專利名稱：用于電子顯微鏡的對中裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種應(yīng)用于電子顯微鏡的對中裝置，具體是一種在超高真空內(nèi)，發(fā)射源部件與鏡筒部件連接的絕緣平行對中裝置，屬于儀器儀表領(lǐng)域，具體涉及電子顯微鏡技術(shù)。
背景技術(shù)：
發(fā)射源部件(電子槍)是一個微小的高亮度電子源，通常工作在30kV加速電壓下，是電子光學(xué)系統(tǒng)中的關(guān)鍵部件，其作用就是為整個透鏡系統(tǒng)提供一個穩(wěn)定的電子源以形成電子束。由于電子束直徑很小，透鏡系統(tǒng)中的路徑很長，對絕緣、平行、同軸精度要求都比較高，因此需要一種專門的對中裝置，可以一端連接發(fā)射源部件，另一端連接透鏡系統(tǒng)的鏡筒部件，且滿足發(fā)射源部件與鏡筒部件之間絕緣、平行、同軸精度高的要求。中國專利文獻號為CN2761819Y公開了一種抽油機光桿對中裝置，其卡箍頭和封井器上分別焊接有上、下法蘭，上法蘭上均布開有四個長圓孔，且長圓孔是相互平行的，下法蘭上開有與上法蘭相對應(yīng)的四個圓孔，上、下法蘭有密封墊，上、下法蘭用螺栓、螺母通過長圓孔和圓孔連接。該對中裝置的上下法蘭可以分別與發(fā)射源部件和鏡筒部件連接，但是在使用過程中發(fā)現(xiàn)該對中裝置的對中精度與電子顯微鏡中發(fā)射源部件的燈絲與鏡筒中心要求的同軸度精度相差很大，原因分析如下:首先，在該對中裝置中，長圓孔以及圓孔的加工過程中容易出現(xiàn)誤差，該誤差對抽油煙光桿來說是允許的，但是對于要求精度很高的電子顯微鏡來說，該誤差很可能導(dǎo)致燈絲發(fā)出的電子束無法穿過鏡筒部件中的小孔，即使能穿過，也會因為透鏡系統(tǒng)長度較長而出現(xiàn)較大偏差；再者，該對中裝置中通過螺栓穿過上下法蘭相對應(yīng)的四個圓孔來固定上下法蘭的位置關(guān)系，但是螺栓螺母配合方式本身就存在一定精度誤差；再者，電子顯微鏡在使用中，上下法蘭間存在30KV的加速電壓，因此要求上下法蘭間的支承件具有絕緣性能，顯然該對中裝置中螺栓螺母的配合方式不能滿足電子顯微鏡中要求的絕緣性。因此該對中裝置中固定上下法蘭位置關(guān)系的方式不適用于電子顯微鏡中?；诖嘶A(chǔ)，同時為了解決電子顯微鏡中發(fā)射源部件燈絲與鏡筒中心的高對中精度的問題，本申請人嘗試在上下法蘭上以法蘭中間用于電子束穿過的通過孔為中心，沿該孔徑向圓周方向分別開安裝孔，同時確保上下法蘭的圓周方向上的圓孔的中心正對，然后采用將高精度的絕緣球卡于上下對應(yīng)的圓孔中來保證上下法蘭的對中精度，但是在對上下法蘭圓周方向上的圓孔的加工過程中存在孔尺寸誤差、形位誤差較大的問題，分析如下:圓周方向的圓孔的加工主要在鏜床上進行，鏜刀安裝在主軸上，隨主軸一同旋轉(zhuǎn)為主運動用于鏜孔，上下法蘭固定在工件安裝臺上進行x、y、z方向的移動為進給運動，鏜刀在圓周方向上對上下法蘭鏜完一個孔后，工件安裝臺需要沿圓周方向旋轉(zhuǎn)一定角度以使鏜刀對工件安裝臺上的上法蘭或者下法蘭進行下一個孔的加工，工件安裝臺沿圓周方向的運動是x、y兩個方向運動的結(jié)合，眾所周知，工件運動的方向越多，誤差則會越大，而電子顯微鏡的工裝對于誤差的敏感度很高，在圓孔加工過程中工件安裝臺上的上法蘭或者下法蘭運動方向越少，加工過程中出現(xiàn)的誤差越小。