本發(fā)明涉及誤差自動補(bǔ)償技術(shù)領(lǐng)域，更具體地涉及一種閥頭、具有該閥頭的平行誤差自動補(bǔ)償裝置以及電鏡。

背景技術(shù)：

掃描電鏡是利用聚焦電子束在樣品表面進(jìn)行逐行掃描以得到二次電子圖像或背散射電子圖像的電子光學(xué)儀器，電子束由電子槍發(fā)射出來到樣品表面的路徑，我們稱之為光路，光路的中間稱之為光軸，電子束由電子槍發(fā)出經(jīng)過鏡筒最后達(dá)到樣品室的樣品上，在實(shí)際使用過程中，樣品的更換頻率比較高，而場發(fā)射電子槍屬于長期工作制的電子槍，電子槍的電流一旦加載，沒有特殊情況下是始終保持加熱狀態(tài)的，工作狀態(tài)下的電子槍需要很高的真空度，一旦真空度下降會對電子槍造成無法修復(fù)的損傷，所以要想保證在更換樣品的時(shí)候保持鏡筒內(nèi)的高真空狀態(tài)，必須在換樣品的時(shí)候?qū)悠肥遗c鏡筒的高真空部分隔離開來，完成該部分功能的裝置叫鏡筒隔斷閥。一般電鏡的鏡筒隔斷閥都配有自動控制模式，鏡筒隔斷閥在使用過程中不斷的開啟關(guān)閉，對密封的重復(fù)度要求很高，這就要求在設(shè)計(jì)該隔斷閥時(shí)必須要盡可能的消除各種誤差，以使兩個(gè)密封面能夠保證平行，從而來保證每次的密封性能。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

因此，本發(fā)明要解決的技術(shù)問題在于克服現(xiàn)有技術(shù)中閥頭的密封平面不能浮動、難以和與之配合的固定件的密封平面始終保持平行的缺陷，從而提供一種能夠密封平面能夠自動浮動的閥頭。

進(jìn)一步提供一種具有上述閥頭的平行誤差自動補(bǔ)償裝置。

進(jìn)一步提供一種具有上述平行誤差自動補(bǔ)償裝置的電鏡。

本發(fā)明采用的技術(shù)方案如下：

一種閥頭，包括：活動件，具有與固定件的第一密封平面配合的第二密封平面，以及連接于所述第二密封平面背向所述固定件的周向面，所述周向面在所述活動件的軸向方向上至少部分為球面，所述球面沿所述軸向方向的兩端邊緣所在平面位于所述球面的球心的在該軸向方向的相反側(cè)；活動件支撐裝置，用于在背對所述固定件的方向上支撐所述活動件相對所述固定件浮動；活動件承載件，具有容納所述活動件的安裝孔，所述安裝孔具有與所述球面相適配的圓柱面，以使在所述活動件的浮動過程中，所述圓柱面與所述球面一直保持線接觸。

所述活動件呈軸向上下對稱的球臺狀。

所述活動件與所述活動件支撐裝置之間設(shè)有球面接觸結(jié)構(gòu)，所述球面接觸結(jié)構(gòu)包括設(shè)于所述活動件遠(yuǎn)離所述固定件一側(cè)的凹球面以及設(shè)于所述活動件支撐裝置上的、適于嵌入所述凹球面的凸球面，或者設(shè)于所述活動件遠(yuǎn)離所述固定件一側(cè)的凸球面以及設(shè)于所述活動件支撐裝置上的、適于所述凸球面嵌入的凹球面。

所述活動件遠(yuǎn)離所述固定件一側(cè)設(shè)有凹球面，所述活動件支撐裝置包括適于嵌入所述凹球面的支撐球，以及用于支撐所述支撐球的支撐座，所述支撐座上成型有適于容納所述支撐球外露于所述凹球面部分的容納槽，并且所述凹球面與所述容納槽的軸向深度之和小于所述支撐球的直徑。

還包括設(shè)置于所述活動件和活動件承載件上的軸向限位結(jié)構(gòu)，所述軸向限位結(jié)構(gòu)防止所述活動件在朝向所述固定件一側(cè)從所述安裝孔中脫出，并對所述活動件相對所述固定件的浮動角度進(jìn)行限制。

