电子能量分析装置的制作方法

1.本发明涉及超高真空设备开发的技术领域，特别是涉及电子能量分析装置。


背景技术：

2.物质科学的首要工作是获得该物质的元素成分和化学状态，实现这一目的的最重要手段是电子能谱分析系统。光(软x射线、紫外线)照射样品时会放出光电子或俄歇电子，电子能量分析器则可以扫描物质放出的电子能量(动能)并记录相对应的信号强度，获得电子能谱。传统的电子能量分析器所用到的光源与栅网独立安装，从而使得电子能量分析器需要占用较大的安装空间。


技术实现要素：

3.基于此，有必要针对传统电子能量分析器需要占用较大安装空间的问题，提供一种电子能量分析装置。
4.一种电子能量分析装置。所述电子能量分析装置包括：栅网本体、导光组件电子检测组件，所述导光组件的出光端插入所述栅网本体中，所述栅网本体的栅网罩罩设在所述出光端的外部，所述导光组件射出的光线用于激发样品表面的电子，通过对所述栅网本体的栅网罩通电实现对所述电子进行筛选，所述电子检测组件位于所述栅网本体内，通过所述电子检测组件对所述电子进行电子检测。
5.在其中一个实施例中，所述栅网本体包括栅网罩、第一导电件、导电上壳与导电下壳，所述导电上壳与所述导电下壳叠置安装，且所述导电上壳与所述导电下壳配合形成有安装腔，所述栅网罩装设在所述导电上壳的端部，所述导电下壳设有导电接头，所述第一导电件的一端与所述导电接头相连接，所述第一导电件的另一端用于与供电设备电性连接，所述导光组件的出光端与所述电子检测组件均位于所述安装腔中。
6.在其中一个实施例中，所述导光组件包括石英玻璃管与导光套体，所述石英玻璃管的一端伸入所述安装腔中，且所述石英玻璃管伸入所述安装腔内的一端为所述发光端，所述导管罩体罩设在所述石英玻璃管外部，所述石英玻璃管的另一端用于接收光源的光线，所述电子检测组件设有导电环，所述导电环位于所述安装腔内部，所述导电环套设在所述导光套体外部。
7.在其中一个实施例中，所述电子能量分析装置还包括法兰座，所述导光组件还包括玻璃管接头，所述导光套体的一端与所述法兰座安装配合，所述玻璃管接头与所述石英玻璃管位于所述安装腔外部的一端钎焊成型，且所述石英玻璃管通过所述玻璃管接头穿过所述法兰座，所述玻璃管接头与所述法兰座焊接固定。
8.在其中一个实施例中，所述法兰座上设有第一接线柱，所述第一接线柱的一端与所述第一导电件的一端电性连接，所述第一接线柱的另一端用于与供电设备电性连接。
9.在其中一个实施例中，所述电子检测组件还包括第二导电件，所述法兰座上设有第二接线柱，所述第二导电件的一端与所述导电环电性连接，所述第二导电件的另一端与
所述第二接线柱电性连接，所述第二接线柱用于与所述电子检测组件的检测系统电性连接。
10.在其中一个实施例中，所述电子能量分析装置还包括第一陶瓷管、第二陶瓷管与固定架，所述第一陶瓷管套设在所述第一导电件的外部，所述第二陶瓷管套设在所述第二导电件的外部，所述第一陶瓷管与所述第二陶瓷管均沿所述导光套体的轴向布置，且所述导光套体、所述第一陶瓷管与所述第二陶瓷管均与所述固定架固定配合。
11.在其中一个实施例中，所述固定架为一个以上，一个以上所述固定架均同时与所述导光套体、所述第一陶瓷管与所述第二陶瓷管固定配合。
12.在其中一个实施例中，所述导光组件还包括固定座，所述法兰座上设有安装部，所述第一接线柱与所述第二接线柱均装设在所述安装部上，所述导光罩体通过所述固定座固定在所述安装部上。
13.在其中一个实施例中，所述电子能量分析装置还包括绝缘件，所述绝缘体装设在所述安装腔中，所述绝缘件套设在所述导光罩体外部，且所述绝缘件位于所述导电环与所述导光罩体之间。
14.上述电子能量分析装置在使用时，将导光组件的出光端伸入到栅网本体中，当需要对样品进行检测时，导光组件的出光端发射光线，根据需要不同的光线所能激发的电子类型不同，所以可以根据样品情况，选择合适的光线(例如：可以是x射线、紫外线)。然后，当样片表面的电子被激发后，电子获得动能会向栅网本体活动，此时，通过为栅网本体通电，电子在经过栅网罩时会被栅网罩筛选，例如：栅网罩通电后负电位，利用负电位所形成电场完成电子筛选，筛选量通过调节半球形栅网的电压实现。最后，经过栅网罩筛选后的电子进入到栅网本体内与电子检测组件进行电性交互，电子检测组件可以对电子能量进行检测分析，例如：电子检测组件获取电子的光电子能谱，并通过分析获得样品的元素组成和元素化学态信息等。上述电子能量分析装置，通过将栅网本体、导光组件与电子检测组件整合组装，从而有效节省了电子能量分析装置所需占用的空间。
附图说明
15.图1为电子能量分析装置的结构示意图；
16.图2为栅网本体内部装配结构示意图。
17.100、栅网本体，110、栅网罩，120、第一导电件，121、第一陶瓷管，130、导电上壳，140、导电下壳，150、安装腔，200、导光组件，210、石英玻璃管，220、导光套体，230、玻璃管接头，240、固定座，300、电子检测组件，310、导电环，320、第二导电件，321、第二陶瓷管，400、法兰座，410、第一接线柱，420、第二接线柱，430、安装部，500、固定架，600、绝缘件。
具体实施方式
