CN104526149B - 用于真空环境的防金属蒸汽观察装置 - Google Patents

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Abstract

本发明为一种用于真空环境的防金属蒸汽观察装置，该装置包括有一真空腔室，所述真空腔室的一侧壁上设置有透明窗口，所述透明窗口位于真空腔室内部一侧设置有透明防护装置；所述透明防护装置包括有位于所述透明窗口一端的主动转轴，所述主动转轴连接有驱动电机，所述驱动电机与设置于所述真空腔室外部的电机控制系统电连接，与所述主动转轴相对的所述透明窗口的另一端设置有从动转轴，所述从动转轴上套设有卷式透明薄膜，所述卷式透明薄膜的抽动端固定于所述主动转轴上，所述卷式透明薄膜的展开部紧邻所述透明窗口内侧并覆盖通过所述透明窗口。该装置能够实现长时间的连续实时观察真空环境下电子束加工金属的过程，工作效率高，成本投入低。

Description

用于真空环境的防金属蒸汽观察装置
技术领域
本发明涉及观察装置，尤其涉及一种用于真空环境的防金属蒸汽观察装置。
背景技术
金属在熔化的过程中，有一部分的金属液体会气化，也就是蒸发到环境中，根据PV＝NRT，环境的气压越低，产生的金属蒸汽量越大。真空环境下的气压一般在10-2帕到10-5帕，金属熔化过程容易产生大量的金属蒸汽，这些金属蒸汽会从熔池中以类似爆炸的形式发射到周围，从而蒸镀在观察窗上，对观察产生非常大的阻碍。
观察真空条件下电子束加工金属过程(如电子束熔丝快速成形、电子束物理气相沉积、电子束焊接过程等)的最大阻碍是金属蒸汽对观察装置的蒸镀，阻碍了光线的传播，现有的解决办法主要有两种，一是在真空室内壁观察窗位置加装用于遮挡的透明玻璃，使金属蒸汽蒸镀在玻璃上，通过定时更换玻璃来保证清晰的视野，这种方法的缺点是清晰观察的时间较短，有效使用时间大概只有几分钟到十几分钟，不适合长时间工作下的观察，并且需要大量的透明玻璃，成本较高；二是在真空室壁加装金属挡片，电子枪工作的过程中挡片关闭，阻碍金属蒸汽蒸镀观察镜片，工作结束后挡片打开，对工件的状况进行观察，这种方法的缺点是只能在电子枪不工作的条件下使用，不能对电子束加工金属过程进行实时连续观察，工作效率较低。
由此，本发明人凭借多年从事相关行业的经验与实践，提出一种用于真空环境的防金属蒸汽观察装置，以克服现有技术的缺陷。
发明内容
本发明的目的在于提供一种用于真空环境的防金属蒸汽观察装置，该装置能够实现长时间的连续实时观察真空环境下电子束加工金属的过程，工作效率高，成本投入低。
本发明的目的是这样实现的，一种用于真空环境的防金属蒸汽观察装置；包括有一真空腔室，所述真空腔室的一侧壁上设置有透明窗口，所述透明窗口位于真空腔室内部一侧设置有透明防护装置；所述透明防护装置包括有位于所述透明窗口一端的主动转轴，所述主动转轴连接有驱动电机，所述驱动电机与设置于所述真空腔室外部的电机控制系统电连接，与所述主动转轴相对的所述透明窗口的另一端设置有从动转轴，所述从动转轴上套设有卷式透明薄膜，所述卷式透明薄膜的抽动端固定于所述主动转轴上，所述卷式透明薄膜的展开部紧邻所述透明窗口内侧并覆盖通过所述透明窗口。
在本发明的一较佳实施方式中，所述用于真空环境的防金属蒸汽观察装置还包括有位于真空腔室外部的相互连接的摄像装置和显示装置。
在本发明的一较佳实施方式中，所述透明防护装置包括有一支架，所述主动转轴和从动转轴分别安装于所述支架两端，所述支架位于所述主动转轴和从动转轴之间设有窗口透孔。
在本发明的一较佳实施方式中，所述卷式透明薄膜的抽动长度根据实际使用情况确定。
在本发明的一较佳实施方式中，所述透明窗口处设有用于密封所述真空腔室的透明观察板。
在本发明的一较佳实施方式中，所述透明观察板是透明铅玻璃。
由上所述，本发明的用于真空环境的防金属蒸汽观察装置，通过卷式透明薄膜的应用，实现了对真空环境下电子束加工金属过程的连续实时的观察；当透明窗口发生金属蒸汽的蒸镀影响透光性时，通过卷式透明薄膜的转动进行薄膜的更新，保证透明窗口处的薄膜保持较好的透光性，提高了工作效率；卷式薄膜的使用时间长，成本较低。
附图说明
以下附图仅旨在于对本发明做示意性说明和解释，并不限定本发明的范围。其中：
图1：为本发明用于真空环境的防金属蒸汽观察装置的结构示意图。
图2：为本发明用于真空环境的防金属蒸汽观察装置的透明防护装置的结构示意图。
具体实施方式
为了对本发明的技术特征、目的和效果有更加清楚的理解，现对照附图说明本发明的具体实施方式。
如图1所示，本发明提出一种用于真空环境的防金属蒸汽观察装置100，包括有一真空腔室110，真空腔室110的一侧壁上设置有透明窗口111，透明窗口111处设有透明观察板112，透明观察板112用于密封真空腔室110并能保证外界通过透明窗口111看到真空腔室110内部的金属工件113的电子束加工过程，透明观察板112的材质是透明铅玻璃；透明窗口111位于真空腔室110内部一侧设置有透明防护装置120，如图2所示，透明防护装置120包括有位于透明窗口111一端的主动转轴(收膜轮)121，主动转轴121连接有驱动电机122，驱动电机122与设置于真空腔室110外部的电机控制系统(图中未示出)电连接，与主动转轴121相对的透明窗口111的另一端设置有从动转轴(放膜轮)123，从动转轴123上套设有卷式透明薄膜124，卷式透明薄膜124的抽动端固定于主动转轴121上，卷式透明薄膜124的展开部紧邻透明窗口111内侧并覆盖通过(跨过)透明窗口111。卷式透明薄膜124能够有效地遮挡住真空腔室110内部产生的金属蒸汽，避免金属蒸汽蒸镀透明观察板112,并且当卷式透明薄膜124发生金属蒸汽的蒸镀影响透光性时，驱动电机122驱动主动转轴121转动，从而拉动卷式透明薄膜124转动实现薄膜更新，保证透明窗口111处的薄膜保持较好的透光性，并且更新简单快速，提高了工作效率。
进一步，如图1所示，本发明的用于真空环境的防金属蒸汽观察装置100还包括有位于真空腔室外部的相互连接的摄像装置130(摄像机或者摄像头，属于现有技术)和显示装置140(现有技术)。摄像装置130透过透明窗口111和卷式透明薄膜124，观察真空腔室110内的工作状况并实时发送到显示装置140上，工作人员在显示装置140处即可了解真空腔室110内的工作状况。
在本实施方式中，如图2所示，透明防护装置120还包括有一支架125，主动转轴121和从动转轴123分别安装于支架125的两端，支架125位于主动转轴121和从动转轴123之间设有窗口透孔1251。窗口透孔1251与透明窗口111相对设置并能够保证透明窗口111观测的通透性。
进一步，卷式透明薄膜124的抽动长度根据实际使用情况确定，因此可以满足长时间连续观察的需求；一般根据不同的金属蒸汽环境，一卷透明薄膜的使用时间可以达到十几个小时甚至几十个小时，成本投入较低。
由上所述，本发明的用于真空环境的防金属蒸汽观察装置，通过卷式透明薄膜的应用，实现了对真空环境下电子束加工金属过程的连续实时的观察；当透明窗口发生金属蒸汽的蒸镀影响透光性时，通过卷式透明薄膜的转动进行薄膜的更新，保证透明窗口处的薄膜保持较好的透光性，提高了工作效率；卷式薄膜的使用时间长，成本较低。
以上所述仅为本发明示意性的具体实施方式，并非用以限定本发明的范围。任何本领域的技术人员，在不脱离本发明的构思和原则的前提下所作出的等同变化与修改，均应属于本发明保护的范围。