所述軸向限位結(jié)構(gòu)包括設(shè)于所述活動件的周向面上的、位于所述球面遠(yuǎn)離所述固定件一側(cè)的徑向凸臺，以及設(shè)于所述活動件承載件的圓柱面的徑向凹臺，所述徑向凸臺伸入到所述徑向凹臺內(nèi)。

還包括在所述活動件背對所述固定件一側(cè)施加彈性力的彈性偏壓件，通過所述彈性偏壓件的彈性力能夠使得所述活動件相對所述固定件實(shí)現(xiàn)彈性浮動。

所述活動件承載件還包括設(shè)于所述安裝孔下方的安裝腔，所述活動件支撐裝置設(shè)于所述安裝腔內(nèi)。

所述支撐座的遠(yuǎn)離所述球體的一端與所述安裝腔連接，所述彈性偏壓件為套設(shè)于所述支撐座外側(cè)、并且一端抵住所述活動件靠近所述球體的端面，另一端抵住所述支撐座或者所述安裝腔內(nèi)壁的彈性壓簧。

一種平行誤差自動補(bǔ)償裝置，包括固定件，具有第一密封平面；所述閥頭；以及彈性密封件，設(shè)于所述第一密封平面與所述閥頭的第二密封平面之間。

所述彈性密封件為彈性密封圈；所述第一密封平面和/或所述第二密封平面上設(shè)有用于對所述彈性密封圈進(jìn)行限位的密封圈定位槽。

一種電鏡，包括所述平行誤差自動補(bǔ)償裝置，所述固定件為用于電鏡的鏡筒，所述鏡筒的端部具有所述第一密封平面；所述閥頭為用于將樣品室與鏡筒的高真空部分隔離開的鏡筒隔斷閥的閥頭。

本發(fā)明技術(shù)方案，具有如下優(yōu)點(diǎn)：

1.本發(fā)明提供的閥頭，包括活動件承載件、容納于活動件承載件的安裝孔內(nèi)的活動件，以及在背對所述固定件的方向上支撐所述活動件相對所述固定件浮動的活動件支撐裝置，活動件具有與固定件的第一密封平面配合的第二密封平面，以及連接于所述第二密封平面背向所述固定件的周向面，所述周向面在所述活動件的軸向方向上至少部分為球面，所述安裝孔具有與所述球面相適配的圓柱面，當(dāng)固定件的第一密封平面與活動件的第二密封平面之間存在相互作用力，由于所述球面沿所述軸向方向的兩端邊緣所在平面位于所述球面的球心的在該軸向方向的相反側(cè)，使得活動件在一定浮動角度內(nèi)浮動時(shí)，球面始終能與安裝孔的圓柱面保持周向的線接觸，活動件在活動承載件的安裝孔內(nèi)在360度方向上以一定角度浮動，帶動第二密封平面在360度方向上以一定角度浮動，從而消除各個(gè)方向上的平行度誤差，實(shí)現(xiàn)第二密封平面與第一密封平面始終處于平行狀態(tài)，從而使兩個(gè)密封平面充分貼合，同時(shí)，線接觸的接觸面積小，摩擦阻力小，活動件的轉(zhuǎn)動阻力小，調(diào)節(jié)靈敏度高。

2.本發(fā)明提供的閥頭，所述活動件與所述活動件支撐裝置之間設(shè)有球面接觸結(jié)構(gòu)，能夠通過凹球面與適于嵌入所述凹球面的凸球面的滑動配合，實(shí)現(xiàn)活動件的360度浮動。

3.本發(fā)明提供的閥頭，所述活動件遠(yuǎn)離所述固定件一側(cè)設(shè)有凹球面，所述活動件支撐裝置包括適于嵌入所述凹球面的球體，以及用于支撐所述支撐球的支撐座，所述支撐座上成型有適于容納所述支撐球外露于所述凹球面部分的容納槽，并且所述凹球面與所述容納槽的軸向深度之和小于所述支撐球的直徑，凹球面與容納槽之間的間隙使得容納槽不干涉凹球面相對于支撐球的滑動，保證活動件的自由浮動。

4.本發(fā)明提供的閥頭，還包括設(shè)置于所述活動件和活動件承載件上的軸向限位結(jié)構(gòu)，所述軸向限位結(jié)構(gòu)防止所述活動件在朝向所述固定件一側(cè)從所述安裝孔中脫出，并對所述活動件相對所述固定件的浮動角度進(jìn)行限制，保證活動件在能夠浮動的最大范圍內(nèi)均能使其球面與安裝孔的圓柱面保持線接觸。

