CN220584041U - 一种样品检测装置及真空相机 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种样品检测装置及真空相机，涉及光学器械领域，样品检测装置包括：壳体、光路组件和图像采集组件。所述壳体设置于所述真空腔室内，并与所述真空腔室的壁体连接，所述壳体内设置有与所述真空腔室密封隔离且与外部环境连通的容置腔；所述容置腔朝向待检测样品的一端密封封堵，并具有允许光路穿过的窗口；所述光路组件包括光接收端和光输出端，所述光路组件安装于所述容置腔内，且所述光接收端与所述窗口的位置相对应；所述图像采集组件安装于所述容置腔内，以获取所述光输出端输出的光。本实用新型样品检测装置，构建一个与真空腔室密封分隔的容置腔，对光路组件、图像采集组件的材料性能无需设定特殊要求，降低了设备成本。

Description

一种样品检测装置及真空相机

技术领域

本实用新型涉及光学器械领域，具体涉及一种样品检测装置及真空相机。

背景技术

随着科学技术的飞跃发展，光学仪器也得到飞速发展。光学仪器的结构变得精密，使用的环境更加复杂，随之带来的是成本增长、结构更复杂，可靠性变低，难于调试和维护等问题。例如在真空***中，需要对高真空环境内部的靶标进行高分辨率的监控。为了提高监测精度，相机及调焦组件需距离靶标近一些，而真空腔室体积较大,所以则需要将相机及调焦组件放在真空腔室内部，并与外部环境建立控制联系。若相机及调焦组件放置在真空环境内部，则对相机及调焦组件材料、结构以及调焦组件的适应性提出较高的要求，从而增加设备成本及制作难度。

实用新型内容

鉴于以上现有技术的缺点，本实用新型提供一种样品检测装置及真空相机，以改善因选用适用真空环境的相机而成本过高的技术问题。

为实现上述目的及其它相关目的，本实用新型提供一种样品检测装置，安装在真空腔室中，以获取真空腔室内待检测样品的图像，所述样品检测装置包括：壳体、光路组件和图像采集组件。所述壳体设置于所述真空腔室内，并与所述真空腔室的壁体连接，所述壳体内设置有与所述真空腔室密封隔离且与外部环境连通的容置腔；所述容置腔朝向待检测样品的一端密封封堵，并具有允许光路穿过的窗口；所述光路组件包括光接收端和光输出端，所述光路组件安装于所述容置腔内，且所述光接收端与所述窗口的位置相对应；所述图像采集组件安装于所述容置腔内，以获取所述光输出端输出的光。

在本实用新型样品检测装置一示例中，所述壳体包括依次连接的第一套筒、调节筒和第二套筒，所述第一套筒靠近所述待检测样品设置，所述调节筒连接所述第一套筒和所述第二套筒，所述第二套筒背离所述第一套筒的一端密封固定在所述真空腔室的壁体上，所述第一套筒的内腔、所述调节筒的内腔、所述第二套筒的内腔依次连通构成所述容置腔。

在本实用新型样品检测装置一示例中，所述调节筒外侧的两端设有调节所述调节筒长度的第一调节组件。

在本实用新型样品检测装置一示例中，所述第一套筒和所述调节筒之间设置有转接法兰，所述第一套筒和所述调节筒分别与所述转接法兰固定连接。

在本实用新型样品检测装置一示例中，所述样品检测装置还包括支架，所述支架包括壳体连接部和座体，所述壳体连接部的一端与所述转接法兰固定连接，所述壳体连接部的另一端与所述座体连接，所述座体与所述真空腔室的内壁连接。

在本实用新型样品检测装置一示例中，所述座体包括第一底座、第二底座和第三底座；所述第三底座与所述真空腔室的壁体固定连接，所述第二底座安装在所述第三底座上，并与所述第三底座之间设置有可沿水平方向调节所述第二底座位置的水平调节部；所述第一底座安装在所述第二底座上，并与所述第二底座之间设置有可调节所述第一底座平面度的竖直调节部，所述壳体连接部与所述第一底座固定连接。

在本实用新型样品检测装置一示例中，所述竖直调节部包括至少三个竖直调节体，所述第一底座与所述第二底座通过连接柱连接，所述连接柱的周向环绕设置有调节间隙，至少三个所述竖直调节体与所述第一底座螺纹连接，并穿过所述调节间隙顶紧在所述第二底座上。

