[實用新型]一種掃描電子顯微鏡鏡筒的內部絕緣結構

無效

• 申請號: 200820038217.1
• 申請日: 2008-07-11
• 公開（公告）號: CN201238024Y
• 公開（公告）日: 2009-05-13
• 發明（設計）人: 徐柏生;楊靜;吉永安
• 申請（專利權）人: 南京林業大學
• 主分類號: H01J37/02
• 分類號: H01J37/02;H01J37/28
• 代理公司: 南京經緯專利商標代理有限公司
• 代理人: 唐建清

一、技術領域

本實用新型屬實驗、分析儀器設備制造技術領域，具體涉及一種掃描電子顯微鏡的鏡筒結構設計改造和高電壓絕緣技術。

二、背景技術

掃描電子顯微鏡(Scanning?Electron?Microscope，簡稱SEM或掃描電鏡)于1965年發明問世，其工作原理是用一束極細的電子束掃描樣品，在樣品表面激發出次級電子，次級電子由探測體收集并用閃爍器轉變為光信號，再經光電倍增管和放大器轉變為電信號來控制熒光屏上電子束的強度，顯示出與電子束同步的掃描圖像。掃描電子顯微鏡的特點是景深大，可獲得三維圖像，圖像分辨率可達6～10納米，能用來對樣品的形貌、成分、結晶學及其它性質進行觀察和分析，樣品不需專門制備，原始狀況不會受到破壞，是認識微觀世界、進行科學研究和產品研發所必備的現代化大型精密儀器。我國自二十世紀80年代開始，從國外購買引進大批掃描電鏡，這些設備在提高我國的科研水平和發展國民經濟中起到了很大的推動作用。

掃描電鏡由真空系統，電子束系統以及成像系統三大部分組成，成像系統和電子束系統均內置在真空柱中，電子束系統由電子槍和電磁透鏡兩部分組成，主要用于產生一束能量分布極窄的、電子能量確定的電子束用以掃描成像，電磁透鏡需要使用高達數萬伏的直流電壓驅動。

但是，由于設計和材料等方面的原因，現有掃描電鏡經過一段時間(約5～10年)使用后，裝有高壓控制組件的鏡筒內部絕緣材料開始老化、絕緣性能下降，以致鏡筒內產生高壓放電，嚴重干擾掃描電鏡的正常工作，輕則在熒光屏上出現黑色不規則橫向條紋，影響電鏡的分析質量甚至無法成像，重則損壞鏡筒內的電子光學部件，甚至造成高壓電源擊穿。因此，掃描電鏡鏡筒的使用壽命普遍較短，由生產廠家進行的維修或更換，不僅費用高昂(約為電鏡總值的1/5左右)，且修理時間較長，嚴重影響正常工作。

三、發明內容

本實用新型的設計目的是改造原有電鏡鏡筒的內部結構，提高鏡筒的內部絕緣性能。

本實用新型的技術解決方案為：一種掃描電子顯微鏡鏡筒的內部絕緣結構，其特征是在填充膠6和隔離筒4之間增加一個膠片層9，并在隔離筒4的下部增加一個絕緣墊圈7。

膠片層9的材料為普通感光膠片片基，絕緣墊圈7的材料為聚四氟乙烯。

為了達到更好的絕緣效果，將原用的填充膠6改用室溫硫化硅橡膠。

具體改造方法在實施例中詳細敘述。

四、附圖說明

圖1為改造后的電鏡鏡筒結構示意圖。圖中1為鏡筒外殼，2為連接電纜，3為燈絲電源控制電路板，4為隔離筒，5為高壓控制組件，6為填充膠，7為絕緣墊圈，8為燈絲座，9為膠片層。

五、具體實施方式

菲利浦SEM?505型掃描電子顯微鏡，使用不到10年后，裝有高壓控制組件的鏡筒絕緣材料開始老化、絕緣性能下降，以致鏡筒內產生高壓放電，靠近鏡筒甚至能聽到內部的放電聲，嚴重干擾掃描電鏡的正常工作。

改造方法：

取出高壓控制組件5，清除原有的變質填充膠6，清除時注意保護好高壓控制組件5內的元器件，以防損壞。然后將高壓控制組件5置于80℃烘箱內12小時；

在隔離筒4的內部增加一個膠片層9，用8～10層感光膠片片基卷成；

隔離筒4的底部增加一個絕緣墊圈7，絕緣墊圈7的厚度為12mm，材料為聚四氟乙烯；

高壓控制組件5經烘干處理后，用國產704膠(單組份室溫硫化硅橡膠，約需500克)，代替原有的填充膠6均勻填充于高壓控制組件5和膠片層9之間，注意應將膠液均勻灌入高壓控制組件5的內部空隙處。

待填充膠6全部固化后，裝上電鏡鏡筒下部的燈絲座8，掃描電鏡即可重新恢復正常使用。

有益效果：經過以上改造后的菲利浦SEM?505型掃描電鏡鏡筒，絕緣性能明顯上升，安裝使用幾十年，目前仍能正常工作，鏡筒部件的使用壽命可延長10年以上。