CN217239384U - 扫描电镜二次电子探测器 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种扫描电镜二次电子探测器，所述扫描电镜二次电子探测器包括：壳体、电源、光电倍增管、导光柱、法兰、电连接件和导线。根据本实用新型的扫描电镜二次电子探测器，通过在壳体内限定出容纳电源、光电倍增管、导光柱和导线的容纳空间，法兰与壳体连接，电连接件穿设于壳体上，使得壳体作为扫描电镜二次电子探测器的装配基体，从而使扫描电镜二次电子探测器的整体结构紧凑、体积小，进而减少SEM在装配扫描电镜二次电子探测器时所需的装配空间，同时更易于安装在SEM上。另外，该扫描电镜二次电子探测器的结构简单，制造成本低，加工制造便利，可以有效地缩短加工制作的成本及周期，同时拆装及维护更为便捷。

Description

扫描电镜二次电子探测器

技术领域

本实用新型涉及扫描电镜领域，尤其是涉及一种扫描电镜二次电子探测器。

背景技术

SEM（Scanning Electron Microscope，扫描电子显微镜）是一种用于高分辨率微区形貌分析的大型精密仪器，其在材料、生命科学等领域有着非常广泛的应用。SEM的测样动作是高能电子束打在固定在标准样品托表面的试样品上，试验品表面被高能电子束轰击出来并离开样品表面的样品原子的核外电子称为二次电子，由于二次电子对样品的表面形貌十分敏感，能有效的显示样品的表面形貌，因此SEM的主要成像方式是二次电子像。

其中，在SEM应用中，常见的扫描电子显微镜的工作模式主要是在高真空模式下，当待测样品本身是不导电的材料时，入射的电子会因为无法导出而积累在样品表面，使样品表面电子束形成的图像无法得到正确的反映，形成假象。对于待测样品本身是不导电的材料时，扫描电镜二次电子探测器需在低真空环境下收集和分析二次电子。然而现有的扫描电镜二次电子探测器的结构不够紧凑、整体体积较大，同时在SEM的装配孔上还需预留足够的装配间隙，这样就导致了组装后的SEM体积过大。

实用新型内容

本实用新型旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本实用新型提出一种扫描电镜二次电子探测器，所述扫描电镜二次电子探测器的结构紧凑、体积小。

根据本实用新型实施例的扫描电镜二次电子探测器，包括：壳体，所述壳体内限定出容纳空间，所述容纳空间的轴向一端敞开以形成敞开口；电源，所述电源设于所述容纳空间内；光电倍增管，所述光电倍增管设于所述容纳空间内，所述光电倍增管位于所述电源的靠近敞开口的一侧且与所述电源连接；导光柱，所述导光柱的一端从所述敞开口伸入所述容纳空间内，所述导光柱与所述光电倍增管止抵；法兰，所述法兰套设于所述导光柱上，所述法兰与所述壳体在所述导光柱的轴向方向上排布，所述法兰与所述壳体连接；电连接件，所述电连接件穿设于所述壳体上；导线，所述导线的一端与所述电连接件的靠近所述导光柱中心的一端连接，所述导线的另一端穿过所述法兰朝向所述导光柱的远离所述光电倍增管的一端延伸。

根据本实用新型实施例的扫描电镜二次电子探测器，通过在壳体内限定出容纳电源、光电倍增管、导光柱和导线的容纳空间，法兰与壳体连接，电连接件穿设于壳体上，使得壳体作为扫描电镜二次电子探测器的装配基体，从而使扫描电镜二次电子探测器的整体结构紧凑、体积小，有效地解决了扫描电镜二次电子探测器布局空间不足的问题，进而减少SEM在装配扫描电镜二次电子探测器时所需的装配空间，减少SEM的整体体积，同时更易于安装在SEM上。另外，该扫描电镜二次电子探测器的结构简单，制造成本低，加工制造便利，可以有效地缩短加工制作的成本及周期，同时拆装及维护更为便捷。

