[发明专利]一种侧装镜头耦合透射电镜数字成像装置

说明书

技术领域

本发明涉及透射电子显微镜和成像装置，特别是涉及一种通过透射电镜的35mm相机接口安装，镜头耦合的，以数字方式记录透射电子图像和衍射花样的装置。

背景技术

参见附图1，反映样品信息的电子束(11)在观察荧光屏(13)上转换成光学图像，操作者通过铅玻璃观察窗(16)观察此光学图像。传统上人们通过安装在透射电镜投影室底部的底插式相机用电镜胶片(14)记录样品的透射电子图像或衍射花样信息，也可以通过在35mm相机接口(10、12)处安装侧插式相机用胶片记录样品的信息。

龚丹等介绍一种侧装镜头耦合型透射电镜CCD数字图像系统(龚丹，曾立波，张宏波，等.透射电镜CCD数字图像系统的研制[J].分析测试技术与仪器，2005，11(2)：133-136.)，参见附图3，该装置主要特点是：数码相机(32)和透射电子荧光屏(30)分别通过透射电镜的两个35mm相机接口安装，数码相机(32)被光学窗口(31)隔离，位于透射电镜的镜筒外，透射电子荧光屏(30)则位于透射电镜的镜筒内；用步进电机(34)通过驱动丝杆(35)驱动透射电子荧光屏(30)进入(图3)或退出(图4)透射电镜的电子光路；透射电子荧光屏(30)上的光学图像经直角棱镜(24)、光学窗口(31)和镜头(33)成像在数码相机(32)上。

由于透射电子荧光屏上的荧光粉粒径的大小有一定范围，荧光粉在透射电子荧光屏上不可能绝对均匀分布，因此透射电子荧光屏不同空间位置的电子-光学转换效率存在差别，镜头中央和四周的光传输特性显然不同，图像传感器不同像素光响应特性也不一样，几乎所有透射电镜数字成像装置使用前都要做基于像素的均匀性校正，这对于高分辨率成像尤其必不可少。实际应用时，用均匀性校正产生的数据对获取的原始数据进行修正，得到最终图像数据。这就要求透射电子荧光屏(30)、镜头(33)和数码相机(32)在实际应用时和均匀性校正时的空间位置完全一致。由于龚丹等介绍的装置存在不可避免的机械和运动误差，透射电子荧光屏(30)退出后再进入透射电镜电子光路时的位置不可能与前次的位置精确重合，因而，即使对透射电子荧光屏(30)、镜头(33)和数码相机(32)进行了均匀性校正，也不能使用该校正数据，所以该装置不适合高分辨率成像。

发明内容

为了克服基于现有技术的侧装镜头耦合透射电镜数字成像装置不适合高分辨率成像的不足，本发明提出一种结构简单、容易实现的侧装镜头耦合透射电镜数字成像装置。

现结合附图5说明本发明解决其技术问题所采用的技术方案：①外壳(40)为真空密封外壳，通过透射电镜的35mm相机接口安装并与透射电镜的镜筒连通，在其内部安装金属支架(41)等；②把数码相机(32)、镜头(33)、直角棱镜(24)、透射电子荧光屏(30)都固定安装在金属支架(41)上，它们随金属支架(41)一起整体进入或退出(附图6)透射电镜的电子光路，从而确保了数码相机(32)、镜头(33)、直角棱镜(24)、透射电子荧光屏(30)之间在实际应用时和均匀性校正时的相对空间位置完全一致；③在外壳(40)上安装的插座(44)为真空密封插座，可在真空隔离条件下实现有关电气连接、馈电等功能；④透射电子荧光屏(30)的导电膜层(20)通过金属支架(41)和电缆(42)等与透射电镜的镜筒壁(15)相连，可避免电子在透射电子荧光屏(30)上积累；⑤用无磁金属制作金属支架(41)，以避免磁场对电子运动的影响。

本发明的突出优点是显而易见的：由于数码相机(32)、镜头(33)、直角棱镜(24)、透射电子荧光屏(30)之间的空间位置在任何时候都固定不变，因此很适合以均匀性校正为基础的透射电镜头高分辨率成像。另外，本发明只使用了静密封结构，容易实现并且稳定可靠。

附图说明

图1：透射电镜电子光路及其成像示意图；

图2：透射电子荧光屏及附属结构示意图；

图3：一种基于现有技术透射电镜CCD图像系统-工作时结构示意图；

图4：一种基于现有技术透射电镜CCD图像系统-待机时结构示意图；

图5：基于本发明的一个实施例-工作时结构示意图；

图6：基于本发明的一个实施例-待机时结构示意图。