專利名稱：鎢絲焊接器的制作方法
技術領域：
本發(fā)明屬于光電子技術及精密儀器制造領域，主要用途是用于場發(fā)射電子顯微鏡電子槍中場發(fā)射鎢針的焊接，具體涉及一種鎢絲焊接器。
背景技術：
掃描電子顯微鏡的電子源有三種形式:熱發(fā)射電子源；冷場發(fā)射電子源；熱場發(fā)射電子源。普通熱發(fā)射電子顯微采用熱發(fā)射電子源，將鎢燈絲制成發(fā)叉形狀并加熱到2500K以上發(fā)射電子，這種電子源優(yōu)點是制作容易，所要求的真空度不高，氣壓小于10_3帕即，缺點是電子源的束斑大，約為幾十微米，顯微鏡的分辨率低。冷場發(fā)射電子顯微鏡采用室溫下鎢針尖的場發(fā)射產(chǎn)生電子束，其優(yōu)點是電子束斑極細，為幾十納米級，分辨率高，其不足是要求鎢針尖的曲率半徑小于100納米，制作困難，且工作時要求氣壓在10_9帕以下，以避免高氣壓下殘余氣體分子電離后對針尖產(chǎn)生濺射從而損壞場發(fā)射針尖，因此設備昂貴。熱場發(fā)射電子顯微鏡采用高溫下的場發(fā)射產(chǎn)生電子束，即場發(fā)射鎢針焊接在可加熱的鎢燈絲上，工作時將鎢燈絲加熱至1500K 2000K，優(yōu)點是鎢針尖曲率半徑可以大于100納米，工作時只要求氣壓小于10_6帕即可，由于對場發(fā)射鎢針尖和電子槍的真空度要求不高，因此熱場發(fā)射電子顯微鏡比冷場發(fā)射電子顯微鏡制造成本相對要低，因此更具有競爭力，目前市場上的高分辨率掃描電子顯微鏡主要是熱場發(fā)射電子顯微鏡。熱場發(fā)射電子槍的關鍵技術之一是將鎢針精確定位焊接在鎢燈絲彎曲凸出處。鎢是高熔點材料(3400°C)，將 鎢針焊接在鎢燈絲上是一件很難的事情，采用市場已有的常規(guī)點焊接機反復實驗都無法將鎢針焊接在鎢燈絲上。

發(fā)明內(nèi)容
針對以上現(xiàn)有技術中的不足之處，本發(fā)明公開了一個鎢絲焊接器，可以方便迅捷地將鎢針焊接在鎢燈絲上。根據(jù)本發(fā)明的一個方面，提供一種鎢絲焊接器，包括金屬底座、固定支架、第一絕緣硬質(zhì)板、第二絕緣硬質(zhì)板、第一螺紋桿、第二螺紋桿、金屬桿、第一尖狀金屬電極、第二尖狀金屬電極、絕緣桿、可調(diào)變壓器，其中:所述可調(diào)變壓器的一個輸出端通過導線連接所述第一尖狀金屬電極，所述可調(diào)變壓器的另一個輸出端通過導線連接所述第二尖狀金屬電極；所述第一螺紋桿、第二螺紋桿、固定支架依次連接在所述金屬底座上；所述金屬桿連接所述第一螺紋桿和用于夾持鎢針的第二絕緣硬質(zhì)板；用于夾持鎢燈絲的所述第一絕緣硬質(zhì)板連接所述固定支架；第二絕緣硬質(zhì)板的自由端與第一絕緣硬質(zhì)板的自由端之間相對設置且存在間隙；所述第一尖狀金屬電極通過絕緣桿連接所述第二螺紋桿。優(yōu)選地，所述金屬桿能夠沿所述第一螺紋桿的軸向上下移動。
優(yōu)選地，所述第一尖狀金屬電極能夠沿所述第二螺紋桿的軸向上下移動。優(yōu)選地，還包括鎢絲，其中，所述鎢絲成彎曲狀夾持于所述第一絕緣硬質(zhì)板。優(yōu)選地,還包括鶴針,其中,所述鶴針夾持于所述第二絕緣硬質(zhì)板。優(yōu)選地，所述鎢針的自由端向所述鎢絲凹進的一側伸出2毫米以上，所述鎢針與鎢絲相接觸。優(yōu)選地，所述第一尖狀金屬電極接觸所述鎢針與鎢絲相接觸的位置，所述第二尖狀金屬電極接觸所述鎢針的自由端。本發(fā)明所采用的技術方案是采用電流短路熔斷法將鎢針焊接在鎢燈絲上，即在鎢針自身的一小段加電壓，大電流產(chǎn)生高溫使該小段鎢針熔化從而將鎢針焊接在鎢燈絲上。