具体实施方式

下面将结合本申请实施例的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。

电子显微镜是一种电子光学仪器。电子显微镜的图像的分辨率可达到纳米级甚至优于1.0纳米。因此，电子显微镜在新材料、新能源、国防、科学研究等领域起着非常重要的作用。

电子显微镜包括多种类型，下面以扫描电子显微镜为例，举例说明电子显微镜的工作过程。

扫描电子显微镜利用聚焦电子束在样品表面进行逐行扫描。扫描电子显微镜发出电子束，电子束轰击样品表面并产生二次电子或背散射电子。样品表面产生的二次电子或背散射电子产生的效率与样品表面形貌或材料相关。接下来，将样品表面产生的二次电子或背散射电子收集起来，并将样品表面电子束扫描的位置和产生的二次电子或背散射电子的数量用二维图像的形式表示，从而得到扫描电镜的二次电子图像或背散射电子图像。

使用电子显微镜的过程中，需要监测样品室内的情况。例如，在对样品进行观察前，样品需要被移动至电子显微镜的物镜正下方。或者，样品室内存在多个待观察的样品，在切换观察样品时，也需要将已观察的样品移开，将待观察的样品移至物镜的正下方。在样品移动的过程中，可能发生样品与样品室内的器件(例如物镜)碰撞等意外。因此，可以对样品所处的位置或移动状态进行监测，以避免上述问题。

可以使用监测探头(或称为监控探头或监测传感器等)对样品室内部的情况进行监测。监测探头例如可以包括CCD探头或CMOS探头等视觉监测探头，也可以包括其他类型的传感器。CCD探头和CMOS探头的原理类似，二者均利用矽感光二极体进行光与电的转换，然后通过模数转换器芯片转换成数字信号，数字信号经过压缩以后由闪速存储器或内置硬盘卡保存。因此，CCD探头或CMOS探头可以轻而易举地把数据传输给计算机。另外，CCD探头可以与镜头、外围处理电路等做成一个完整的组件。

为了监测样品室内部的情况，可以将监测探头安装在样品室内。但是，这会存在诸多问题。一方面，监测探头会产生一定的热量，这会对样品的观察带来一定的干扰。另一方面，监测探头会占用样品室内部的空间，这会影响样品台的移动范围。另外，电子显微镜在工作时，样品室内处于真空状态(高真空或低真空状态)。因此，在电子显微镜进行工作前，需要对样品室进行抽真空。样品室内的物品会吸附周围的空气，这会导致抽真空的效率降低。因此，将监测探头设置在样品室内，也会降低抽真空的效率。

针对上述问题，本申请提出了一种固定装置。图1为本申请实施例提供的一种固定装置。该固定装置包括连接部110和固定部120。

连接部110适于与电子显微镜样品室的外壁连接。可以理解的是，连接部110可以与样品室外壁直接接触连接，也可以通过其他部件间接连接。连接部110还可以用于作为固定装置其他部件的固定基板。固定装置的其他部件均可以与连接部110连接。当需要拆装固定装置时，只需要将连接部110与样品室拆装即可。

连接部110的中部可以设置有观察窗111。监测探头可以通过观察窗111从电子显微镜样品室外部向内部监测。以固定在样品室外部的CCD探头为例，样品室内的光线可以通过观察窗111传输至CCD探头，从而使CCD探头可以获取样品室内的图像。

观察窗111还可以将样品室内部和样品室外部分隔开，从而保持样品室内部环境与外部环境的隔离，进而有利于保持样品室内部的环境，例如保持样品室内的温度等。

可选地，观察窗111与连接部110之间通过密封部(图1中未示出)真空密封。密封部可以用于保持样品室内的真空密封状态，使样品室具有良好的密闭性。固定部120与连接部110连接。固定部120用于将监测探头固定至与观察窗111对应的位置(后文简称为监测位置)。本申请不限制固定部120对监测探头的固定方式，例如可以通过夹持等方式固定。

样品室外部的光线将可以通过观察窗111或观察窗111与监测探头之间的缝隙进入样品室内部。进入到样品室的外部光线对电子显微镜样品室内的一些器件会产生影响。例如，对于扫描电子显微镜，可见光对二次电子探测器，例如E-T型二次电子探测器，会产生干扰。

针对该情况，本申请提出将固定部120围绕监测探头设置，从而阻挡样品室外的光线通过观察窗111进入样品室。以圆柱状的监测探头为例，固定部120可以为空心圆柱，空心圆柱的内径与监测探头的外径相匹配。当需要固定监测探头时，可以将监测探头固定在固定部120的内部。也就是说，固定部120可以将监测探头包裹住，从而阻挡了样品室外的光线通过观察窗111进入样品室。

本申请提出的固定装置结构简单。通过设置连接部以及固定部，可以将监测探头固定在样品室外部，避免了上述将监测探头固定在电子显微镜样品室内部的诸多问题。并且，通过将固定部围绕监测探头设置，可以阻挡样品室外部的光线通过观察窗进入样品室，从而避免了外部光线对样品室内的元器件的影响。另外，通过设置密封部，使得观察窗与连接部之间真空密封，从而可以保持电子显微镜工作时的真空状态。

如图1所示，固定部120可以包括定位部121、夹持部122或紧固部123中的一项或多项。

定位部121可以与连接部110固定连接，使得定位部121与连接部110的相对位置是确定的。因此，在固定监测探头时，可以借助定位部121将监测探头快速地定位于期望的位置。

