一种二次电子探测装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种二次电子探测装置，包括：栅网电极，用于吸引带电粒子；电子探测单元，用于吸收二次电子并将探测信号放大输出，电子探测单元包括：光导管组件，包括固定轴套和设置在固定轴套内的光导管；光电倍增组件，包括接口法兰和光电倍增管，光电倍增管一端固连在接口法兰上，另一端伸入到固定轴套内，并抵靠在光导管的端部上，固定轴套与接口法兰可拆卸地连接固定；接口法兰与光导管组件之间设置有定位件，定位件一端轴向限位在接口法兰上，另一端插塞到固定轴套与光电倍增管之间形成的配合间隙内，并抵靠在光导管的端部上。本发明专利技术中光电倍增管采用浸入式结构设计，可将光导管进行缩短设计，减少光信号的损耗，提高探测效率。测效率。测效率。

【技术实现步骤摘要】
一种二次电子探测装置


[0001]本专利技术涉及电子光学类仪器的二次电子探测装置
，具体涉及一种二次电子探测装置。

技术介绍

[0002]二次电子探测装置，作为扫描电镜及电子束曝光机等电子光学类仪器重要的电子探测装置，在新材料、新能源、国防、科学研究等领域有着非常广泛的应用。扫描电子显微镜与电子束曝光机的基本工作原理是：利用电子源向样品表面发射高能电子束，电子束轰击样品表面并对样品进行扫描，电子束轰击样品表面可产生二次电子等信号。
[0003]利用二次电子探测装置，可将样品表面产生的二次电子信号收集起来，对二次电子进行光电转换，并输出至成像设备形成二次电子图像，可进行物质围观形貌分析。然而，二次电子探测装置的最终成像效果直接受到探测效率影响，而探测效率又受到各零部件的结构、位置以及配合关系等影响。现有的二次电子探测装置，光电倍增管的大多都是采用后置式的设计，距离装置前端的光源较远，使得探测距离较大，从而影响信号的探测效率，并且现有的二次电子探测装置各零部件之间的配合稳定性差，也会影响到探测效率。

