电子显微镜的低真空度控制系统及低真空度控制方法与流程

本申请涉及电子显微镜，尤其涉及一种电子显微镜的低真空度控制系统及低真空度控制方法。

背景技术：

1、现今，在材料科学、生物医学及纳米科技等多个研究领域，电子显微镜扮演者至关重要的角色，其主要是利用电子在真空环境下不会被吸收或者偏向，来对样品进行观察，因此，电子显微镜内的真空度对样品的观察会有较大的影响。

2、然而，传统的电子显微镜通常需要在高真空环境下运行才能确保电子束传输稳定和图像分辨率，所以所能观察的样品往往仅限于能导电的和不挥发气体的样品。通常对上述样品观察前通常会采用脱水、干燥、冷冻或表面喷金等预处理办法，虽然可以放入电子显微镜中进行分析，但无法直接观察到上述样品原本的真实面貌。因此传统的电子显微镜对于含水、多孔、不耐电子束烧伤，以及不适合喷金处理的样品，高真空环境可能成为限制因素。

技术实现思路

1、鉴于以上内容，有必要提供一种电子显微镜的低真空度控制系统及低真空度控制方法，以解决传统的电子显微镜对于含水、多孔、不耐电子束烧伤，以及不适合喷金处理的样品，高真空环境可能成为限制因素的问题。

2、本申请实施例提供一种电子显微镜的低真空度控制系统，所述低真空度控制系统包括样品仓、第一真空检测件、第一阀体、稳压装置、第二阀体、机械泵、控制器，所述第一真空检测件安装于所述样品仓内，所述稳压装置通过供气管道连接所述样品仓，所述第一阀体设置于所述供气管道，所述机械泵通过抽气管道连接所述样品仓，所述第二阀体设置于所述抽气管道，所述控制器与所述第一真空检测件、所述第一阀体、所述第二阀体电连接；所述第一真空检测件实时检测所述样品仓内的实际真空度，并实时反馈至所述控制器；所述控制器将所述实际真空度与预设的目标真空度进行对比；当所述实际真空度低于所述目标真空度时，所述控制器控制所述第一阀体开启，并调整所述第一阀体的开启度，所述稳压装置释放气体至所述样品仓，直至将所述实际真空度提高至所述目标真空度；当所述实际真空度高于所述目标真空度时，所述控制器控制所述第二阀体开启，所述机械泵抽离所述样品仓的气体，直至将所述实际真空度降低至所述目标真空度。

3、本申请的电子显微镜的低真空度控制系统通过所述第一真空检测件实时检测所述样品仓内的实际真空度，并实时反馈至所述控制器，进一步所述控制器将所述实际真空度与预设的目标真空度进行对比，进一步当所述实际真空度低于所述目标真空度时，所述控制器控制所述第一阀体开启，并调整所述第一阀体的开启度，所述稳压装置释放气体至所述样品仓，直至将所述实际真空度提高至所述目标真空度，进一步当所述实际真空度高于所述目标真空度时，所述控制器控制所述第二阀体开启，所述机械泵抽离所述样品仓的气体，直至将所述实际真空度降低至所述目标真空度。基于此，本申请能够精确调控样品仓内的真空度，使得低真空环境不再成为电子显微镜的工作限制，拓展了电子显微镜对于含水、多孔、不耐电子束烧伤，以及不适合喷金处理的样品观察上的应用潜力，显著提高了低真空环境下的电子显微镜的成像质量和工作稳定性。此外，本申请的结构简单、体积小巧、实用性强，易于实现，具有较高的市场应用价值和科研意义。

4、在一些实施例中，所述稳压装置包括稳压腔、真空泵、电磁控制阀、气路安装组件、宝塔接头，所述电磁控制阀与所述稳压腔的进气口密封连接；所述宝塔接头与所述稳压腔的出气口密封连接，并通过所述供气管道分别连接所述真空泵的吸气口和所述气路安装组件；所述气路安装组件与所述第一阀体的进气口通过所述供气管道连接。

5、在一些实施例中，所述稳压装置还包括电信号接口，所述电磁控制阀与所述控制器通过所述电信号接口电连接，当所述控制器控制所述电磁控制阀开启时，将空气引入所述稳压腔内，使得所述稳压腔内的气压恢复至与外部大气相同的气压水平。

6、在一些实施例中，所述稳压装置还包括外框组件，所述外框组件包括外壳、框架、安装板，所述外壳安装于所述框架的外侧，所述安装板安装于所述框架，所述稳压腔、所述真空泵、所述电磁控制阀、所述气路安装组件、所述宝塔接头、所述电信号接口均安装于所述安装板。

7、在一些实施例中，所述气路安装组件包括安装块、快换接头，所述安装块固定于所述安装板，所述快换接头安装于所述安装块，所述快换接头通过所述供气管道连接所述第一阀体的进气口和所述真空泵的吸气口。

8、在一些实施例中，所述快换接头的两端缠绕有“o”型密封圈。

9、在一些实施例中，当所述真空泵开启时，将所述稳压腔内的气体抽出，使得所述稳压腔内的气压降低至n×104pa。

10、在一些实施例中，所述稳压装置还包括真空密封卡箍，所述电磁控制阀与所述稳压腔的进气口通过所述真空密封卡箍密封连接，所述宝塔接头与所述稳压腔的出气口通过所述真空密封卡箍密封连接。