18.为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本发明的具体实施方式做详细的说明。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明。但是本发明能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本发明内涵的情况下做类似改进，因此本发明不受下面公开的具体实施例的限制。
19.在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”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，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
20.此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。
21.在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
22.在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
23.需要说明的是，当元件被称为“固定于”或“设置于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“上”、“下”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的，并不表示是唯一的实施方式。
24.参阅图1，图1示出了本发明一实施例中的电子能量分析装置的xx示意图，本发明一实施例提供了的电子能量分析装置，包括....
25.结合图1和图2所示，在一个实施例中，一种电子能量分析装置，所述电子能量分析装置包括：栅网本体100、导光组件200电子检测组件300，所述导光组件200的出光端插入所述栅网本体100中，所述栅网本体100的栅网罩110罩设在所述出光端的外部，所述导光组件200射出的光线用于激发样品表面的电子，通过对所述栅网本体100的栅网罩110通电实现对所述电子进行筛选，所述电子检测组件300位于所述栅网本体100内，通过所述电子检测组件300对所述电子进行电子检测。
26.上述电子能量分析装置在使用时，将导光组件200的出光端伸入到栅网本体100中，当需要对样品进行检测时，导光组件200的出光端发射光线，根据需要不同的光线所能激发的电子类型不同，所以可以根据样品情况，选择合适的光线(例如：可以是x射线、紫外线)。然后，当样片表面的电子被激发后，电子获得动能会向栅网本体100活动，此时，通过为栅网本体100通电，电子在经过栅网罩110时会被栅网罩110筛选，例如：栅网罩110通电后负电位，利用负电位所形成电场完成电子筛选，筛选量通过调节半球形栅网的电压实现。最后，经过栅网罩110筛选后的电子进入到栅网本体100内与电子检测组件300进行电性交互，电子检测组件300可以对电子能量进行检测分析，例如：电子检测组件300获取电子的光电
子能谱，并通过分析获得样品的元素组成和元素化学态信息等。上述电子能量分析装置，通过将栅网本体100、导光组件200与电子检测组件300整合组装，从而有效节省了电子能量分析装置所需占用的空间。
27.结合图1和图2所示，在一个实施例中，所述栅网本体100包括栅网罩110、第一导电件120、导电上壳130与导电下壳140，所述导电上壳130与所述导电下壳140叠置安装，且所述导电上壳130与所述导电下壳140配合形成有安装腔150，所述栅网罩110装设在所述导电上壳130的端部，所述导电下壳140设有导电接头，所述第一导电件120的一端与所述导电接头相连接，所述第一导电件120的另一端用于与供电设备电性连接，所述导光组件200的出光端与所述电子检测组件300均位于所述安装腔150中。具体地，导电上壳130与导电下壳140可以插接固定或卡接固定。利用导电上壳130与栅网罩110安装配合，利用导电下壳140与第一导电件120进行电性配合，从而可以使得栅网本体100的安装或组装更加方便。同时，可以根据导光组件200发光端的形状及尺寸，及电子检测组件300相关结构的形状和尺寸，确定导电上壳130与导电下壳140所组安装腔150的空间大小。进一步地，安装腔150可以是真空腔室。第一导电件120可以是导电线或线路板。通过第一导电件120能够更加方便的实现栅网本体100与外界供电设备的电性连接。更进一步地，第一导电件120在与导电接头电性连接时，可以利用螺栓、螺丝或卡扣进行辅助固定。
28.结合图1和图2所示，在一个实施例中，所述导光组件200包括石英玻璃管210与导光套体220，所述石英玻璃管210的一端伸入所述安装腔150中，且所述石英玻璃管210伸入所述安装腔150内的一端为所述发光端，所述导管罩体罩设在所述石英玻璃管210外部，所述石英玻璃管210的另一端用于接收光源的光线，所述电子检测组件300设有导电环310，所述导电环310位于所述安装腔150内部，所述导电环310套设在所述导光套体220外部。具体地，石英玻璃管210具有导光性好、气密性好、端部光洁度高等特点。使得光线经过石英玻璃管210导光时能够有效保证光线的照射质量。同时，在石英玻璃管210外部罩设导光套体220，通过导光套体220可以对石英玻璃管210起到保护作用。进一步地，将导电环310与导光套体220套设安装，可以有效节省电子检测组件300与导光组件200在安装腔150内所需的安装空间。