技术实现思路

[0004]因此，本专利技术旨在提供一种二次电子探测装置，通过优化各部件的结构、位置及装配关系等，以提升探测效率，从而提高二次电子图片成像效果。
[0005]为此，本专利技术实施例提供了一种二次电子探测装置，该二次电子探测装置包括：栅网电极，用于吸引带电粒子；电子探测单元，用于吸收二次电子并将探测信号放大输出，所述电子探测单元包括：光导管组件，包括固定轴套和设置在所述固定轴套内的光导管；光电倍增组件，包括接口法兰和光电倍增管，所述光电倍增管一端固连在接口法兰上，另一端伸入到所述固定轴套内，并抵靠在所述光导管的端部上，所述固定轴套与所述接口法兰可拆卸地连接固定；所述接口法兰与所述光导管组件之间设置有定位件，所述定位件一端轴向限位在所述接口法兰上，另一端插塞到所述固定轴套与光电倍增管之间形成的配合间隙内，并抵靠在所述光导管的端部上。
[0006]可选地，所述接口法兰包括：套接部，套设在所述光电倍增管上；安装部，固定设置在所述套接部远离所述光导管组件的一端，所述安装部的外径大于所述套接部的外径；所述光电倍增管一端限位在所述安装部上，另一端穿过所述套接部伸入到所述固定轴套内。
[0007]可选地，所述光导管靠近所述光电倍增管的一端周壁上设置有一圈限位凸台；所述固定轴套内形成有适于与所述限位凸台轴向限位配合的限位台阶，在所述固定轴套安装到所述接口法兰上后，所述限位凸台被夹持固定在所述固定轴套和所述光电倍增管之间。
[0008]可选地，所述固定轴套包括第一套体段和内径大于第一套体段的第二套体段，第一套体段与第二套体段的连接处形成所述限位台阶；所述第二套体段一端与所述第一套体段呈阶梯状连接，另一端与所述套接部安装连接。
[0009]可选地，所述限位台阶与所述限位凸台之间设置有第一密封圈；和/或，所述第二套体段与所述套接部之间设置有第二密封圈，且所述第二套体段与所述套接部通过第一连接件可拆卸地连接。
[0010]可选地，所述定位件为套设在所述光电倍增管上的压环，所述压环一端轴向限位在所述套接部内的第一台阶上，另一端伸入到所述第二套体段内并抵压在所述限位凸台的端壁上。
[0011]可选地，所述压环与所述第二套体段的内径过盈配合，并通过第二连接件可拆卸地连接固定在所述套接部上。
[0012]可选地，所述压环包括环本体和设置在环本体外周壁上的连接凸台，所述套接部内还形成有第二台阶，所述连接凸台抵靠限位在所述第二台阶上并通过第二连接件可拆卸地连接在所述第二台阶上。
[0013]可选地，所述环本体一端与套接部的第一台阶之间设置有第三密封圈，所述第三密封圈套设在所述光电倍增管上。
[0014]可选地，所述安装部为固定设置在套接部端部外周的接口板，所述光电倍增管的输入端穿过套接部伸入到固定轴套内与所述光导管连接，输出端伸出所述接口板与外接装置连接；所述二次电子探测装置还包括：防护壳，所述防护壳具有容纳腔，所述防护壳安装固定在所述接口板上，适于罩设在光电倍增管的输出端外周；座板，设置在所述容纳腔内，所述光电倍增管的输出端与所述座板连接，并通过所述座板限位在所述接口法兰上。
[0015]可选地，所述防护壳与所述安装部之间设置有第四密封圈；和/或，所述防护壳的内周壁上设置有吸光材料。
[0016]可选地，二次电子探测装置还包括：屏蔽罩，所述屏蔽罩为两端开口设置的套筒结构，适于套设在所述光电倍增管的输出端外周，所述屏蔽罩限位设置在所述安装部上。
[0017]可选地，二次电子探测装置还包括：电信号接头，安装在所述防护壳上，一端与所述光电倍增管的输出端电连接，另一端穿过所述防护壳与外接装置连接。
[0018]可选地，所述电子探测单元还包括：闪烁体，设置在所述光导管的端部上，适于吸收二次电子并将其转换为光子输送
至所述光导管；高压端帽，所述光导管远离所述光电倍增管的一侧端部伸出于所述固定轴套，所述高压端帽套设在所述光导管的伸出部分；所述高压端帽包括一筒状主体，所述筒状主体一端向外翻折并抵靠固定在所述固定轴套上，另一端向内弯折延伸形成适于抵靠限位在闪烁体外侧壁上的环形止挡部，所述闪烁体被夹持限位在所述环形止挡部和光导管之间。
[0019]可选地，所述栅网电极包括呈环形的金属支架和固定设置在所述金属支架上的栅网；所述栅网电极与所述光导管组件之间通过绝缘套管连接，所述绝缘套管的一端插入至所述金属支架内并通过第三连接件可拆卸地连接固定，另一端向外翻折并抵靠在所述固定轴套的第二套体段的端壁上并通过第三连接件可拆卸地连接固定。
