[实用新型]一种超紧凑型飞秒电子衍射装置

权利要求书

1.一种超紧凑型飞秒电子衍射装置，包括飞秒激光源(1)、分束镜(2)、三倍频装置(3)、光学延迟线(4)、真空腔室(5)、飞秒电子枪(6)、图像增强模块(7)和图像采集系统(8)；

所述飞秒激光源(1)出射的飞秒激光通过所述分束镜(2)后，一束飞秒激光进入所述三倍频装置(3)产生紫外激光脉冲，该紫外激光脉冲进一步照射到所述飞秒电子枪(6)上产生探测电子脉冲；另一束飞秒激光作为泵浦激光脉冲进入光学延迟线(4)后照射至样品上；

所述飞秒电子枪(6)和所述图像增强模块(7)沿紫外激光脉冲出射的方向依次设置于真空腔室(5)内；所述图像增强模块(7)用于实现信号电子图像的增强；

所述图像采集系统(8)设置在所述真空腔室(5)的外部且正对所述图像增强模块(7)，用于采集、存储光纤面板上的衍射图样；

其特征在于：

所述飞秒电子枪(6)包括阴极(61)和与该阴极(61)相对设置的阳极(62)；所述阳极(62)包括阳极电极(621)和样品支撑网(622)；

所述阳极电极(621)的中心开设完全贯穿该阳极电极(621)的中心阶梯孔(624)，所述中心阶梯孔(624)的大孔位于远离阴极(61)的阳极(62)表面；所述样品支撑网(622)固定安装在所述中心阶梯孔(624)内。

2.根据权利要求1所述的一种超紧凑型飞秒电子衍射装置，其特征在于：所述中心阶梯孔(624)为小孔直径0.5mm～1.5mm完全贯穿，大孔直径3.1mm、深2～3mm的阶梯孔。

3.根据权利要求2所述的一种超紧凑型飞秒电子衍射装置，其特征在于：所述阴极(61)设置在一维移动台(613)上，通过控制所述一维移动台(613)移动以调节所述阴极(61)与阳极(62)的间距。

4.根据权利要求3所述的一种超紧凑型飞秒电子衍射装置，其特征在于：相对于所述阳极(62)位置，所述一维移动台(613)可平移的距离为1mm～15mm。

5.根据权利要求1至4任一项所述的一种超紧凑型飞秒电子衍射装置，其特征在于：

围绕所述中心阶梯孔(624)沿圆周方向规则排列多个与所述中心阶梯孔(624)相同的周边阶梯孔(625)；所述周边阶梯孔(625)内也固定安装有所述样品支撑网(622)；

所述阳极(62)设置在二维移动台(623)上，通过控制所述二维移动台(623)移动，可使探测电子脉冲照射在所述阳极(62)不同的周边阶梯孔(625)上。

6.根据权利要求5所述的一种超紧凑型飞秒电子衍射装置，其特征在于：相对于所述中心阶梯孔(624)的中心，所述二维移动台(623)可上下、左右平移的距离为0mm～5mm。

7.根据权利要求6所述的一种超紧凑型飞秒电子衍射装置，其特征在于：所述周边阶梯孔(625)的数量为4个或8个；其与所述中心阶梯孔(624)的中心距为4mm。

8.根据权利要求7所述的一种超紧凑型飞秒电子衍射装置，其特征在于：所述阴极(61)包括阴极电极(611)和镀有金属薄膜的阴极窗口(612)，所述阴极窗口(612)可拆卸的安装在所述阴极电极(611)上。

9.根据权利要求8所述的一种超紧凑型飞秒电子衍射装置，其特征在于：所述阴极电极(611)为Bruce电极结构，由位于中心的平面部分沿正弦曲线路径过渡到圆弧区域构成，电极上可施加0～125KV负高压。

10.根据权利要求9所述的一种超紧凑型飞秒电子衍射装置，其特征在于：所述真空腔室(5)的外壁设置多个真空法兰，其中包括第一真空法兰(51)，所述真空法兰用于对真空腔室(5)内部进行观察和与外部设备的连接；

所述第一真空法兰(51)上设置探测光入射窗口(52)，用于接收紫外激光脉冲进入真空腔室(5)；

所述真空腔室(5)上设置泵浦激光入射窗口(54)，用于使泵浦激光脉冲进入真空腔室(5)；所述泵浦光入射窗口为一个或两个，当泵浦光入射窗口(13)为两个时，对称设置在图像增强模块(7)两侧；

所述阴极(61)与设置在所述真空腔室(5)外壁第一真空法兰(51)上的高压陶瓷电极部件(53)电连接；所述阳极(62)接地；

所述图像增强模块(7)采用由微通道板和光纤面板组成的内增强器，或者采用由荧光屏、V型微通道板和光纤面板组成的外增强器；

所述图像采集系统(8)，采用光纤耦合或者镜头耦合至图像增强模块(7)的输出屏上。