深紫外激光器与光发射电子显微镜的对接系统技术方案

本发明专利技术提供一种深紫外激光器与光发射电子显微镜的对接系统，包括依次连接的真空密封管路、第二柔性密封管路、入射透镜和第一柔性密封管路，真空密封管路用于连接深紫外激光器，第一柔性密封管路用于连接光发射电子显微镜，本发明专利技术通过在第一柔性密封管路和/或第二柔性密封管路的旁侧附设调节机构，从而使得通过调节机构与第一柔性密封管路的配合和/或调节机构与第二柔性密封管路的配合实现对入射窗口沿轴向的一维调节以及沿倾斜角度方向的二维调节，解决了现有技术中因装配误差存在的倾斜角度偏差无法调节的问题，方便了激光对准样品。

【技术实现步骤摘要】
深紫外激光器与光发射电子显微镜的对接系统
本专利技术涉及一种深紫外激光器与光发射电子显微镜的对接系统，属于电子光学

技术介绍
光发射电子显微镜(PEEM)的工作原理为光电效应。一束高能量光束照射在样品上，满足激发条件时，光电子将从样品表面溢出形成发射。电子镜筒通过观察样品表面发射的电子，可以获得极高分辨率的表面形貌、化学成分和磁性信息。光发射电子显微镜的分辨率与光源光强直接相关，观测样品的范围与光子有关，也就是高亮度、短波长的激光源有利于系统分辨率的提高。鉴于此考虑，我国科学家将177.3nm深紫外激光源引入，形成了深紫外激光光发射电子显微镜，分辨率优于10nm。但是，深紫外激光容易被空气吸收，因此整体光路需要位于高真空密封的腔体内；另外，激光器体积庞大，直接搬动对准极其困难。上述问题导致了深紫外激光器与光发射电子显微镜对接时对准调节十分困难。为此，现有技术如中国专利CN102479651A公开了一种用于深紫外激光器与光发射电子显微镜连接的连接杆，其说明书内容公开了外置硬磁铁体为穿套于连接杆体的磁体圆环，利用磁力控制真空连接杆体内与软磁铁不锈钢滑块固接的光学透镜做轴向滑动或径向转动，用于深紫外激光器与光发射电子显微镜的对接。然而，该现有技术在实际使用过程中存在以下问题：1、该现有技术中，由于装配误差的存在，聚焦透镜与激光光路间可能会存在偏差，而该现有技术只能对聚焦透镜进行轴向调节，无法进行倾斜角度的调节，调节受限，对接效果差，无法将激光有效地聚焦到样品表面；2、该现有技术中，对接系统采用刚性连接，当对接真空通道发生振动时，光学透镜随之振动，聚焦斑在样品上将发生较大位移，严重影响光发射电子显微镜的测量效果。此外，作为激发光源的紫外激光或深紫外激光均为非可见光，无法直接进行观测调节。目前，常用的解决方法为使用一束可见激光作为指示光，但由于指示光与紫外激光或深紫外激光并不能达到完全重合，而且由于光学透镜存在色差，两束激光通过聚焦系统后，焦点位置偏差较大，因此指示效果较差，仅可用于粗调。
技术实现思路
为此，本专利技术所要解决的主要技术问题在于现有技术的深紫外激光器与光发射电子显微镜的对接效果差以及因外接设备震动对光发射电子显微镜工作产生干扰的问题，从而提供一种对接效果好且能减小外接设备因震动而对光发射电子显微镜工作产生干扰的用于深紫外激光器与光发射电子显微镜的对接系统。为解决上述技术问题，本专利技术采用了如下技术方案：一种深紫外激光器与光发射电子显微镜的对接系统，包括：真空密封管路，所述真空密封管路的一侧用于密封连接深紫外激光器的发射端；入射窗口，用于对深紫外激光器发射的深紫外激光进行聚焦；第一柔性密封管路，所述第一柔性密封管路一侧与所述入射窗口一侧密封连接，所述第一柔性密封管路另一侧用于密封连接光发射电子显微镜入射接口；第二柔性密封管路，所述第二柔性密封管路一侧与所述入射窗口密封连接，所述第二柔性密封管路另一侧密封连接到所述真空密封管路的用于密封连接深紫外激光器的发射端一侧的相对另一侧上；所述第一柔性密封管路和第二柔性密封管路中至少其中之一的旁侧附设有调节机构，通过所述调节机构与所述第一柔性密封管路的配合或所述调节机构与所述第二柔性密封管路的配合可驱动所述入射窗口沿轴向和相对于轴线倾斜的方向移动。所述真空密封管路、所述入射窗口、所述第一柔性密封管路以及所述第二柔性密封管路的两侧分别设有法兰端，所述真空密封管路、所述入射窗口、所述第一柔性密封管路以及所述第二柔性密封管路通过对应的所述法兰端密封连接。所述调节机构安装于所述第一柔性密封管路的旁侧，所述调节机构包括轴向调节部和二维倾斜角度调节部，所述轴向调节部包括与所述第一柔性密封管路的连接所述光发射电子显微镜一侧的法兰端固定连接的第一法兰架和与所述第一柔性密封管路的连接所述入射窗口一侧的法兰端固定连接的第二法兰架、连接于所述第一法兰架和所述第二法兰架之间以使两法兰架能够沿轴向相对移动的至少一组线性导轨以及连接于所述第一法兰架和第二法兰架之间的轴向间距调节组件，通过操纵所述轴向间距调节组件可驱动两所述法兰架沿着所述线性导轨相对移动。