一种透射电镜样品杆真空存储与测试装置制造方法及图纸

一种透射电镜样品杆真空存储与测试装置属于透射电子显微镜真空配件领域。在样品杆存储的同时，可对样品杆进行通电，加热测试。该装置包括可移动机架，真空泵系统，真空测量与显示系统，真空罩，阀门系统，样品杆存储组件及堵塞。该装置可同时存储多根的样品杆，并预留增加窗口。该装置可在5分钟内将腔体内气压从空气气压抽到4×10

Vacuum storage and test device for transmission electron microscope sample rod

The utility model relates to a vacuum storage and test device for a sample rod of a transmission electron microscope, which belongs to the field of vacuum accessories for transmission electron microscopes. When the sample bar is stored, the sample rod can be electrified and tested by heating. The device comprises a movable frame, a vacuum pump system, a vacuum measurement and display system, a vacuum cover, a valve system, a sample rod, a storage assembly, and a plug. The device can simultaneously store a plurality of sample rods and reserve additional windows. The device can pump air pressure from the air pressure to 4 * 10 within 5 minutes

【技术实现步骤摘要】
一种透射电镜样品杆真空存储与测试装置
：本专利技术涉及一种透射电镜样品杆真空存储与测试装置，用于对透射电镜样品杆进行预抽真空存储，对透射电镜样品在进入电镜之前进行预处理，保证样品杆及样品的干燥清洁，缩短透射电镜预抽时间，减少样品杆对透射电镜的污染，提高样品杆使用寿命，也可在该装置中对透射电镜样品杆在工作真空环境进行通电、加热等调试测试。本专利技术属于透射电子显微镜真空配件领域。
技术介绍
：自上世纪三十年代透射电子显微镜专利技术以来，特别是近二十年，透射电子显微学技术在以球差矫正技术为代表的空间分辨率、单色光源为代表的能量分辨率，飞秒激光及高速CCD相机为代表的时间分辨率等领域都取得了巨大进步，为物理学、材料学、化学等领域的进步和发展做出了巨大贡献。透射电子显微镜(TEM)是研究物质微观结构的现代化大型仪器设备，在物理、化学、材料科学及生命科学等领域都有着广泛的应用。透射电子显微镜的主体可以分为三个部分：电子光学部分，真空部分和电子光学部分。电子光学部分主要包括照明系统，成像系统，观察和记录系统，真空部分包括各种真空泵及显示仪表，电子学部分包括各种光源、安全系统和控制系统。电子光学部分是电子显微镜的核心部分，真空和电子学部分是辅助系统。在透射电子显微镜中，凡是电子运行的区域都要求有尽可能高的真空度；反之，则会影响透射电子显微镜的正常工作。若没有高的真空度，高速电子与气体分子相遇并相互作用会导致随机电子散射，引起“炫光”和削弱像的衬度；电子枪还会发生电离和防电，导致电子束不稳定和闪烁；残余气体会腐蚀炽热的灯丝，缩短灯丝的使用寿命；残余气体会严重污染样品，影响图像的拍摄。因此透射电镜始终要保持在高真空状态。透射电镜电子光学系统在长期的工作中十分容易受到污染,物镜是透射电镜中最为精密的部件；电镜观察时,极易从外界带入污染物或易分解的样品本身也会成为污染源，从而污染物镜。物镜污染将直接影响电镜的分辨率。若物镜光阑或极靴上有污染物，透射电镜可能会出现分辨率下降、图像漂移等故障。测角台作为透射电镜与外界连接的部件，除机器老化或测角台本身质量问题外，导致测角台故障的主要原因是样品杆前期处理不够，以及进样、取样操作不当；进样或取样时旋转样品杆困难主要与测角台铜管变形有关，因进样和取样操作样品杆带着铜管一起转动，如果用力不均会使样品杆在垂直方向上碰到铜管，长时间会导致铜管在开口处变形，增大钢质套管与铜管间的摩擦而导致样品杆旋转困难；其次插拔样品杆时铜管很涩，进样取样都较困难也都与铜管上附着有脏物有关。若样品杆/样品进入透射电镜前未经清洁干燥处理，使进入镜筒的样品杆/样品上有污染物，其中一些污染物在取出样品杆的过程中会被镜筒中的气体吹出镜筒并吸附在铜管内壁，或是通过铜管的“─”形缺口进入到钢质套管内壁与铜管外壁之间。长时间会导致铜管内外壁上污染物越积越多，会造成样品杆与铜管之间的摩擦增大，使样品杆插拔不易、旋转困难。如果用蘸有无水乙醇的无毛纸擦拭铜管内壁，就会发现无毛纸上沾了许多黑色的脏东西。拆下铜管，会发现铜管“─”形缺口外壁也有一层黑色的脏东西。