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密封装置和扫描电镜系统

672   编辑:管理员   来源:国仪量子(合肥)技术有限公司  
2024-03-12 17:32:34
权利要求书: 1.一种密封装置,适于连接扫描电镜和换样仓,其特征在于,所述密封装置包括:阀壳,设有容纳腔和与所述容纳腔连通的第一开孔和第二开孔,所述第一开孔适于和所述换样仓连通,所述第二开孔适于和所述扫描电镜的内腔连通;以及阀芯,可活动设于所述容纳腔,包括压板和密封板;

所述压板适于被驱动以沿第一方向和第二方向移动,所述第一方向和所述第二方向相反,且所述第一方向和所述第二方向与所述第二开孔的轴向相交;

所述密封板与所述压板活动连接;在所述压板沿所述第一方向移动时,所述密封板跟随所述压板移动且朝向所述第二开孔移动,以和所述容纳腔的腔壁压接而密封所述第二开孔;在所述压板沿所述第二方向移动时,所述密封板跟随所述压板移动且背向所述第二开孔移动,以和所述容纳腔的腔壁分离而开启所述第二开孔;

所述密封板设有贯穿其相对两侧的插孔,所述密封板的其中一侧面向所述第二开孔,所述密封板的另一侧面向所述容纳腔;

所述密封装置包括密封罩,所述密封罩覆盖所述插孔且其边缘和所述密封板的所述另一侧密封连接;

所述密封罩具备柔性。

2.如权利要求1所述的密封装置,其特征在于,所述容纳腔设有止挡部,在所述压板沿所述第一方向移动时,所述密封板适于被所述止挡部阻挡而朝向所述第二开孔移动。

3.如权利要求1所述的密封装置,其特征在于,所述阀芯包括有第一部件,在所述压板沿所述第二方向移动时,所述第一部件适于作用于所述密封板以使所述密封板背向所述第二开孔移动。

4.如权利要求3所述的密封装置,其特征在于,所述第一部件为设于所述密封板的第一滚轮,所述阀壳设有朝向所述容纳腔敞开的避让槽;

在所述密封板与所述容纳腔的腔壁压接而密封所述第二开孔时,所述第一滚轮移入所述避让槽;

在所述压板沿所述第二方向移动时,所述第一滚轮适于移出所述避让槽而与所述容纳腔的腔壁滚动连接,带动所述密封板背向所述第二开孔移动,以使所述密封板和所述容纳腔的腔壁分离。

5.如权利要求3所述的密封装置,其特征在于,所述第一部件为弹性件,所述弹性件连接于所述压板和所述密封板;

在所述密封板与所述容纳腔的腔壁压接而密封所述第二开孔时,所述弹性件弹性形变;

在所述压板沿所述第二方向移动时,所述弹性件复位以带动所述密封板背向所述第二开孔移动,以使所述密封板和所述容纳腔的腔壁分离。

6.如权利要求1所述的密封装置,其特征在于,在所述压板沿所述第二方向移动时,所述密封板适于在重力的作用下背向所述第二开孔移动,以和所述容纳腔的腔壁分离。

7.如权利要求1所述的密封装置,其特征在于,所述阀芯包括连杆,所述连杆分别与所述密封板和所述压板可转动连接,且所述连杆相对于所述第一方向倾斜设置。

8.如权利要求1所述的密封装置,其特征在于,所述阀芯包括有第二部件,所述第二部件适于对所述压板的移动进行导向。

9.如权利要求8所述的密封装置,其特征在于,所述第二部件为第二滚轮,所述第二滚轮设于所述压板且与所述容纳腔的腔壁滚动连接。

10.如权利要求1所述的密封装置,其特征在于,所述第一方向和所述第二方向与所述第二开孔的轴向垂直。

11.如权利要求1至10任一项所述的密封装置,其特征在于,所述密封装置包括适于驱动所述压板沿所述第一方向和所述第二方向移动的驱动器,所述驱动器包括本体和设于所述本体的驱动轴,所述驱动轴穿设所述阀壳以伸入所述容纳腔,与所述压板连接。

12.如权利要求11所述的密封装置,其特征在于,所述密封装置包括套设于所述驱动轴的伸缩管,所述伸缩管适于跟随所述驱动轴的移动而伸缩,所述伸缩管的一端包围所述驱动轴与所述本体之间的间隙且被配置为密封设置,所述伸缩管的另一端被配置为密封设置。