同時，根據(jù)鏜床加工孔的特點可知加工不同的孔存在較大的尺寸誤差，主要體現(xiàn)在直徑誤差上，此處所說的較大，是相對于電子顯微鏡應(yīng)用領(lǐng)域來說的，因此以在鏜床上加工圓孔的形式制成的對中裝置在用于發(fā)射源部件與鏡筒部件對中時，導(dǎo)致的結(jié)果是高精度的絕緣球的上下球面嵌入上下法蘭圓周方向的圓孔上后，上法蘭的電子束通過孔與下法蘭的電子束通過孔中心對中精度較低，影響電子束的通過以及整個電子顯微鏡的使用。當(dāng)然孔加工過程出現(xiàn)誤差是不可避免的現(xiàn)象，但是對于電子顯微鏡來說，要盡可能地減小該誤差。由以上分析得出，采用在上下法蘭沿電子束通過孔的圓周方向的相對位置上加工圓孔的方式的對中裝置不能滿足電子顯微鏡的發(fā)射源部件與鏡筒部件在安裝過程中的對中精度高的要求。

發(fā)明內(nèi)容
為此，本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是現(xiàn)有技術(shù)中的對中裝置的上下連接座在圓周方向的圓孔加工過程中產(chǎn)生的尺寸誤差、形位誤差較大，不能滿足電子顯微鏡所要求的對中精度的問題，從而提供一種通過在上下連接座端面成型圓弧槽，使絕緣球球面嵌入圓弧槽中來保證對中精度的方式代替現(xiàn)有技術(shù)中在上下連接座端面成型圓孔，使絕緣球的球面嵌入圓孔孔中來進行對中的方式，以滿足電子顯微鏡所要求的對中精度的對中裝置，且該對中裝置滿足電子顯微鏡中發(fā)射源部件與鏡筒部件間的絕緣要求。為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明是一種用于電子顯微鏡的對中裝置，包括第一連接座，所述第一連接座的上端與電子顯微鏡的發(fā)射源部件固定連接，且所述第一連接座的端面成型有用于所述發(fā)射源部件發(fā)射的電子束穿過的第一通孔；第二連接座，設(shè)置于所述第一連接座下方，且所述第二連接座的下端與所述電子顯微鏡的鏡筒部件固定連接，所述第二連接座上成型有與所述第一通孔同軸心的第二通孔；連接結(jié)構(gòu)，用于緊固所述第一連接座與所述第二連接座為一體；所述第一連接座的下端面上成型有與所述第一通孔同心設(shè)置的第一圓弧槽，所述第二連接座的上端面上成型有與所述第一圓弧槽相對設(shè)置并平行的第二圓弧槽，兩所述圓弧槽都包括內(nèi)外圓弧，所述第二圓弧槽的內(nèi)外圓弧的幾何中心線與所述第一圓弧槽內(nèi)外圓弧的幾何中心線沿電子束通過的軸線方向正對；在所述第一圓弧槽與所述第二圓弧槽之間設(shè)有不易變形且絕緣的支承件，所述支承件包括用于嵌入所述第一圓弧槽的第一弧面和用于嵌入所述第二圓弧槽的第二弧面，所述第一弧面對應(yīng)的弦長不小于所述第一圓弧槽的槽寬，所述第二弧面對應(yīng)的弦長不小于所述第二圓弧槽的槽寬；所述第一圓弧槽與所述第二圓弧槽為封閉的環(huán)形槽。所述支承件為多個沿兩所述環(huán)形槽均勻排布的藍寶石球。所述藍寶石球為3個。所述連接結(jié)構(gòu)包括成型于所述第一連接座和所述第二連接座相對位置的連接孔以及與所述連接孔配合的螺釘，所述螺釘采用陶瓷螺釘。所述第一環(huán)形槽與所述第二環(huán)形槽寬為9.5_。所述藍寶石球的直徑為23mm。