CN102509689B - 电子显微镜的物镜消像散器 - Google Patents

Abstract

本发明提出一种电子显微镜的物镜消像散器，是用于增强物镜线圈磁感应强度的装置。所述装置主要包括电磁消像散器组件、保护套、屏蔽磁套、隔圈组件、接线螺圈、螺套、螺圈和固定光栏，电磁消像散器组件又包括线圈支架和线圈框，线圈框上缠绕有消像散线圈，接线螺圈螺纹套接在线圈支架上，保护套螺纹套接在线圈框外，固定光栏通过保护套伸入线圈支架的中心通孔，屏蔽磁套与隔圈组件固定一起，隔圈组件通过螺套和螺圈固定在线圈支架上。本发明采用电磁式，结构简单、不易污染、使用方便，且将消像散所产生的磁路限制在一个很小的范围内，增强了消像散的功能。

Description

电子显微镜的物镜消像散器

技术领域

本发明涉及一种电子显微镜，特别是涉及一种物镜消像散器。

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，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。

实际的磁透镜不可能做成完全轴对称的。由于极靴材料分布不均匀，加工上存在一定椭圆度，上下极靴之间配合的不同轴，几个透镜之间合轴不好，都会使透镜在某一方位聚集性能较强一些，而与此相垂直的方位，聚集性能弱一些。这种由于透镜性能不是轴对称而引起图像的分散称之为像散。另外物镜光阑的污染也会引起静电积累，同样也产生像散。对此，一般采用消像散器对这些像散进行纠正。但是，目前各种消像散器中，大都存在有如下问题：机械结构设计比较复杂、容易污染、清洗不方便等特点。

发明内容

本发明针对目前存在的消像散器结构比较复杂、容易污染等问题，提出一种电子显微镜的物镜消像散器。

本发明的一种电子显微镜的物镜消像散器，包括屏蔽磁套、螺套、隔圈组件、螺圈、接线螺圈、电磁消像散器组件、保护套、第一固定光栏和第二固定光栏。电磁消像散器组件包括线圈支架和线圈框，在线圈支架靠近中间位置的周向上设置有凸台用于限位，线圈框固定在线圈支架的右端口，且在线圈框上缠绕有消像散线圈。

螺圈和接线螺圈都采用螺纹套接在线圈支架上，接线螺圈位于凸台的左侧，螺圈位于接线螺圈的左侧，保护套罩在线圈框的外部，用于保护缠绕在线圈框上的消像散线圈，保护套左端口螺纹连接在接线螺圈上，第一固定光栏的左端通过保护套右端的开口伸入线圈支架的中心通孔中，且第一固定光栏的右端螺纹连接第二固定光栏，隔圈组件的固定圈套在线圈支架上，位于螺圈的左侧，螺套的右端螺纹连接在线圈支架的左端，通过将螺套与螺圈旋转拧紧，将固定圈固定在线圈支架上，从而将隔圈组件与电磁消像散器组件固定一起，隔圈组件的左端通过螺纹连接与屏蔽磁套固定一起。屏蔽磁套将消像散线圈所产生的磁路屏蔽在内部，隔圈组件将物镜所产生的磁路与电磁消像散器组件所产生的磁路隔开。

本发明电子显微镜的物镜消像散器的优点与积极效果在于：（1）本发明的物镜消像散器采用电磁式消像散，电磁式相对于静电式与静磁式消像散具有结构简单、不易污染、使用方便等优点；（2）采用接线螺圈，将线包的线引出，可靠、效果好；（3）消像散线包外侧装有保护套有安全保护效果；（4）屏蔽磁套与隔圈组件将消像散所产生的磁路限制在一个很小的范围内，增强了消像散的功能。

附图说明

图1是本发明物镜消像散器的整体外观示意图；

图2是本发明物镜消像散器的轴向剖面上整体结构连接的示意图；

图3是本发明物镜消像散器中处于屏蔽磁套与隔圈组件里面的部件结构连接示意图；

图4是图3中所示部件的轴向剖面的结构连接示意图；

图5是电磁消像散器组件的示意图；

图6是图5的电磁消像散器组件的轴向剖面结构示意图；

图7是隔圈组件的轴向剖面示意图；

图8是固定圈的整体结构示意图；

图9是接线螺圈的示意图；

图10是保护套的轴向剖面结构示意图；

图11是两个固定光栏的结构示意图；

图12是八个消像散线圈工作原理图。

图中：

1-屏蔽磁套；2-螺套；3-隔圈组件；4-螺圈；5-接线螺圈；6-电磁消像散器组件；7-保护套；8-第一固定光栏；9-第二固定光栏；10-隔圈；11-固定圈；12-物镜下磁路圈；13-线圈支架；14-线圈框；15-线圈支架上的凸台；16-接线螺圈上的通孔。

