專利名稱：一種側裝鏡頭耦合透射電鏡數字成像裝置的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及透射電子顯微鏡和成像裝置，特別是涉及ー種通過透射電鏡的35mm相機接ロ安裝，鏡頭耦合的，以數字方式記錄透射電子圖像和衍射花樣的裝置。
背景技術：
參見附圖1，反映樣品信息的電子束(11)在觀察熒光屏(13)上轉換成光學圖像，操作者通過鉛玻璃觀察窗(16)觀察此光學圖像。傳統(tǒng)上人們通過安裝在透射電鏡投影室底部的底插式相機用電鏡膠片(14)記錄樣品的透射電子圖像或衍射花樣信息，也可以通過在35mm相機接ロ(10、12)處安裝側插式相機用膠片記錄樣品的信息。龔丹等介紹ー種側裝鏡頭耦合型透射電鏡CXD數字圖像系統(tǒng)(龔丹，曾立波，張宏波，等.透射電鏡CXD數字圖像系統(tǒng)的研制[J].分析測試技術與儀器，2005，11(2)133-136.)，參見附圖3，該裝置主要特點是數碼相機(32)和透射電子熒光屏(30)分別通過透射電鏡的兩個35mm相機接ロ安裝，數碼相機(32)被光學窗ロ(31)隔離，位于透射電鏡的鏡筒外，透射電子熒光屏(30)則位于透射電鏡的鏡筒內；用步進電機(34)通過驅動絲桿(35)驅動透射電子熒光屏(30)進入(圖3)或退出(圖4)透射電鏡的電子光路；透射電子熒光屏(30)上的光學圖像經直角棱鏡(24)、光學窗ロ(31)和鏡頭(33)成像在數碼相機(32)上。由于透射電子突光屏上的突光粉粒徑的大小有一定范圍，突光粉在透射電子突光屏上不可能絕對均勻分布，因此透射電子熒光屏不同空間位置的電子-光學轉換效率存在差別，鏡頭中央和四周的光傳輸特性顯然不同，圖像傳感器不同像素光響應特性也不一樣，幾乎所有透射電鏡數字成像裝置使用前都要做基于像素的均勻性校正，這對于高分辨率成像尤其必不可少。實際應用時，用均勻性校正產生的數據對獲取的原始數據進行修正，得到最終圖像數據。這就要求透射電子熒光屏(30)、鏡頭(33)和數碼相機(32)在實際應用時和均勻性校正時的空間位置完全一致。由于龔丹等介紹的裝置存在不可避免的機械和運動誤差，透射電子熒光屏(30)退出后再進入透射電鏡電子光路時的位置不可能與前次的位置精確重合，因而，即使對透射電子熒光屏(30)、鏡頭(33)和數碼相機(32)進行了均勻性校正，也不能使用該校正數據，所以該裝置不適合高分辨率成像。

發(fā)明內容
為了克服基于現有技術的側裝鏡頭耦合透射電鏡數字成像裝置不適合高分辨率成像的不足，本發(fā)明提出ー種結構簡單、容易實現的側裝鏡頭耦合透射電鏡數字成像裝置?，F結合附圖5說明本發(fā)明解決其技術問題所采用的技術方案①外殼(40)為真空密封外殼，通過透射電鏡的35_相機接ロ安裝并與透射電鏡的鏡筒連通，在其內部安裝金屬支架(41)等把數碼相機(32)、鏡頭(33)、直角棱鏡(24)、透射電子熒光屏(30)都固定安裝在金屬支架(41)上，它們隨金屬支架(41) 一起整體進入或退出(附圖6)透射電鏡的電子光路，從而確保了數碼相機(32)、鏡頭(33)、直角棱鏡(24)、透射電子熒光屏(30)之間在實際應用時和均勻性校正時的相對空間位置完全一致；③在外殼(40)上安裝的插座
(44)為真空密封插座，可在真空隔離條件下實現有關電氣連接、饋電等功能透射電子熒光屏(30)的導電膜層(20)通過金屬支架(41)和電纜(42)等與透射電鏡的鏡筒壁(15)相連，可避免電子在透射電子熒光屏(30)上積累； 用無磁金屬制作金屬支架(41)，以避免磁場對電子運動的影響。
本發(fā)明的突出優(yōu)點是顯而易見的由于數碼相機(32)、鏡頭(33)、直角棱鏡(24)、透射電子熒光屏(30)之間的空間位置在任何時候都固定不變，因此很適合以均勻性校正為基礎的透射電鏡頭高分辨率成像。另外，本發(fā)明只使用了靜密封結構，容易實現并且穩(wěn)定可靠。


