CN109407474A - 一种带保护玻璃的浸没头 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种带保护玻璃的浸没头，该浸没头包括浸没头基座和保护玻璃；浸没头基座的上部边缘与镜筒固定连接；浸没头基座底端具有通孔；保护玻璃粘接密封在该通孔底端；物镜最后一片镜片底部与保护玻璃之间的空隙作为容液腔，浸没头基座对应容液腔的位置处加工有注液孔。本发明能够防止浸没溶液对物镜镜片造成腐蚀，并且在增大物镜分辨率的同时，能够实现对镜片的有效保护。
Description
技术领域
本发明属于成像光学技术领域,具体涉及一种带保护玻璃的浸没头。
背景技术
浸没式成像通过在物镜最后一个镜面和物体之间填充某种高折射率的液体，相对于中间介质为气体的干式成像***，提高了物镜的数值孔径(NA)，从而提高了物镜的分辨率和焦深。
浸没式成像对干式成像***有良好的继承性，同时能够实现更高的分辨率，早期在光刻物镜、高精度显微物镜等追求极限分辨率应用取得成功应用，浸没所选择的溶液主要以纯水、油为主，对光学镜片没有腐蚀性。随着相关技术的日趋成熟，浸没式成像的应用领域变得更加广泛，在生化分析、医学检测等领域逐步得到推广，满足了这些领域对高分辨成像的需求。但是，由于这些应用的观测对象的特殊性，浸没溶液也已经不局限于纯水、油等液体，往往具有一定的酸碱度，长时间工作会对镜片造成一定的腐蚀，造成物镜成像质量下降。
此外，由于浸没头与物体之间的间隙通常只用0.1～1mm，存在浸没头与物体或工件台发生碰撞的风险，可能会造成设备故障或损坏。如何在碰撞发生时，最大程度的降低对物镜造成的影响，也是浸没式成像需要面临的一个重要问题。
目前已有的解决方案中，包括发明专利公报公开的“一种浸没式光刻机浸液流场维持方碰撞***”(专利号：201510040998.2)，该***在浸没头液体供给装置与基底之间，设计了一个缓冲伸缩装置，该装置的末端有柔性橡胶薄膜圈。该***的缺点是无法实现在特殊腐蚀性浸没溶液应用时，对于物镜镜片的防腐蚀保护。此外，柔性橡胶薄膜圈的存在，使得浸没头与硅片台之间的距离增大，实现液体动态密封的难度大大增加，特别是在物镜与硅片台具有相对高速运动的应用场合。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种带保护玻璃的浸没头，该浸没头具有物镜防腐蚀功能，同时在发生碰撞时能最大限度的保护物镜，降低碰撞对物镜造成损坏。
为了解决上述技术问题，本发明的带保护玻璃的浸没头包括浸没头基座和保护玻璃；浸没头基座的上部边缘与镜筒固定连接；浸没头基座底端具有通孔；保护玻璃粘接密封在该通孔底端；物镜最后一片镜片底部与保护玻璃之间的空隙作为容液腔，浸没头基座对应容液腔的位置处加工有注液孔。
进一步，所述的浸没头基座对应容液腔的位置处还加工有排液孔，且注液孔与排液孔同轴布置。
进一步，所述的排液孔位置也可以略低于注液孔。
示，工作时，首先在保护玻璃与物体表面之间填充浸没溶液，并且将对镜片无腐蚀的溶液注入容液腔，然后进行浸没式成像，最终得到高分辨率物体表面图像。
本发明的有益效果：
1、在浸没头的底端，增加了一片保护玻璃，能够防止浸没溶液对物镜镜片造成腐蚀。如果保护玻璃长期工作产生腐蚀，只需要简单更换即可，不需要重新对物镜进行装调。
2、如果载物台与浸没头发生意外碰撞，首先损坏的是保护玻璃及浸没头基座，不会直接损坏物镜镜片，只需要更换新的保护玻璃和浸没头基座即可，能够减小意外碰撞对物镜造成的损坏；同时由于不会直接损坏物镜镜片，因此在浸没头与载物台之间相对运动速度较快时可以尽可能减小保护玻璃与物面之间的距离，使得浸没溶液能够获得较好的动态密封的效果，而不需要将浸没溶液进行直接密封。
3、容液腔可以通过注液孔注入对物镜镜片无腐蚀溶液，不会对镜片产生腐蚀，这样在增大物镜分辨率的同时，能够实现对镜片的有效保护；特别是由于注液孔与排液孔同轴布置，在注入溶液时能够避免容液腔内存有气泡影响成像效果。
附图说明
下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细说明。
图1为本发明的结构示意图。
图2为本发明与物体相对位置示意图。
具体实施方式
如图1所示，本发明的带保护玻璃的浸没头包括浸没头基座3和保护玻璃2；物镜最后一片镜片1安装在镜筒5中；浸没头基座3的上部边缘通过四个螺钉4与镜筒5连接；浸没头基座3底端具有通孔，保护玻璃2用具有防腐蚀特性的胶粘接密封在该通孔底端；镜片1底部与保护玻璃2之间的空隙作为容液腔6，浸没头基座3对应容液腔6的位置处加工有同轴的注液孔3.1和排液孔3.2；通过注液孔3.1可以将无腐蚀溶液注入容液腔6，无腐蚀溶同时通过排液孔3.2排除容液腔6。
排液孔3.2也可以略低于注液孔3.1布置。
如图2所示，工作时，首先在保护玻璃2与物体表面之间填充浸没溶液；然后将无腐蚀溶液注入容液腔6；待容液腔6内液体流动稳定没有气泡后停止注入溶液，此时容液腔6内液体静止；最后进行浸没式成像，得到高分辨率物体表面图像。
Claims (3)
1.一种带保护玻璃的浸没头，其特征在于包括浸没头基座(3)和保护玻璃(2)；浸没头基座(3)的上部边缘与镜筒(5)固定连接；浸没头基座(3)底端具有通孔；保护玻璃(2)粘接密封在该通孔底端；物镜最后一片镜片(1)底部与保护玻璃(2)之间的空隙作为容液腔(6)，浸没头基座(3)对应容液腔(6)的位置处加工有注液孔(3.1)。
2.根据权利要求1所述的带保护玻璃的浸没头，其特征在于所述的浸没头基座(3)对应容液腔(6)的位置处还加工有排液孔(3.2)，且注液孔(3.1)与排液孔(3.2)同轴布置。
3.根据权利要求1所述的带保护玻璃的浸没头，其特征在于所述的浸没头基座(3)对应容液腔(6)的位置处还加工有排液孔(3.2)，排液孔(3.2)位置略低于注液孔(3.1)。
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