所述轴向间距调节组件包括与所述第一法兰架和第二法兰架分别连接并位于两者之间的丝杠以及套设于所述丝杠上的螺母，通过旋转操纵所述丝杠，在所述丝杠与所述螺母的配合下，可使所述丝杠带动所述第二法兰架相对于所述第一法兰架沿轴向移动。所述轴向间距调节组件还包括用于旋转操纵所述丝杠的手轮。所述二维倾斜调节部包括密封连接于所述第二法兰架与所述入射窗口之间的法兰，所述法兰通过至少一个调节螺柱安装在所述第二法兰架上，所述调节螺柱的端部设有调节螺母，通过操纵所述调节螺母可驱动所述法兰相对于所述第二法兰架沿二维倾斜角度方向移动。还包括适于设置在光发射电子显微镜的样品台上的，用于指示深紫外激光照射位置的荧光样品，所述荧光样品上镀有可在深紫外激光照射下发出可见光的荧光粉。所述荧光样品包括指示面和装配卡槽，在所述指示面镀有所述可在深紫外激光照射下发出可见光的荧光粉，所述装配卡槽适于安装到光发射电子显微镜的样品台上。所述指示面呈圆锥台状，所述指示面的半锥角适配于深紫外激光的入射角度，且半锥角的角度与深紫外激光的入射角度之和等于90度。所述入射窗口包括双面CF金属法兰和用于聚焦的透镜，所述透镜封接于所述双面CF金属法兰内部。本专利技术的上述技术方案相比现有技术具有以下优点：1、本专利技术的深紫外激光器与光发射电子显微镜的对接系统，在用于聚焦的入射窗口的两侧密封连接柔性密封管路，并在其中一个柔性密封管路旁侧附设调节机构，通过调节机构与该柔性密封管路的配合可驱动所属入射窗口沿轴向和二维倾斜角度方向移动，实现了较好的聚焦效果，同时不会对光发射电子显微镜的工作及激光传输产生不良影响；另外，入射窗口另一侧的柔性密封管路，一方面起到补偿调节机构带动入射窗口移动时的机械位移的作用，另一方面还能起到隔振作用，减小了连接深紫外激光器的真空密封管路因震动而对光发射电子显微镜的工作的干扰。2、本专利技术的深紫外激光器与光发射电子显微镜的对接系统，其轴向间距调节组件为丝杠螺母副，包括连接于第一法兰架和第二法兰架之间的丝杠和套设于丝杠上的螺母，丝杠螺母副调节精度高，通过采用丝杠螺母副可以精准调节第一法兰架和第二法兰架之间的轴向间距，不仅提高了使用者的工作效率，而且有利于使用者观测以得到更准确的实验数据；另外，丝杠螺母副结构简单，容易制造，有利于降低本专利技术对接系统的生产成本。3、本专利技术的深紫外激光器与光发射电子显微镜的对接系统，其用于调节入射窗口沿二维倾斜角度方向移动的二维倾斜调节部包括密封连接于第二法兰架与所述入射窗口之间的法兰，所述法兰通过至少一个调节螺柱安装在所述第二法兰架上，所述调节螺柱的端部设有调节螺母，通过操纵所述调节螺母可驱动所述法兰相对于所述第二法兰架沿二维倾斜角度方向移动，本专利技术的二维倾斜调节部充分利用了轴向调节部中的法兰架结构，结构简单，设计巧妙，进一步降低了对接系统的生产成本。4、本专利技术的深紫外激光器与光发射电子显微镜的对接系统，还包括用于指示深紫外激光照射位置的荧光样品，所述荧光样品的指示面镀有可在深紫外激光照射下发出可见光的荧光粉，当深紫外激光照射到指示面时将激发可见荧光，本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种深紫外激光器与光发射电子显微镜的对接系统，其特征在于，包括：真空密封管路(1)，所述真空密封管路(1)的一侧用于密封连接深紫外激光器的发射端；入射窗口(3)，用于对深紫外激光器发射的深紫外激光进行聚焦；第一柔性密封管路(4)，所述第一柔性密封管路(4)一侧与所述入射窗口(3)一侧密封连接，所述第一柔性密封管路(4)另一侧用于密封连接光发射电子显微镜入射接口(71)；第二柔性密封管路(2)，所述第二柔性密封管路(2)一侧与所述入射窗口(3)密封连接，所述第二柔性密封管路(2)另一侧密封连接到所述真空密封管路(1)的用于密封连接深紫外激光器的发射端一侧的相对另一侧上；所述第一柔性密封管路(4)和第二柔性密封管路(2)中至少其中之一的旁侧附设有调节机构(5)，通过所述调节机构(5)与所述第一柔性密封管路(4)的配合或所述调节机构(5)与所述第二柔性密封管路(2)的配合可驱动所述入射窗口(3)沿轴向和相对于轴线倾斜的方向移动。

