采用激光增材制备电子显微镜光阑的方法技术

本发明专利技术涉及一种采用激光增材制备电子显微镜光阑的方法，包括如下步骤：提供铂金基片、铜粉及激光增材制造系统；将铂金基片进行加工内孔，得到具有内孔的铂片；激光增材制造系统沿铂片的内孔边缘向内孔中心打印铜粉，以使内孔边缘形成环形铜粉层，直至内孔缩小成孔径为预设值的微孔，得到电子显微镜光阑。上述采用激光增材制备电子显微镜光阑的方法，采用激光增材制技术制备电子显微镜光阑，制备工艺流程少且简单，加工容易，材料损耗少，且制备出的电子显微镜光阑的微孔精度高，有效保证电子显微光阑质量，有利于提高扫描电子显微镜的成像质量。

The method of preparing the diaphragm of electron microscope with laser additive

【技术实现步骤摘要】
采用激光增材制备电子显微镜光阑的方法
本专利技术涉及激光增材制造领域，特别是涉及一种采用激光增材制备电子显微镜光阑的方法。
技术介绍
光阑是扫描电子显微镜的重要组成部分。利用光阑，可以阻挡旁轴电子，减少球差、色差等透镜像差对电子束生成束斑半径的影响。同时，通过使用不同直径大小的扫描电镜光阑，可以有效的控制电子束的束流密度，在大束流分析型(如X射线能谱分析)以及小电流高分辨率型工作状态下切换。光阑上的圆孔直径范围通常要求在10微米-300微米之间，且要求为正圆形。在传统工艺中，扫描电镜光阑通常由金属通过机械切割微孔形成，整个制造流程需要经过开膜具、铸造或锻造、切割等过程成型，过程复杂，加工困难，材料损耗，加工精度低，难以保证光阑质量，进而影响扫描电子显微镜的成像质量。
技术实现思路
基于此，有必要针对目前传统技术的问题，提供一种采用激光增材制备电子显微镜光阑的方法。一种采用激光增材制备电子显微镜光阑的方法，包括如下步骤：提供铂金基片、铜粉及激光增材制造系统；将所述铂金基片进行加工内孔，得到具有所述内孔的铂片；所述激光增材制造系统沿所述铂片的所述内孔边缘向所述内孔中心打印所述铜粉，以使所述内孔边缘形成环形铜粉层，直至所述内孔缩小成孔径为预设值的微孔，得到电子显微镜光阑。上述采用激光增材制备电子显微镜光阑的方法，采用激光增材制技术制备电子显微镜光阑，即采用激光增材制造系统向沿铂片的内孔边缘向内孔中心打印铜粉以使内孔边缘形成环形铜粉层，直至内孔缩小成孔径为预设值的微孔，制备工艺流程少且简单，加工容易，材料损耗少，且制备出的电子显微镜光阑的微孔精度高，有效保证电子显微光阑质量，有利于提高扫描电子显微镜的成像质量。在其中一个实施例中，在将所述铂金基片进行加工内孔，得到具有所述内孔的铂片的步骤中，采用数控冲孔机对所述铂金基片加工内孔。在其中一个实施例中，所述铂片的所述内孔孔径为1mm-2mm。在其中一个实施例中，所述激光增材制造系统为3D金属打印机。在其中一个实施例中，所述激光增材制造系统的激光功率为450W-550W，送铜粉速度为5g/min-10g/min，扫描速度为1mm/s-5mm/s。在其中一个实施例中，所述微孔孔径为10um-30um。在其中一个实施例中，所述微孔孔径为10um、30um、50um、100um、200um或300um。在其中一个实施例中，在所述激光增材制造系统沿所述铂片的所述内孔边缘向所述内孔中心打印所述铜粉，以使所述内孔边缘形成环形铜粉层，直至所述内孔缩小成孔径为预设值的微孔，得到电子显微镜光阑的步骤之前，还包括：对所述铂片的所述内孔边缘进行打磨抛光处理。在其中一个实施例中，所述铂片为圆形设置。在其中一个实施例中，所述电子显微镜光阑的所述环形铜粉层与所述铂片同心设置。附图说明图1至图3为本专利技术的采用激光增材制备电子显微镜光阑的方法的流程图。附图中各标号的含义为：铂金基片10，铂片20，内孔21，微孔22，环形铜粉层30，电子显微镜光阑40。具体实施方式为了便于理解本专利技术，下面将对本专利技术进行更全面的描述。但是，本专利技术可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施例。相反地，提供这些实施例的目的是使对本专利技术的公开内容的理解更加透彻全面。除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本专利技术的
的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本专利技术的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本专利技术。需要说明的是，当元件被称为“固定于”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。相反，当元件被称作“直接在”另一元件“上”时，不存在中间元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的。请参考图1至图3，为本专利技术一实施方式的采用激光增材制备电子显微镜光阑的方法，包括如下步骤：步骤S10，请参考图1，提供铂金基片10、铜粉及激光增材制造系统；在本实施例中，铂金基片为圆形。步骤S20，请参考图2，将铂金基片10进行加工内孔21，得到具有内孔21的铂片20。具体地，采用数控冲孔机对铂金基片加工内孔，铂片20为圆形设置，铂片20的内孔21为圆孔，且铂片20的内孔21孔径为1mm-2mm；具体到本实施例中，铂片20的内孔21孔径为1mm。步骤S30，请参考图3，激光增材制造系统沿铂片20的内孔21边缘向内孔21中心打印铜粉，以使内孔21边缘形成环形铜粉层30，直至内孔21缩小成孔径为预设值的微孔22，得到电子显微镜光阑40。电子显微镜光阑40的环形铜粉层30与铂片20同心设置。微孔22孔径为10um-30um；具体到本实施例中，微孔22孔径为10um、30um、50um、100um、200um或300um。激光增材制造系统为3D金属打印机。具体地，3D金属打印机包括喷枪、扫描器、激光器、控制器及治具，喷枪、扫描器及激光器均设于治具的上方，喷枪用于容装铜粉并用于喷射铜粉，激光器用于发射激光束，扫描器用于扫描铂片20上的内孔21，控制器电性连接激光器、喷枪及扫描器，控制用于控制电性连接激光器、喷枪及扫描器的工作，治具用于定位铂片20。可以理解地，3D金属打印机工作时，将铂片20固定在治具上，扫描器扫描治具上的铂片的内孔21位置，喷枪喷出铜粉，激光器发出激光束将喷枪喷出的铜粉融化至内孔21边缘的预设位置上。进一步地，3D金属打印机工作时，治具带动铂片20水平旋转，激光器每隔预设时间后朝铂片20的内孔21中心移动预设的距离；可以理解地，激光器向内孔21边缘融化铜粉，治具带动铂片20水平旋转一周后，激光器朝铂片20的内孔21中心移动预设距离，沿内孔21上的环形铜粉层的边缘继续融化铜粉，以实现3D金属打印机能够沿铂片20的内孔21边缘向内孔21中心打印铜粉。进一步地，激光增材制造系统的激光功率为450W-550W，送铜粉速度为5g/min-10g/min，扫描速度为1mm/s-5mm/s；具体到本实施例中，激光增材制造系统的激光功率为500W，送铜粉速度为9g/min，扫描速度为3mm/s。步骤S30具体包括如下步骤：步骤S31:激光增材制造系统沿铂片20的内孔21边缘向内孔21中心打印预设厚度的同心圆环铜层，同心圆环铜层的厚度小于铂片20的厚度；步骤S32，循环步骤S31，直至环形铜粉层30的厚度等于铂片20的厚度，且环形铜粉层的相对两侧面分别与铂片20的相对两侧面平齐。在本实施例中，铂片20的厚度为1mm，激光增材制造系统沿铂片20的内孔21边缘向内孔21中心循环打印20次厚度为50um的同心圆环铜层，以使环形铜粉层30的厚度与铂片20的厚度平齐。...