13.如权利要求12所述的密封装置,其特征在于,所述伸缩管为波纹管;和/或所述驱动器为气缸。

14.如权利要求1所述的密封装置,其特征在于,所述密封罩设有插销,所述插销可活动插入所述插孔,且所述插销的根部适于和所述插孔的周边抵接。

15.如权利要求14所述的密封装置,其特征在于,所述插销套设有密封圈,所述密封圈适于和所述另一侧抵接。

16.一种扫描电镜系统,其特征在于,所述扫描电镜系统包括扫描电镜、换样仓和权利要求1至15任一项所述的密封装置。

说明书: 密封装置和扫描电镜系统技术领域[0001] 本申请涉及电子显微镜技术领域,特别涉及一种密封装置和扫描电镜系统。背景技术[0002] 扫描电镜,即扫描电子显微镜(SEM),是一种介于透射电子显微镜和光学显微镜之间的一种观察手段,其利用聚焦的很窄的高能电子束来扫描样品,通过光束与物质间的相互作用,来激发各种物理信息,对这些信息收集、放大、再成像以达到对物质微观形貌表征的目的。[0003] 目前,扫描电镜在输送样品时,往往设置换样仓进行输送,换样仓与扫描电镜的内腔之间设置有能够控制开合的阀门,阀门能够让换样仓和扫描电镜的内腔之间达到相互连通和相互封闭的两种状态。将样品送入到换样仓中后,需要对换样仓进行抽真空处理,此时阀门处于关闭状态,在抽真空后才能打开阀门,然后才能将样品从换样仓中送入到扫描电镜的内腔,这样有效避免破坏扫描电镜的内腔的真空环境。[0004] 现有技术中的阀门,大致有两种,一种是插板式阀门,这种阀门在长时间使用后,容易出现磨损损坏,导致密封性能降低;另一种是开门式阀门,这种阀门在打开时,需要占用换样仓较大的内部空间,且开门式阀门很容易触碰到样品,导致样品的位置、形状变化而影响数据准确性。发明内容[0005] 本申请旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。为此本申请提出一种密封装置,该密封装置能有效降低磨损,具有较长的使用寿命,且能避免占用过多的空间。[0006] 为实现上述目的,本申请公开了一种密封装置,适于连接扫描电镜和换样仓,所述密封装置包括:[0007] 阀壳,设有容纳腔和与所述容纳腔连通的第一开孔和第二开孔,所述第一开孔适于和所述换样仓连通,所述第二开孔适于和所述扫描电镜的内腔连通;以及[0008] 阀芯,可活动设于所述容纳腔,包括压板和密封板;[0009] 所述压板适于被驱动以沿第一方向和第二方向移动,所述第一方向和所述第二方向相反,且所述第一方向和所述第二方向与所述第二开孔的轴向相交;[0010] 所述密封板与所述压板活动连接;在所述压板沿所述第一方向移动时,所述密封板跟随所述压板移动且朝向所述第二开孔移动,以和所述容纳腔的腔壁压接而密封所述第二开孔;在所述压板沿所述第二方向移动时,所述密封板跟随所述压板移动且背向所述第二开孔移动,以和所述容纳腔的腔壁分离而开启所述第二开孔。[0011] 在本申请的一些实施例中,所述容纳腔设有止挡部,在所述压板沿所述第一方向移动时,所述密封板适于被所述止挡部阻挡而朝向所述第二开孔移动。[0012] 在本申请的一些实施例中,所述阀芯包括有第一部件,在所述压板沿所述第二方向移动时,所述第一部件适于作用于所述密封板以使所述密封板背向所述第二开孔移动。[0013] 在本申请的一些实施例中,所述第一部件为设于所述密封板的第一滚轮,所述阀壳设有朝向所述容纳腔敞开的避让槽;[0014] 在所述密封板与所述容纳腔的腔壁压接而密封所述第二开孔时,所述第一滚轮移入所述避让槽;[0015] 在所述压板沿所述第二方向移动时,所述第一滚轮适于移出所述避让槽而与所述容纳腔的腔壁滚动连接,带动所述密封板背向所述第二开孔移动,以使所述密封板和所述容纳腔的腔壁分离。[0016] 在本申请的一些实施例中,所述第一部件为弹性件,所述弹性件连接于所述压板和所述密封板;[0017] 在所述密封板与所述容纳腔的腔壁压接而密封所述第二开孔时,所述弹性件弹性形变;[0018] 在所述压板沿所述第二方向移动时,所述弹性件复位以带动所述密封板背向所述第二开孔移动,以使所述密封板和所述容纳腔的腔壁分离。[0019] 在本申请的一些实施例中,在所述压板沿所述第二方向移动时,所述密封板适于在重力的作用下背向所述第二开孔移动,以和所述容纳腔的腔壁分离。[0020] 在本申请的一些实施例中,所述阀芯包括连杆,所述连杆分别与所述密封板和所述压板可转动连接,且所述连杆相对于所述第一方向倾斜设置。[0021] 在本申请的一些实施例中,所述阀芯包括有第二部件,所述第二部件适于对所述压板的移动进行导向。[0022] 在本申请的一些实施例中,所述第二部件为第二滚轮,所述第二滚轮设于所述压板且与所述容纳腔的腔壁滚动连接。[0023] 在本申请的一些实施例中,所述第一方向和所述第二方向与所述第二开孔的轴向垂直。[0024] 在本申请的一些实施例中,所述密封装置包括适于驱动所述压板沿所述第一方向和所述第二方向移动的驱动器,所述驱动器包括本体和设于所述本体的驱动轴,所述驱动轴穿设所述阀壳以伸入所述容纳腔,与所述压板连接。[0025] 在本申请的一些实施例中,所述密封装置包括套设于所述驱动轴的伸缩管,所述伸缩管适于跟随所述驱动轴的移动而伸缩,所述伸缩管的一端包围所述驱动轴与所述本体之间的间隙且被配置为密封设置,所述伸缩管的另一端被配置为密封设置。[0026] 在本申请的一些实施例中,所述伸缩管为波纹管;和/或所述驱动器为气缸。[0027] 在本申请的一些实施例中,所述密封板设有贯穿其相对两侧的插孔,所述密封板的其中一侧面向所述第二开孔,所述密封板的另一侧面向所述容纳腔;[0028] 所述密封装置包括密封罩,所述密封罩覆盖所述插孔且其边缘和所述密封板的所述另一侧密封连接。[0029] 在本申请的一些实施例中,所述密封罩设有插销,所述插销可活动插入所述插孔,且所述插销的根部适于和所述插孔的周边抵接。[0030] 在本申请的一些实施例中,所述插销套设有密封圈,所述密封圈适于和所述另一侧抵接。[0031] 本申请还公开了一种扫描电镜系统,所述扫描电镜系统包括扫描电镜、换样仓和上述密封装置。[0032] 本申请技术方案中压板在容纳腔中可沿第一方向和第二方向移动,第一方向和第二方向构成了压板的往复移动方向,压板的往复移动方向与第二开孔的轴向相交,因此压板带动密封板移动能最大限度地避免占用容纳腔以外的空间;密封板在跟随压板移动的过程中发生运动状态的改变,从而可以朝向第二开孔移动和背向第二开孔移动以实现第二开孔的密封和开启,如此避免密封板在跟随压板移动的过程中与容纳腔的腔壁发生相对平移而产生滑动摩擦,最大限度地避免磨损,确保密封性能,提升使用寿命。[0033] 本申请的其它优点将在下文的描述中部分给出,部分将从下面的描述中变得明显,或通过本申请的实践了解到。附图说明[0034] 为了更清楚地说明本申请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申请的一些实施例,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示出的结构获得其他的设计。[0035] 图1为一些实施例中密封装置示意图(处于开启第二开孔的状态);[0036] 图2为一些实施例中密封装置示意图(处于开启第二开孔的状态);[0037] 图3为一些实施例中密封装置示意图(处于密封第二开孔的状态);[0038] 图4为一些实施例中密封装置分解图;[0039] 图5为一些实施例中密封装置剖视图(处于开启第二开孔的状态);[0040] 图6为一些实施例中密封装置剖视图(处于密封第二开孔的状态);[0041] 图7为一些实施例中密封装置剖视图(处于密封第二开孔的状态);[0042] 图8为一些实施例中密封装置剖视图(处于开启第二开孔的状态);[0043] 图9为一些实施例中密封装置剖视图(处于密封第二开孔的状态);[0044] 图10为一些实施例中阀壳示意图;[0045] 图11为一些实施例中阀芯示意图;[0046] 图12为一些实施例中阀芯示意图;[0047] 图13为一些实施例中阀芯示意图(处于开启第二开孔的状态);[0048] 图14为一些实施例中阀芯示意图(处于开启第二开孔的状态);[0049] 图15为一些实施例中阀芯示意图(处于密封第二开孔的状态);[0050] 图16为一些实施例中密封板和密封罩结合示意图;[0051] 图17为一些实施例中密封板示意图;[0052] 图18为图16所示结构剖视图;[0053] 图19为一些实施例中密封罩示意图;[0054] 图20为一些实施例中密封板遇到止挡部阻挡时的受力示意图。[0055] 附图标号说明:[0056] 密封装置1000,阀壳1100,容纳腔1110,第一开孔1111,第二开孔1112,避让槽1120,阀芯1200,压板1210,密封板1220,插孔1221,连杆1230,第一滚轮1240,第二部件

