一种灯丝定位系统技术方案

本实用新型专利技术公开了一种灯丝定位系统，用以解决现有灯丝定位效率低、精度低的问题。本实用新型专利技术公开的灯丝定位系统包括底板、第一定位调节机构和第二定位调节机构；第一定位调节机构用于对灯丝座在底板上的位置进行调节定位，以使不同型号的灯丝座均能固定在底板上；第二定位调节机构用于对灯丝进行定位调节；检测模块，用于采集并显示所述灯丝尖和所述灯丝座的位置信息，所述第一定位调节机构和所述第二定位调节机构根据所述位置信息对应调节所述灯丝座和所述灯丝尖的位置。本实用新型专利技术公开的灯丝定位系统，在适用于不同类型的灯丝的定位的同时，提高了传统灯丝定位的精度和效率。

【技术实现步骤摘要】
一种灯丝定位系统
本技术涉及机械工程与自动化领域，尤其涉及一种灯丝定位系统及灯丝定位方法。
技术介绍
电子显微镜作为微观形貌观察的有力工具，正越来越迅速、广泛地应用于冶金、矿物、化工、医药、生物、生物医学、食品、纳米材料等领域。电子显微镜主要包括透射电子显微镜和扫描电子显微镜。透射电子显微镜(TEM)用聚焦电子束作照明源，使用对电子束透明的薄膜样品，以透过试样的透射电子束或衍射电子束所形成的图像来分析试样内部的显微组织结构。扫描电子显微镜是利用二次电子反射的高能电子束在试样上扫描，激发出各种物理信息。通过对这些信息的接收、放大和显示成像，获得测试样品表面二维结构形貌的观察。显微镜的整个电子光学部分完全置于镜筒之内，自上而下顺序排列着电子枪、聚光镜、物镜、中间镜、投影镜、观察室、荧光屏、CCD等装置。其中由电子枪、聚光镜等装置组成的照明系统为成像系统提供一束亮度高、相干性好的照明光源。电子枪由阴极、控制极(栅极)和阳极构成。在真空中高压加热后从阴极发射的电子获得较高的动能，形成定向高速电子流(电子束)。在一定范围内，灯丝电流越大，灯丝温度越高，发射的电子越多，灯丝表面蒸发越快。因而灯丝有一定寿命，如钨灯丝一般是100-150小时，六硼化镧灯丝大于1000小时，六硼化铈灯丝1500左右。这就需要经常更换灯丝。更换电子显微镜灯丝时，对灯丝的位置也有非常严格的限定：灯丝的尖端要求必须位于电子枪的中心位置。如果灯丝的位置偏移，很容易导致灯丝亮度偏暗，操作人员需要通过增加偏压或电流来提高亮度，进而造成灯丝损伤。目前更换灯丝完全依靠手工，不仅浪费了仪器管理人员的大量时间，而且调节时，由于灯丝尖与栅帽孔中心不在同一平面，因此人工视觉差异可能导致灯丝安装位置的偏差，这将会在不同程度上影响显微镜成像的使用质量。同时，由于生产厂家的差异和灯丝类型的差异，不同的电子显微镜灯丝具有不同灯丝定位座和灯丝底座，在对不同类型灯丝进行定位时需要采用不同的固定安装模块进行灯丝的安装和调节，费时费力，且效率低下，在造成资源浪费的同时，也难以保证定位的精度。
技术实现思路
本技术提供一种灯丝定位系统，以实现对不同类型电镜灯丝的精确、高效定位。为实现上述目的，本技术采用下述技术方案：一种灯丝定位系统，包括底板、第一定位调节机构和第二定位调节机构；所述底板上设置有用以固定灯丝的灯丝座，所述第一定位调节机构安装在所述底板上，用以调节所述灯丝座在所述底板上的位置；所述定位座具有第一定位中心，所述第二定位调节机构用于调节所述灯丝，使所述灯丝位于所述第一定位中心；检测模块，用于采集并显示所述灯丝的灯丝尖和所述灯丝座的位置信息，所述第一定位调节机构和所述第二定位调节机构根据所述位置信息对应调节所述灯丝座和所述灯丝的位置。本技术提供的灯丝定位系统，通过第一定位调节机构，可以适用于不同类型电镜灯丝的定位，避免了对不同类型灯丝定位时，需要重新配置灯丝固定装置的麻烦，提高了灯丝定位的效率；同时，通过检测模块对灯丝尖和灯丝座的图像位置检测和显示，避免了传统手动灯丝定位过程中，肉眼直接观测灯丝尖相对第一定位中心位置的视觉误差，提高了灯丝定位的精度，延长了灯丝寿命；而且手动调节与仪器检测协同工作，使灯丝定位更为方便，减轻了仪器管理人员的劳动强度和劳动时间。