鎢針與鎢燈絲的接觸點即為焊接點，焊點和鎢針的一個端點之間約2毫米長，在該段鎢針上加約30V電·壓，瞬間將該段鎢針燃燒熔化，由于鎢針與鎢燈絲接觸處的溫度較低，接觸處的鎢絲不會熔化，因此一端被熔化的鎢針就焊接在鎢燈絲上。市場已有的點焊機進行焊接時使鎢絲的表面局部熔化從而焊接在一起，這種點焊機在焊接過程中很容易使電極與被焊鎢絲粘在一起從而使焊接失敗。與市場上已有的點焊機相比，本發(fā)明有明顯的優(yōu)點:①一個電極支撐在焊點處，該處由于溫度較低，電極與鎢絲不會粘在一起；而另一個電極與被燃燒的鎢針端點接觸，鎢針燃燒熔化后電極自動脫離，與鎢絲也不會粘在一起。②本發(fā)明結構簡單，體積小，成本低，操作簡單等。利用本發(fā)明將鎢針焊接在彎曲的鎢燈絲上，進行了大量的實驗，成功率在百分之八十以上。


通過閱讀參照以下附圖對非限制性實施例所作的詳細描述，本發(fā)明的其它特征、目的和優(yōu)點將會變得更明顯:圖1示出根據(jù)本發(fā)明提供的鎢絲焊接器的結構示意圖。圖中:I為金屬底座；2為固定支架；3為導線；4為第一絕緣硬質(zhì)板；5為第一螺紋桿；6為金屬桿；7為第二絕緣硬質(zhì)板；8為第二螺紋桿；9為第一尖狀金屬電極；10為第二尖狀金屬電極；11為絕緣桿；12為可調(diào)變壓器。
具體實施例方式下面結合具體實施例對本發(fā)明進行詳細說明。以下實施例將有助于本領域的技術人員進一步理解本發(fā)明，但不以任何形式限制本發(fā)明。應當指出的是，對本領域的普通技術人員來說，在不脫離本發(fā)明構思的前提下，還可以做出若干變形和改進。這些都屬于本發(fā)明的保護范圍。下面結合附圖對本發(fā)明的實施過程進行描述。根據(jù)本發(fā)明提供的鎢絲焊接器，包括金屬底座1、固定支架2、第一絕緣硬質(zhì)板4、第二絕緣硬質(zhì)板7、第一螺紋桿5、第二螺紋桿8、金屬桿6、第一尖狀金屬電極9、第二尖狀金屬電極10、絕緣桿11、可調(diào)變壓器12、鎢絲、鎢針，其中:所述可調(diào)變壓器12的一個輸出端通過導線連接所述第一尖狀金屬電極9，所述可調(diào)變壓器12的另一個輸出端通過導線連接所述第二尖狀金屬電極10 ;所述第一螺紋桿5、第二螺紋桿8、固定支架2依次連接在所述金屬底座I上；所述金屬桿6連接所述第一螺紋桿5和用于夾持鎢針的第二絕緣硬質(zhì)板7 ;用于夾持鎢燈絲的所述第一絕緣硬質(zhì)板4連接所述固定支架2 ;第二絕緣硬質(zhì)板7的自由端與第一絕緣硬質(zhì)板4的自由端之間相對設置且存在間隙；所述第一尖狀金屬電極9通過絕緣桿11連接所述第二螺紋桿8。在一個優(yōu)選例中，所述金屬桿6能夠沿所述第一螺紋桿5的軸向上下移動。所述第一尖狀金屬電極9能夠沿所述第二螺紋桿8的軸向上下移動。所述鎢絲成彎曲狀夾持于所述第一絕緣硬質(zhì)板4。所述鎢針夾持于所述第二絕緣硬質(zhì)板7。所述鎢針的自由端向所述鎢絲凹進的一側伸出2毫米以 上，所述鎢針與鎢絲相接觸。所述第一尖狀金屬電極9接觸所述鎢針與鎢絲相接觸的位置，所述第二尖狀金屬電極10接觸所述鎢針的自由端?？烧{(diào)變壓器12的輸入電壓為交流220V，輸出電壓為可調(diào)O 110V，可調(diào)變壓器12的一個輸出端通過導線接第一尖狀金屬電極9，另一個輸出端通過導線接第二尖狀金屬電極10。鎢燈絲彎曲成所需要的形狀后用第一絕緣硬質(zhì)板4固定，需要焊接的鎢針用作為絕緣夾子的第二絕緣硬質(zhì)板7夾住并固定于可在螺紋桿5上下移動的緊固件金屬桿6上，調(diào)節(jié)鎢針的上下位置使其位于鎢燈絲上需要焊接的位置處向凹進的一側伸出約2毫米長。調(diào)節(jié)第一尖狀金屬電極9的上下位置使之與鎢燈絲被焊接點接觸，第二尖狀金屬電極10使之與被焊接鎢針的端點接觸，在第一尖狀金屬電極9與第二尖狀金屬電極10兩電極之間由于瞬間短路，使向外伸出的2毫米鎢針被燃燒而熔化，鎢針被焊接在鎢燈絲上。以上對本發(fā)明的具體實施例進行了描述。需要理解的是，本發(fā)明并不局限于上述特定實施方式，本領域技術人員可以在權利要求的范圍內(nèi)做出各種變形或修改，這并不影響本發(fā)明的實質(zhì)內(nèi)容。