1250,止挡部1300,密封罩1410,插销1420,台阶1421,限位环1430,安装槽1440,驱动器

1500,本体1510,驱动轴1520,伸缩管1600。

[0057] 本申请目的的实现、功能特点及优点将结合实施例,参照附图做进一步说明。具体实施方式[0058] 下面将结合本申请实施例中的附图,对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本申请的一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例,本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本申请保护的范围。[0059] 需要说明,本申请实施例中所有方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后……)仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等,如果该特定姿态发生改变时,则该方向性指示也相应地随之改变。[0060] 在本申请中,除非另有明确的规定和限定,术语“连接”、“固定”等应做广义理解,例如,“固定”可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或成一体;可以是机械连接,也可以是电连接;可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连,可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系,除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言,可以根据具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。[0061] 另外,在本申请中如涉及“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此,限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。另外,各个实施例之间的技术方案可以相互结合,但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础,当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在,也不在本申请要求的保护范围之内。[0062] 本申请的第一方面提出一种密封装置1000,下文中将结合扫描电镜(图中未示出)和换样仓(图中未示出)对密封装置1000进行详细说明。[0063] 在本申请的一些实施例中,密封装置1000连接扫描电镜和换样仓,通过密封装置1000的设置,可以使得扫描电镜的内腔和换样仓之间相互连通,也可以使得扫描电镜的内腔和换样仓之间相互断开。

[0064] 密封装置1000包括阀壳1100和阀芯1200。结合图1、图2和图3所示,阀壳1100是密封装置1000的骨架,用于安装其它部件,并且实现与扫描电镜和换样仓的连接,阀壳1100设有容纳腔1110、第一开孔1111和第二开孔1112,第一开孔1111和容纳腔1110连通,第二开孔1112也和容纳腔1110连通。