【技术特征摘要】
1.一种深紫外激光器与光发射电子显微镜的对接系统，其特征在于，包括：真空密封管路(1)，所述真空密封管路(1)的一侧用于密封连接深紫外激光器的发射端；入射窗口(3)，用于对深紫外激光器发射的深紫外激光进行聚焦；第一柔性密封管路(4)，所述第一柔性密封管路(4)一侧与所述入射窗口(3)一侧密封连接，所述第一柔性密封管路(4)另一侧用于密封连接光发射电子显微镜入射接口(71)；第二柔性密封管路(2)，所述第二柔性密封管路(2)一侧与所述入射窗口(3)密封连接，所述第二柔性密封管路(2)另一侧密封连接到所述真空密封管路(1)的用于密封连接深紫外激光器的发射端一侧的相对另一侧上；所述第一柔性密封管路(4)和第二柔性密封管路(2)中至少其中之一的旁侧附设有调节机构(5)，通过所述调节机构(5)与所述第一柔性密封管路(4)的配合或所述调节机构(5)与所述第二柔性密封管路(2)的配合可驱动所述入射窗口(3)沿轴向和相对于轴线倾斜的方向移动；所述调节机构(5)安装于所述第一柔性密封管路(4)的旁侧，所述调节机构(5)包括轴向调节部和二维倾斜角度调节部，所述轴向调节部包括与所述第一柔性密封管路(4)的连接所述光发射电子显微镜一侧的法兰端固定连接的第一法兰架(51)和与所述第一柔性密封管路(4)的连接所述入射窗口(3)一侧的法兰端固定连接的第二法兰架(52)、连接于所述第一法兰架(51)和所述第二法兰架(52)之间以使两法兰架能够沿轴向相对移动的至少一组线性导轨(53)以及连接于所述第一法兰架(51)和第二法兰架(52)之间的轴向间距调节组件，通过操纵所述轴向间距调节组件可驱动两所述法兰架沿着所述线性导轨(53)相对移动。2.根据权利要求1所述的深紫外激光器与光发射电子显微镜的对接系统，其特征在于，所述真空密封管路(1)、所述入射窗口(3)、所述第一柔性密封管路(4)以及所述第二柔性密封管路(2)的两侧分别设有法兰端，所述真空密封管路(1)、所述入射窗口(3)、所述第一柔性密封管路(...

【专利技术属性】
技术研发人员：耿俊清，张军安，李奇志，朱国精，
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：北京;11