[发明专利]一种真空隔断阀

说明书

技术领域

本发明涉及一种真空隔断阀，尤其是一种用于电子显微镜镜筒真空隔断的真空隔断阀。 

背景技术

电子显微镜自30年诞生以来，得到了广泛的应用，不仅被用生物医学领域对人体病理标本作超微结构分析，辅助对病毒性疾病、肿瘤等严重危害人身健康的疾病进行诊断；还被广泛应用于工业领域，如做材料的缺陷分析、冶金工艺分析、热加工过程的分析、金相、失效分析等。几十年来电子显微镜作为一种先进手段，在医学科学的研究、临床疾病诊断及高科技在工业应用中都作出了重大贡献。 

电子显微镜中必须采取有效措施保持电子枪始终处于高真空状态，以保障电子枪的正常使用，延长其使用寿命，保障电镜性能，因此，真空及真空隔断技术历来都是电子显微镜的关键技术之一。通常电子显微镜都在电子枪到物镜、样品室的建有真空通道，且真空度的要求一般不低于n×10^-9，为达到这样的真空度要求，一般需要使用专业设备，花一周左右的时间排空空气上述空间内的空气。即使在这样的高真空状态下，常用的电子枪钨丝灯丝的寿命一般也不超过几十个小时，在为电子枪更换新灯丝时，就需要打开电镜筒的真空通道，这必然会破坏电镜筒内的真空度。而且，使用电子显微镜观测样品时，每次样品的取放都需要打开与电镜筒的真空通道相连通的样品室，这样也会破坏电镜筒内的真空度。为减少更换电子枪灯丝或在取放样品过程中，破坏电镜筒的真空度，电子显微镜的电镜筒都需要进行真空隔断，以便于需要局部部件破坏真空时，保持其它部件的始终处于高真空状态。这种隔断通常依靠真空隔断阀实现，因此在电镜筒的电子枪到物镜之间的镜筒内通常都设置有真空隔断阀。

目前电镜所采用的主要是手动式真空隔断阀，如图1所示，该种隔断阀的构件主要包括驱动杆908，曲拐结构902、密封板905、密封圈904、限位块906及弹簧907等，驱动杆908一端连接有手动按钮901，当手动按压该按钮时，驱动杆908向阀体内运动，并通过连接在驱动杆908另一端的曲拐结构902推动密封板905向真空通道903的端口方向运动，受限位块906阻挡，密封板905在到达真空通道903的端口正下方时，在曲拐结构902推动下，向上运动，最终镶嵌在密封板905表面的密封圈904在密封板905的推压作用下，紧密地扣压在真空通道903的端口的内壁上，将真空通道903隔断。 

现有技术中电子显微镜的真空隔断存在着一系列的技术问题，首先，密封表面之间易产生磨擦位移，从而损害真空隔断效果，降低真空密封度。这是由于当进行真空隔断时，驱动杆908向阀体内运动时，曲拐结构902由于受驱动杆908的推动及限位块906的作用，将克服弹簧907的拉力逆时针方向转动，随着曲拐结构902转动，将密封板905及密封圈904向真空通道903推移，当曲拐结构902与驱动杆908的连接点及曲拐结构902与密封板905的连接点的连线垂直于驱动杆908的轴线时，密封板905距离驱动杆908轴线最远，对密封圈904的挤压也最大，但由于曲拐结构在这一点上的稳定性最差，为保证曲拐结构902的自锁，保证密封效果，驱动杆908需将曲拐结构902稍稍推过这一位置，使在逆时针方向上稍稍偏离与驱动杆908轴线地垂直位置，这一过程称为自锁，此时由于密封圈904被紧紧地挤压在真空通道口的密封面上，当曲拐结构再偏转时，必然引起密封圈904与真空通道口密封面之间产生微小的磨擦位移。而当打开隔断时，驱动杆908首先需拉动曲拐结构902转过自锁位置，此时同样会迫使密封圈904与真空通道口的密封面之间产生微小的磨擦位移，只有当曲拐结构902转过自锁位置后，其才会随着驱动杆908向阀体外运动，并在弹簧907的拉力作用下，沿顺时针方向转动，使密封圈904离开真空通道口的密封面，打开隔断。由于每一次解除隔断时，密封圈904都会与通道内壁间发生短暂的磨擦位移，久而久之， 密封圈904与通道内壁上均会产生磨损和划痕，使得真空隔断的密封性变差，密封可靠性也不断降低，从而真空隔断的安全程度降低。