專利名稱：一種側(cè)裝鏡頭耦合透射電鏡數(shù)字成像裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及透射電子顯微鏡和成像裝置，特別是涉及一種通過(guò)透射電鏡的35_相機(jī)接口安裝，鏡頭耦合的，以數(shù)字方式記錄透射電子圖像和衍射花樣的裝置。
背景技術(shù)：
參見(jiàn)附圖1，反映樣品信息的電子束(11)在觀察熒光屏(13)上轉(zhuǎn)換成光學(xué)圖像，操作者通過(guò)鉛玻璃觀察窗(16)觀察此光學(xué)圖像。傳統(tǒng)上人們通過(guò)安裝在透射電鏡投影室底部的底插式相機(jī)用電鏡膠片(14)記錄樣品的透射電子圖像或衍射花樣信息，也可以通過(guò)在35mm相機(jī)接口(10、12)處安裝側(cè)插式相機(jī)用膠片記錄樣品的信息。龔丹等介紹一種側(cè)裝鏡頭耦合型透射電鏡CXD數(shù)字圖像系統(tǒng)(龔丹，曾立波，張宏波，等.透射電鏡CCD數(shù)字圖像系統(tǒng)的研制[J].分析測(cè)試技術(shù)與儀器，2005，11(2)133-136.)，參見(jiàn)附圖3，該裝置主要特點(diǎn)是數(shù)碼相機(jī)(32)和透射電子熒光屏(30)分別通過(guò)透射電鏡的兩個(gè)35mm相機(jī)接口安裝，數(shù)碼相機(jī)(32)被光學(xué)窗口(31)隔離，位于透射電鏡的鏡筒外，透射電子熒光屏(30)則位于透射電鏡的鏡筒內(nèi)；用步進(jìn)電機(jī)(34)通過(guò)驅(qū)動(dòng)絲桿(35)驅(qū)動(dòng)透射電子熒光屏(30)進(jìn)入(圖3)或退出(圖4)透射電鏡的電子光路；透射電子熒光屏(30)上的光學(xué)圖像經(jīng)直角棱鏡(24)、光學(xué)窗口(31)和鏡頭(33)成像在數(shù)碼相機(jī)(32)上。由于透射電子突光屏上的突光粉粒徑的大小有一定范圍，突光粉在透射電子突光屏上不可能絕對(duì)均勻分布，因此透射電子熒光屏不同空間位置的電子-光學(xué)轉(zhuǎn)換效率存在差別，鏡頭中央和四周的光傳輸特性顯然不同，圖像傳感器不同像素光響應(yīng)特性也不一樣，幾乎所有透射電鏡數(shù)字成像裝置使用前都要做基于像素的均勻性校正，這對(duì)于高分辨率成像尤其必不可少。實(shí)際應(yīng)用時(shí)，用均勻性校正產(chǎn)生的數(shù)據(jù)對(duì)獲取的原始數(shù)據(jù)進(jìn)行修正，得到最終圖像數(shù)據(jù)。這就要求透射電子熒光屏、鏡頭和數(shù)碼相機(jī)在實(shí)際應(yīng)用時(shí)和均勻性校正時(shí)的空間位置完全一致。由于龔丹等介紹的裝置存在不可避免的機(jī)械和運(yùn)動(dòng)誤差，透射電子熒光屏退出后再進(jìn)入透射電鏡電子光路時(shí)的位置不可能與前次的位置精確重合，因而，即使對(duì)透射電子熒光屏、鏡頭、圖像傳感器進(jìn)行了均勻性校正，也不能使用該校正數(shù)據(jù)，所以該裝置不適合高分辨率成像。
發(fā)明內(nèi)容為了克服基于現(xiàn)有技術(shù)的側(cè)裝鏡頭耦合透射電鏡數(shù)字成像裝置不適合高分辨率成像的不足，本實(shí)用新型提出一種結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、容易實(shí)現(xiàn)的側(cè)裝鏡頭耦合透射電鏡數(shù)字成像