在本实用新型样品检测装置一示例中，所述水平调节部包括至少三个水平调节体，至少三个所述水平调节体分布在所述第二底座的外周，并与所述第三底座螺纹连接，所述水平调节体的端部顶紧在所述第二底座的侧壁上。

在本实用新型样品检测装置一示例中，所述样品检测装置还包括安装架，所述安装架固定安装在所述转接法兰上，所述图像采集组件固定在所述安装架上。

在本实用新型样品检测装置一示例中，所述第二套筒背离待检测样品的一端安装有控制组件，所述控制组件与所述图像采集组件电连接。

本实用新型还提供一种真空相机，包括上述任一项的所述样品检测装置。

本实用新型样品检测装置，通过壳体将容置腔与真空环境隔离，使容置腔处于真空腔室内部但不受真空环境影响，同时也保证容置腔内的环境不影响真空环境，即容置腔与真空腔室两者工作环境互不干扰，并且容置腔与外部环境相通，再将光路组件、图像采集组件安装在容置腔内部，即为光路组件、图像采集组件提供一个正常工作环境，从而无需考虑真空环境对光路组件和图像采集组件的影响，也无需考虑容置腔内部的正常工作环境对真空环境的影响，可以选用适用于一般使用环境的光路组件和图像采集组件，是一种低本高效的结构。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型样品检测装置一实施例的结构剖视图；

图2为本实用新型样品检测装置一实施例的外形结构图；

图3为本实用新型样品检测装置一实施例的整体结构示意图；

图4为本实用新型样品检测装置一实施例应用示意图；

图5为图1中A区域的放大图；

图6为图1中B区域的放大图。

元件标号说明

001 样品检测装置

002 真空腔室

003 样品

004 容置腔

110 第一套筒

120 光路组件

121 光接收端

122 光输出端

123 物镜

124 透镜组件

130 镜片

131 镜片座

140 紧固法兰边组

141 第一紧固法兰边

142 第二紧固法兰边

210 调节筒

220 调焦螺杆

221 调节螺母

222 通孔

230 安装架

231 第一支撑板

232 第二支撑板

233 光轴

234 光轴支撑板

240 法兰边

250 转接法兰

310 第二套筒

311 本体

312 转接部

320 控制组件

400 支架

410 第一底座

411 连接柱

412 调节间隙

420 第二底座

430 竖直调节体

500 第三底座

510 水平调节体

600 图像采集组件

具体实施方式

以下通过特定的具体实例说明本实用新型的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本实用新型的其它优点与功效。本实用新型还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本实用新型的精神下进行各种修饰或改变。需说明的是，在不冲突的情况下，以下实施例及实施例中的特征可以相互组合。还应当理解，本实用新型实施例中使用的术语是为了描述特定的具体实施方案，而不是为了限制本实用新型的保护范围。下列实施例中未注明具体条件的试验方法，通常按照常规条件，或者按照各制造商所建议的条件。

当实施例给出数值范围时，应理解，除非本实用新型另有说明，每个数值范围的两个端点以及两个端点之间任何一个数值均可选用。除非另外定义，本实用新型中使用的所有技术和科学术语与本技术领域的技术人员对现有技术的掌握及本实用新型的记载，还可以使用与本实用新型实施例中所述的方法、设备、材料相似或等同的现有技术的任何方法、设备和材料来实现本实用新型。

须知，本说明书中所引用的如“上”、“下”、“左”、“右”、“中间”及“一”等的用语，亦仅为便于叙述的明了，而非用以限定本实用新型可实施的范围，其相对关系的改变或调整，在无实质变更技术内容下，当亦视为本实用新型可实施的范畴。

请参阅图1至图6，本实用新型提供一种样品检测装置，该样品检测装置001通过壳体将容置腔004与真空环境隔离，使容置腔004处于真空腔室002内部但不受真空环境影响的，并且容置腔004与外部环境相通，再将光路组件120、图像采集组件600安装在容置腔004内部，即为光路组件120、图像采集组件600提供一个正常工作环境，从而无需选用适用于真空环境的光路组件120和图像采集组件600，是一种低本高效的结构。

