深紫外激光器與光發射電子顯微鏡的對接系統的制作方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種深紫外激光器與光發射電子顯微鏡的對接系統，屬于電子光學技術領域。
【背景技術】
[0002]光發射電子顯微鏡(PEEM)的工作原理為光電效應。一束高能量光束照射在樣品上，滿足激發條件時，光電子將從樣品表面溢出形成發射。電子鏡筒通過觀察樣品表面發射的電子，可以獲得極高分辨率的表面形貌、化學成分和磁性信息。
[0003]光發射電子顯微鏡的分辨率與光源光強直接相關，觀測樣品的范圍與光子有關，也就是高亮度、短波長的激光源有利于系統分辨率的提高。鑒于此考慮，我國科學家將177.3nm深紫外激光源引入，形成了深紫外激光光發射電子顯微鏡，分辨率優于10nm。但是，深紫外激光容易被空氣吸收，因此整體光路需要位于高真空密封的腔體內；另外，激光器體積龐大，直接搬動對準極其困難。上述問題導致了深紫外激光器與光發射電子顯微鏡對接時對準調節十分困難。
[0004]為此，現有技術如中國專利CN102479651A公開了一種用于深紫外激光器與光發射電子顯微鏡連接的連接桿，其說明書內容公開了外置硬磁鐵體為穿套于連接桿體的磁體圓環，利用磁力控制真空連接桿體內與軟磁鐵不銹鋼滑塊固接的光學透鏡做軸向滑動或徑向轉動，用于深紫外激光器與光發射電子顯微鏡的對接。然而，該現有技術在實際使用過程中存在以下問題:1、該現有技術中，由于裝配誤差的存在，聚焦透鏡與激光光路間可能會存在偏差，而該現有技術只能對聚焦透鏡進行軸向調節，無法進行傾斜角度的調節，調節受限，對接效果差，無法將激光有效地聚焦到樣品表面；2、該現有技術中，對接系統采用剛性連接，當對接真空通道發生振動時，光學透鏡隨之振動，聚焦斑在樣品上將發生較大位移，嚴重影響光發射電子顯微鏡的測量效果。
[0005]此外，作為激發光源的紫外激光或深紫外激光均為非可見光，無法直接進行觀測調節。目前，常用的解決方法為使用一束可見激光作為指示光，但由于指示光與紫外激光或深紫外激光并不能達到完全重合，而且由于光學透鏡存在色差，兩束激光通過聚焦系統后，焦點位置偏差較大，因此指示效果較差，僅可用于粗調。
【發明內容】
[0006]為此，本發明所要解決的主要技術問題在于現有技術的深紫外激光器與光發射電子顯微鏡的對接效果差以及因外接設備震動對光發射電子顯微鏡工作產生干擾的問題，從而提供一種對接效果好且能減小外接設備因震動而對光發射電子顯微鏡工作產生干擾的用于深紫外激光器與光發射電子顯微鏡的對接系統。
[0007]為解決上述技術問題，本發明采用了如下技術方案:
[0008]—種深紫外激光器與光發射電子顯微鏡的對接系統，包括:
[0009]真空密封管路，所述真空密封管路的一側用于密封連接深紫外激光器的發射端；
[0010]入射窗口，用于對深紫外激光器發射的深紫外激光進行聚焦；
[0011]第一柔性密封管路，所述第一柔性密封管路一側與所述入射窗口一側密封連接，所述第一柔性密封管路另一側用于密封連接光發射電子顯微鏡入射接口；
[0012]第二柔性密封管路，所述第二柔性密封管路一側與所述入射窗口密封連接，所述第二柔性密封管路另一側密封連接到所述真空密封管路的用于密封連接深紫外激光器的發射端一側的相對另一側上；
[0013]所述第一柔性密封管路和第二柔性密封管路中至少其中之一的旁側附設有調節機構，通過所述調節機構與所述第一柔性密封管路的配合或所述調節機構與所述第二柔性密封管路的配合可驅動所述入射窗口沿軸向和相對于軸線傾斜的方向移動。
[0014]所述真空密封管路、所述入射窗口、所述第一柔性密封管路以及所述第二柔性密封管路的兩側分別設有法蘭端，所述真空密封管路、所述入射窗口、所述第一柔性密封管路以及所述第二柔性密封管路通過對應的所述法蘭端密封連接。