5.本發(fā)明提供的閥頭，還包括在所述活動件背對所述固定件一側(cè)施加彈性力的彈性偏壓件，通過所述彈性偏壓件的彈性力能夠使得所述活動件相對所述固定件實(shí)現(xiàn)彈性浮動，彈性偏壓件的設(shè)置為活動件的浮動提供了平穩(wěn)支撐，使得活動件與固定件存在相互作用力時(shí)，活動件受該作用力作用背向固定件運(yùn)動，此時(shí)彈性偏壓件受力逐漸壓縮，活動件能夠隨彈性偏壓件的逐漸壓縮平穩(wěn)浮動，保證調(diào)節(jié)的靈活性，減小兩平面接觸瞬間的沖擊力，并且在固定件與活動件之間的相互作用力消除時(shí)，彈性偏壓件能夠支撐活動件復(fù)位至穩(wěn)定狀態(tài)。

6.本發(fā)明提供的平行誤差自動補(bǔ)償裝置，包括具有第一密封平面的固定件、上述閥頭以及設(shè)于第一密封平面與第二密封平面之間的彈性密封件，當(dāng)固定件與閥頭的活動件之間存在相互作用力，活動件受活動件支撐裝置支撐彈性浮動至第二密封平面與第一密封平面充分貼合，即完成第一密封平面與第二密封平面的平行度誤差調(diào)節(jié)，使兩個(gè)平面平行，此時(shí)，設(shè)于第一密封平面與第二密封平面的彈性密封件，受兩個(gè)平面的相互作用力擠壓，彈性密封件的各處壓縮量一致，保證了第一密封平面與第二密封平面的完全密封。

7.本發(fā)明提供的電鏡，具有上述平行誤差自動補(bǔ)償裝置，所述固定件為用于電鏡的鏡筒，鏡筒的端部具有所述第一密封平面，所述閥頭為用于將樣品室與鏡筒的高真空部分隔離開的鏡筒隔斷閥的閥頭，這種設(shè)置使得在反復(fù)更換樣品的過程中，鏡筒隔斷閥反復(fù)開啟或關(guān)閉，即鏡筒隔斷閥按照預(yù)設(shè)曲線反復(fù)向鏡筒的端部遠(yuǎn)離或靠近，通過閥頭的活動件的浮動消除第二密封平面與第一密封平面的平行度誤差，保證密封的重復(fù)度，實(shí)現(xiàn)換樣過程中樣品室與鏡筒的高真空部分的密封隔離。

附圖說明

為了更清楚地說明本發(fā)明具體實(shí)施方式或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對具體實(shí)施方式或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖是本發(fā)明的一些實(shí)施方式，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。

圖1為本發(fā)明的具體實(shí)施方式中提供的平行誤差自動補(bǔ)償裝置的剖視圖。

附圖標(biāo)記說明：

1-固定件；11-第一密封平面；2-活動件；21-第二密封平面；22-徑向凸臺；3-活動件支撐裝置；31-支撐球；32-支撐座；4-活動件承載件；41-安裝孔；42-安裝腔；5-彈性偏壓件；6-彈性密封件。

具體實(shí)施方式

下面將結(jié)合附圖對本發(fā)明的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例?；诒景l(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。

在本發(fā)明的描述中，需要說明的是，術(shù)語“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“豎直”、“水平”、“內(nèi)”、“外”等指示的方位或位置關(guān)系為基于附圖所示的方位或位置關(guān)系，僅是為了便于描述本發(fā)明和簡化描述，而不是指示或暗示所指的裝置或元件必須具有特定的方位、以特定的方位構(gòu)造和操作，因此不能理解為對本發(fā)明的限制。此外，術(shù)語“第一”、“第二”、“第三”僅用于描述目的，而不能理解為指示或暗示相對重要性。

在本發(fā)明的描述中，需要說明的是，除非另有明確的規(guī)定和限定，術(shù)語“安裝”、“相連”、“連接”應(yīng)做廣義理解，例如，可以是固定連接，也可以是可拆卸連接，或一體地連接；可以是機(jī)械連接，也可以是電連接；可以是直接相連，也可以通過中間媒介間接相連，可以是兩個(gè)元件內(nèi)部的連通。對于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員而言，可以具體情況理解上述術(shù)語在本發(fā)明中的具體含義。