[0065] 例如,结合图2、图4和图10所示,阀壳1100整体形成类似于矩形的中空结构,从而形成容纳腔1110,阀壳1100的其中一侧(定义为第一侧)设置有第一开孔1111,第一侧和换样仓密封连接,所谓的密封连接即为起到隔绝的作用,可以在第一侧和换样仓之间设置密封圈从而实现阀壳1100和换样仓的密封连接,如此实现第一开孔1111和换样仓的连通。阀壳1100的另一侧(定义为第二侧)设置有第二开孔1112,第二侧和扫描电镜密封连接,与第一侧和换样仓的密封连接类似,可以在第二侧和扫描电镜之间设置密封圈以实现密封连接,如此使得第二开孔1112和扫描电镜的内腔连通。[0066] 阀芯1200可活动设置在阀壳1100内,通过阀芯1200的活动即可实现换样仓和扫描电镜的内腔的相互连通和相互断开。具体地,阀芯1200需要与第二开孔1112相配合,当阀芯1200密封第二开孔1112时,扫描电镜的内腔和容纳腔1110不连通,换样仓和容纳腔1110相互连通,此时换样仓和扫描电镜的内腔相互断开;当阀芯1200打开第二开孔1112时,容纳腔

1110和扫描电镜的内腔相互连通,可以理解的是,此时,换样仓、容纳腔1110和扫描电镜的内腔相互连通。

[0067] 由此可见,阀芯1200是一种能实现对第二开孔1112密封和开启的机构,结合图2、图3、图4、图11和图12所示,阀芯1200包括有压板1210和密封板1220,压板1210能带动密封板1220移动。压板1210适于被驱动以沿第一方向和第二方向移动,可以理解的是,压板1210的被驱动可以是人工驱动,也可以是机器驱动,所谓的人工驱动即为操作人员施加力以带动压板1210移动,而所谓的机器驱动即为通过控制系统实现自动驱动,例如通过设置电机、气缸、油缸等,本实施例不限制驱动方式,只要能实现压板1210的移动即可。[0068] 压板1210在被驱动时,沿着第一方向和第二方向移动,第一方向和第二方向为相反的方向,也就是说,压板1210在沿第一方向移动和沿第二方向移动时,移动路径是重合的,如此实现直线往复移动。并且,第一方向和第二方向相对于第二开孔1112的轴向相交,即压板1210的往复移动方向与第二开孔1112的轴向相交,当压板1210往复移动时,压板1210能带动密封板1220尽可能地在容纳腔1110中移动,避免移出容纳腔1110而朝向换样仓所在方位移动而侵占换样仓的空间,尤其是当压板1210的往复移动方向和第二开孔1112的轴向垂直时,压板1210的往复移动方向相对于第二开孔1112所在的腔壁(位于前侧的腔壁,下同)平行,最大化地利用空间。

[0069] 密封板1220具有密封第二开孔1112的作用,密封板1220的结构形式不限。例如密封板1220的整体可以呈一定的弹性,由硅胶或橡胶制备而成,通过挤压密封板1220实现对第二开孔1112的密封。再例如,密封板1220包括有刚性结构和弹性结构,弹性结构为密封圈,密封板1220通过挤压密封圈实现对第二开孔1112的密封。又例如,密封板1220为刚性结构,而第二开孔1112的周围具有密封圈,通过密封板1220挤压密封圈实现对第二开孔1112的密封。[0070] 密封板1220与压板1210活动连接,所谓的活动连接,即密封板1220能相对压板1210发生状态的改变,在密封板1220跟随压板1210沿第一方向移动时,密封板1220相对于压板1210活动而朝向第二开孔1112移动,从而密封第二开孔1112,在密封板1220跟随压板

1210沿第二方向移动时,密封板1220相对于压板1210活动而背向第二开孔1112移动,从而开启第二开孔1112。由此可见,密封板1220相对第二开孔1112具有密封状态和开启状态,并且,由于第一方向和第二方向是重叠的,也就是说,在压板1210沿第一方向移动且在移动至某一位置时,密封板1220朝向第二开孔1112移动从开启状态切换至密封状态,在压板1210沿第二方向移动且在移动至某一位置时,密封板1220背向第二开孔1112移动从密封状态切换至开启状态。密封板1220朝向和背向第二开孔1112移动,相当于基本上沿着第二开孔

1112的轴向逐渐靠近和远离,使得密封板1220基本上沿着第二开孔1112的轴向和容纳腔

1110的腔壁压接和分离,如此能避免密封板1220跟随压板1210移动时与容纳腔1110的腔壁发生相对平移而产生滑动摩擦,从而避免磨损而导致密封失效,提高使用寿命。