这些脏东西都是取样时被镜筒内氮气吹出并附着在铜管内外壁上的污染物。透射电镜维护与故障处理专业性很强，一旦透射电镜出现故障，要请专职人员来维修，不仅需要预约和等待时间，而且仪器使用单位需要支付维修费用，降低仪器的利用率。样品杆是透射电镜最重要的组件之一，起到承载样品的作用；对于一些特制样品杆上，它还兼具对样品进行加热、通电、施加应力等功能。样品杆是否清洁以及本身的储气状态将直接影响透射电镜真空系统的清洁程度以及预抽真空的时间，一旦透射电镜真空系统被污染，透射电镜真空系统中零部件如物镜、物镜光阑、极靴、测角台等将会受到不同程度的污染，影响透射电镜的正常使用。若样品杆/暴露在大气中其表面普遍会受到污染，不仅影响样品杆本身的寿命，还对透射电镜真空系统造成破坏，污染透射电镜零部件；同时，若长期暴露在大气中也会使样品杆储存一定的气体，从而影响透射电镜预抽真空。因此发展一种使用方便，真空度高，抽真空速度快、能够配合透射电镜样品杆使用的样品杆存储装置，使样品杆/样品保持在清洁的真空环境，将缩短透射电镜预抽时间，减少样品杆对透射电镜的污染，提高样品杆使用寿命提供了有利工具。
技术实现思路
：为解决上述问题，本专利技术提供一种用于透射电子显微镜样品杆真空存储与测试装置，对透射电镜样品杆/样品进行预抽真空，使样品杆/样品保持在清洁的工作真空环境，可同时存储多于6根样品杆，5分钟内可从空气气压抽到4×10-4Pa，极限真空可达5×10-5Pa，从而保证样品杆/样品干燥清洁以及样品杆的真空环境调试测试，缩短透射电镜预抽时间，减少样品杆对透射电镜的污染，提高样品杆使用寿命。本装置操作使用方便，真空度好，易于添加样品杆存储工位，适用性广。为实现上述目的，本专利技术是通过如下技术方案实现：一种用于透射电镜样品杆的真空存储与测试装置，该装置包括可移动机架，真空泵系统，真空测量组件与显示系统，阀门系统，真空罩，样品杆存储组件及堵塞；所述的真空泵系统包括涡旋干泵与分子泵，可移动机架上设置分子泵2，分子泵2通过前级阀3与涡旋干泵4连接，涡旋干泵4通过预抽阀5和主管道8连接；所述的真空罩用于连接主阀，并连接分子泵与电离规；电离规12安装在真空罩13上探测高真空通过真空计11显示，电阻规9安装在主管道8上探测低真空通过真空计11显示；所述的阀门系统包括前级阀、预抽阀、主阀、放气阀，前级阀用于控制涡旋干泵与分子泵之间连通/断开，预抽阀用于控制涡旋干泵与样品杆存储组件连通/断开，主阀用于控制分子泵与样品杆存储组件连通/断开，放气阀用于插拔样品杆时排气，便于拔出样品杆；所述的样品杆存储组件主管道上设有多个个工位，能同时插入6根样品杆，支撑法兰管套与主管道通过螺钉连接，两者之间装有密封圈保证真空，玻璃管嵌入主管道，外接法兰套管通过螺钉与管道主体连接；主管道、玻璃管与外接法兰套管三者之间的真空密封。所述的堵塞罩上装有密封圈，密封圈规格与样品杆上密封圈规格相同，用于将样品杆取出后，替代样品杆插入并密封支撑法兰套管。应用所述装置的方法，其特征在于，初次使用时，将多个样品杆依次插入对应工位，当样品杆数目不够的话用堵塞7代替样品杆，保证样品杆存储组件密封；打开涡旋干泵和前级阀，将分子泵抽至10Pa以下，打开分子泵，待分子泵工作后，关闭前级阀和打开预抽阀，当样品杆存储组件真空低于7Pa时，关闭预抽阀，打开前级阀和主阀，在5分钟之内将样品杆存储组件抽至4×10-4Pa以下；需要使用样品杆时，关闭主阀，打开放气阀，将样品杆拔出，插入堵塞，关闭放气阀，打开预抽阀，将样品杆存储组件预抽至7Pa以下，当真空度低于7Pa时，关闭预抽阀，打开前级阀后，打开主阀，5分钟内将系统抽至4×10-4Pa以下。透射电镜样品杆真空存储与测试装置包括可移动机架，真空泵系统，真空测量与显示系统，阀门系统，真空罩，样品杆存储组件及堵塞，可对透射电镜样品杆/样品进行预抽真空，使样品杆/样品保持在工作真空环境，可同时存储多于6根样品杆，5分钟内可从空气气压达到4×10-4Pa，极限真空可达5×10-5Pa，在样品杆存储的同时可对样品杆进行通电，加热测试。进一步，所述的可移动机架用于支本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于透射电镜样品杆的真空存储与测试装置，其特征在于：该装置包括可移动机架，真空泵系统，真空测量组件与显示系统，阀门系统，真空罩，样品杆存储组件及堵塞；所述的真空泵系统包括涡旋干泵与分子泵，可移动机架上设置分子泵，分子泵通过前级阀与涡旋干泵连接，涡旋干泵通过预抽阀和主管道连接；所述的真空罩用于连接主阀，并连接分子泵与电离规；电离规安装在真空罩上通过真空计显示，电阻规安装在主管道通过真空计显示；所述的阀门系统包括前级阀、预抽阀、主阀、放气阀，前级阀用于控制涡旋干泵与分子泵之间连通/断开，预抽阀用于控制涡旋干泵与样品杆存储组件连通/断开，主阀用于控制分子泵与样品杆存储组件连通/断开，放气阀用于插拔样品杆时排气，便于拔出样品杆；所述的样品杆存储组件主管道上设有多个个工位，支撑法兰管套与主管道通过螺钉连接，两者之间装有密封圈保证真空，玻璃管嵌入主管道，外接法兰套管通过螺钉与管道主体连接；主管道、玻璃管与外接法兰套管三者之间的真空密封。