此外，下面所描述的本發(fā)明不同實(shí)施方式中所涉及的技術(shù)特征只要彼此之間未構(gòu)成沖突就可以相互結(jié)合。

圖1為本發(fā)明的具體實(shí)施方式中提供的平行誤差自動補(bǔ)償裝置的剖視圖。如圖1所示，本實(shí)施方式提供的閥頭，包括活動件承載件4、容納于活動件承載件4的安裝孔41內(nèi)的活動件2，以及在背對所述固定件1的方向上支撐所述活動件2相對所述固定件1浮動的活動件支撐裝置3，活動件2具有與固定件1的第一密封平面11配合的第二密封平面21，以及連接于所述第二密封平面21背向所述固定件1的周向面，所述周向面在所述活動件2的軸向方向上至少部分為球面，所述安裝孔41具有與所述球面相適配的圓柱面，當(dāng)固定件1的第一密封平面11與活動件2的第二密封平面21之間存在相互作用力，由于所述球面沿所述軸向方向的兩端邊緣所在平面位于所述球面的球心的在該軸向方向的相反側(cè)，使得活動件2在一定浮動角度內(nèi)浮動時(shí)，球面始終能與安裝孔41的圓柱面保持周向的線接觸，活動件2在活動承載件的安裝孔41內(nèi)在360度方向上以一定角度浮動，帶動第二密封平面21在360度方向上以一定角度浮動，從而消除各個(gè)方向上的平行度誤差，實(shí)現(xiàn)第二密封平面21與第一密封平面11始終處于平行狀態(tài)，從而使兩個(gè)密封平面充分貼合，同時(shí)，線接觸的接觸面積小，摩擦阻力小，活動件2的轉(zhuǎn)動阻力小，調(diào)節(jié)靈敏度高。

具體地，所述活動件承載件4與所述固定件1相對的一側(cè)成型有圓柱形的安裝孔41，安裝孔41背向固定件1的一側(cè)連通有成型于活動件承載件4內(nèi)部的安裝腔42，所述活動件2為軸向上下對稱的球臺狀，所述球臺為球體被兩個(gè)平行平面所截得，安裝孔41的內(nèi)徑與球臺狀的活動件2的外徑相當(dāng)，恰好使球臺的外周與安裝孔41的圓柱壁面周向線接觸，安裝孔41內(nèi)的活動件2在一定浮動角度內(nèi)，球臺的周向面均能保持與圓柱面的線接觸。

需要說明的是，本發(fā)明不對活動件2不限于為球臺狀，在其他實(shí)施方式中，所述活動件2還可以為軸向上具有球面的其他形狀，例如在球臺靠近固定件1一側(cè)具有朝向固定件1延伸的圓柱形平臺，圓柱形平臺的端面形成第二密封平面21；或者為軸向上下不對稱的球臺狀等。

安裝腔42內(nèi)設(shè)置有用于支撐所述活動件2的活動件支撐裝置3，所述活動件支撐裝置3包括支撐座32以及設(shè)于所述支撐座32與所述活動件2之間的支撐球31，活動件2背向所述固定件1的一側(cè)成型有適于與所述支撐球31滑動配合的凹球面，支撐球31外露于所述凹球面的部分容納于設(shè)置在支撐座32上容納槽內(nèi)，所述容納槽為內(nèi)徑與支撐球31的直徑相當(dāng)?shù)膱A柱形凹槽，并且圓柱形凹槽與凹球面的軸向深度之和小于支撐球31的直徑，以保證凹球面與支撐球31的滑動配合不受干涉。

需要說明的是，本發(fā)明的容納槽不限于為圓柱形凹槽，在其他實(shí)施方式中，還可以為邊長與支撐球31的直徑相當(dāng)?shù)姆叫伟疾郏蛘邽槟軌蚺c支撐球31滑動配合的球面凹槽等。

所述球臺狀活動件2背向所述固定件1的一側(cè)還成型有徑向凸臺22，在活動件2受支撐力推動朝向固定件1運(yùn)動時(shí)，所述徑向凸臺22朝向固定件1一側(cè)的端面抵靠于安裝孔41的下邊緣處，限制活動件2沿朝向固定件1的方向脫出安裝孔41，同時(shí)，徑向凸臺22還能夠限制活動件2在360度方向上的浮動角度，使活動件2的球面始終與安裝孔41的圓柱面保持線接觸，當(dāng)活動件2沿一定方向浮動至最大角度時(shí)，該方向的徑向凸臺22與安裝孔41的下邊緣相抵，限制活動件2繼續(xù)浮動。