[0071] 例如,压板1210沿第一方向移动是自下而上移动,压板1210沿第二方向移动是自上而下移动。压板1210沿第一方向自第一位置顺次移动至第二位置和第三位置,压板1210沿第二方向自第三位置顺次移动至第二位置和第一位置,第一位置构成了压板1210的初始位置,第三位置构成了压板1210的极限位置。[0072] 当压板1210处于第一位置时,压板1210和密封板1220位于第二开孔1112的下方,当压板1210自第一位置移动至第二位置时,密封板1220跟随移动且保持与容纳腔1110的腔壁相分离,在压板1210沿第一方向自第二位置移动至第三位置时,密封板1220朝向第二开孔1112移动,从而和容纳腔1110的腔壁压接以密封第二开孔1112。[0073] 当压板1210处于第三位置时,压板1210和密封板1220位于第二开孔1112的轴向方向上,当压板1210自第三位置移动至第二位置时,密封板1220背向第二开孔1112移动,从而和容纳腔1110的腔壁分离以开启第二开孔1112,在压板1210沿第二方向自第二位置移动至第一位置时,密封板1220跟随移动并且保持和容纳腔1110的腔壁相分离。[0074] 结合图5、图6和图20所示,在本申请的一些实施例中,容纳腔1110设置有止挡部1300,通过设置止挡部1300实现密封板1220相对于压板1210活动而朝向第二开孔1112移动。

[0075] 具体地,止挡部1300设置在密封板1220跟随压板1210移动的路径上,当压板1210沿着第一方向移动时,压板1210能带动密封板1220沿第一方向移动,直至密封板1220移动到和止挡部1300接触,此时密封板1220被止挡部1300阻挡不能再跟随压板1210沿第一方向移动,由于密封板1220和压板1210活动连接,因此在压板1210继续沿第一方向移动和止挡部1300的共同作用下,密封板1220发生状态的改变而朝向第二开孔1112移动,直至密封板1220与容纳腔1110的腔壁接触,此时压板1210需要继续沿第一方向移动,以使密封板1220压接在容纳腔1110的腔壁上从而形成对第二开孔1112的密封,例如图20所示为密封板1220压接在容纳腔1110的腔壁上的受力示意图,压板1210受到驱动力为F,密封板1220受到朝向容纳腔1110的腔壁的分力Fx。可以理解的是,所谓的压接即为施加压力,促使某些结构发生弹性形变从而在两个部件之间形成密封,例如密封板1220的密封圈发生弹性形变而和容纳腔1110的腔壁之间形成密封,通过设置止挡部1300,可以方便密封板1220在跟随压板1210移动的过程中出现活动状态的改变。

[0076] 在本申请的一些实施例中,阀芯1200包括有第一部件,第一部件用于,在压板1210沿第二方向移动时,作用于密封板1220,从而使得密封板1220背向第二开孔1112移动,实现密封板1220和容纳腔1110的腔壁的分离。可以理解的是,第一部件作用于密封板1220,即第一部件对密封板1220产生力,由于密封板1220和压板1210是活动连接的,如此便可改变密封板1220的活动状态,促使密封板1220在跟随压板1210活动的过程中背向第二开孔1112移动,从而使得密封板1220和容纳腔1110的腔壁分离而开启第二开孔1112。[0077] 具体地,以压板1210沿第二方向自第三位置顺次移动至第二位置和第一位置为例,压板1210从第三位置移动至第二位置时,随着压板1210的移动,第一部件对密封板1220产生力的作用,使得密封板1220背向第二开孔1112移动,从而和容纳腔1110的腔壁分离,例如在压板1210从第三位置移动至第二位置的过程中,止挡部1300的阻挡作用逐渐消失,密封板1220受到的朝向容纳腔1110的腔壁的力逐渐消失,在第一部件的作用下背向第二开孔1112移动,从而使得密封板1220和容纳腔1110的腔壁分离,确保在压板1210继续沿第二方向自第二位置移动至第一位置时,密封板1220在第一部件的作用下保持和容纳腔1110的腔壁相分离。可以理解的是,也正是由于第一部件的作用,使得在压板1210沿第一方向自第一位置移动至第二位置时,能保持和容纳腔1110的腔壁相分离,而在自第二位置移动至第三位置时,则在止挡部1300的作用下朝向第二开孔1112移动。

[0078] 可选地,在本申请的一些实施例中,第一部件为弹性件,弹性件即为可以实现弹性形变的部件,例如弹性件为拉簧,弹性件连接压板1210和密封板1220,弹性件作用于密封板1220,由于密封板1220和压板1210之间是活动连接的,因此弹性件具有使得密封板1220靠近压板1210的趋势。

[0079] 具体地,在压板1210由第一位置移动至第二位置时,弹性件对密封板1220产生拉力,使得密封板1220靠近压板1210而保持和容纳腔1110的腔壁相分离,避免密封板1220和容纳腔1110的腔壁之间产生滑动摩擦,在压板1210由第二位置移动至第三位置时,密封板1220朝向第二开孔1112移动而克服弹性件的拉力,例如密封板1220在遇到止挡部1300而朝向第二开孔1112移动,此时弹性件进一步拉伸。在压板1210由第三位置移动至第二位置时,止挡部1300的阻挡作用逐渐消失,密封板1220所受到的朝向容纳腔1110的腔壁的力也逐渐消失,弹性件释放弹性势能继而带动密封板1220活动(靠近压板1210)而和容纳腔1110的腔壁分离,从而开启第二开孔1112,在压板1210由第二位置移动至第一位置时,正是由于弹性件的作用,使得密封板1220保持和容纳腔1110的腔壁相分离,如此确保在压板1210在第一位置和第二位置之间移动时,密封板1220不会与容纳腔1110的腔壁相接触,而在压板1210在第二位置和第三位置之间移动时,密封板1220朝向第二开孔1112和背向第二开孔1112移动,基本上沿着第二开孔1112的轴向,避免摩擦损耗。