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。

如图1、图2、图3和图4所示，本发明的物镜消像散器包括如下部件：屏蔽磁套1、螺套2、隔圈组件3、螺圈4、接线螺圈5、电磁消像散器组件6、保护套7、第一固定光栏8和第二固定光栏9。

如图5和图6所示，电磁消像散器组件6包括线圈支架13和线圈框14。线圈支架13为一圆筒形，右端口周向上均匀位置开有八个凹槽，在每个凹槽中固定设置有一个线圈框14。在线圈框14上缠绕有消像散线圈，消像散线圈为漆包线，通过粘合剂固定在线圈框14上。所述的粘合剂可采用环氧树脂胶。在线圈支架13的周向上还设置有具有一定宽度的凸台15。凸台15用于对接线螺圈5限位。在装配完成后，八个消像散线圈呈辐射状装在电子束周围，用于产生两组磁场，通过调节两组磁场的强弱，由两组磁场所合成的磁场使得物镜的像散校正到理想的程度。

如图2、图3和图4所示，接线螺圈5与螺圈4都通过螺纹连接在线圈支架13上，接线螺圈5的右端紧靠在线圈支架的凸台15的左侧，接线螺圈5的左侧靠着螺套4。保护套7左端通过螺纹连接在接线螺圈5上，第一固定光栏8的左端通过保护套7右端的开口伸入线圈支架13的中心通孔中，第一固定光栏8的右端通过螺纹连接有第二固定光栏9。隔圈组件3的固定圈11套在线圈支架13上，靠在螺圈4的左侧，螺套2的右端螺纹连接在线圈支架13的左端，螺套2位于固定圈11的右端，通过将螺套2与螺圈4旋转拧紧，将固定圈11固定在线圈支架13上，从而将隔圈组件3与电磁消像器组件6固定一起，隔圈组件3的左端通过螺纹与屏蔽磁套1固定一起。在装配时，保持各部件的中心轴相同。

保护套7罩在电磁消像器组件6的消像散线圈的外部，对其起保护作用。屏蔽磁套1将消像散线圈所产生的磁路屏蔽在内部，防止其它线圈产生的磁路干扰消像散线圈所产生的磁路。隔圈组件3将物镜所产生的磁路与电磁消像散组件6所产生的磁路隔开。接线螺圈5用于将消像散线圈的线引出。

如图7所示，隔圈组件3包括隔圈10、固定圈11和物镜下磁路圈12。物镜下磁路圈12的左端插入隔圈10的右端口，且过盈配合。固定圈11嵌入物镜下磁路圈12的中心孔中，且过盈配合。如图2所示，隔圈10的直径大于屏蔽磁套1的直径。固定圈11的整体结构如图8所示。

如图9所示，接线螺圈5整体为一圆柱型结构，轴向开有中心孔，中心孔通过螺纹连接在线圈支架13上。在接线螺圈5上还开有八个轴向通孔16，八个轴向通孔16均匀分布在接线螺圈15靠近外边沿的一周上，用于将缠绕在线圈框14上的漆包线引出，线圈框14上的漆包线通过通孔16向下引出。采用接线螺圈15牵引消像散线圈具有可靠、效果好的优点。

如图10所示，保护套7为圆筒形结构，保护套7的左端口较右端口的直径大，左端口的直径与接线螺圈5的直径相同，并且通过螺纹连接将左端口紧套在接线螺圈5上，保护套7右端口的直径与第一固定光栏8的直径相同，使第一固定光栏8通过右端口伸入线圈支架13的中心通孔中。

如图11所示，为第一固定光栏8和第二固定光栏9。第一固定光栏8的左端伸入线圈支架13的中心通孔中，右端通过螺纹与第二固定光栏9的左端固定连接一起。第一固定光栏8和第二固定光栏9都具有轴向中心通孔，第二固定光栏9的右端口开孔小，光线从右端口的孔中射入。

本发明实施例中采用DT4C纯铁制造屏蔽磁套1和物镜下磁路圈12，要求表面加工纹理清晰，无损伤，并去除毛刺，在粗加工后，精加工前应氢炉退火处理，退火后不能受冲击、碰撞，精加工后材料不应有内应力，精加工时需要轻夹持或无应力夹持，取放时需要轻拿轻放，转运时需要用防震盒盛放，热处理过程需要防震取放盒。对于螺套2、螺圈4、保护套7、第一固定光栏8、第二固定光栏9、隔圈10和固定圈11，采用型号为QSn6.5-0.1（Y）的锡青铜棒制造，在加工时，要求表面加工纹理清晰，无损伤，并去除毛刺，精加工时需要轻夹持或无应力夹持，取放时需要轻拿轻放，转运时需要用防震盒盛放。接线螺圈5采用聚砜树脂材料制造，要求表面加工纹理清晰，无损伤，并去除毛刺。

