一种用于调节电子显微镜钨灯丝与栅极帽距离的装置及方法与流程

1.本发明涉及电子显微镜检修与维护技术领域，具体涉及一种用于调节电子显微镜钨灯丝与栅极帽距离的装置及方法。


背景技术：

2.目前，扫描电子显微镜作为一类大型精密仪器，已广泛应用于材料学、冶金工业、地质学、生物学及临床医学等技术领域，在微观形貌观察和元素分析方面起到了重要作用。钨灯丝作为扫描电子显微镜中热电子发射型电子枪的重要元器件，安装要求极其严格，安装过程中不仅需要保证电子显微镜钨灯丝的灯丝尖与固定盘的固定孔同心以及固定盘与对中圈同心，为了保证电子显微镜的成像质量，还需要调整钨灯丝进入栅极帽内的距离，通过调整钨灯丝进入栅极帽内的距离，使得钨灯丝的饱和点电流小于2.8a，此时钨灯丝亮度高且发射电流稳定，既能满足各种图像的放大要求，又能延长钨灯丝的使用寿命。
3.专利cn 110223900 a中公开了一种利用体视显微镜对中扫描电镜钨灯丝的操作方法，具体包括以下步骤：第一，通过控制对中调节螺丝的旋转角度，逐步缩小灯丝偏离栅极孔中心的幅度，防止调节过程中钨灯丝反复偏离中心，缩短了调节时间；第二，通过在体视显微镜工作台面设置定位圈，结合肉眼观察和手动定位，保证了栅极帽始终处于体视显微镜视场的中心位置，大幅度缩短了每次观察钨灯丝对中效果的操作时间；第三，通过量化和细化操作动作，实现了对钨灯丝的快速精准对中。但是，该专利公开的技术方案操作过程中需要借助体式显微镜以及带有特定图形的纸张或垫块，该操作过程完全依赖实验人员自身的操作经验，需要实验人员具有丰富的装配经验，若实验人员装配经验不足，则无法快速将伸入栅极帽内的钨灯丝调整至最佳距离处。
4.因此，亟需提出一种用于调节电子显微镜钨灯丝与栅极帽距离的装置及方法，使得即使实验人员在缺乏装配经验的情况下，也能将伸入栅极帽内的钨灯丝调整至最佳位置处，实现对钨灯丝与栅极帽之间距离的快速调整。