优选地，所述底板具有第二定位中心，所述第一定位调节机构调节所述灯丝座，使所述灯丝座的轴线穿过所述第二定位中心；所述第一定位中心位于所述第二定位中心正上方。第二定位中心的确定，使各种类型的灯丝座均有一个固定的定位点，方便了整个系统对灯丝的定位调节。优选地，所述第一定位调节机构包括多个定位杆，所述多个定位杆以所述第二定位中心为圆心呈放射状均匀分布；所述定位杆能沿靠近或远离所述第二定位中心的方向移动，以使所述定位杆的端部与所述灯丝座抵接以固定所述灯丝座。该种调节机构结构简单，在调节时，仅需要使定位杆沿靠近或远离第二定位中心的方向移动就能实现较为精确的定位和固定作用。优选地，所述第一定位调节机构包括多个丝杆螺母组件，螺母固定于所述底板，丝杆与所述螺母配合形成所述定位杆。优选地，所述灯丝座包括灯丝底座和灯丝定位座，所述灯丝定位座安装在所述灯丝底座上，所述灯丝安装在所述灯丝定位座上。由于灯丝定位座因灯丝型号和生产厂家差异而形状各异，难以直接在底板上进行直接定位安装，而灯丝底座虽随灯丝的型号不同而不同，但其下端均为圆柱形，因此容易实现在底板的安装定位。优选地，所述灯丝定位座上端面具有栅帽孔，所述栅帽孔的中心为所述第一定位中心。灯丝定位座为电镜自带的灯丝定位元件，电子束经栅帽孔照射在测试样品上，采用灯丝定位座对灯丝进行定位，定位好的灯丝可直接安装在电镜中，即实现了灯丝尖位于电子枪中心位置的要求，不需要再重新进行安装定位。优选地，所述第二定位调节机构包括内六角扳手，用于调节所述灯丝与所述灯丝定位座的连接螺丝，以调整所述灯丝尖的位置。连接螺丝在拧紧固定时，由于各个螺丝拧紧力的差异，灯丝尖的位置会偏离第一定位中心，采用内六角扳手调节连接螺丝较为方便，可以通过扳手拧紧或放松连接螺丝，即可调整灯丝尖的位置。优选地，所述检测模块包括图像采集模块和图像显示模块，所述图像采集模块用于采集所述灯丝尖和所述灯丝座的位置图像信息；所述图像显示模块与所述图像采集模块连接，用于显示所述位置图像信息。图像显示模块可以和图像采集模块合二为一，即图像采集装置同时具备图像显示的功能，两者也可以是不同设备，以方便对采集的位置图像信息进行进一步处理。优选地，所述图像采集模块位于所述第二定位中心的正上方，可以减小因图像采集模块的采集中心偏离第二定位中心而导致的灯丝尖和灯丝定位座的位置图像误差，提高图像采集的精度，进而提高定位精度。优选地，所述图像显示模块为电脑终端，所述电脑终端接收并处理所述位置图像信息，所述位置图像信息包括位置图像和所述位置图像中所述灯丝尖与所述第一定位中心的距离信息。电脑终端对信息处理能力较强，能对位置图像信息进行各种方式的处理和呈现，且能较为方便地实现人机互动。位置图像的显示有利于操作人员直观地对灯丝尖相对第一定位中心的位置进行观察，进而有选择性的改变每一步调节的精度。距离信息可以进一步避免肉眼观测时的视觉误差，使系统实现更精确的灯丝定位。优选地，所述检测模块通过所述位置图像灰度识别所述灯丝尖和所述第一定位中心的位置，并计算所述灯丝尖在所述灯丝座上端面的正投影与所述第一定位中心的距离。优选地，所述检测模块还包括压力传感器，所述压力传感器固定于所述定位杆朝向所述灯丝座的端面，并与所述图像显示模块连接，所述图像显示模块显示检测的压力值。压力传感器用于检测定位杆是否与灯丝座相抵接，且可根据压力值的大小，判断各根定位杆与灯丝座抵接的程度，从而减小了调节定位杆时可能导致的各定位杆移动距离误差，提高了灯丝座定位的精度，进而提高了灯丝定位的精度。优选地，还包括驱动组件，所述驱动组件与所述第一定位调节机构和所述第二定位调节机构相连，用于驱动所述第一定位调节机构和/或所述第二定位调节机构进行调节工作。