權利要求
1.一種鎢絲焊接器，其特征在于，包括金屬底座(I)、固定支架(2)、第一絕緣硬質(zhì)板(4)、第二絕緣硬質(zhì)板(7)、第一螺紋桿(5)、第二螺紋桿(8)、金屬桿(6)、第一尖狀金屬電極(9)、第二尖狀金屬電極(10)、絕緣桿(11)、可調(diào)變壓器(12)，其中:所述可調(diào)變壓器(12)的一個輸出端通過導線連接所述第一尖狀金屬電極(9)，所述可調(diào)變壓器(12)的另一個輸出端通過導線連接所述第二尖狀金屬電極(10);所述第一螺紋桿(5)、第二螺紋桿(8)、固定支架(2)依次連接在所述金屬底座(I)上；所述金屬桿(6)連接所述第一螺紋桿(5)和用于夾持鎢針的所述第二絕緣硬質(zhì)板(7);用于夾持鎢燈絲的所述第一絕緣硬質(zhì)板(4)連接所述固定支架(2);第二絕緣硬質(zhì)板(7)的自由端與第一絕緣硬質(zhì)板(4)的自由端之間相對設置且存在間隙；所述第一尖狀金屬電極(9)通過絕緣桿(11)連接所述第二螺紋桿(8)。
2.根據(jù)權利要求1所述的鎢絲焊接器，其特征在于，所述金屬桿(6)能夠沿所述第一螺紋桿(5)的軸向上下移動。
3.根據(jù)權利要求1所述的鎢絲焊接器，其特征在于，所述第一尖狀金屬電極(9)能夠沿所述第二螺紋桿(8)的軸向上下移動。
4.根據(jù)權利要求1所述的鎢絲焊接器，其特征在于，還包括鎢絲，其中，所述鎢絲成彎曲狀夾持于所述第一絕緣硬質(zhì)板(4)。
5.根據(jù)權利要求1或4所述的鎢絲焊接器，其特征在于，還包括鎢針，其中，所述鎢針夾持于所述第二絕緣硬質(zhì)板(J)。
6.根據(jù)權利要求5所述的鎢絲焊接器，其特征在于，所述鎢針的自由端向所述鎢絲凹進的一側伸出2毫米以上，所述鎢針與鎢絲相接觸。
7.根據(jù)權利要求6所述的鎢絲焊接器，其特征在于，所述第一尖狀金屬電極(9)接觸所述鎢針與鎢絲相接觸的位置，所述第二尖狀金屬電極(10)接觸所述鎢針的自由端。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種鎢絲焊接器，包括金屬底座、固定支架、第一絕緣硬質(zhì)板、第二絕緣硬質(zhì)板、第一螺紋桿、第二螺紋桿、金屬桿、第一尖狀金屬電極、第二尖狀金屬電極、絕緣桿、可調(diào)變壓器，其中可調(diào)變壓器的兩個輸出端分別連接第一尖狀金屬電極和第二尖狀金屬電極；第一螺紋桿、第二螺紋桿、固定支架依次連接在金屬底座上；金屬桿連接第一螺紋桿和用于夾持鎢針的第二絕緣硬質(zhì)板；用于夾持鎢燈絲的第一絕緣硬質(zhì)板連接固定支架；第二絕緣硬質(zhì)板的自由端與第一絕緣硬質(zhì)板的自由端之間相對設置且存在間隙；第一尖狀金屬電極通過絕緣桿連接第二螺紋桿。通過本發(fā)明電極與鎢絲不會粘在一起，具有結構簡單，且操作簡單等優(yōu)點。
文檔編號B23K11/30GK103231163SQ20131012406
公開日2013年8月7日 申請日期2013年4月10日 優(yōu)先權日2013年4月10日
發(fā)明者謝東珠 申請人:上海海邦機械設備制造有限公司