>J-U ρ α裝直?，F(xiàn)結(jié)合附圖5說(shuō)明本實(shí)用新型解決其技術(shù)問(wèn)題所采用的技術(shù)方案①外殼(40)為真空密封外殼，安裝在透射電鏡的一個(gè)35mm相機(jī)接口上，其內(nèi)部空間與透射電鏡的鏡筒連通，在其內(nèi)部安裝金屬支架(41)等；②把透射電子熒光屏(30)、直角棱鏡(24)、鏡頭(33)、數(shù)碼相機(jī)(32)都固定安裝在金屬支架(41)上，它們隨金屬支架(41) 一起整體進(jìn)入或退出(附圖6)透射電鏡的電子光路，從而確保了數(shù)碼相機(jī)(32)、鏡頭(33)、直角棱鏡(24)、透射電子熒光屏(30)之間在實(shí)際應(yīng)用時(shí)和均勻性校正時(shí)的相對(duì)空間位置完全一致；③在外殼
(40)上安裝的插座(44)為真空密封插座，可在真空隔離條件下實(shí)現(xiàn)有關(guān)電氣連接和饋電等功能；④透射電子熒光屏(30)的導(dǎo)電膜層(20)通過(guò)電纜(42)和金屬支架(41)等與透射電鏡的鏡筒壁(15)導(dǎo)通，可避免電子在透射電子熒光屏(30)上積累；⑤用無(wú)磁金屬制作金屬支架(41)，以避免磁場(chǎng)對(duì)電子運(yùn)動(dòng)的影響。本實(shí)用新型的突出優(yōu)點(diǎn)顯而易見(jiàn)由于數(shù)碼相機(jī)(32)、鏡頭(33)、直角棱鏡(24)、透射電子熒光屏(30)之間的空間位置在任何時(shí)候都固定不變，因此很適合以均勻性校正為基礎(chǔ)的透射電鏡高分辨率成像。另外，本實(shí)用新型只使用了靜密封結(jié)構(gòu)，容易實(shí)現(xiàn)并且穩(wěn)
定可靠。

圖I :透射電鏡電子光路及其成像示意圖；圖2 :透射電子熒光屏及附屬結(jié)構(gòu)示意圖；圖3 一種基于現(xiàn)有技術(shù)透射電鏡(XD圖像系統(tǒng)-工作時(shí)結(jié)構(gòu)不意圖；圖4 一種基于現(xiàn)有技術(shù)透射電鏡(XD圖像系統(tǒng)-待機(jī)時(shí)結(jié)構(gòu)不意圖；圖5 :基于本實(shí)用新型的一個(gè)實(shí)施例-工作時(shí)結(jié)構(gòu)示意圖；圖6 :基于本實(shí)用新型的一個(gè)實(shí)施例-待機(jī)時(shí)結(jié)構(gòu)示意圖。圖中10. 35mm相機(jī)接口，11.電子束，12. 35mm相機(jī)接口，13.觀察熒光屏，14.電鏡膠片，15.鏡筒壁，16.鉛玻璃觀察窗，20.導(dǎo)電膜層，21.熒光粉層，22.透明基底層，
24.直角棱鏡，25.熒光屏支架，30.透射電子熒光屏，31.光學(xué)窗口，32.數(shù)碼相機(jī)，33.鏡頭，34.步進(jìn)電機(jī)，35.驅(qū)動(dòng)絲桿，40.外殼，41.金屬支架，42.電纜，44.插座。
具體實(shí)施方式
透射電子熒光屏(30)組件的準(zhǔn)備1·取一塊直徑40mm、厚2mm的光學(xué)玻璃圓片作為透明基底層(22)，用劉文波介紹的方法(劉文波，李鴻業(yè).電鏡熒光屏的一種制作方法.實(shí)驗(yàn)室科學(xué)，2004，12 (6) 47-48)在透明基底層(22)上制作一層熒光粉層(21) ；2.在透明基底層(22)另一面用光敏膠與直角棱鏡(24)粘接；3.用鋁材制作一個(gè)合適的熒光屏支架(25)將上述結(jié)構(gòu)固定；4.用直流蒸鍍方法(委托加工)在熒光粉層(21)表面鍍一層鋁，形成導(dǎo)電膜層(20)。參見(jiàn)圖5，金屬支架(41)由無(wú)磁不銹鋼材料加工而成，在金屬支架(41)上固定安裝數(shù)碼相機(jī)(32)、鏡頭(33)、直角棱鏡(24)、透射電子熒光屏(30)等；數(shù)碼相機(jī)(32)選擇致冷單色天文數(shù)碼相機(jī)，鏡頭(33)為有限共軛聚焦鏡頭(定制)；步進(jìn)馬達(dá)(圖中未畫(huà)出)驅(qū)動(dòng)金屬支架(41)使透射電子熒光屏(30)進(jìn)入或退出透射電鏡電子光路時(shí)，數(shù)碼相機(jī)(32)、鏡頭(33)、直角棱鏡(24)、透射電子熒光屏(30)之間的相對(duì)位置保持不變。