一种扫描电镜用加热器的制作方法

1.本实用新型属于分析测试仪器领域，提供了一种可以与扫描电子显微镜相结合，用于材料原位研究的加热装置。


背景技术：

2.扫描电子显微镜是在科研和工业领域最常用的显微结构观察仪器之一，其特点是可以实现几十至几十万倍的连续放大，高景深，适合于科研和工业领域的绝大多数对材料显微结构分析需求。扫描电镜主机厂只提供基础的显微观察功能，一些额外的附加功能，如原位加载、加热、制冷等功能大多是其它仪器公司或科研人员研发。原位加热功能是扫描电镜仪器常见的附加功能。如何准确测量被加热材料的温度是扫描电镜原位加热装置的关键和难点，大多数扫描电镜原位加热装置由于测温点设计的不合理，使得被观察材料的温度往往远低于测温点温度。


技术实现要素：

3.为了解决现有技术中存在的不足，本申请提出了一种扫描电镜用加热器，本加热器的测温点可与待测材料接触，可以准确反映材料温度，提高试验结果的可靠性。
4.本实用新型所采用的技术方案如下：
5.一种扫描电镜用加热器，包括底座，在底座的上部的陶瓷隔热环、陶瓷座、加热单元和均温盖；所述陶瓷座7套装在陶瓷隔热环上部，所述加热单元设置在陶瓷座的顶部，陶瓷隔热环起到支撑加热单元以及隔绝加热单元与外部热传递的作用；
6.所述加热单元包括依次设置在陶瓷座顶部的加热片和加热电阻；
7.所述均温盖盖在加热单元上部，用于包裹加热单元；在加热时，将待测材料直接放置于均温盖上部进行加热；
8.利用电极固定连接陶瓷座、加热片、加热电阻和均温盖；并且在组装后的陶瓷座、加热片、加热电阻和均温盖的外部套装有陶瓷外罩。
9.进一步，所述底座包括连接座在连接座的上部设置陶瓷底座，连接座与陶瓷底座之间通过紧固件连接；且在在陶瓷底座上开设螺纹孔，用于与扫描电镜连接。
10.进一步，陶瓷底座的上表面开设有圆形或环形凹槽，在该凹槽内装有竖直放置的陶瓷隔热环。
11.进一步，陶瓷座的外部呈圆柱状，且陶瓷座的顶部封闭，陶瓷座底部向上开设有圆柱形空腔；该空腔的直径与陶瓷隔热环的外径相配合，以便于将陶瓷座套装在陶瓷隔热环的顶部；且陶瓷隔热环的高度大于陶瓷座空腔的高度，以保证陶瓷座套装在陶瓷隔热环上的时候，陶瓷座的底部不与陶瓷底座接触，阻挡热量向底部的传导。
12.进一步，所述加热电阻设计为双螺旋图案，加热电阻的末端连接加热片电极。
13.进一步，在陶瓷座的侧壁沿轴向均匀设置一组安装槽，均温盖的侧边开有与安装槽对齐的竖直凹槽，所述电极呈“z”形，电极对应安装在竖直凹槽与安装槽内，且电极的顶
部通过钼螺钉依次与热片电极、加热片连接。
14.进一步，在陶瓷外罩的外部再套装壳体和顶盖，用于进一步与外界隔离开。
15.进一步，在均温盖内部可以嵌装温度传感器，用于直接测量与待测材料接触的均温盖温度。
16.本实用新型的有益效果：
17.本实用新型设计的一种扫描电镜用加热器，其特点是测温点与待加热材料直接接触，测温点温度与待测材料一致，可以准确反映材料温度，故试验结果具有很高的可靠性。
18.本申请所设计的加热器表面型陶瓷加热体直接加热待测材料，具有很高的热效率，加热体采用双螺旋图案，可以消除由加热电流产生的磁场。
19.本申请所设计的加热器可以实现最高1200℃加热。
附图说明
20.图1是本加热器整体结构示意图；
21.图2是本加热器的爆炸图；