工作时，电子束从第二固定光栏9的中心孔射入，经第一固定光栏8、线圈支架13、螺套2和屏蔽磁套1的中心孔射出。给线圈框14上的漆包线通电，漆包线中有电流通过，产生磁场，通过调节通入电流，从而调节磁场，达到纠正像散现象的目的，由于采用了保护套7、隔圈组件3以及屏蔽磁套1使得线圈产生的磁场限制在一个小的范围内，且不受物镜中其它线圈所产生的磁路的干扰。

消像散器有八个小消像散线圈呈辐射状装在电子束周围，如图12所示。所述线圈都是按一个方向绕成的，并且，以第1、3、5、7为一组，第2、4、6、8为另一组。当第1、5两个线圈通入电流，第3、7两个线圈流出电流时，在透镜轴上会产生如图12所示的磁场。另外一组，也是对面的两个线圈同时流入电流，与它的正交的另两个线圈同时流出电流，也产生第二个磁场。这两个磁场的合成对电子束产生附加作用力。当原来电子束因存在像散而使它的截面为椭圆时，只要调节两组磁场的强弱，它们的合成磁场就可以使物镜的像散校正到理想的程度。

Claims (9)

1.一种电子显微镜的物镜消像散器，其特征在于，该物镜消像散器包括同轴心的如下部件：屏蔽磁套(1)、螺套(2)、隔圈组件(3)、螺圈(4)、接线螺圈(5)、电磁消像散器组件(6)、保护套(7)、第一固定光栏(8)和第二固定光栏(9)；所述的电磁消像散器组件(6)包括线圈支架(13)和线圈框(14)，在线圈支架(13)靠近中间位置的周向上设置有凸台(15)用于限位，线圈框(14)固定在线圈支架(13)的右端口，且在线圈框(14)上缠绕有消像散线圈；

螺圈(4)和接线螺圈(5)都采用螺纹套接在线圈支架(13)上，接线螺圈(5)位于凸台(15)的左侧，螺圈(4)位于接线螺圈(5)的左侧，保护套(7)罩在线圈框(14)的外部，用于保护缠绕在线圈框(14)上的消像散线圈，保护套(7)左端口螺纹连接在接线螺圈(5)上，第一固定光栏(8)的左端通过保护套(7)右端的开口伸入线圈支架(13)的中心通孔中，且第一固定光栏(8)的右端螺纹连接第二固定光栏(9)，隔圈组件(3)的固定圈(11)套在线圈支架(13)上，位于螺圈(4)的左侧，螺套(2)的右端螺纹连接在线圈支架(13)的左端，通过将螺套(2)与螺圈(4)旋转拧紧，将固定圈(11)固定在线圈支架(13)上，从而将隔圈组件(3)与电磁消像散器组件(6)固定一起，隔圈组件(3)的左端通过螺纹连接与屏蔽磁套(1)固定一起，所述的屏蔽磁套(1)将消像散线圈所产生的磁路屏蔽在内部，所述的隔圈组件(3)将物镜所产生的磁路与电磁消像散器组件(6)所产生的磁路隔开。

2.根据权利要求1所述的一种电子显微镜的物镜消像散器，其特征在于，所述的线圈支架(13)为一圆筒形，右端口周向上均匀位置开有八个凹槽，在每个凹槽中固定设置有一个线圈框(14)，在线圈框(14)上缠绕有消像散线圈。

3.根据权利要求2所述的一种电子显微镜的物镜消像散器，其特征在于，所述消像散线圈为漆包线，通过粘合剂固定在线圈框(14)上。

4.根据权利要求3所述的一种电子显微镜的物镜消像散器，其特征在于，所述的粘合剂采用环氧树脂胶。

5.根据权利要求1所述的一种电子显微镜的物镜消像散器，其特征在于，所述的隔圈组件(3)包括隔圈(10)、固定圈(11)和物镜下磁路圈(12)，物镜下磁路圈(12)的左端插入隔圈(10)的右端口，且过盈配合，固定圈(11)嵌入物镜下磁路圈(12)的中心孔中，且过盈配合。

6.根据权利要求1所述的一种电子显微镜的物镜消像散器，其特征在于，所述的接线螺圈(5)整体为一圆柱型结构，轴向开有中心孔，中心孔螺纹连接在线圈支架(13)上，在接线螺圈(5)靠近外边沿的一周上均匀分布有八个轴向通孔(16)，缠绕在线圈框(14)上的消像散线圈通过轴向通孔(16)引出。

7.根据权利要求1所述的一种电子显微镜的物镜消像散器，其特征在于，所述的接线螺圈(5)采用聚砜树脂材料制造。

8.根据权利要求1所述的一种电子显微镜的物镜消像散器，其特征在于，所述的屏蔽磁套(1)采用DT4C纯铁制造。

9.根据权利要求1所述的一种电子显微镜的物镜消像散器，其特征在于，所述的保护套(7)采用型号为QSn6.5-0.1(Y)的锡青铜棒制造。

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