圖I :透射電鏡電子光路及其成像示意圖；圖2 :透射電子熒光屏及附屬結構示意圖；圖3 一種基于現有技術透射電鏡(XD圖像系統(tǒng)-工作時結構不意圖；圖4 一種基于現有技術透射電鏡(XD圖像系統(tǒng)-待機時結構不意圖；圖5 :基于本發(fā)明的一個實施例-工作時結構不意圖；圖6 :基于本發(fā)明的一個實施例-待機時結構不意圖。圖中10. 35mm相機接ロ，11.電子束，12. 35mm相機接ロ，13.觀察熒光屏，14.電鏡膠片，15.鏡筒壁，16.鉛玻璃觀察窗，20.導電膜層，21.熒光粉層，22.透明基底層，24.直角棱鏡，25.熒光屏支架，30.透射電子熒光屏，31.光學窗ロ，32.數碼相機，33.鏡頭，34.步進電機，35.驅動絲桿，40.外殼，41.金屬支架，42.電纜，44.插座。
具體實施例方式透射電子熒光屏(30)組件的準備1·取ー塊直徑40mm、厚2mm的光學玻璃圓片作為透明基底層(22)，用劉文波介紹的方法(劉文波，李鴻業(yè).電鏡熒光屏的ー種制作方法.實驗室科學，2004，12 (6) 47-48)在透明基底層(22)上制作ー層熒光粉層(21) ；2.在透明基底層(22)另一面用光敏膠與直角棱鏡(24)粘接；3.用鋁材制作一個合適的熒光屏支架(25)將上述結構固定；4.用直流蒸鍍方法(委托加工)在熒光粉層(21)表面鍍ー層鋁，形成導電膜層(20)。參見圖5，金屬支架(41)由無磁不銹鋼材料加工而成，在金屬支架(41)上固定安裝數碼相機(32)、鏡頭(33)、直角棱鏡(24)、透射電子熒光屏(30)等；數碼相機(32)選擇致冷単色天文數碼相機，鏡頭(33)為有限共軛聚焦鏡頭(定制)；步進馬達(圖中未畫出)驅動金屬支架(41)使透射電子熒光屏(30)進入或推出透射電鏡電子光路時，數碼相機(32)、鏡頭(33)、直角棱鏡(24)、透射電子熒光屏(30)之間的相對位置保持不變。圖5中，外殼(40)為用整塊鋁材加工成的真空密封外殼，通過透射電鏡的ー個35_相機接ロ安裝，在它與透射電鏡鏡筒相通的表面粘有2_厚的鉛皮；在外殼(40)的壁上開ー合適的孔，安裝一個插座(44)，優(yōu)選真空密封插座MX15-8，電纜(42)通過插座(44)與外界的控制器(未畫出)相連，實現對數碼相機(32)、步進馬達等的饋電和控制等功能。本說明書所例舉設備或器件的名稱或型號等內容是為了更具體、直觀、清楚地說明本發(fā)明及其優(yōu)點，而不是對本發(fā)明權利要求范圍的限定。權利要求
1.一種側裝鏡頭耦合透射電鏡數字成像裝置，包括數碼相機(32)、鏡頭(33)、直角棱鏡(24)、透射電子熒光屏(30)、外殼(40)、電纜(42)、金屬支架(41)和插座(44)，其特征在于 所述的外殼(40)是真空密封外殼，安裝在透射電鏡的一個35mm相機接口上，其內部空間與透射電鏡的鏡筒連通； 所述的數碼相機(32)、鏡頭(33)、直角棱鏡(24)、透射電子熒光屏(30)都固定安裝在所述的金屬支架(41)上，隨所述的金屬支架(41)同步進入或退出透射電鏡的電子光路。
2.根據權利要求I所述的一種側裝鏡頭耦合透射電鏡數字成像裝置，其特征在于所述的金屬支架(41)是無磁金屬支架，所述的插座(44)是真空密封插座。
3.根據權利要求I所述的一種側裝鏡頭耦合透射電鏡數字成像裝置，其特征在于所述的透射電子熒光屏(30)的導電膜層(20)經所述的金屬支架(41)和電纜(42)等與透射電鏡的鏡筒壁導通。
全文摘要
本發(fā)明涉及電子光學領域，特別是指一種側裝鏡頭耦合透射電鏡數字成像裝置，其主要特點是包括真空密封外殼(40)、此外殼(40)內的金屬支架(41)以及固定安裝在此金屬支架(41)上隨其同步進入或退出透射電鏡電子光路的數碼相機(32)、鏡頭(33)、直角棱鏡(24)、透射電子熒光屏(30)?？梢越鉀Q透射電子熒光屏(30)退出后再進入透射電鏡電子光路時，鏡頭(33)、透射電子熒光屏(30)、數碼相機(32)之間的相對空間位置發(fā)生變化，因而不適合透射電鏡高分辨率成像的問題。本發(fā)明在生命科學、醫(yī)學等領域的透射電鏡數字成像方面有廣泛的應用需求。
文檔編號H01J37/22GK102637570SQ20121010591
公開日2012年8月15日 申請日期2012年4月10日 優(yōu)先權日2012年4月10日
發(fā)明者余英豪, 劉冰川, 劉慶宏, 曲利娟, 陳自謙 申請人:中國人民解放軍南京軍區(qū)福州總醫(yī)院