技术实现要素：

5.本发明的目的是为了解决上述现有技术的不足，提供了一种用于调节电子显微镜钨灯丝与栅极帽距离的装置及方法。
6.为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：
7.一种用于调节电子显微镜钨灯丝与栅极帽距离的装置，包括目镜和固定支架；所述固定支架顶部设置有呈环状结构的镜架，沿镜架周向均匀设置有多个支撑腿，各支撑腿的底部均设置有卡爪；所述目镜嵌于镜架内部，目镜表面设置有轮廓线。
8.优选地，所述目镜为凸透镜。
9.优选地，所述目镜中心与设置于栅极帽顶面的中心孔相重合。
10.优选地，所述卡爪采用弹性材料制成。
11.优选地，所述弹性材料为弹性钢。
12.优选地，所述固定支架采用金属材料制成。
13.优选地，所述支撑腿内侧设置有挡板。
14.优选地，所述挡板与支撑腿焊接连接。
15.优选地，所述轮廓线用于指导调整钨灯丝与栅极帽内壁之间的距离。
16.一种用于调节电子显微镜钨灯丝与栅极帽距离的方法，采用如上所述的用于调节电子显微镜钨灯丝与栅极帽距离的装置，具体包括以下步骤：
17.步骤1，通过将固定支架置于栅极帽的上方，使得各支架腿底部的卡爪均与栅极帽帽檐相夹紧，各支架腿内侧的挡板均与栅极帽顶面相紧贴，此时固定支架与栅极帽相固定，目镜位于栅极帽中心孔的上方；
18.步骤2，将钨灯丝经栅极帽开口端缓缓塞入栅极帽的内部，转动栅极帽的调节圈，通过目镜观察，使得钨灯丝的图像与轮廓线相重合，此时钨灯丝与栅极帽内壁之间的距离为最佳距离，固定钨灯丝后取下固定支架，完成对钨灯丝与栅极帽内壁之间距离的调整。
19.本发明所带来的有益技术效果：
20.本发明提出了一种用于调节电子显微镜钨灯丝与栅极帽距离的装置，该装置能够快速调整电子显微镜钨灯丝与栅极帽内壁之间的距离，使得实验人员即使在缺少装配经验的情况下也能快速将钨灯丝调整至最佳位置，减少了装配过程中的误差，准确确定了钨灯丝与栅极帽内壁之间的距离。
21.本发明还提出了一种用于调节电子显微镜钨灯丝与栅极帽距离的方法，该方法避免了装配过程中对钨灯丝位置的反复调整，提高了电子显微镜的装配效率，有效保障了电子显微镜的成像质量。
附图说明
22.图1为本发明装置的整体结构示意图。
23.图2为本发明装置的俯视图。
24.图中：1、目镜，2、支架腿，3、栅极帽顶面，4、中心孔，5、挡板，6、卡爪，7、栅极帽，8、栅极帽帽檐，9、轮廓线。
具体实施方式
25.应该指出，以下详细说明都是例示性的，旨在对本技术提供进一步的说明。除非另有指明，本文使用的所有技术和科学术语具有与本技术所属技术领域的普通技术人员通常理解的相同含义。
26.需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本技术的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。
27.在本发明中，术语如“上”、“下”、“底”、“顶”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，只是为了便于叙述本发明各部件或元件结构关系而确定的关系词，并非特指本发明中任一部件或元件，不能理解为对本发明的限制。
28.本发明中，术语如“相连”、“连接”等应做广义理解，表示可以是固定连接，也可以
是一体地连接或可拆卸连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的相关科研或技术人员，可以根据具体情况确定上述术语在本发明中的具体含义，不能理解为对本发明的限制。
29.下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
30.本发明提出的一种用于调整电子显微镜钨灯丝与固定盘同心的装置，如图1所示，包括目镜1和固定支架。固定支架采用金属材料制成，顶部设置有镜架，镜架呈环形结构，用于将目镜固定于栅极帽上方，沿镜架周向均匀设置有三个相同的支撑腿2，各支撑腿2的内侧均设置有挡板5，挡板5与支撑腿2焊接连接，用于将固定支架与栅极帽顶面3相固定，各支撑腿2的底部均设置有卡爪6，卡爪6采用弹性钢制成，能够紧紧抓住栅极帽帽檐8，用于将支撑腿底部与栅极帽帽檐8相固定。目镜1为具有一定焦距的凸透镜，与栅极帽顶面3之间存在一定的距离，用于观察栅极帽7内钨灯丝的情况，表面设置有轮廓线9，用于指导调整钨灯丝的位置，轮廓线9为钨灯丝位于距离栅极帽7内壁最合适位置处时目镜1上所成像的轮廓，实验人员只要从目镜1中看到钨灯丝的成像与轮廓线9相重合，即表示钨灯丝与栅极帽7内壁之间的距离已调整为最佳距离，此时的钨灯丝与栅极帽7内壁之间的距离能够满足电子显微镜高质量成像的要求。
31.本发明还提出了一种用于调节电子显微镜钨灯丝与栅极帽距离的方法，采用上述用于调节电子显微镜钨灯丝与栅极帽距离的装置，具体包括以下步骤：
32.步骤1，通过将固定支架置于栅极帽7的上方，目镜1与栅极帽顶面3之间存在一定的距离，使得各支架腿2底部的卡爪6均与栅极帽帽檐8相夹紧，各支架腿2内侧的挡板5均与栅极帽顶面3相紧贴，此时固定支架与栅极帽7相固定，目镜1位于栅极帽7中心孔4的上方。
33.步骤2，将组装好的对中圈置于栅极帽内，此时钨灯丝经栅极帽7开口端缓缓塞入栅极帽7内部，转动栅极帽7的调节圈调节钨灯丝的位置，通过目镜1观察，使得钨灯丝的图像与轮廓线9相重合，此时钨灯丝与栅极帽4内壁之间的距离为最佳距离，完成对钨灯丝与栅极帽之间距离的调整。
34.本发明方法使用过程中无需实验人员具有装配经验，减少了装配过程中的误差，实现了对电子显微镜钨灯丝安装位置的准确定位以及钨灯丝与栅极帽内壁之间距离的快速调整，避免了装配过程中的反复调整，大幅度提高了电子显微镜的装配效率，有效保障了电子显微镜的成像质量。
35.上述虽然结合附图对本发明的具体实施方式进行了描述，但并非对本发明的限制，所属领域技术人员应该明白，在本发明的技术方案的基础上，本领域技术人员不需要付出创造性劳动即可做出的各种修改或变形仍在本发明的保护范围以内。