[0020]本专利技术技术方案，具有如下优点：1.本专利技术中，光导管是传输光线的关键部件，光电倍增管是一种具有极高敏感度的光电探测器件，光电倍增管采用浸入式结构及安装设计，光电倍增管位于接口法兰靠近光导管一侧的部分伸入到待测的真空腔体内，在不干涉其它探测器的情况下，可将光导管进行缩短设计，能够有效缩短光电倍增管与光源的距离，减少光信号的损耗，提高二次电子探测装置的探测效率，从而优化二次电子的成像质量；同时，通过设置的定位件，使得光导管组件与光电倍增组件之间的装配更加稳定可靠。
[0021]光电倍增管为端面窗口探测型，即采用端窗型光电倍增管，端窗型光电倍增管呈柱状，其探测单元位于柱状的光电倍增管的一端端面上，在保证扫描电镜及电子束曝光机等电子光学类仪器正常使用的条件下，使得端窗型光电倍增管的探测单元的位置更靠近信号产生的源头，缩短光电倍增管与光源的距离，可缩短光信号的径向行程，减少光信号的损耗。
[0022]2.本专利技术中，固定轴套通过成形于其上的限位台阶与光导管的限位凸台之间进行轴向限位配合，无需增设其他限位部件，且定位稳定可靠。
[0023]3.在二次电子探测装置工作时，光导管、以及光电倍增管需要处于真空环境中，因此，第一密封圈用于密封固定轴套与光导管之间的间隙，从而使外界空气无法通过固定轴套与光导管之间本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种二次电子探测装置，其特征在于，包括：栅网电极（1），用于吸引带电粒子；电子探测单元，用于吸收二次电子并将探测信号放大输出，所述电子探测单元包括：光导管组件，包括固定轴套（21）和设置在所述固定轴套（21）内的光导管（22）；光电倍增组件，包括接口法兰（31）和光电倍增管（32），所述光电倍增管（32）一端固连在接口法兰（31）上，另一端伸入到所述固定轴套（21）内，并抵靠在所述光导管（22）的端部上，所述固定轴套（21）与所述接口法兰（31）可拆卸地连接固定；所述接口法兰（31）与所述光导管组件之间设置有定位件，所述定位件一端轴向限位在所述接口法兰（31）上，另一端插塞到所述固定轴套（21）与光电倍增管（32）之间形成的配合间隙内，并抵靠在所述光导管（22）的端部上。2.根据权利要求1所述的二次电子探测装置，其特征在于，所述接口法兰（31）包括：套接部（311），套设在所述光电倍增管（32）上；安装部（312），固定设置在所述套接部（311）远离所述光导管组件的一端，所述安装部（312）的外径大于所述套接部（311）的外径；所述光电倍增管（32）一端限位在所述安装部（312）上，另一端穿过所述套接部（311）伸入到所述固定轴套（21）内。3.根据权利要求2所述的二次电子探测装置，其特征在于，所述光导管（22）靠近所述光电倍增管（32）的一端周壁上设置有一圈限位凸台（221）；所述固定轴套（21）内形成有适于与所述限位凸台（221）轴向限位配合的限位台阶（2111），在所述固定轴套（21）安装到所述接口法兰（31）上后，所述限位凸台（221）被夹持固定在所述固定轴套（21）和所述光电倍增管（32）之间。4.根据权利要求3所述的二次电子探测装置，其特征在于，所述固定轴套（21）包括第一套体段（211）和内径大于第一套体段（211）的第二套体段（212），第一套体段（211）与第二套体段（212）的连接处形成所述限位台阶（2111）；所述第二套体段（212）一端与所述第一套体段（211）呈阶梯状连接，另一端与所述套接部（311）安装连接。5.根据权利要求4所述的二次电子探测装置，其特征在于，所述限位台阶（2111）与所述限位凸台（221）之间设置有第一密封圈（51）；和/或，所述第二套体段（212）与所述套接部（311）之间设置有第二密封圈（52），且所述第二套体段（212）与所述套接部（311）通过第一连接件可拆卸地连接。6.根据权利要求5所述的二次电子探测装置，其特征在于，所述定位件为套设在所述光电倍增管（32）上的压环（4），所述压环（4）一端轴向限位在所述套接部（311）内的第一台阶（3111）上，另一端伸入到所述第二套体段（212）内并抵压在所述限位凸台（221）的端壁上。7.根据权利要求6所述的二次电子探测装置，其特征在于，所述压环（4）与所述第二套体段（212）的内径过盈配合，并通过第二连接件可拆卸地连接固定在所述套接部（311）上。8.根据权利要求6所述的二次电子探测装置，其特征在于，所述压环（4）包括环本体（41）和设置在环本体（41）外周壁上的连接凸台（42），所述套接部（31...

【专利技术属性】
技术研发人员：李文龙，
申请(专利权)人：北京中科科仪股份有限公司，
类型：发明
国别省市：