根据本实用新型的一些实施例，所述壳体与所述导光柱之间具有第一密封圈。

根据本实用新型的一些实施例，所述壳体和所述法兰之间设有第二密封圈。

根据本实用新型的一些实施例，还包括金属环，所述金属环套设于所述导光柱的远离所述光电倍增管的一端，所述导线与所述金属环电连接。

根据本实用新型的一些实施例，所述金属环和所述导光柱之间具有第三密封圈，所述金属环和所述第三密封圈以及所述导光柱和所述第三密封圈均为过盈配合。

根据本实用新型的一些实施例，所述金属环的内周壁的靠近所述光电倍增管的一端设有凹槽，所述凹槽的靠近所述光电倍增管的一端敞开，所述导线的远离所述电连接件的一端位于所述凹槽内。

根据本实用新型的一些实施例，所述导线与所述金属环焊接连接。

根据本实用新型的一些实施例，所述金属环为铜环。

根据本实用新型的一些实施例，所述电连接件为SMA接头。

根据本实用新型的一些实施例，所述法兰的远离所述壳体的一端设有第四密封圈。

本实用新型的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本实用新型的实践了解到。

附图说明

本实用新型的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1是根据本实用新型实施例的扫描电镜二次电子探测器的部分结构示意图，其中，电连接件和导线未示出；

图2是根据本实用新型实施例的扫描电镜二次电子探测器的剖面示意图；

图3是图2中A处的放大图；

图4是根据本实用新型实施例的扫描电镜二次电子探测器的导光柱、金属环和第三密封圈的结构示意图。

附图标记：

100、扫描电镜二次电子探测器；

1、壳体；11、容纳空间；12、敞开口；13、端盖；131、电信号接头；14、第一密封圈；15、第二密封圈；16、外壳；

2、电源；21、接头槽；

3、光电倍增管；31、凸接电头；

4、导光柱；41、限位凸起；

5、法兰；

6、电连接件；

7、导线；

8、金属环；81、凹槽；

9、第三密封圈。

具体实施方式

下面详细描述本实用新型的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本实用新型，而不能理解为对本实用新型的限制。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本实用新型的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

下面参考图1至图4描述根据本实用新型实施例的扫描电镜二次电子探测器100。

如图1至图3所示，根据本实用新型一个实施例的扫描电镜二次电子探测器100，包括：壳体1、电源2、光电倍增管3、导光柱4、法兰5、电连接件6和导线7。其中，壳体1内限定出容纳空间11，容纳空间11的轴向一端敞开以形成敞开口12。电源2设于容纳空间11内，光电倍增管3设于容纳空间11内，光电倍增管3位于电源2的靠近敞开口12的一侧且与电源2连接，通过电源2为光电倍增管3提供电压。进一步地，光电倍增管3的远离敞开口12的一侧可设置凸接电头31，电源2的接近光电倍增管3的一侧设置有与凸接电头31配合的接电槽21，通过凸接电头31与接电槽21的配合实现电源2对光电倍增管3提供电压。

导光柱4的一端从敞开口12伸入容纳空间11内，导光柱4与光电倍增管3止抵，法兰5套设于导光柱4上，法兰5与壳体1在导光柱4的轴向方向上排布，法兰5与壳体1连接，电连接件6穿设于壳体1上，导线7的一端与电连接件6的靠近导光柱4中心的一端连接，导线7的另一端穿过法兰5朝向导光柱4的远离光电倍增管3的一端延伸。

可以理解的是，在扫描电镜二次电子探测器100装配至SEM的试验品检测空间预留的装配孔时，法兰5远离光电倍增管3的部分位于SEM的检测空间内部，即部分导光柱4和部分导线7位于检测空间内部。在扫描电镜二次电子探测器100工作时，电连接件6与外部电源连接，外部电源通过电连接件6为导线7提供低压电，从而使导线7在检测空间内部形成电场，使得试验品表面被高能电子束轰击出来并离开样品表面的二次电子可以在电场作用下发生撞击并产生光信号，光信号通过导光柱4传输至光电倍增管3上，光电倍增管3将光信号转化为光电子信号并对光电子信号进行放大和滤波后，对光电子信号进行收集形成电流或电压信号输出至外部进行成像。通过法兰5将导光柱4固定在壳体1上，导光柱4与光电倍增管3的止抵实现了光信号的传输，从而实现上述二次电子成像的过程。