22.图3是陶瓷座结构示意图，其中，3a是陶瓷座上部的视图，3b是陶瓷座底部的视图；
23.图4是加热片与加热电阻的结构示意图，其中，4a是加热片结构示意图，4b是加热电阻结构示意图；
24.图中，1、连接座，2、陶瓷底座，3、陶瓷隔热环，4、电极，5、加热片，5-1、加热片连接孔，6、均温盖，7、陶瓷座，7-1、安装槽，7-2、空腔，8、陶瓷外罩，9、壳体， 10、顶盖，11、加热电阻，12、加热片电极。
具体实施方式
25.为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用于解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。
26.本申请所设计的一种扫描电镜用加热器的如图1和2所示。扫描电镜用加热器包括连接座1，在连接座1的上部设置陶瓷底座2，陶瓷底座2用户支撑加热器以及起到隔热作用。在陶瓷底座2的四个角上开设螺纹孔，用于与扫描电镜连接。连接座1与陶瓷底座2之间通过紧固件连接。陶瓷底座2的上表面开设有圆形或环形凹槽，在该凹槽内装有竖直放置的陶瓷隔热环3。在陶瓷隔热环3的上部装有陶瓷座7，陶瓷座7的结构如图3所示，陶瓷座7的外部呈圆柱状，且陶瓷座7的顶部封闭，陶瓷座7底部向上开设有圆柱形空腔7-2；该空腔7-2的直径与陶瓷隔热环3的外径相配合，以便于将陶瓷座7套装在陶瓷隔热环3 的顶部；且陶瓷隔热环3的高度大于陶瓷座7空腔7-2的高度，以保证陶瓷座7套装在陶瓷隔热环3上的时候，陶瓷座7的底部不与陶瓷底座2接触，阻挡热量向底部的传导。在陶瓷座7的侧壁沿轴向均匀设置一组组安装槽7-1，一组当中有两个安装槽7-1，且安装槽 7-1。
27.在陶瓷座7顶部依次放置加热片5、加热电阻11和均温盖6，并且利用电极4固定连接陶瓷座7、加热片5、加热电阻11和均温盖6。具体地，如图4中的4a，加热片5如图 4所示为陶瓷圆板，在加热片5的上部开设有加热片连接孔5-1；如图4中的4b，加热电阻11设计为双螺旋图案，加热电阻11的两个末端连接加热片电极12，加热片电极12分别与安装槽7-1相对
设置。均温盖6呈圆筒状，且均温盖6的侧边也均匀开有多条竖直凹槽，该竖直凹槽与安装槽7-1能够对齐，均温盖6使热源更为均匀，有利于使材料温度更一致。在加热时，将待测材料直接放置于均温盖6上部进行加热。电极4呈“z”形，电极 4的上部置于竖直凹槽内，且电极4的顶部通过钼螺钉依次与热片电极12、加热片5连接，两个电极4分别连接外部电源的正负极，用于给加热片5供电，使得加热片5工作。
28.在组装后的陶瓷座7、加热片5、加热电阻11和均温盖6的外部套装有陶瓷外罩8；陶瓷外罩8将加热片5、加热电阻11等包裹于内部，进一步起到隔热作用；在陶瓷外罩8 再加装壳体9和顶盖10，将加热体与外界隔离开，有效阻止加热体热量向周围空间传递。
29.在均温盖6内部可以嵌装温度传感器，用于直接测量与待测材料接触的均温盖6温度。
30.以上实施例仅用于说明本实用新型的设计思想和特点，其目的在于使本领域内的技术人员能够了解本实用新型的内容并据以实施，本实用新型的保护范围不限于上述实施例。所以，凡依据本实用新型所揭示的原理、设计思路所作的等同变化或修饰，均在本实用新型的保护范围之内。