本發(fā)明的上述技術(shù)方案相比現(xiàn)有技術(shù)具有以下優(yōu)點:1、在本發(fā)明中，以上下連接座上分別與所述第一通過孔和所述第二通過孔距離相等的位置開設(shè)所述第一圓弧槽和所述第二圓弧槽，代替現(xiàn)有技術(shù)中在該圓周上開設(shè)圓孔的方式，開設(shè)圓弧槽的過程在車床上進行，將所述第一連接座或者所述第二連接座利用卡盤卡在主軸上，所述第一連接座或所述第二連接座以主軸為中心旋轉(zhuǎn)，然后將車刀架調(diào)整到合適位置對所述第一連接座或所述第二連接座在圓周方向上進行開槽，該種方式相對于現(xiàn)有技術(shù)中在圓周方向上開圓孔的方式誤差更小，由于開圓弧槽的過程僅僅涉及主軸的旋轉(zhuǎn)和刀架沿槽深方向的進給運動，存在主軸旋轉(zhuǎn)的圓跳動誤差和進給過程產(chǎn)生的誤差，而現(xiàn)有技術(shù)中存在鏜刀隨主軸旋轉(zhuǎn)的圓跳動誤差和工件安裝臺X、y兩個方向運動的誤差，對比來看，開圓弧槽所產(chǎn)生的誤差較小。2、在本發(fā)明中，采用藍寶石球作為上下連接座間的絕緣支承件不僅可以實現(xiàn)發(fā)射源部件和鏡筒部件的對中，而且藍寶石的高絕緣性以及利用球的弧面特性可以延長上下連接座間的爬電距離，保證上下連接座間加30kv電壓也不會爬電打火。3、在本發(fā)明中，所述連接結(jié)構(gòu)包括成型于所述第一連接座和所述第二連接座相對位置的連接孔以及與所述連接孔配合的螺釘，所述螺釘采用陶瓷螺釘，該種設(shè)置不僅將所述第一連接座與所述第二連接座緊固在一起防止了藍寶石球在環(huán)形槽內(nèi)的滑動，而且起到絕緣作用。


為了使本發(fā)明的內(nèi)容更容易被清楚的理解，下面根據(jù)本發(fā)明的具體實施例并結(jié)合附圖，對本發(fā)明作進一步詳細(xì)的說明，其中圖1是本發(fā)明的沿電子束通過的軸線方向的剖視圖；圖2是本發(fā)明的第一連接座的仰視圖；圖3是本發(fā)明的第二連接座的俯視圖。圖中附圖標(biāo)記表示為:1_第一連接座、2-發(fā)射源部件、3-第一通孔、4-第二連接座、5-第二通孔、6-鏡筒部件、7-第一圓弧槽、8-第二圓弧槽、9-支承件、10-第一弧面、11-第二弧面、12-連接孔。
具體實施例方式如圖1-3所示，本發(fā)明的一種用于電子顯微鏡的對中裝置，包括第一連接座1，所述第一連接座I的上端與電子顯微鏡的發(fā)射源部件2固定連接，且所述第一連接座I的端面成型有用于所述發(fā)射源部件2發(fā)射的電子束穿過的第一通孔3 ;第二連接座4，設(shè)置于所述第一連接座I下方，且所述第二連接座4的下端與所述電子顯微鏡的鏡筒部件6固定連接，所述第二連接座4上成型有與所述第一通孔3同軸心的第二通孔5 ;連接結(jié)構(gòu)，用于緊固所述第一連接座I與所述第二連接座4為一體；所述第一連接座I的下端面上成型有與所述第一通孔3同心設(shè)置的第一圓弧槽7，所述第二連接座4的上端面上成型有與所述第一圓弧槽7相對設(shè)置并平行的第二圓弧槽8，兩所述圓弧槽都包括內(nèi)外圓弧，所述第二圓弧槽8的內(nèi)外圓弧的幾何中心線與所述第一圓弧槽7內(nèi)外圓弧的幾何中心線沿電子束通過的軸線方向正對；在所述第一圓弧槽7與所述第二圓弧槽8之間設(shè)有不易變形且絕緣的支承件9，所述支承件9包括用于嵌入所述第一圓弧槽7的第一弧面10和用于嵌入所述第二圓弧槽8的第二弧面11，所述第一弧面