进一步地，如图3和图4所示，导光柱4的外周壁上设有沿导光柱4的周向方向延伸的限位凸起41，限位凸起41与法兰5的靠近光电倍增管3的一端止抵。当SEM抽真空时，通过限位凸起41与法兰5的止抵配合，可以避免由于内外压差导致导光柱4被吸向样品侧的风险，进一步保证扫描电镜二次电子探测器100的可靠性。

更进一步地，如图2所示，壳体1包括端盖13和外壳16，外壳16形成为筒状，外壳16的一端与法兰5的靠近光电倍增管3的一端连接，光电倍增管3和电源2设在外壳16内，端盖13设于外壳16的远离法兰5的一端，并用于封堵外壳16的远离法兰5的一端，由此便于光电倍增管3和电源2的装配。同时，在端盖13上设有电信号接头131，电信号接头131将光电倍增管3转化的电流或电压信号进一步处理后输出至外部，从而得到样品表面的形貌。

根据本实用新型实施例的扫描电镜二次电子探测器100，通过在壳体1内限定出容纳电源2、光电倍增管3、导光柱4和导线7的容纳空间11，法兰5与壳体1连接，电连接件6穿设于壳体1上，使得壳体1作为扫描电镜二次电子探测器100的装配基体，从而使扫描电镜二次电子探测器100的整体结构紧凑、体积小，有效地解决了扫描电镜二次电子探测器100布局空间不足的问题，进而减少SEM在装配扫描电镜二次电子探测器100时所需的装配空间，减少SEM的整体体积，同时更易于安装在SEM上。另外，该扫描电镜二次电子探测器100的结构简单，制造成本低，加工制造便利，可以有效地缩短加工制作的成本及周期，同时拆装及维护更为便捷。

在本实用新型的一些实施例中，如图3所示，壳体1与导光柱4之间具有第一密封圈14。可以理解的是，在扫描电镜二次电子探测器100工作时，导光柱4的部分处于检测空间内部，因此，第一密封圈14用于密封壳体1与导光柱4之间的间隙，从而使外界空气无法通过壳体1与导光柱4之间的间隙进入检测空间内部，在保证检测空间内部的低真空环境的同时，使得扫描电镜二次电子探测器100整体结构更为紧凑。

在本实用新型的一些实施例中，如图3所示，壳体1和法兰5之间设有第二密封圈15。可以理解的是，在扫描电镜二次电子探测器100工作时，法兰5远离光电倍增管3的部分位于检测空间内部，因此第二密封圈15用于密封壳体1和法兰5之间的间隙，从而使外界空气无法通过壳体1和法兰5之间的间隙进入检测空间内部，在保证检测空间内部的低真空环境的同时，使得扫描电镜二次电子探测器100整体结构更为紧凑。

在本实用新型的一些实施例中，如图2和图4所示，扫描电镜二次电子探测器100还包括金属环8，金属环8套设于导光柱4的远离光电倍增管3的一端，导线7与金属环8电连接。可以理解的是，电连接件6传输的低电压经导线7传输至金属环8上，金属环8在检测空间内部的低真空环境下产生电场，又由于金属环8产生的电场是位于导光柱4的接近试验品的一端，通过这样设置使得试验品表面被轰击出的二次电子可以更好的在电场作用下发生撞击并产生光信号，从而提升扫描电镜二次电子探测器100的探测效率。

在本实用新型的一些实施例中，如图4所示，金属环8和导光柱4之间具有第三密封圈9，金属环8和第三密封圈9以及导光柱4和第三密封圈9均为过盈配合。可以理解的是，通过金属环8的内壁与第三密封圈9的外壁过盈配合，导光柱4的外壁与第三密封圈9的内壁过盈配合，由此实现了金属环8与导光柱4的连接，使得扫描电镜二次电子探测器100的整体结构紧凑、体积小。进一步地，第三密封圈9的硬度小于导光柱4的硬度，这样的设置可以在实现金属环8与导光柱4连接的同时避免破坏导光柱4。