定位部121可以与连接部110通过螺钉等零部件固定连接，也可以与连接部110一体成型，本申请对此不作限制。

定位部121例如可以位于监测通道111的周向，从而将监测探头定位在监测位置。

本申请不限制定位部121的具体结构，例如可以根据监测探头的结构进行设置。以图1所示的定位部121为例，定位部121可以为半圆结构。半圆结构的内侧可以与圆柱形的监测探头的结构相匹配，从而可以将监测探头嵌入半圆结构内侧，并且使监测探头在定位部内不会产生较大的移位。

在安装监测探头时，可以直接通过定位部121将监测探头定位于监测位置，而无需反复寻找合适的监测位置，从而节省了安装监测探头的时间，提高了安装监测探头的便捷程度。当监测探头安装完成后，定位部121还可以保持监测探头处于监测位置，避免探头移位。

夹持部122用于夹持固定监测探头。夹持部122可以单独作用，实现对监测探头的夹持固定，也可以和其他部件配合实现监测探头的夹持固定。一种可能的实现方式是，夹持部122可以与定位部121配合实现监测探头的夹持固定。这种夹持固定方式使得固定部120具有较为简单的结构，并且同时实现了监测探头的定位以及固定。以图1所示的夹持部122为例，夹持部122可以是与半圆形定位部121匹配的半圆形，将监测探头架设在定位部121后，夹持部122可以与定位部121配合，实现对监测探头的夹持固定。

夹持部122可以与定位部121可拆卸连接，从而便于监测探头的拆装与维护。例如，图1所示的夹持部122与定位部121通过螺钉连接，在安装监测探头时，将监测探头放入定位部121，并用螺丝将夹持部122与定位部121固定；在拆卸监测探头时，将螺丝拧下即可将夹持部122与定位部121分离，从而将监测探头从固定装置上取下。

紧固部123用于将监测探头紧固于所述观察位置，从而进一步避免监测探头产生晃动或移位的情况。继续以图1为例，紧固部123例如可以为顶丝，当夹持部122对监测探头进行夹持固定后，可以通过顶丝对监测探头进行进一步紧固。

本申请不限制紧固部123的具体位置，可以位于固定部120周线，例如可以位于定位部121或夹持部122周向的任意位置。

本申请实施例中的固定装置除了包括图1所示的结构之外，还可以包括其他的结构，如图2-图4所示，连接部110除了观察窗111、密封部112，还可以包括盲板113和平板部114。另外，固定装置还可以包括以下部件中的一个或多个：缓冲部130、压线部140或外壳150。

可选地，观察窗111可以为透明的。对于视觉监测探头，透明的观察窗111可以使样品室内的光线通过观察窗111进入监测探头。可以理解的是，透明可以指观察窗111具有一定的透光度，例如透光度大于70％。

本申请不限制观察窗111的材料，例如观察窗111的材料可以为有机玻璃。由于样品室内部为真空状态，与样品室外部存在气压差，因此，与普通玻璃相比，有机玻璃可以提供更高的强度，从而避免观察窗111损坏。

可选地，观察窗111的厚度d满足：d≥5mm。由于样品室内部为真空状态，与样品室外部存在气压差，因此，将观察窗111的厚度d设置为d≥5mm可以使得观察窗111具备一定的强度，进而使得观察窗111不易损坏。

本申请不限制观察窗111在连接部中的具体位置。可选地，如图2所示，连接部110可以包括平板部114和盲板113。盲板113用于与样品室外壁连接。平板部114与盲板113连接。盲板113包括观察窗容纳孔，观察窗111可以容纳于观察窗容纳孔内。密封部112可以位于盲板113和观察窗111之间。密封部112可以为图2所示的密封圈。

可选地，平板部114的两侧分别与盲板113和固定部120连接。可以理解的是，上述连接均可以为可拆卸连接。针对不同的监测探头，可以配置与之匹配的固定部120。通过更换与固定部120连接的平板部114，即可使监测探头固定装置适配不同的监测探头。针对不同的样品室，可以配置不同的盲板113。通过更换盲板113，即可使固定装置适配不同的样品室。这使得固定装置具有一定的通用性，可以针对不同的情况灵活调整。

可选地，平板部114与观察窗111之间，可以包括缓冲部130。缓冲部130可以使平板部114与观察窗111之间形成缓冲。由于平板部的材料可以为金属，因此缓冲部130可以避免平板部114划伤观察窗111。缓冲部130例如可以为图2所示的缓冲圈。

缓冲部130也可以具有密封性，从而保持样品室的密封性。

可选地，固定装置可以包括压线块140。压线块140可以用于将监测探头的线缆固定，从而避免线缆缠绕其他零部件。

可选地，固定装置可以包括外壳150。外壳150具有容纳连接部110、固定部120和监测探头的内腔。一方面，外壳150可以保护监测探头不受损伤。另一方面，外壳150也可以进一步避免样品室外部的光线进入样品室内。

外壳150可以通过螺柱160与所述连接部110连接，以便于外壳150的拆装。

本申请还提出了一种监测探头组件。监测探头组件包括：监测探头以及上文所述任意一项固定装置。

本申请还提出了一种电子显微镜系统，电子显微镜系统包括：样品室以及上述监测探头组件，其中监测探头组件固定于所述样品室外部。

以上所述仅为本申请的较佳实施例而已，并不用以限制本申请，凡在本申请的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换等，均应包含在本申请的保护范围之内。