[0080] 可选地,结合图5和图7所示,在本申请的一些实施例中,第一部件为第一滚轮1240,第一滚轮1240安装到密封板1220上,阀壳1100设置有避让槽1120,避让槽1120朝向容纳腔1110敞开,第一滚轮1240可以和容纳腔1110的腔壁滚动连接从而保持密封板1220和容纳腔1110的腔壁的分离,第一滚轮1240移入避让槽1120后可以使得密封板1220和容纳腔

1110的腔壁接触,继而在压板1210继续移动的作用下,密封板1220和容纳腔1110的腔壁压接以密封第二开孔1112。

[0081] 具体地,第一滚轮1240安装在密封板1220上,并且朝向容纳腔1110的腔壁突出密封板1220,在压板1210由第一位置移动至第二位置时,第一滚轮1240和容纳腔1110的腔壁滚动连接,从而保持密封板1220和容纳腔1110的腔壁的相分离,在压板1210由第二位置移动至第三位置时,密封板1220朝向第二开孔1112移动,例如密封板1220遇到止挡部1300的阻挡的同时朝向第二开孔1112移动,使得第一滚轮1240移入避让槽1120中,第一滚轮1240使得密封板1220和容纳腔1110的腔壁接触,密封板1220在压板1210继续移动的作用下和容纳腔1110的腔壁压接而密封第二开孔1112。[0082] 在压板1210由第三位置移动至第二位置时,止挡部1300的阻挡作用逐渐消失,密封板1220受到的朝向容纳腔1110的腔壁的力也逐渐消失,第一滚轮1240逐渐移出避让槽1120,从而使得密封板1220和容纳腔1110的腔壁分离,在压板1210由第二位置移动至第一位置时,第一滚轮1240和容纳腔1110的腔壁滚动连接,使得密封板1220和容纳腔1110的腔壁保持相分离,如此确保在压板1210在第一位置和第二位置之间移动时,密封板1220不会与容纳腔1110的腔壁相接触,而在压板1210在第二位置和第三位置之间移动时,密封板

1220朝向第二开孔1112和背向第二开孔1112移动,基本上沿着第二开孔1112的轴向,避免摩擦损耗。

[0083] 上述实施例介绍了密封板1220在第一部件的作用下实现背向第二开孔1112的移动,在本申请的一些实施例中,密封板1220还可以在重力的作用下实现背向第二开孔1112的移动。[0084] 例如,结合图8和图9所示,压板1210沿第一方向移动是自上而下移动,压板1210沿第二方向移动是自下而上移动。压板1210沿第一方向自第一位置顺次移动至第二位置和第三位置,压板1210沿第二方向自第三位置顺次移动至第二位置和第一位置,第一位置构成了压板1210的初始位置,压板1210处于第一位置时位于第二开孔1112的上方,第三位置构成了压板1210的极限位置,压板处于第三位置时位于第二开孔1112的轴向方向上,压板1210在沿第一方向移动时遇到止挡部1300的阻挡。

[0085] 在压板1210沿第一方向从第一位置移动至第二位置时,密封板1220在重力的作用下靠近压板1210且保持和容纳腔1110的腔壁相分离,在移动至第二位置时,密封板1220刚好接触到止挡部1300,在压板1210从第二位置移动至第三位置时,由于有止挡部1300的阻挡,密封板1220朝向第二开孔1112移动,直至和容纳腔1110的腔壁压接而密封第二开孔1112。

[0086] 在压板1210沿第二方向从第三位置移动至第二位置时,止挡部1300的阻挡作用逐渐消失,密封板1220在重力的作用下背向第二开孔1112移动,例如密封板1220在重力的作用下转动,在移动至第二位置时,密封板1220和容纳腔1110的腔壁分离而开启第二开孔1112,此时密封板1220刚好接触到止挡部1300,在压板1210沿第二位置移动至第一位置时,在重力的作用下密封板1220保持和容纳腔1110的腔壁的相分离。

[0087] 结合图11至图15所示,在本申请的一些实施例中,阀芯1200包括有连杆1230,连杆1230分别和密封板1220和压板1210可转动连接,且连杆1230相对于第一方向倾斜设置,通过连杆1230的设置实现密封板1220和压板1210的活动连接,当密封板1220朝向第二开孔

1112时,连杆1230相对于压板1210发生转动,而密封板1220也相对于连杆1230发生转动,由于连杆1230的两端均与密封板1220和压板1210的可转动连接,因此密封板1220可以尽可能地和容纳腔1110的腔壁以相对平行的方式压接而有效密封第二开孔1112。

[0088] 具体地,以压板1210沿第一方向移动是自下而上移动,压板1210沿第二方向移动是自上而下移动为例,并且密封板1220设置有第一滚轮1240。[0089] 当压板1210处于第一位置时,压板1210和密封板1220位于第二开孔1112的下方,此时第一滚轮1240和容纳腔1110的腔壁接触,当压板1210自第一位置移动至第二位置时,密封板1220跟随移动,第一滚轮1240和容纳腔1110的腔壁滚动连接,使得密封板1220保持与容纳腔1110的腔壁相分离,在压板1210刚越过第二位置时,密封板1220遇到止挡部1300的阻挡,压板1210通过连杆1230对密封板1220产生朝向第二开孔1112的力,使得密封板1220朝向第二开孔1112移动,第一滚轮1240移入避让槽1120,连杆1230相对于压板1210发生转动,密封板1220相对连杆1230也发生转动,此时密封板1220和容纳腔1110的腔壁接触,在压板1210继续沿自第二位置移动至第三位置时,压板1210继续通过连杆1230对密封板

