波动小，精度高。

Description

一种透射电子显微镜的物镜线圈

技术领域

本发明属于微纳测控技术领域，具体涉及一种透射电子显微镜的物镜线圈，更特别地说，是指一种能够产生磁场对电子束聚焦对样品放大的装置。

背景技术

人们对微观物质的观察是无限的，电子显微镜就是一种可以观察微小物质的重要仪器，他可以观察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。

电子在通过电场和磁场时，受到洛伦兹力的作用，轨迹发生弯曲。这种现象可以比拟于光线经过透镜发生折射。当有电流通过物镜线包时，便可以产生磁场，从而可以电子起聚焦作用。物镜参数确定后，就对物镜线包提出了一个最大安匝数的要求，然后根据散热条件、允许的温升等即可确定线包的尺寸、功率、线径、匝数以及电压、电流等对电源的要求。其中线包的温升是最主要的限制，为此可以采用提高填充系数和导热系数，附加水冷装置等方法。另外，物镜的体积大部分是由线包占据的，线包占得体积越大，磁路的体积也必须大，这使透镜的重量很大，往往带来诸多不便。为此需要对线包进行环氧树脂填充、改善其散热能力等，来减少线包的体积。

在各种物镜线包中，大都存在有：线包体积大；散热不好；结构复杂，不便拆装。

发明内容

针对现有技术中存在的问题，本发明提供一种透射电子显微镜的物镜线圈，物镜线圈由物镜线框组件、漆包线、中间圆板、屏蔽半圆环A和屏蔽半圆环B组成。

物镜线框组件是物镜漆包线的支撑组件，包括上水套组件、下水套组件和芯套。

所述的芯套为内部中空、外部具有四阶凸台的圆柱形结构，从顶端至低端顺次为上部凸台、中部凸台A、中部凸台B和下部凸台，上部凸台、上部凸台、中部凸台A的外径顺次增大，下部凸台的外径小于中部凸台B的外径。所述的上水套组件和下水套组件结构相同，上水套组件由上水套板、上隔水板和上水套盖组成；所述的下水套组件由下水套板、下隔水板和下水套盖组成。所述的上水套板为中空圆环形水槽结构，中空内径等于芯套上部凸台的外径，上水套板通过四周氩弧焊焊接在上部凸台上，上水套盖穿过上部凸台顶端，通过四周氩弧焊焊接在上水套板的顶部，焊接后使上水套板的水槽结构与上水套板之间在5MPa大气压下不漏气。所述的下水套板也为中空圆环形水槽结构，中空内径等于芯套下部凸台的外径，下水套板通过四周氩弧焊焊接在下部凸台上，下水套盖穿过下部凸台底端，通过四周氩弧焊焊接在下水套板的底部，焊接后使下水套板的水槽结构与下水套板之间在5MPa大气压下不漏气。上水套板和下水套板上的圆环形水槽结构的水槽内壁上均设置有一个凹槽，分别用于卡装上隔水板和下隔水板，通过上隔水板和下隔水板将上水套板和下水套板上的圆环形水槽中间隔断，上隔水板、下隔水板与上水套板、下水套板之间均为间隙配合。上水套板和下水套板上分别设置有两个螺纹孔，分别位于上隔水板和下隔水板的两侧，用于安装水接头。

所述的漆包线包括上线包和下线包，所述的中间圆板卡装在中部凸台B上，与中部凸台B过盈配合连接。中间圆板与上水套组件的上水套板之间的中部凸台A上固定上线包，通过上水套组件为上线包冷却。中间圆板与下水套组件的下水套板之间固定下线包，通过下水套组件为下线包冷却。

所述的屏蔽半圆环A和屏蔽半圆环B为半圆环结构，通过螺纹连接对称地固定在上水套组件、下水套组件和漆包线的外围，起屏蔽作用。

所述的物镜线圈的上线包和下先报在绕制过程中平均300圈左右涂一层薄的自干环氧树脂，能排除空气间隙改善热传导，从而也减少了线包的升温。

本发明的优点在于：

(1)本发明提出的一种透射电子显微镜的物镜线圈。上水套组件和下水套组件分别对物镜的上线包和下线包进行冷却，冷却效果好，采用高温控精度的冷水机，温度波动小，精度高；