10對應(yīng)的弦長不小于所述第一圓弧槽7的槽寬，所述第二弧面11對應(yīng)的弦長不小于所述第二圓弧槽8的槽寬，所述第一連接座I優(yōu)選為圓盤式的第一法蘭，所述第二連接座4優(yōu)選為圓盤式的第二法蘭，所述第一法蘭與所述第二法蘭圓盤中心分別成型有用于電子束通過的所述第一通孔3和所述第二通孔5，所述第一圓弧槽7和所述第二圓弧槽8優(yōu)選為封閉的環(huán)形槽，兩所述環(huán)形槽的加工是在車床上進行的，以所述第一法蘭座上的第一環(huán)形槽加工為例，所述第一法蘭通過卡盤卡于所述車床主軸上，隨所述主軸一同轉(zhuǎn)動，所述刀架按給定位置對所述第一法蘭進行第一環(huán)形槽的加工，在加工過程中，僅僅存在所述主軸圓跳動誤差和車刀沿槽深方向進給移動z方向中產(chǎn)生的誤差，相對于現(xiàn)有技術(shù)中加工圓周方向的圓孔中產(chǎn)生的鏜刀隨主軸一同轉(zhuǎn)動產(chǎn)生的圓跳動誤差、裝有所述第一法蘭的工件安裝臺沿x、y兩個方向產(chǎn)生的誤差，所述環(huán)形槽的加工減少了一個方向上的誤差，提高了對中裝置的所述第一通孔3與所述第二通孔5之間的對中精度，且在車床上加工槽較方便，誤差也較小。作為本實施方式的優(yōu)選方案，所述支承件9為多個沿兩環(huán)形槽均勻排布的藍寶石球，在本實施方式中優(yōu)選為三個，三個所述藍寶石球的頂點構(gòu)成一個平面，既保證了分別與三個所述藍寶石球配合的所述第一環(huán)形槽和所述第二環(huán)形槽的平行位置，又節(jié)約了制造成本。在本實施方式中，所述連接結(jié)構(gòu)包括成型于所述第一連接座I和所述第二連接座4相對位置的連接孔以及與所述連接孔配合的螺釘，所述螺釘為陶瓷螺釘(圖中未示出)，所述陶瓷螺釘穿過所述連接孔12與所述螺母配合對對所述第一法蘭、所述第二法蘭以及兩者之間的三個所述藍寶石球的位置進行固定，所述陶瓷螺釘還具有絕緣作用。所述第一圓弧槽7的槽寬與所述第二圓弧槽8的槽寬可以加工成相同的，也可以加工成不同的，只要保證所述第一圓弧槽7內(nèi)外圓弧的幾何中心線與所述第二圓弧槽8的內(nèi)外圓弧的幾何中心線沿電子束通過的軸線方向?qū)φ纯桑诒緦嵤┓绞街袃?yōu)選為所述第一圓弧槽7與所述第二圓弧槽8的槽寬相同，且都為9.5mm。所述藍寶石球的直徑優(yōu)選為23mm。顯然，上述實施例僅僅是為清楚地說明所作的舉例，而并非對實施方式的限定。對于所屬領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在上述說明的基礎(chǔ)上還可以做出其它不同形式的變化或變動。這里無需也無法對所有的實施方式予以窮舉。而由此所引伸出的顯而易見的變化或變動仍處于本發(fā)明創(chuàng)造的保護范圍之中。
權(quán)利要求
1.一種用于電子顯微鏡的對中裝置，包括 第一連接座(1)，所述第一連接座(I)的上端與電子顯微鏡的發(fā)射源部件(2)固定連接，且所述第一連接座(I)的端面成型有用于所述發(fā)射源部件(2)發(fā)射的電子束穿過的第一通孔(3)； 第二連接座(4)，設(shè)置于所述第一連接座(I)下方，且所述第二連接座(4)的下端與所述電子顯微鏡的鏡筒部件(6 )固定連接，所述第二連接座(4 )上成型有與所述第一通孔(3 )同軸心的第二通孔(5); 連接結(jié)構(gòu)，用于緊固所述第一連接座(I)與所述第二連接座(4)為一體； 