圖5中，外殼(40)為用整塊鋁材加工成的真空密封外殼，通過(guò)透射電鏡的一個(gè)35_相機(jī)接口安裝，在它與透射電鏡鏡筒相通的表面粘有2_厚的鉛皮；在外殼(40)的壁上開(kāi)一合適的孔，安裝一個(gè)插座(44)，優(yōu)選真空密封插座MX15-8，電纜(42)通過(guò)插座(44)與外界的控制器(未畫(huà)出)相連，實(shí)現(xiàn)對(duì)數(shù)碼相機(jī)(32)、步進(jìn)馬達(dá)等的饋電和控制等功能。[0018]本說(shuō)明書(shū)所例舉設(shè)備或器件的名稱或型號(hào)等內(nèi)容是為了更具體、直觀、清楚地說(shuō)明本實(shí)用新型及其優(yōu)點(diǎn)，而不是對(duì)本實(shí)用新型權(quán)利要求范圍的限定。
權(quán)利要求1.一種側(cè)裝鏡頭耦合透射電鏡數(shù)字成像裝置，包括數(shù)碼相機(jī)(32)、鏡頭(33)、直角棱鏡(24)、透射電子熒光屏(30)、外殼(40)、電纜(42)、金屬支架(41)和插座(44)，其特征在于所述的外殼(40)是真空密封外殼，安裝在透射電鏡的一個(gè)35mm相機(jī)接口上，其內(nèi)部空間與透射電鏡的鏡筒連通；所述的數(shù)碼相機(jī)(32)、鏡頭(33)、直角棱鏡(24)、透射電子熒光屏(30)都固定安裝在所述的金屬支架(41)上，隨所述的金屬支架(41)同步進(jìn)入或退出透射電鏡的電子光路。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種側(cè)裝鏡頭耦合透射電鏡數(shù)字成像裝置，其特征在于所述的金屬支架(41)是無(wú)磁金屬支架，所述的插座(44)是真空密封插座。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種側(cè)裝鏡頭耦合透射電鏡數(shù)字成像裝置，其特征在于所述的透射電子熒光屏(30)的導(dǎo)電膜層(20)經(jīng)所述的金屬支架(41)和電纜(42)等與透射電鏡的鏡筒壁導(dǎo)通。
專利摘要本實(shí)用新型涉及電子光學(xué)領(lǐng)域，特別是指一種側(cè)裝鏡頭耦合透射電鏡數(shù)字成像裝置，其主要特點(diǎn)是包括真空密封外殼(40)、外殼(40)內(nèi)的金屬支架(41)以及固定安裝在此金屬支架(41)上隨其同步進(jìn)入或退出透射電鏡電子光路的數(shù)碼相機(jī)(32)、鏡頭(33)、直角棱鏡(24)、透射電子熒光屏(30)。可以解決透射電子熒光屏(30)退出后再進(jìn)入透射電鏡電子光路時(shí)，鏡頭(33)、透射電子熒光屏(30)、數(shù)碼相機(jī)(32)之間的相對(duì)空間位置發(fā)生變化，因而不適合透射電鏡高分辨率成像的問(wèn)題。本實(shí)用新型在生命科學(xué)、醫(yī)學(xué)等領(lǐng)域的透射電鏡數(shù)字成像方面有廣泛的應(yīng)用需求。
文檔編號(hào)H01J37/22GK202749334SQ201220152370
公開(kāi)日2013年2月20日 申請(qǐng)日期2012年4月10日 優(yōu)先權(quán)日2012年4月10日
發(fā)明者劉冰川, 陳自謙, 余英豪, 曲利娟, 劉慶宏 申請(qǐng)人:中國(guó)人民解放軍南京軍區(qū)福州總醫(yī)院