[0015]所述調節機構安裝于所述第一柔性密封管路的旁側，所述調節機構包括軸向調節部和二維傾斜角度調節部，所述軸向調節部包括與所述第一柔性密封管路的連接所述光發射電子顯微鏡一側的法蘭端固定連接的第一法蘭架和與所述第一柔性密封管路的連接所述入射窗口一側的法蘭端固定連接的第二法蘭架、連接于所述第一法蘭架和所述第二法蘭架之間以使兩法蘭架能夠沿軸向相對移動的至少一組線性導軌以及連接于所述第一法蘭架和第二法蘭架之間的軸向間距調節組件，通過操縱所述軸向間距調節組件可驅動兩所述法蘭架沿著所述線性導軌相對移動。
[0016]所述軸向間距調節組件包括與所述第一法蘭架和第二法蘭架分別連接并位于兩者之間的絲杠以及套設于所述絲杠上的螺母，通過旋轉操縱所述絲杠，在所述絲杠與所述螺母的配合下，可使所述絲杠帶動所述第二法蘭架相對于所述第一法蘭架沿軸向移動。
[0017]所述軸向間距調節組件還包括用于旋轉操縱所述絲杠的手輪。
[0018]所述二維傾斜調節部包括密封連接于所述第二法蘭架與所述入射窗口之間的法蘭，所述法蘭通過至少一個調節螺柱安裝在所述第二法蘭架上，所述調節螺柱的端部設有調節螺母，通過操縱所述調節螺母可驅動所述法蘭相對于所述第二法蘭架沿二維傾斜角度方向移動。
[0019]還包括適于設置在光發射電子顯微鏡的樣品臺上的，用于指示深紫外激光照射位置的熒光樣品，所述熒光樣品上鍍有可在深紫外激光照射下發出可見光的熒光粉。
[0020]所述熒光樣品包括指示面和裝配卡槽，在所述指示面鍍有所述可在深紫外激光照射下發出可見光的熒光粉，所述裝配卡槽適于安裝到光發射電子顯微鏡的樣品臺上。
[0021]所述指示面呈圓錐臺狀，所述指示面的半錐角適配于深紫外激光的入射角度，且半錐角的角度與深紫外激光的入射角度之和等于90度。
[0022]所述入射窗口包括雙面CF金屬法蘭和用于聚焦的透鏡，所述透鏡封接于所述雙面CF金屬法蘭內部。
[0023]本發明的上述技術方案相比現有技術具有以下優點:
[0024]1、本發明的深紫外激光器與光發射電子顯微鏡的對接系統，在用于聚焦的入射窗口的兩側密封連接柔性密封管路，并在其中一個柔性密封管路旁側附設調節機構，通過調節機構與該柔性密封管路的配合可驅動所屬入射窗口沿軸向和二維傾斜角度方向移動，實現了較好的聚焦效果，同時不會對光發射電子顯微鏡的工作及激光傳輸產生不良影響；另夕卜，入射窗口另一側的柔性密封管路，一方面起到補償調節機構帶動入射窗口移動時的機械位移的作用，另一方面還能起到隔振作用，減小了連接深紫外激光器的真空密封管路因震動而對光發射電子顯微鏡的工作的干擾。
[0025]2、本發明的深紫外激光器與光發射電子顯微鏡的對接系統，其軸向間距調節組件為絲杠螺母副，包括連接于第一法蘭架和第二法蘭架之間的絲杠和套設于絲杠上的螺母，絲杠螺母副調節精度高，通過采用絲杠螺母副可以精準調節第一法蘭架和第二法蘭架之間的軸向間距，不僅提高了使用者的工作效率，而且有利于使用者觀測以得到更準確的實驗數據；另外，絲杠螺母副結構簡單，容易制造，有利于降低本發明對接系統的生產成本。
[0026]3、本發明的深紫外激光器與光發射電子顯微鏡的對接系統，其用于調節入射窗口沿二維傾斜角度方向移動的二維傾斜調節部包括密封連接于第二法蘭架與所述入射窗口之間的法蘭，所述法蘭通過至少一個調節螺柱安裝在所述第二法蘭架上，所述調節螺柱的端部設有調節螺母，通過操縱所述調節螺母可驅動所述法蘭相對于所述第二法蘭架沿二維傾斜角度方向移動，本發明的二維傾斜調節部充分利用了軸向調節部中的法蘭架結構，結構簡單，設計巧妙，進一步降低了對接系統的生產成本。
[0027]4、本發明的深紫外激光器與光發射電子顯微鏡的對接系統，還包括用于指示深紫外激光照射位置的熒光樣品，所述熒光樣品的指示面鍍有可在深紫外激光照射下發出可見光的熒光粉，當深紫外激光照射到指示面時將激發可