【技术保护点】
1.一种采用激光增材制备电子显微镜光阑的方法，其特征在于，包括如下步骤：/n提供铂金基片、铜粉及激光增材制造系统；/n将所述铂金基片进行加工内孔，得到具有所述内孔的铂片；/n所述激光增材制造系统沿所述铂片的所述内孔边缘向所述内孔中心打印所述铜粉，以使所述内孔边缘形成环形铜粉层，直至所述内孔缩小成孔径为预设值的微孔，得到电子显微镜光阑。/n

【技术特征摘要】
1.一种采用激光增材制备电子显微镜光阑的方法，其特征在于，包括如下步骤：
提供铂金基片、铜粉及激光增材制造系统；
将所述铂金基片进行加工内孔，得到具有所述内孔的铂片；
所述激光增材制造系统沿所述铂片的所述内孔边缘向所述内孔中心打印所述铜粉，以使所述内孔边缘形成环形铜粉层，直至所述内孔缩小成孔径为预设值的微孔，得到电子显微镜光阑。


2.根据权利要求1所述的采用激光增材制备电子显微镜光阑的方法，其特征在于，在将所述铂金基片进行加工内孔，得到具有所述内孔的铂片的步骤中，采用数控冲孔机对所述铂金基片加工内孔。


3.根据权利要求1所述的采用激光增材制备电子显微镜光阑的方法，其特征在于，所述铂片的所述内孔孔径为1mm-2mm。


4.根据权利要求1所述的采用激光增材制备电子显微镜光阑的方法，其特征在于，所述激光增材制造系统为3D金属打印机。


5.根据权利要求1所述的采用激光增材制备电子显微镜光阑的方法，其特征在于，所述激光增材制造系统的激光功率为450W-550W，送铜粉速...

【专利技术属性】
技术研发人员：姚莉，顾斌宾，朱玉宝，
申请(专利权)人：苏州优波光电科技有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32