【技术特征摘要】
1.一种用于透射电镜样品杆的真空存储与测试装置，其特征在于：该装置包括可移动机架，真空泵系统，真空测量组件与显示系统，阀门系统，真空罩，样品杆存储组件及堵塞；所述的真空泵系统包括涡旋干泵与分子泵，可移动机架上设置分子泵，分子泵通过前级阀与涡旋干泵连接，涡旋干泵通过预抽阀和主管道连接；所述的真空罩用于连接主阀，并连接分子泵与电离规；电离规安装在真空罩上通过真空计显示，电阻规安装在主管道通过真空计显示；所述的阀门系统包括前级阀、预抽阀、主阀、放气阀，前级阀用于控制涡旋干泵与分子泵之间连通/断开，预抽阀用于控制涡旋干泵与样品杆存储组件连通/断开，主阀用于控制分子泵与样品杆存储组件连通/断开，放气阀用于插拔样品杆时排气，便于拔出样品杆；所述的样品杆存储组件主管道上设有多个个工位，支撑法兰管套与主管道通过螺钉连接，两者之间装有密封圈保证真空，玻璃管嵌入主管道，外接法兰套管通过螺钉与管道主体连接；...

【专利技术属性】
技术研发人员：韩晓东，翟亚迪，毛圣成，
申请(专利权)人：北京工业大学，
类型：发明
国别省市：北京,11