技术特征：
1.一种扫描电镜用加热器，其特征在于，包括底座，在底座的上部的陶瓷隔热环(3)、陶瓷座(7)、加热单元和均温盖(6)；所述陶瓷座(7)套装在陶瓷隔热环(3)上部，所述加热单元设置在陶瓷座(7)的顶部，陶瓷隔热环(3)起到支撑加热单元以及隔绝加热单元与外部热传递的作用；所述加热单元包括依次设置在陶瓷座(7)顶部的加热片(5)和加热电阻(11)；所述均温盖(6)盖在加热单元上部，用于包裹加热单元；在加热时，将待测材料直接放置于均温盖(6)上部进行加热；利用电极(4)固定连接陶瓷座(7)、加热片(5)、加热电阻(11)和均温盖(6)；并且在组装后的陶瓷座(7)、加热片(5)、加热电阻(11)和均温盖(6)的外部套装有陶瓷外罩(8)。2.根据权利要求1所述的一种扫描电镜用加热器，其特征在于，所述底座包括连接座(1)，在连接座(1)的上部设置陶瓷底座(2)，连接座(1)与陶瓷底座(2)之间通过紧固件连接；且在陶瓷底座(2)上开设螺纹孔，用于与扫描电镜连接。3.根据权利要求2所述的一种扫描电镜用加热器，其特征在于，陶瓷底座(2)的上表面开设有圆形或环形凹槽，在该凹槽内装有竖直放置的陶瓷隔热环(3)。4.根据权利要求1所述的一种扫描电镜用加热器，其特征在于，陶瓷座(7)的外部呈圆柱状，且陶瓷座(7)的顶部封闭，陶瓷座(7)底部向上开设有圆柱形空腔(7-2)；该空腔(7-2)的直径与陶瓷隔热环(3)的外径相配合，以便于将陶瓷座(7)套装在陶瓷隔热环(3)的顶部；且陶瓷隔热环(3)的高度大于陶瓷座(7)空腔(7-2)的高度，以保证陶瓷座(7)套装在陶瓷隔热环(3)上的时候，陶瓷座(7)的底部不与陶瓷底座(2)接触，阻挡热量向底部的传导。5.根据权利要求1所述的一种扫描电镜用加热器，其特征在于，所述加热电阻(11)设计为双螺旋图案，加热电阻(11)的末端连接加热片电极(12)。6.根据权利要求4所述的一种扫描电镜用加热器，其特征在于，在陶瓷座(7)的侧壁沿轴向均匀设置一组安装槽(7-1)，均温盖(6)的侧边开有与安装槽(7-1)对齐的竖直凹槽，所述电极(4)呈“z”形，电极(4)对应安装在竖直凹槽与安装槽(7-1)内，且电极(4)的顶部通过钼螺钉依次与加热片电极(12)、加热片(5)连接。7.根据权利要求1所述的一种扫描电镜用加热器，其特征在于，在陶瓷外罩(8)的外部再套装壳体(9)和顶盖(10)，用于进一步与外界隔离开。8.根据权利要求1所述的一种扫描电镜用加热器，其特征在于，在均温盖(6)内部可以嵌装温度传感器，用于直接测量与待测材料接触的均温盖(6)温度。

技术总结
本实用新型公开了一种扫描电镜用加热器，包括底座，在底座的上部的陶瓷隔热环、陶瓷座、加热单元和均温盖；陶瓷座套装在陶瓷隔热环上部，加热单元设置在陶瓷座的顶部，陶瓷隔热环起到支撑加热单元以及隔绝加热单元与外部热传递的作用；加热单元包括依次设置在陶瓷座顶部的加热片和加热电阻；均温盖盖在加热单元上部，用于包裹加热单元；在加热时，将待测材料直接放置于均温盖上部进行加热；利用电极固定连接陶瓷座、加热片、加热电阻和均温盖；并且在组装后的陶瓷座、加热片、加热电阻和均温盖的外部套装有陶瓷外罩。本申请所设计的加热器的测温点可与待测材料接触，可以准确反映材料温度，提高试验结果的可靠性。提高试验结果的可靠性。提高试验结果的可靠性。


技术研发人员：范国华 唐光泽 杨尚京
受保护的技术使用者：长三角先进材料研究院
技术研发日：2021.09.27
技术公布日：2022/5/25