1220产生朝向第二开孔1112的力,从而使得密封板1220和容纳腔1110的腔壁压接以密封第二开孔1112。

[0090] 当压板1210处于第三位置时,压板1210和密封板1220位于第二开孔1112的轴向方向上,当压板1210自第三位置移动至第二位置的过程中,止挡部1300的阻挡作用逐渐消失,第一滚轮1240逐渐移出避让槽1120,密封板1220背向第二开孔1112移动,连杆1230相对于压板1210转动以逐渐靠近压板1210,密封板1220受到的朝向第二开孔1112的力消失,当压板1210移动至第二位置时,密封板1220与止挡部1300分离,第一滚轮1240移出避让槽1120,密封板1220和容纳腔1110的腔壁分离,当压板1210由第二位置移动至第一位置时,第一滚轮1240和容纳腔1110的腔壁滚动连接。[0091] 由此可见,连杆1230相对于第一方向倾斜设置,即在压板1210沿第一方向移动时,在密封板1220遇到止挡部1300阻挡的情况下,压板1210通过连杆1230能对密封板1220产生朝向第二开孔1112的力(分力Fx),从而使得密封板1220和容纳腔1110的腔壁压接。[0092] 可以理解的是,连杆1230的数量可以设置有多个,从而使得密封板1220的活动更为平稳,例如连杆1230包括有四个,其中两个连杆1230设置在压板1210和密封板1220的一侧(左侧)且沿上下方向相间设置,另外两个连杆1230设置在压板1210和密封板1220的另一侧(右侧)且沿上下方向相间设置,如此使得密封板1220、连杆1230和压板1210构成四边形的可活动结构。[0093] 继续结合图11至图15所示,在本申请的一些实施例中,阀芯1200包括有第二部件1250,第二部件1250对压板1210的移动进行导向,使得压板1210的运行更为平稳。由于压板

1210在沿第一方向移动的过程中,密封板1220需要和容纳腔1110的腔壁进行压接从而密封第二开孔1112,也就是说,在沿第二开孔1112的轴向上压板1210会受到反作用力,那么容易使得驱动压板1210移动的机构受到力的作用而损坏,因此通过设置第二部件1250,在压板

1210移动的过程中,第二部件1250能对压板1210进行导向,即第二部件1250能对压板1210的移动进行约束,抵消反作用的影响,保证密封效果,提高密封装置1000的使用寿命。

[0094] 例如,第二部件1250为第二滚轮,第二滚轮可以滚动在压板1210和容纳腔1110的腔壁(位于左右两侧的腔壁)之间,可以是,第二滚轮设置在压板1210上,在压板1210移动时,第二滚轮便可和容纳腔1110的腔壁(位于左右两侧的腔壁)滚动连接,从而对压板1210的移动起到导向作用。当然,还可以设置第二滚轮和容纳腔1110的腔壁(位于后侧的腔壁)滚动连接,例如在一些实施例中,当密封装置1000和换样仓连接时,密封装置1000和换样仓之间具有挡板(图中未示出),第二滚轮则可以滚动连接在挡板(挡板视为容纳腔1110的后侧的腔壁)。通过第二滚轮的设置,既降低了移动时的摩擦力,也对挡板的移动起到导向作用,使得密封装置1000的运行更加平稳。[0095] 在另一些实施例中,第二部件1250除了是第二滚轮外,还可以是通过滑轨和滑块的配合实现导向,在此不再重复赘述。[0096] 结合图1至图9所示,在本申请的一些实施例中,密封装置1000包括驱动器1500,通过驱动器1500驱动压板1210沿第一方向和第二方向移动,一般来说,设置了驱动器1500能实现自动控制,使得压板1210的移动更高效,驱动器1500包括本体1510和驱动轴1520,本体1510设置在阀壳1100外,驱动轴1520自本体1510穿过阀壳1100而伸入到容纳腔1110,从而和压板1210连接,驱动轴1520能实现压板1210的往复移动。可以理解的是,驱动器1500可以具有多种形式,只要能输出动力即可,例如驱动器1500为气缸,气缸的驱动轴1520能实现往复驱动,从而带动压板1210往复移动。

[0097] 由于驱动轴1520相对于本体1510是活动部件,因此驱动轴1520和本体1510之间存在间隙和容纳腔1110连通,当容纳腔1110和扫描电镜的内腔连通后,驱动轴1520和本体1510之间的间隙容易破坏扫描电镜的内腔的真空环境。为此,密封装置1000还包括伸缩管

1600,伸缩管1600套设在驱动轴1520上,并且能跟随驱动轴1520的移动而伸缩,可以理解的是,所谓的伸缩管1600,即具有管状结构,能实现伸缩,例如伸缩管1600为波纹管。为了将容纳腔1110和外部隔离开来,将伸缩管1600的一端包围着驱动轴1520和本体1510之间的间隙并构成密封设置,而伸缩管1600的另一端也设置为密封设置,所谓的密封设置,即使得伸缩管1600所围设的空间和上述间隙连通从而和容纳腔1110隔离开来。例如伸缩管1600的一端可以和本体1510密封连接,也可以和阀壳1100密封连接,伸缩管1600的另一端和驱动轴