驱动组件在系统中的引入，可降低手动调节第一定位调节机构或第二定位调节机构的调节误差，提高灯丝定位精度，同时降低管理人员的劳动强度和节约管理人本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种灯丝定位系统，其特征在于，包括：底板(11)、第一定位调节机构(12)和第二定位调节机构(13)；所述底板(11)上设置有用以固定灯丝(3)的灯丝座(2)，所述第一定位调节机构(12)安装在所述底板(11)上，用以调节所述灯丝座(2)在所述底板(11)上的位置；所述灯丝座(2)具有第一定位中心，所述第二定位调节机构(13)用于调节所述灯丝(3)，使所述灯丝(3)的灯丝尖位于所述第一定位中心；检测模块，用于采集并显示所述灯丝(3)的灯丝尖和所述灯丝座(2)的位置信息，所述第一定位调节机构(12)和所述第二定位调节机构(13)根据所述位置信息对应调节所述灯丝座(2)和所述灯丝的位置。

【技术特征摘要】
1.一种灯丝定位系统，其特征在于，包括：底板(11)、第一定位调节机构(12)和第二定位调节机构(13)；所述底板(11)上设置有用以固定灯丝(3)的灯丝座(2)，所述第一定位调节机构(12)安装在所述底板(11)上，用以调节所述灯丝座(2)在所述底板(11)上的位置；所述灯丝座(2)具有第一定位中心，所述第二定位调节机构(13)用于调节所述灯丝(3)，使所述灯丝(3)的灯丝尖位于所述第一定位中心；检测模块，用于采集并显示所述灯丝(3)的灯丝尖和所述灯丝座(2)的位置信息，所述第一定位调节机构(12)和所述第二定位调节机构(13)根据所述位置信息对应调节所述灯丝座(2)和所述灯丝的位置。2.如权利要求1所述的灯丝定位系统，其特征在于，所述底板(11)具有第二定位中心(14)，所述第一定位调节机构(12)调节所述灯丝座(2)，使所述灯丝座(2)的轴线穿过所述第二定位中心(14)；所述第一定位中心位于所述第二定位中心(14)的正上方。3.如权利要求2所述的灯丝定位系统，其特征在于，所述第一定位调节机构(12)包括多个定位杆(121)，所述多个定位杆(121)以所述第二定位中心(14)为圆心呈放射状均匀分布；所述定位杆(121)能沿靠近或远离所述第二定位中心(14)的方向移动，以使所述定位杆(121)的端部与所述灯丝座(2)抵接以固定所述灯丝座(2)。4.如权利要求3所述的灯丝定位系统，其特征在于，所述第一定位调节机构(12)包括多个丝杆螺母组件，螺母固定于所述底板(11)，丝杆与所述螺母配合形成所述定位杆(121)。5.如权利要求3所述的灯丝定位系统，其特征在于，所述灯丝座(2)包括灯丝底座(21)和灯丝定位座(22)，所述灯丝定位座(22)安装在所述灯丝底座(21)上，所述灯丝(3)安装在所述灯丝定位座(22)上。6.如权利要求5所述的灯丝定位系统，其特征在于，所述灯丝定位座(22)的上端面具有栅帽孔，所述栅帽孔的中心为所述第一定位中心。7.如权利要求6所述的灯丝定位系统，其特征在于，所述第二定位调节机构(13)包括内六角扳手，用于调节所述灯丝(3)与所述灯丝定位座(22)的连接螺丝，以调整所述灯丝尖的位置。8.如权利要求5-7中任一项所述的灯丝定位系统，其特征在于，所述检测模块包括图像采集模块(41)和图像显示模块(42)，所述图像采集模块(41)用于采集所述灯丝尖和所述灯丝座(2)的位置图像信息；所述图像显示模块(42)与所述图像采集模块(41)连接，用于显示所述位置图像信息。9.如权利要求8所述的灯丝定位系统，其特征在于，所述图像采集模块(41)位于所述第二定位中心(14)的正上方。10.如权利要求8所述的灯丝定位系统，其特征在于，所述图像显示模块(42)为电脑终端，所述电脑终端接收并处理所述位置图像信息，所述位置图像信息包括位置图像和所述灯丝尖与所述第一定位中心的距离信息。11.如权利要求10所述的灯...

【专利技术属性】
技术研发人员：胡西学，甘雅玲，郭宏博，徐晓慧，王东亮，
申请(专利权)人：国家纳米科学中心，
类型：新型
国别省市：北京,11