29.结合图1所示，在一个实施例中，所述电子能量分析装置还包括法兰座400，所述导光组件200还包括玻璃管接头230，所述导光套体220的一端与所述法兰座400安装配合，所述玻璃管接头230与所述石英玻璃管210位于所述安装腔150外部的一端钎焊成型，且所述石英玻璃管210通过所述玻璃管接头230穿过所述法兰座400，所述玻璃管接头230与所述法兰座400焊接固定。具体地，在进行电子能量测试时需要进行激发光传导、样品电子筛选和样品电子分析等步骤，所以，往往需要将电子能量分析装置与相应的测试系统安装配合，此时通过法兰座400便可以更加方便的实现电子能量分析装置与测试系统的对应安装，同时，可以根据测试系统的安装结构对法兰座400进行适应性开设或加工，提高法兰座400的适配效果。进一步地，通过玻璃管接头230接收光源(例如激光枪)射出的光线。玻璃管接头230也可以是石英玻璃管210材质，通过钎焊的方式可以有效保证激光在经过玻璃管接头230与石英玻璃管210时低损耗传导。
30.结合图1所示，在一个实施例中，所述法兰座400上设有第一接线柱410，所述第一接线柱410的一端与所述第一导电件120的一端电性连接，所述第一接线柱410的另一端用
于与供电设备电性连接。具体地，通过在法兰座400上安装第一接线柱410，从而可以更加方便的实现第一导电件120与供电设备的电性连接。
31.结合图1所示，在一个实施例中，所述电子检测组件300还包括第二导电件320，所述法兰座400上设有第二接线柱420，所述第二导电件320的一端与所述导电环310电性连接，所述第二导电件320的另一端与所述第二接线柱420电性连接，所述第二接线柱420用于与所述电子检测组件300的检测系统电性连接。具体地，第二导电件320可以是导电线或线路板。通过第二导电件320能够更加方便的实现导电环310与检测系统的电性连接。进一步地，第二导电件320在与导电环310电性连接时，可以利用螺栓、螺丝或卡扣进行辅助固定。更进一步地，通过在法兰座400上安装第二接线柱420，从而可以更加方便的实现第二导电件320与检测系统的电性连接。
32.结合图1所示，在一个实施例中，所述电子能量分析装置还包括第一陶瓷管121、第二陶瓷管321与固定架500，所述第一陶瓷管121套设在所述第一导电件120的外部，所述第二陶瓷管321套设在所述第二导电件320的外部，所述第一陶瓷管121与所述第二陶瓷管321均沿所述导光套体220的轴向布置，且所述导光套体220、所述第一陶瓷管121与所述第二陶瓷管321均与所述固定架500固定配合。具体地，通过第一陶瓷管121套设在第一导电件120外部，以及第二陶瓷管321套设在第二导电件320外部，从而可以有效提高对于第一导电件120与第二导电件320的防护效果。根据安装需要，第一陶瓷管121和/或第二陶瓷管321可以部分伸入到安装腔150中。进一步地，将第一陶瓷管121的一端与第二陶瓷管321的一端伸入到安装腔150中，第一陶瓷管121与第二陶瓷管321利用自身的导光性可以将光源发射出的光线(例如：主要指未被石英玻璃管210进行导光的光线)传导至安装腔150内并最终射向样片表面，因此，上述这种实施方式可以有效提高导光组件200的导光效率。更进一步地，通过固定架500对导光套体220、第一陶瓷管121及第二陶瓷管321进行固定，大大提高了电子能量分析装置的整体稳定性。更进一步地，所述固定架500为一个以上，一个以上所述固定架500均同时与所述导光套体220、所述第一陶瓷管121与所述第二陶瓷管321固定配合。
33.结合图1所示，在一个实施例中，所述导光组件200还包括固定座240，所述法兰座400上设有安装部430，所述第一接线柱410与所述第二接线柱420均装设在所述安装部430上，所述导光罩体通过所述固定座240固定在所述安装部430上。具体地，通过在法兰座400上设置安装部430以便对相应部件进行安装。进一步地，将第一接线柱410与第二接线柱420装设在安装部430上后，根据安装部430上所剩空间，可以对固定座240的形状、尺寸进行适应性设计，例如：安装部430为圆形安装部430，安装部430的其中一半圆区域用于装设第一接线柱410与第二接线柱420，安装部430的额另一半圆区域用于与固定座240固定装设，此时，固定座240可以设计为半圆形固定座240。
34.结合图2所示，在一个实施例中，所述电子能量分析装置还包括绝缘件600，所述绝缘体装设在所述安装腔150中，所述绝缘件600套设在所述导光罩体外部，且所述绝缘件600位于所述导电环310与所述导光罩体之间。具体地，绝缘件600可以是绝缘橡胶或聚四氟乙烯。通过绝缘件600使导电环310与导光罩体间形成绝缘，保证导电环310对电子的检测接收效果。进一步地，导电环310在安装腔150内部与栅网本体100留有间隔，根据安装需要也可以通过调整绝缘件600的形状或尺寸，实现导电环310与栅网本体100的绝缘。
35.以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实
施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。
36.以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。