请参阅图1、图4和图6，图1为本实用新型样品检测装置一实施例的结构剖视图，图4为本实用新型样品检测装置一实施例应用示意图，图6为图1中B区域的放大图。本实用新型提供一种样品检测装置，安装在真空腔室002中，以获取真空腔室002内待检测样品003的图像，所述样品检测装置001包括：壳体、光路组件120和图像采集组件600。所述壳体设置于所述真空腔室002内，并与所述真空腔室002的壁体连接，所述壳体内设置有与所述真空腔室002密封隔离且与外部环境连通的容置腔004，所述壳体的形状不限，优选地，采用筒状结构，例如圆筒、多边形筒等，使结构精简化；所述容置腔004朝向待检测样品003的一端密封封堵，并具有允许光路穿过的窗口，所述窗口处设有镜片130，所述镜面为透明材料，例如：玻璃、树脂等。所述光路组件120包括光接收端121和光输出端122，所述光路组件120安装于所述容置腔004内，且所述光接收端121与所述窗口的位置相对应；所述光接收端121可调节设有物镜123，调节方式包括但不限于螺纹调节，所述光输出端122可调节设有透镜组件124，调节方式包括但不限于螺纹调节。通过调节所述物镜123在所述光接收端121上的螺纹旋合量调整物镜123与观测样品003的距离；通过调整所述透镜组件124在所述光输出端122上的螺纹旋合量调节瞳孔距离。所述瞳孔距离为所述透镜组件124与所述物镜123入射瞳之间的距离。所述透镜组件124用于远场矫正物镜123图像。所述图像采集组件600安装于所述容置腔004内，以获取所述光输出端122输出的光，所述图像采集组件600可以是一切具有拍摄、留影、扫描等将光信号转变为图像或数字信息的设备。

请参阅图1和图2，图2为本实用新型样品检测装置一实施例的外形结构图。在本实用新型样品检测装置一示例中，所述壳体包括依次连接的第一套筒110、调节筒210和第二套筒310，所述第一套筒110靠近所述待检测样品003设置，所述第一套筒110靠近所述待检测样品003的一端设有镜片座131，所述窗口位于所述镜片座131上，所述镜片130固定安装在所述窗口上，所述镜片座131套接在所述第一套筒110的下端。所述镜片座131与所述第一套筒110的外壁上设有相配合的紧固法兰边组140，所述镜片座131套接在所述第一套筒110靠近所述待检测样品003的一端后，将所述镜片座131的第一紧固法兰边141与所述第一套筒110的第二紧固法兰边142进行紧固，使所述镜片130与所述第一套筒110的边缘抵紧，从而形成密封结构。所述镜片130与所述第一套筒110的端部之间设有密封垫。所述密封垫包括但不限于氟橡胶材质。所述调节筒210连接所述第一套筒110和所述第二套筒310，所述第二套筒310背离所述第一套筒110的一端密封固定在所述真空腔室002的壁体上，所述第一套筒110的内腔、所述调节筒210的内腔、所述第二套筒310的内腔依次连通构成所述容置腔004。所述第二套筒310包括本体311和转接部312，所述本体311通过所述转接部312固定在所述真空腔室002的壁体上。

请参阅图1、图2和图6，在本实用新型样品检测装置一示例中，所述调节筒210长度可变，所述调节筒210外侧的两端设有调节所述调节筒210长度的第一调节组件。所述调节筒210包括但不限于螺纹管。所述第一调节组件包括调节螺杆，所述调节筒210的两端设有法兰边240，所述调焦螺杆220的两端分别与所述调节筒210两端的所述法兰边240连接。所述调焦螺杆220用以调节所述调节筒210的长度，所述调焦螺杆220的一端与所述调节筒210一端的所述法兰边240转动连接，且沿所述调节筒210的轴向定位固定，所述调节筒210的另一端的所述法兰边240设设有允许所述调焦螺杆220的另一端穿过的通孔222，且所述调焦螺杆220可以在所述通孔222的径向活动，在所述调节筒210发生调节弯曲时，所述调节螺杆220在所述通孔222中适应性活动。所述调焦螺杆220上设有两个调节螺母221，两个所述调节螺母221分别位于设有所述通孔222的所述法兰边240的两侧。通过调节所述调节螺母221在所述调焦螺杆220上的位置实现所述伸缩杆长度的调节，从而调节物距。为了防止所述调节螺母221松动，两个所述调节螺母221与所述法兰边240之间设有防松垫，所述防松垫种类不限，例如球面垫圈、锥面垫圈等。