(2)本发明提出的一种透射电子显微镜的物镜线圈，在绕制过程中平均300圈左右涂一层薄的自干环氧树脂，能排除空气间隙改善热传导，从而也减少了线包的升温；

(3)本发明提出的一种透射电子显微镜的物镜线圈，结构简单，便于拆装；

(4)本发明提出的一种透射电子显微镜的物镜线圈中采用的漆包线的绕制工艺成熟，所绕出的线圈精密，体积小。

附图说明

图1：本发明提供一种透射电子显微镜的物镜线圈的结构示意图；

图2：本发明中芯套的结构示意图；

图3：本发明中上水套板的结构示意图；

图4：本发明中上水套盖的结构示意图；

图5：本发明中上隔水板的结构示意图。

1-物镜线框组件；    2-漆包线；        3-中间圆板；        4-屏蔽半圆环A；

5-屏蔽半圆环B；     101-上水套组件；  102-下水套组件；    103-芯套；

1011-上水套板；     1012-上隔水板；   1013-上水套盖；     201-上线包；

202-下线包。

具体实施方式

下面将结合附图和实施例对本发明作进一步的详细说明。

本发明提供一种透射电子显微镜的物镜线圈，如图1所示，物镜线圈由物镜线框组件1、漆包线2、中间圆板3、屏蔽半圆环A4和屏蔽半圆环B5组成。

物镜线框组件1是物镜漆包线的支撑组件，包括上水套组件101、下水套组件102和芯套103。

所述的芯套103为内部中空、外部具有四阶凸台的圆柱形结构，如图2所示，从顶端至低端顺次为上部凸台、中部凸台A、中部凸台B和下部凸台，上部凸台、上部凸台、中部凸台A的外径顺次增大，下部凸台的外径小于中部凸台B的外径。所述的上水套组件101和下水套组件102结构相同，上水套组件101由上水套板1011、上隔水板1012和上水套盖1013组成；所述的下水套组件102由下水套板、下隔水板和下水套盖组成。所述的上水套板1011为中空圆环形水槽结构，如图3所示，中空内径等于芯套上部凸台的外径，上水套板1011通过四周氩弧焊焊接在上部凸台上；如图4所示，上水套盖1013穿过上部凸台顶端，通过四周氩弧焊焊接在上水套板1011的顶部，焊接后使上水套板1011的水槽结构与上水套板1013之间在5MPa大气压下不漏气。所述的下水套板也为中空圆环形水槽结构，中空内径等于芯套103下部凸台的外径，下水套板通过四周氩弧焊焊接在下部凸台上，下水套盖穿过下部凸台低端，通过四周氩弧焊焊接在下水套板的底部，焊接后使下水套板的水槽结构与下水套板之间在5MPa大气压下不漏气。上水套板1011和下水套板上的圆环形水槽结构的水槽内壁上均设置有一个凹槽，分别用于卡装上隔水板1012和下隔水板，如图5所示，通过上隔水板1012和下隔水板将上水套板1011和下水套板上的圆环形水槽中间隔断，上隔水板1012、下隔水板与上水套板1011、下水套板之间均为间隙配合。上水套板1011和下水套板上分别设置有两个螺纹孔，分别位于上隔水板1011和下隔水板的两侧，用于安装水接头。

所述的漆包线2包括上线包201和下线包202，所述的中间圆板3卡装在芯套103中部凸台B上，与中部凸台B过盈配合连接。中间圆板3与上水套组件101的上水套板1011之间的中部凸台A上固定上线包，通过上水套组件1011为上线包201冷却。中间圆板3与下水套组件102的下水套板之间固定下线包202，通过下水套组件102为下线包202冷却。

所述的屏蔽半圆环A4和屏蔽半圆环B5为半圆环结构，通过螺纹连接对称地固定在上水套组件、下水套组件和漆包线的外围，起屏蔽作用。

所述的物镜线圈的上线包和下先报在绕制过程中平均300圈左右涂一层薄的自干环氧树脂，能排除空气间隙改善热传导，从而也减少了线包的升温。

Claims (3)

1.一种透射电子显微镜的物镜线圈，其特征在于：包括物镜线框组件、漆包线、中间圆板、第一屏蔽半圆环和第二屏蔽半圆环；

物镜线框组件包括上水套组件、下水套组件和芯套；

所述的芯套为内部中空、外部具有四阶凸台的圆柱形结构，从顶端至低端顺次为上部凸台、中部凸台A、中部凸台B和下部凸台，所述的上水套组件和下水套组件结构相同，上水套组件由上水套板、上隔水板和上水套盖组成；所述的下水套组件由下水套板、下隔水板和下水套盖组成；所述的上水套板为中空圆环形水槽结构，上水套板通过四周氩弧焊焊接在上部凸台上，上水套盖穿过上部凸台顶端，通过四周氩弧焊焊接在上水套板的顶部；所述的下水套板也为中空圆环形水槽结构，下水套板通过四周氩弧焊焊接在下部凸台上，下水套盖穿过下部凸台底端，通过四周氩弧焊焊接在下水套板的底部；上水套板和下水套板上的圆环形水槽结构的水槽内壁上均设置有一个凹槽，分别用于卡装上隔水板和下隔水板；

所述的漆包线包括上线包和下线包，所述的中间圆板卡装在中部凸台B上；中间圆板与上水套组件的上水套板之间的中部凸台A上固定上线包；在中间圆板与下水套组件的下水套板之间固定下线包；

所述的第一屏蔽半圆环和第二屏蔽半圆环均为半圆环结构，通过螺纹连接对称地固定在上水套组件、下水套组件和漆包线的外围。

2.根据权利要求1所述的一种透射电子显微镜的物镜线圈，其特征在于：所述的上部凸台、中部凸台A、中部凸台B的外径顺次增大，下部凸台的外径小于中部凸台B的外径。

3.根据权利要求1所述的一种透射电子显微镜的物镜线圈，其特征在于：所述的上水套板和下水套板上分别设置有两个螺纹孔，分别位于上隔水板和下隔水板的两侧，用于安装水接头。

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