[发明专利]高温二次电子探测器收集组件及高温扫描电镜

说明书

技术领域

本发明涉及电子显微镜领域，具体地说涉及一种高温二次电子探测器收集组件及具有该高温二次电子探测器收集组件的高温扫描电镜。

背景技术

在材料科学领域，为更好地了解材料的性能与微观结构之间的关系，采用电子显微镜，如扫描电子显微镜 ( 简称扫描电镜 ) 对材料的形貌及丝织结构进行观察是一种常用的研究手段。扫描电子显微镜的制造依据是电子与物质的相互作用。当一束高能的入射电子轰击物质表面时，被激发的区域将产生二次电子、俄歇电子、特征x射线和连续谱X射线、背散射电子、透射电子，以及在可见、紫外、红外光区域产生的电磁辐射。同时，也可产生电子-空穴对、晶格振动（声子)、电子振荡（等离子体）。原则上讲，利用电子和物质的相互作用，可以获取被测样品本身的各种物理、化学性质的信息，如形貌、组成、晶体结构、电子结构和内部电场或磁场等等。扫描电子显微镜正是根据上述不同信息产生的机理，采用不同的信息检测器，使选择检测得以实现。如对二次电子、背散射电子的采集，可得到有关物质微观形貌的信息；对x射线的采集，可得到物质化学成分的信息。正因如此，根据不同需求，可制造出功能配置不同的扫描电子显微镜。具有高温加热装置的扫描电镜是主要用于在高温真空状态下观测样品，在给定温度下研究样品表面发生的变化。该种扫描电镜广泛应用于材料科学领域中，用于研究金属和合金的再结晶以及颗粒的增长，观察输送粉末或陶瓷的烧结过程，分析一些无机盐混合物在熔点时发生的反应以及形成化合物时的变化等。

现有技术中公开了一种高温样品台，在该高温样品台中，加热炉丝是螺旋形的钨丝，在它的内外分别是95陶瓷做成的加热炉丝支架和保温管，他们既有保温作用又支撑着炉丝；用钽片做成三层圆柱筒罩，有效得减小热辐射损耗。同时还设有冷却水通道，它降低了高温台支架的温度，减小样品的热漂移，支架的内部还设置有铂铑热电偶丝，测量范围为0-1500度，被检测的样品放置在位于支架中央的坩埚上。即在该高温样品台中，炉丝缠绕成一个螺旋管，这样，炉丝本身会产生一个直流磁场，对电子束影响最大的产生偏转的是横向磁场，因为炉丝是轴对称的，所以在加热炉的轴上横向磁场为零。

但是具有上述高温样品台的扫描电镜存在以下不足之处：该高温样品台上的样品被加热到高温以后，样品会产生大量的红外光和可见光，因为扫描电镜的标准二次电子探测器收集组件比较灵敏，而红外光和可见光的信号过于强大，超出了标准二次电子探测器收集组件的检测范围，将导致标准二次电子探测器收集组件所收集的信号过强，进而使得扫描电镜检测到的图像为白斑，无法正常观测样品表面在高温下的变化状态，此外，样品在高温的状态下，产生的热辐射还会影响物镜下极靴的性能。

发明内容

为此，本发明所要解决的技术问题在于现有技术中的高温扫描电镜，样品在高温下产生大量的红外光和可见光，导致标准二次电子探测器收集组件所收集的信号过强，进而使得扫描电镜检测到的图像为白斑，无法正常观测样品表面在高温下的变化状态，进而提供一种能够消除白斑的高温二次电子探测器收集组件，以及在高温状态下，能对高温样品进行观测的高温扫描电镜。

为解决上述技术问题，本发明的一种高温二次电子探测器收集组件，包括标准二次电子探测器收集组件，还包括套设在所述标准二次电子探测器收集组件外的隔光套，所述隔光套的材质能够阻挡可见光和红外光，且所述隔光套的一端为适合与光导管接头连接的接口端，所述隔光套的另一端为电子进入端。

所述隔光套的所述电子进入端处还设置有用于吸收二次电子的吸收结构。

所述吸收结构为栅网，所述栅网采用铜线制成，所述铜线的直径为0.1mm。

所述隔光套为铝套。

所述隔光套呈锥形，所述吸收结构设置在所述隔光套的小端，所述接口端设置在所述隔光套的大端。

具有上述的高温二次电子探测器收集组件的高温扫描电镜，还包括能对物镜下极靴进行隔热的物镜保护组件，所述物镜保护组件中心成型有适合电子束穿过的通孔，所述物镜保护组件上成型有由侧壁向中心凹陷的凹口，所述高温二次电子探测器收集组件与所述物镜保护组件二者的轴线相互垂直时，所述高温二次电子探测器收集组件的所述电子进入端可无触碰地穿过所述凹口，所述物镜保护组件上还成型有与所述物镜下极靴上的适合光阑杆插入的光阑杆缺口相吻合的缺口。

所述通孔的直径为3mm。

所述物镜保护组件包括多个隔热片，相邻两个所述隔热片之间留有一定间隙，且所述间隙中垫有隔环，所述隔热片和所述隔环采用螺栓连接在一起。

所述隔热片采用钽制成，所述隔热片的厚度为0.3mm，且所述隔热片设为三个。