请参阅图1、图3和图6，图3为本实用新型样品检测装置一实施例的整体结构示意图。在本实用新型样品检测装置一示例中，所述第一套筒110和所述调节筒210之间设置有转接法兰250，所述第一套筒110和所述调节筒210分别与所述转接法兰250固定连接。所述透镜组件124远离所述物镜123的一端固定安装在所述转接法兰250上。所述样品检测装置001还包括支架400，所述支架400包括壳体连接部和座体，所述壳体连接部的一端与所述转接法兰250固定连接，所述壳体连接部的另一端与所述座体连接，所述座体与所述真空腔室002的内壁连接。所述支架400可以在所述壳体的任意方向，用于固定壳体，并通过改变所述支架400的位置和支撑角度微调壳体的角度及位置。

请参阅图1、图3和图5，图5为图1中A区域的放大图。在本实用新型样品检测装置一示例中，所述座体包括第一底座410、第二底座420和第三底座500；在本实施例中，所述第三底座500与所述真空腔室002的底部壁体固定连接，所述第二底座420安装在所述第三底座500上，并与所述第三底座500之间设置有可沿水平方向调节所述第二底座420位置的水平调节部；所述第一底座410安装在所述第二底座420上，并与所述第二底座420之间设置有可调节所述第一底座410平面度的竖直调节部，所述壳体连接部与所述第一底座410固定连接。在其它实施例中，所述第三底座500也可以固定安装在所述真空腔室002其它方位的壁体上，所述水平调节部则用于调节所述第二底座420在于所述第三底座500相接触的接触面上活动。所述水平调节部和所述竖直调节部可手动调节也可使用电动调节。

请参阅图1、图3和图5，在本实用新型样品检测装置一示例中，所述竖直调节部包括至少三个竖直调节体430，在本实施例中，所述竖直调节体430为竖直调节螺栓，所述第一底座410与所述第二底座420通过连接柱411连接，所述连接柱411的周向环绕设置有调节间隙412，至少三个所述竖直调节螺栓与所述第一底座410螺纹连接，并穿过所述调节间隙412顶紧在所述第二底座420上。在本实施例中，所述竖直调节螺栓有三个，三个所述竖直调节螺栓的螺帽位于所述第一底座410远离所述第二底座420的一侧，通过旋紧一个或两个所述竖直调节螺栓的螺母，使被旋紧的所述竖直调节螺栓顶紧所述第二底座420，在反作用力的作用下，被旋紧的所述竖直调节螺栓处的所述第一底座410与所述第二底座420之间的间距增大，从而使所述支架400倾斜，进而达到对所述样品检测装置001俯仰角度的微调

请参阅图1、图3和图5，在本实用新型样品检测装置一示例中，所述水平调节部包括至少三个水平调节体510，在本实施例中，所述水平调节体510包括水平调节螺栓，所述第二底座420为方形，所述水平调节螺栓有八个，八个所述水平调节体510平均分布在所述第二底座420的四个侧面，并与所述第三底座500螺纹连接，所述水平调节体510的端部顶紧在所述第二底座420的侧壁上。通过旋转所述水平调节螺栓，使所述第二底座420在所述水平调节螺栓的作用力下产生位移，从而实现所述样品检测装置001位置在所述第二底座420与所述第三底座500接触面中任意方向上的变化。

请参阅图1和图6，在本实用新型样品检测装置一示例中，所述样品检测装置001还包括安装架230，所述安装架230固定安装在所述转接法兰250上，所述图像采集组件600固定在所述安装架230上。所述安装架230包括光轴233、光轴支撑板234和第一支撑板232。所述光轴233的一端间隔均匀地固定安装在所述转接法兰250上，所述光轴支撑板234固定设置在所述光轴233的另一端，所述光轴支撑板234上设有允许光线通过的第一通光孔。所述光轴支撑板234的板面与所述光轴233的轴线垂直，所述第一支撑板232与所述光轴支撑板234垂直固定连接。本实施例中，所述相机安装组件还包括第二支撑板，所述第一支撑板232垂直固定在所述第二支撑板上，所述第二支撑板与所述光轴支撑板234平行设置且通过螺栓连接，所述第二支撑板和所述光轴支撑板234间距可调。所述第二支撑板上设有与所述第一通光孔相对应的第二通光孔。所述图像采集组件600安装在所述第一支撑板232上，所述图像采集组件600通过所述第一通光孔和所述第二通光孔采集所述透镜组件124上的图像。

请参阅图1和图2，在本实用新型样品检测装置一示例中，所述第二套筒310背离待检测样品003的一端安装有控制组件320，所述控制组件320与所述图像采集组件600电连接。所述控制组件320安装在所述转接部312裸露在外部环境中的一端，用于控制所述图像采集组件600的启动、停止、暂停、传输等功能。