活動件承載件4與所述安裝孔41相對的一端成型有與所述安裝腔42連通的安裝口，安裝口成型有內(nèi)螺紋結(jié)構(gòu)，支撐座32遠(yuǎn)離支撐球31的一端成型有與所述內(nèi)螺紋結(jié)構(gòu)配合的外螺紋結(jié)構(gòu)，使支撐座32連接于所述安裝口。

安裝腔42內(nèi)還設(shè)有彈性壓簧，彈性壓簧套設(shè)于支撐座32的外側(cè)，一端抵住活動件2的徑向凸臺22朝向支撐座32一側(cè)的端面，另一端抵住成型于支撐座32靠近安裝口一端的凸臺，所述彈性壓簧具有一定預(yù)緊力，對活動件2背向固定件1的一側(cè)施加彈性偏壓力，為活動件2的浮動提供穩(wěn)定的彈性支撐。

活動件承載件4的安裝腔42內(nèi)壁上對應(yīng)彈性壓簧抵住支撐座32的一端還成型有朝向安裝腔42中心延伸的環(huán)形凸臺，該環(huán)形凸臺用于對彈性壓簧的該端進(jìn)行定位，防止彈性壓簧在伸縮過程中偏離或歪斜。

需要說明的是，本發(fā)明的活動件2也可以不設(shè)置軸向限位結(jié)構(gòu)，例如在其他實(shí)施方式中，彈性壓簧支撐活動件2的一端與活動件2連接，在彈性壓簧處于伸展?fàn)顟B(tài)下仍能保持活動件2不脫出安裝孔41；另外，本發(fā)明的彈性偏壓件5不限于為彈性壓簧，在其他實(shí)施方式中，還可以為其他彈性體。

本實(shí)施方式還提供一種平行誤差自動補(bǔ)償裝置，包括具有第一密封平面11的固定件1，上述閥頭，以及設(shè)于所述第一密封平面11與所述閥頭的第二密封平面21之間的彈性密封件6。

所述彈性密封件6為彈性密封圈，所述第二密封平面21上成型有設(shè)于容納所述彈性密封圈的環(huán)形凸起，所述環(huán)形凸起的高度小于所述彈性密封圈的軸向高度，以保證第一密封平面11與第二密封平面21的相互作用力擠壓該彈性密封圈。需要說明的是，在其他實(shí)施方式中，本發(fā)明的彈性密封件6還可以設(shè)置在第一密封平面11上。

本發(fā)明提供的平行誤差自動補(bǔ)償裝置，不僅可以適用于電鏡，還能夠適用于其它設(shè)備。

本實(shí)施方式還提供一種電鏡，具有上述平行誤差自動補(bǔ)償裝置，所述固定件1為用于電鏡的鏡筒，鏡筒的端部具有所述第一密封平面11，所述閥頭為用于將樣品室與鏡筒的高真空部分隔離開的鏡筒隔斷閥的閥頭，彈性密封圈設(shè)于鏡筒隔斷閥的閥頭的活動件2的第二密封平面21上，這種設(shè)置使得在反復(fù)更換樣品的過程中，鏡筒隔斷閥反復(fù)開啟或關(guān)閉，即鏡筒隔斷閥按照預(yù)設(shè)曲線反復(fù)向鏡筒的端部遠(yuǎn)離或靠近，彈性密封圈對應(yīng)鏡筒的電子束通道出口設(shè)置，通過閥頭的活動件2的浮動消除第二密封平面21與第一密封平面11的平行度誤差，使彈性密封圈的各處壓縮量一致，封閉電子束通道出口，保證密封的重復(fù)度，實(shí)現(xiàn)換樣過程中樣品室與鏡筒的高真空部分的密封隔離。

所述電鏡可以為掃描電鏡，透射電鏡或者其他電鏡等。

顯然，上述實(shí)施方式僅僅是為清楚地說明所作的舉例，而并非對實(shí)施方式的限定。對于所屬領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在上述說明的基礎(chǔ)上還可以做出其它不同形式的變化或變動。這里無需也無法對所有的實(shí)施方式予以窮舉。而由此所引伸出的顯而易見的變化或變動仍處于本發(fā)明創(chuàng)造的保護(hù)范圍之中。