Claims (6)

1.一种用于真空环境的防金属蒸汽观察装置；包括有一真空腔室，所述真空腔室的一侧壁上设置有透明窗口，其特征在于：所述透明窗口位于真空腔室内部一侧设置有透明防护装置；所述透明防护装置包括有位于所述透明窗口一端的主动转轴，所述主动转轴连接有驱动电机，所述驱动电机与设置于所述真空腔室外部的电机控制系统电连接，与所述主动转轴相对的所述透明窗口的另一端设置有从动转轴，所述从动转轴上套设有卷式透明薄膜，所述卷式透明薄膜的抽动端固定于所述主动转轴上，所述卷式透明薄膜的展开部紧邻所述透明窗口内侧并覆盖通过所述透明窗口。
2.如权利要求1所述的用于真空环境的防金属蒸汽观察装置，其特征在于：所述用于真空环境的防金属蒸汽观察装置还包括有位于真空腔室外部的相互连接的摄像装置和显示装置。
3.如权利要求1所述的用于真空环境的防金属蒸汽观察装置，其特征在于：所述透明防护装置包括有一支架，所述主动转轴和从动转轴分别安装于所述支架两端，所述支架位于所述主动转轴和从动转轴之间设有窗口透孔。
4.如权利要求1所述的用于真空环境的防金属蒸汽观察装置，其特征在于：所述卷式透明薄膜的抽动长度根据实际使用情况确定。
5.如权利要求1所述的用于真空环境的防金属蒸汽观察装置，其特征在于：所述透明窗口处设有用于密封所述真空腔室的透明观察板。
6.如权利要求5所述的用于真空环境的防金属蒸汽观察装置，其特征在于：所述透明观察板是透明铅玻璃。
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