在本实用新型的一些实施例中，如图4所示，金属环8的内周壁的靠近光电倍增管3的一端设有凹槽81，凹槽81的靠近光电倍增管3的一端敞开，导线7的远离电连接件6的一端位于凹槽81内。可以理解的是，导线7一端与电连接件6的靠近导光柱4中心的一端连接，导线7的另一端伸入凹槽81内与金属环8电连接，通过这样的位置使得扫描电镜二次电子探测器100的整体结构更加紧凑，占用空间少，有效地解决了扫描电镜二次电子探测器100布局空间不足的问题。

在本实用新型的一些实施例中，导线7与金属环8焊接连接。焊接连接的连接方式便于扫描电镜二次电子探测器100在装配过程中导线7与金属环8之间的连接，且可以保证导线7与金属环8之间连接的可靠性。进一步地，金属环8为铜环，铜环的设置使得其与导线7的焊接连接性能更佳。

在本实用新型的一些实施例中，电连接件6为SMA（Sub-Miniature-A）接头。可以理解的是，SMA接头与外部电源连接，外部电源通过SMA接头为导线7提供低电压，从而使导线7在检测空间内部形成电场，进而使试验品表面被高能电子束轰击出来并离开样品表面的二次电子在电场作用下发生撞击并产生光信号。

在本实用新型的一些实施例中，法兰5的远离壳体1的一端设有第四密封圈。可以理解的是，在扫描电镜二次电子探测器100装配至SEM的试验品检测空间预留的装配孔时，法兰5远离光电倍增管3的部分位于检测空间内部，第四密封圈用于密封法兰5与SEM之间的间隙，从而使外界空气无法通过法兰5与SEM之间的间隙进入低真空环境中。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示意性实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实用新型的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，本领域的普通技术人员可以理解：在不脱离本实用新型的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由权利要求及其等同物限定。

Claims (10)

1.一种扫描电镜二次电子探测器，其特征在于，包括：

壳体，所述壳体内限定出容纳空间，所述容纳空间的轴向一端敞开以形成敞开口；

电源，所述电源设于所述容纳空间内；

光电倍增管，所述光电倍增管设于所述容纳空间内，所述光电倍增管位于所述电源的靠近敞开口的一侧且与所述电源连接；

导光柱，所述导光柱的一端从所述敞开口伸入所述容纳空间内，所述导光柱与所述光电倍增管止抵；

法兰，所述法兰套设于所述导光柱上，所述法兰与所述壳体在所述导光柱的轴向方向上排布，所述法兰与所述壳体连接；

电连接件，所述电连接件穿设于所述壳体上；

导线，所述导线的一端与所述电连接件的靠近所述导光柱中心的一端连接，所述导线的另一端穿过所述法兰朝向所述导光柱的远离所述光电倍增管的一端延伸。

2.根据权利要求1所述的扫描电镜二次电子探测器，其特征在于，所述壳体与所述导光柱之间具有第一密封圈。

3.根据权利要求1所述的扫描电镜二次电子探测器，其特征在于，所述壳体和所述法兰之间设有第二密封圈。

4.根据权利要求1所述的扫描电镜二次电子探测器，其特征在于，还包括金属环，所述金属环套设于所述导光柱的远离所述光电倍增管的一端，所述导线与所述金属环电连接。

5.根据权利要求4所述的扫描电镜二次电子探测器，其特征在于，所述金属环和所述导光柱之间具有第三密封圈，所述金属环和所述第三密封圈以及所述导光柱和所述第三密封圈均为过盈配合。

6.根据权利要求4所述的扫描电镜二次电子探测器，其特征在于，所述金属环的内周壁的靠近所述光电倍增管的一端设有凹槽，所述凹槽的靠近所述光电倍增管的一端敞开，所述导线的远离所述电连接件的一端位于所述凹槽内。

7.根据权利要求4所述的扫描电镜二次电子探测器，其特征在于，所述导线与所述金属环焊接连接。

8.根据权利要求4所述的扫描电镜二次电子探测器，其特征在于，所述金属环为铜环。

9.根据权利要求1所述的扫描电镜二次电子探测器，其特征在于，所述电连接件为SMA接头。

10.根据权利要求1所述的扫描电镜二次电子探测器，其特征在于，所述法兰的远离所述壳体的一端设有第四密封圈。

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