其特征在于: 所述第一連接座(I)的下端面上成型有與所述第一通孔(3)同心設(shè)置的第一圓弧槽(7)，所述第二連接座(4)的上端面上成型有與所述第一圓弧槽(7)相對設(shè)置并平行的第二圓弧槽(8)，兩所述圓弧槽都包括內(nèi)外圓弧，所述第二圓弧槽(8)的內(nèi)外圓弧的幾何中心線與所述第一圓弧槽(7)內(nèi)外圓弧的幾何中心線沿電子束通過的軸線方向正對； 在所述第一圓弧槽(7)與所述第二圓弧槽(8)之間設(shè)有不易變形且絕緣的支承件(9)，所述支承件(9)包括用于嵌入所述第一圓弧槽(7)的第一弧面(10)和用于嵌入所述第二圓弧槽(8)的第二弧面(11)，所述第一弧面(10)對應(yīng)的弦長不小于所述第一圓弧槽(7)的槽寬，所述第二弧面(11)對應(yīng)的弦長不小于所述第二圓弧槽(8)的槽寬。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于電子顯微鏡的對中裝置，其特征在于:所述第一圓弧槽(7)與所述第二圓弧槽(8)為封閉的環(huán)形槽。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的用于電子顯微鏡的對中裝置，其特征在于:所述支承件(9)為多個沿兩所述環(huán)形槽均勻排布的藍寶石球。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的用于電子顯微鏡的對中裝置，其特征在于:所述藍寶石球為3個。
5.根據(jù)權(quán)利要求1-4中任一項所述的用于電子顯微鏡的對中裝置，其特征在于:所述連接結(jié)構(gòu)包括成型于所述第一連接座(I)和所述第二連接座(4)相對位置的連接孔(12)以及與所述連接孔配合的螺釘，所述螺釘采用陶瓷螺釘。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的用于電子顯微鏡的對中裝置，其特征在于:所述第一圓弧槽(7)與所述第二圓弧槽(8)寬為9.5mm。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的用于電子顯微鏡的對中裝置，其特征在于:所述藍寶石球的直徑為23mm。
全文摘要
本發(fā)明是一種用于電子顯微鏡的對中裝置，包括與電子顯微鏡的發(fā)射源部件固定連接的第一連接座、與鏡筒部件連接的第二連接座和將第一連接座和第二連接座緊固連接的連接結(jié)構(gòu)，第一連接座和第二連接座分別成型有與第一通孔同心設(shè)置的第一圓弧槽和與第二通孔同心設(shè)置的第二圓弧槽，兩圓弧槽的內(nèi)外圓弧的幾何中心線正對；在第一圓弧槽與第二圓弧槽之間設(shè)有不易變形且絕緣的支承件，支承件包括用于嵌入第一圓弧槽的第一弧面和用于嵌入第二圓弧槽的第二弧面，兩弧面對應(yīng)的弦長不小于對應(yīng)圓弧槽的槽寬。本發(fā)明提供一種通過在上下連接座端面成型圓弧槽以代替現(xiàn)有技術(shù)中成型圓孔的方式來達到電子顯微鏡所要求的對中精度的對中裝置。
文檔編號H01J37/26GK103177922SQ20131005356
公開日2013年6月26日 申請日期2013年2月19日 優(yōu)先權(quán)日2013年2月19日
發(fā)明者劉亞琪 申請人:北京中科科儀股份有限公司