[發明專利]一種具有多種工作模式的時間分辨試樣檢查裝置

有效

• 申請號: 202110427124.8
• 申請日: 2021-04-21
• 公開（公告）號: CN113203761B
• 公開（公告）日: 2022-04-01
• 發明（設計）人: 梁文錫;胡春龍;葉昶
• 申請（專利權）人: 華中科技大學
• 主分類號: G01N23/20058
• 分類號: G01N23/20058;G01N23/2276;G01N27/62;G01N21/84;G01N21/01
• 代理公司: 華中科技大學專利中心 42201
• 代理人: 尹麗媛;李智

1.一種具有多種工作模式的時間分辨試樣檢查裝置，其特征在于，包括：真空腔體，會聚角可調的超快脈沖電子源，楔形法蘭，多軸試樣調整器，超快光路組件，以及電子成像組件；

所述超快光路組件用于激發待檢試樣以及激勵所述超快脈沖電子源產生會聚角度可調的會聚電子束脈沖或平行電子束脈沖；所述多軸試樣調整器上裝載待檢試樣，并將所述待檢試樣從垂直于所述超快脈沖電子源的軸線方向導入所述真空腔體內；當開展反射模式檢查時，所述真空腔體的一端與所述超快脈沖電子源之間通過楔形法蘭連接，并通過選擇不同楔角值的楔形法蘭以及通過所述多軸試樣調整器的平移或旋轉，共同調節電子束脈沖傳播軸線與待檢試樣表面的角度；當開展透射模式檢查時，所述楔形法蘭取下，并通過所述多軸試樣調整器的平移或旋轉，調節電子束脈沖傳播軸線與所述待檢試樣表面垂直；所述電子成像組件設置于所述真空腔體的另一端，用于記錄經過待檢試樣后的脈沖電子信號，其中，所述超快脈沖電子源的軸線為無楔形法蘭情況下的超快脈沖電子源軸線。

2.根據權利要求1所述的一種具有多種工作模式的時間分辨試樣檢查裝置，其特征在于，所述多軸試樣調整器還用于根據實際需要對待檢試樣進行加熱和冷卻。

3.根據權利要求1所述的一種具有多種工作模式的時間分辨試樣檢查裝置，其特征在于，所述檢查裝置還包括電子阻擋器；其設置在經過待檢試樣后的電子束脈沖傳輸路徑的中心。

4.根據權利要求1所述的一種具有多種工作模式的時間分辨試樣檢查裝置，其特征在于，所述超快脈沖電子源包括：真空腔，其腔體上設置有激勵光窗口，以及設置于所述真空腔內且中軸線重合并依次間隔排列的光電陰極、柵極、陽極、電會聚鏡和電物鏡；

所述光電陰極用于在與所述超快光路組件通過所述激勵光窗口照射過來的超快激光脈沖發生光電效應后，產生超快脈沖電子束；所述光電陰極、所述柵極和所述陽極構成電子加速電極，所述光電陰極和所述陽極之間加電壓，用于對所述電子束加速；所述電會聚鏡和所述電物鏡的電壓均可調，用于兩次對所述加速的電子束會聚，得到平行束或實際所需會聚角的會聚束電子脈沖；其中，所述激勵光窗口設置于所述光電陰極發射電子形成電子束的一側，且其中心軸線經過所述光電陰極的中心點，用于導入超快激光脈沖，使得所述超快激光脈沖以前照明的方式入射到光電陰極表面。

5.根據權利要求1所述的一種具有多種工作模式的時間分辨試樣檢查裝置，其特征在于，可取下的楔形法蘭的楔角值為1～5°。

6.根據權利要求1至5任一項所述的一種具有多種工作模式的時間分辨試樣檢查裝置，其特征在于，所述真空腔體包括：均配置有真空獲得與測量組件的試樣載入腔、試樣準備腔和試樣檢查腔；則所述檢查裝置還包括：試樣導入臂；

其中，所述試樣載入腔垂直設置于所述試樣準備腔的側壁上，所述試樣準備腔的一端與所述試樣檢查腔的側壁垂直連接；相鄰兩腔體之間設置有真空閥門，在相鄰兩腔體之間不進行待檢試樣傳輸時均可通過真空閥門隔絕，在進行待檢試樣傳輸時，所述試樣載入腔的法蘭打開以將位于真空腔體外部的待檢試樣裝入到所述試樣載入腔內的試樣導入臂上，在所述試樣載入腔通過其真空獲得與測量組件實現真空狀態后，通向所述試樣準備腔的真空閥門打開，所述試樣導入臂繼續移動以將所述待檢試樣導入所述試樣準備腔，進一步將所述待檢試樣轉移至所述多軸試樣調整器上，所述多軸試樣調整器通過平移以實現對待檢試樣在所述試樣準備腔和所述試樣檢查腔之間運輸，所述待檢試樣在所述試樣檢查腔內開展檢查。