11、在一些实施例中，所述低真空度控制系统还包括高压枪室、第二真空检测件、第三阀体、分子泵，所述分子泵包括上抽气口、下抽气口、出气口，所述第三阀体设置于所述上抽气口与所述高压枪室之间，所述下抽气口与所述样品仓连接，所述第二阀体设置于所述下抽气口与所述样品仓之间，所述出气口与所述机械泵连接，所述控制器与所述第二真空检测件、所述第三阀体电连接，所述第二真空检测件实时检测所述高压枪室内的枪室真空度，并实时反馈至所述控制器，所述控制器根据所述枪室真空度控制所述第三阀体的开启/关闭。

12、本申请实施例还提供一种电子显微镜的低真空度控制方法，基于如上述实施例所述的电子显微镜的低真空度控制系统所实现，所述低真空度控制方法包括：通过第一真空检测件实时获取样品仓内的实际真空度；将所述实际真空度与预设的目标真空度进行对比；当所述实际真空度低于所述目标真空度时，控制第一阀体开启，并调整所述第一阀体的开启度，使得所述稳压装置释放气体至所述样品仓；当所述实际真空度高于所述目标真空度时，控制第二阀体开启，使得机械泵抽离所述样品仓的气体。

技术特征：

1.一种电子显微镜的低真空度控制系统，其特征在于，所述低真空度控制系统包括样品仓、第一真空检测件、第一阀体、稳压装置、第二阀体、机械泵、控制器，所述第一真空检测件安装于所述样品仓内，所述稳压装置通过供气管道连接所述样品仓，所述第一阀体设置于所述供气管道，所述机械泵通过抽气管道连接所述样品仓，所述第二阀体设置于所述抽气管道，所述控制器与所述第一真空检测件、所述第一阀体、所述第二阀体电连接；

2.如权利要求1所述的电子显微镜的低真空度控制系统，其特征在于，所述稳压装置包括稳压腔、真空泵、电磁控制阀、气路安装组件、宝塔接头，所述电磁控制阀与所述稳压腔的进气口密封连接；所述宝塔接头与所述稳压腔的出气口密封连接，并通过所述供气管道分别连接所述真空泵的吸气口和所述气路安装组件；所述气路安装组件与所述第一阀体的进气口通过所述供气管道连接。

3.如权利要求2所述的电子显微镜的低真空度控制系统，其特征在于，所述稳压装置还包括电信号接口，所述电磁控制阀与所述控制器通过所述电信号接口电连接，当所述控制器控制所述电磁控制阀开启时，将空气引入所述稳压腔内，使得所述稳压腔内的气压恢复至与外部大气相同的气压水平。

4.如权利要求3所述的电子显微镜的低真空度控制系统，其特征在于，所述稳压装置还包括外框组件，所述外框组件包括外壳、框架、安装板，所述外壳安装于所述框架的外侧，所述安装板安装于所述框架，所述稳压腔、所述真空泵、所述电磁控制阀、所述气路安装组件、所述宝塔接头、所述电信号接口均安装于所述安装板。

5.如权利要求4所述的电子显微镜的低真空度控制系统，其特征在于，所述气路安装组件包括安装块、快换接头，所述安装块固定于所述安装板，所述快换接头安装于所述安装块，所述快换接头通过所述供气管道连接所述第一阀体的进气口和所述真空泵的吸气口。

6.如权利要求5所述的电子显微镜的低真空度控制系统，其特征在于，所述快换接头的两端缠绕有“o”型密封圈。

7.如权利要求2所述的电子显微镜的低真空度控制系统，其特征在于，当所述真空泵开启时，将所述稳压腔内的气体抽出，使得所述稳压腔内的气压降低至n×104pa。

8.如权利要求2所述的电子显微镜的低真空度控制系统，其特征在于，所述稳压装置还包括真空密封卡箍，所述电磁控制阀与所述稳压腔的进气口通过所述真空密封卡箍密封连接，所述宝塔接头与所述稳压腔的出气口通过所述真空密封卡箍密封连接。

9.如权利要求1所述的电子显微镜的低真空度控制系统，其特征在于，所述低真空度控制系统还包括高压枪室、第二真空检测件、第三阀体、分子泵，所述分子泵包括上抽气口、下抽气口、出气口，所述第三阀体设置于所述上抽气口与所述高压枪室之间，所述下抽气口与所述样品仓连接，所述第二阀体设置于所述下抽气口与所述样品仓之间，所述出气口与所述机械泵连接，所述控制器与所述第二真空检测件、所述第三阀体电连接，所述第二真空检测件实时检测所述高压枪室内的枪室真空度，并实时反馈至所述控制器，所述控制器根据所述枪室真空度控制所述第三阀体的开启/关闭。

10.一种电子显微镜的低真空度控制方法，其特征在于，基于如权利要求1-9中任意一项所述的电子显微镜的低真空度控制系统所实现，所述低真空度控制方法包括：

技术总结本申请提供一种电子显微镜的低真空度控制系统及低真空度控制方法，低真空度控制系统包括样品仓、第一真空检测件、第一阀体、稳压装置、第二阀体、机械泵、控制器，第一真空检测件实时检测样品仓内的实际真空度；控制器将实际真空度与预设的目标真空度进行对比；当实际真空度低于目标真空度时，控制器控制第一阀体开启，稳压装置释放气体至样品仓，将实际真空度提高至目标真空度；当实际真空度高于目标真空度时，控制器控制第二阀体开启，机械泵抽离样品仓的气体，将实际真空度降低至目标真空度。本申请能够精确调控样品仓内的真空度，使得低真空环境不再成为电子显微镜的工作限制，显著提高了低真空环境下的电子显微镜的成像质量和工作稳定性。技术研发人员：牛义,张小龙,郑飞,解江灿,龚坤湘受保护的技术使用者：东莞泽攸精密仪器有限公司技术研发日：技术公布日：2024/11/4