Электромагнитная линза Советский патент 1990 года по МПК H01J37/14 

Изобретение относится к электронной микроскопии и может быть использовано при разработке охлаждаемых электромагнитных линз (ЭМЛ) для электронно-оптических систем.

Цель изобретения - повышение термостабильности ЭМЛ за счет введения дополнительного охлаждающего элемента в виде термобатареи.

На Фиг.1 показана ЭМЛ со схемой регулирования, разрез; на Лиг.2 и 3 - то же, снабженная несколькими отдельными термобатареями.

Конструкция ЭМП включает каркас 1, обмотку 2 возбуждения, которая

размещена в герметизированном корпусе 3 и пропитана легкоиспаряющейся жидкостью, например диэтиловым - эфиром. Над обмоткой возбуждения расположена система конденсации жидкости в виде кольцевой охлаждаемой проточной полости 4, соединенной штуцером 5 с внешним источником хладагента, обычно воды. Проточная полость и герметизированный корпус имеют одну общую стенку конденсации - охлаждения. В зазорах, выполненных в этой стенке, размещена плоская термобатарея 6, холодные спаи которой контактируют с обцей стенкой со стороны герметиэисд

00

о й. ел

ропанного корпуса J, л горячие - со стороны проточной полости 4. Схема регулирования включает коммутационный блок 7 управления, источник 8 питания, блок 9 сравнения, входы которого соединены с датчиком 10 температуры охлаждающей воды и датчиком 11 температуры обмотки возбуждения.

Электромагнитная линза работает Следующим образом.

В проточную полость подается охлаждающая вода и включается питание обмотки возбуждения ЭМЛ. Предварительно задается диапазон регулирования напряжения, подаваемого на термобатарею, в зависимости от установившейся разности температур воды и обмотки охлаждения так, чтобы температура последней находилась в заданных пределах. Вследствие выделения тепла в обмотке возбуждения происходит нагрев и испарение легкоиспаряющейся жидкости, пары которой поднимаются вверх, конденсируются на охлаждаемой общей стенке и стекают вниз, обеспечивая непрерывность процесса,-аналогично тому, как это происходит в тепловых трубах. При нестабильной температуре воды в случае изменения наружной температуры и других внешних тепловых Факторах, которые регистрируются датчиками 10 и 11, дополнительно регулируется охлаждающее действие термобатареи, которое сглаживает или компенсирует колебания температуры обмотки возбуждения при ее выходе за установленные пределы. В результате умень- Ешетсл термодрейф обмотки возбуждения, что повышает качество электронно-оптических характеристик электронного микроскопа. Интенсификации теплообмена способствует установка отдельных термобатарей в равномерно расположенных по окружности зазорах

в пределах секторов. При этом реализуются восходяще-нисходящие потоки легкоиспаряющейся жидкости. Угловые размеры спектров и их число определяется плотностью тока в обмотке возбуждения, ее формой и размерами. Например, для ЭМЛ с наружным диаметром обмотки возбуждения 120 мм.

внутренним 50 мм и толщиной 30 мм при заданной плотности тока 12 А/мм2 были установлены четыре термобатареи толщиной 6 мм в секторах с углом при вершине 60°, а в пределах секторов между

j термобатареями с углом 30° общая стенка выполнялась сплошной. При таких соотношениях обеспечивалась высокая интенсивность и равномерность охлаж- дения обмотки возбуждения по азимуту.

Формула изобретения

1.Электромагнитная линза, содержащая магнитопровод, обмотку возбуждения, размещенную внутри герметизированного корпуса и пропитанную легкоиспаряющейся жидкостью, а также систему конденсации жидкости в виде кольцевой охлаждаемой проточной полости, расположенной над обмоткой возбуждения и имеющей общую стенку

с герметизированным корпусом, отличающаяся тем, что, с целью повышения термостабильности линзы, она снабжена плоской термобатареей, расположенной в зазорах, выполненных в общей стенке, причем холодные спаи термобатареи контактируют с общей стенкой со стороны герметизированного корпуса, а горячие - со стороны проточной полости.

2.Линза по п.1, отличающаяся тем, что зазоры в общей стенке выполнены в пределах, равномерно расположенных по окружности секторов.

« S

Изобретение относится к электронной микроскопии и может быть использовано при разработке охлаждаемых электромагнитных линз (ЭМЛ) для электронно-оптических систем. Цель изобретения - повышение термостабильности ЭМЛ4 ПУТЕМ ВВЕДЕНИЯ ДОПОЛНИТЕЛЬНОГО ОХЛАЖДАЮЩЕГО ЭЛЕМЕНТА В ВИДЕ ТЕРМОБАТАРЕИ (ТБ). ЭМЛ содержит магнитопровод, обмотку возбуждения, размещенную внутри герметизированного корпуса и пропитанную легкоиспаряющейся жидкостью. Над обмоткой возбуждения расположена система конденсации в виде кольцевой проточной полости, которая имеет общую стенку с герметизированным корпусом. В этой стенке выполнены зазоры, в которых устоновлена ТБ. Ее холодные слои контактируют с общей стенкой со стороны герметизированного корпуса, а горячие - со стороны проточной полости. ЭМЛ может содержать несколько ТБ, которые размещены в зазорах, выполненных в пределах равномерно расположенных по окружности секторов. 1 з.п. ф-лы, 3 ил.

2 3

фиг.3