本实用新型还提供一种真空相机，包括上述任一项的所述样品检测装置001，通过所述样品检测装置001，所述真空相机适用于真空环境且制作成本低，操作便捷。

本实用新型样品检测装置，通过壳体将容置腔与真空环境隔离，使容置腔处于真空腔室内部且不受真空环境影响，同时也保证容置腔内的环境不影响真空环境，即容置腔与真空腔室两者工作环境互不干扰，并且容置腔与外部环境相通，再将光路组件、图像采集组件安装再容置腔内部，即为光路组件、图像采集组件提供一个正常工作环境，进而降低对光路组件、图像采集组件等组件材料性能的要求，使用能适应正常环境的设备即可。所以，本实用新型有效克服了现有技术中的一些实际问题从而有很高的利用价值和使用意义。上述实施例仅例示性说明本实用新型的原理及其功效，而非用于限制本实用新型。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本实用新型的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本实用新型所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本实用新型的权利要求所涵盖。

Claims (11)

1.一种样品检测装置，安装在真空腔室中，以获取真空腔室内待检测样品的图像，其特征在于，包括：

壳体，设置于所述真空腔室内，并与所述真空腔室的壁体连接，所述壳体内设置有与所述真空腔室密封隔离且与外部环境连通的容置腔；所述容置腔朝向待检测样品的一端密封封堵，并具有允许光路穿过的窗口；

光路组件，所述光路组件包括光接收端和光输出端，所述光路组件安装于所述容置腔内，且所述光接收端与所述窗口的位置相对应；

图像采集组件，安装于所述容置腔内，以获取所述光输出端输出的光。

2.根据权利要求1所述的样品检测装置，其特征在于，所述壳体包括依次连接的第一套筒、调节筒和第二套筒，所述第一套筒靠近所述待检测样品设置，所述调节筒连接所述第一套筒和所述第二套筒，所述第二套筒背离所述第一套筒的一端密封固定在所述真空腔室的壁体上，所述第一套筒的内腔、所述调节筒的内腔、所述第二套筒的内腔依次连通构成所述容置腔。

3.根据权利要求2所述的样品检测装置，其特征在于，所述调节筒外侧的两端设有调节所述调节筒长度的第一调节组件。

4.根据权利要求2所述的样品检测装置，其特征在于，所述第一套筒和所述调节筒之间设置有转接法兰，所述第一套筒和所述调节筒分别与所述转接法兰固定连接。

5.根据权利要求4所述的样品检测装置，其特征在于，所述样品检测装置还包括支架，所述支架包括壳体连接部和座体，所述壳体连接部的一端与所述转接法兰固定连接，所述壳体连接部的另一端与所述座体连接，所述座体与所述真空腔室的内壁连接。

6.根据权利要求5所述的样品检测装置，其特征在于，所述座体包括第一底座、第二底座和第三底座；所述第三底座与所述真空腔室的壁体固定连接，所述第二底座安装在所述第三底座上，并与所述第三底座之间设置有可沿水平方向调节所述第二底座位置的水平调节部；所述第一底座安装在所述第二底座上，并与所述第二底座之间设置有可调节所述第一底座平面度的竖直调节部，所述壳体连接部与所述第一底座固定连接。

7.根据权利要求6所述的样品检测装置，其特征在于，所述竖直调节部包括至少三个竖直调节体，所述第一底座与所述第二底座通过连接柱连接，所述连接柱的周向环绕设置有调节间隙，至少三个所述竖直调节体与所述第一底座螺纹连接，并穿过所述调节间隙顶紧在所述第二底座上。

8.根据权利要求6所述的样品检测装置，其特征在于，所述水平调节部包括至少三个水平调节体，至少三个所述水平调节体分布在所述第二底座的外周，并与所述第三底座螺纹连接，所述水平调节体的端部顶紧在所述第二底座的侧壁上。

9.根据权利要求4所述的样品检测装置，其特征在于，所述样品检测装置还包括安装架，所述安装架固定安装在所述转接法兰上，所述图像采集组件固定在所述安装架上。

10.根据权利要求2所述的样品检测装置，其特征在于，所述第二套筒背离待检测样品的一端安装有控制组件，所述控制组件与所述图像采集组件电连接。

11.一种真空相机，其特征在于，包括权利要求1-9任一项所述的样品检测装置。