1520密封连接,也可以和压板1210密封连接,

[0098] 结合图16至图19所示,在本申请的一些实施例中,密封板1220设有插孔1221,该插孔1221贯穿密封板1220的相对两侧,在密封板1220密封第二开孔1112时,密封板1220的其中一侧(前侧)面向第二开孔1112,另一侧面向容纳腔1110,密封罩1410覆盖着插孔1221并且和另一侧(后侧)密封连接,通过设置密封罩1410,便于监测容纳腔1110与换样仓和扫描电镜的内腔的气压是否一致。[0099] 可以理解的是,在使用扫描电镜时,需要将样品送入到换样仓中,密封装置1000工作断开换样仓和扫描电镜的内腔的连通,对换样仓进行抽真空处理,在抽真空时需要控制换样仓和扫描电镜的内腔的气压一致,若换样仓和扫描电镜的内腔的气压不一致,那么在密封装置1000打开第二开孔1112时,会产生瞬间对流,导致一些特殊样品,如粉末状样品等产生飞散,从而污染换样仓和扫描电镜的内腔环境,为此通过设置密封罩1410来解决此问题。[0100] 具体地,密封罩1410覆盖该插孔1221,密封罩1410的边缘和密封板1220密封连接,例如可以通过粘胶的方式密封连接,当然,也可以采用其它方式密封连接。所谓的密封罩1410,即为具有罩状的结构,密封罩1410具有一定的柔性,当对换样仓进行送样而密封板

1220密封第二开孔1112时,换样仓和外界连通,即容纳腔1110和外界连通,此时容纳腔1110的气压为外界大气压,远远大于扫描电镜的内腔的气压,由于插孔1221连通密封板1220的相对两侧,因此外界大气压能将将密封罩1410压于密封板1220的表面,密封罩1410呈现干瘪状态,当对换样仓进行抽真空时,换样仓的气压逐渐变小,即容纳腔1110的气压也逐渐变小,直至容纳腔1110的气压和扫描电镜的内腔的气压一致,密封罩1410在自身弹力的作用下恢复原来状隆起状态,如此即代表容纳腔1110、换样仓与扫描电镜的内腔的气压一致,那么在开启第二开孔1112时不容易产生对流而影响样品。可选地,密封罩1410自其中心至边缘可以设置有皱褶,当密封罩1410处于干瘪状态时,皱褶变得密集,当密封罩1410处于隆起状态时,皱褶变得稀疏。可以理解的是,只要能判定密封罩1410的实时状态即可判断气压是否一致,例如通过肉眼观察,也可以通过设置传感器来检测。

[0101] 结合图18和图19所示,在本申请的一些实施例中,密封罩1410设置有插销1420,例如插销1420设置在密封罩1410的中心,插销1420可活动地插入到插孔1221中,并且插销1420的根部可以和插孔1221的周边抵接,通过设置插销1420,防止密封罩1410的局部被压入到插孔1221而受到损坏。

[0102] 具体地,所谓的插销1420的根部即为靠近密封罩1410的部位,例如插销1420的根部形成有台阶1421,当换样仓和外界连通时,容纳腔1110的压力为外界大气压,远远大于扫描电镜的内腔的压力,如此将密封罩1410压于密封板1220的表面,此时插销1420沿插孔1221的轴向移动,并且插销1420的根部压于插孔1221的周边,防止密封罩1410的部分被压入到插孔1221中而导致损坏。

[0103] 结合图19所示,在本申请的一些实施例中,插销1420还套设有密封圈(图中未示出),通过设置密封圈,可以在密封罩1410密封失效的情况下实现二重密封。具体地,密封罩1410设置有限位环1430,限位环1430环绕着插销1420设置,以和插销1420之间形成安装槽

1440,密封圈套设在插销1420时嵌入到安装槽1440中,密封圈的一端和密封罩1410抵接在一起而形成密封接触,当换样仓和外界连通后,大气压力将密封罩1410压向密封板1220,带动密封圈压向密封板1220,从而形成对插孔1221的密封。

[0104] 本申请的第二方面还公开了一种扫描电镜系统,扫描电镜系统包括扫描电镜、换样仓和上述实施例的密封装置1000,密封装置1000连接扫描电镜和换样仓,可以实现扫描电镜的内腔和换样仓的连通和断开。可以理解的是,本实施例的扫描电镜系统的密封装置1000采用了上述实施例的技术方案,因此至少具有上述实施例的技术方案所带来的有益效果,在此不再重复赘述。

[0105] 以上所述仅为本申请的优选实施例,并非因此限制本申请的专利范围,凡是在本申请的构思下,利用本申请说明书及附图内容所作的等效结构变换,或直接/间接运用在其他相关的技术领域均包括在本申请的专利保护范围内。



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“密封装置和扫描电镜系统” 该技术专利(论文)所有权利归属于技术(论文)所有人。仅供学习研究,如用于商业用途,请联系该技术所有人。
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