CN101074920A - 在真空或低压环境中操作气体且可供观测的装置 - Google Patents
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Abstract
本发明是有关一种在真空或低压环境中操作气体且可供观测的装置，包含有：一壳体，一侧形成一较扁部，该壳体内部具有至少一隔板，而将该壳体内部分隔形成一气室，以及于该气室外部形成至少一缓冲室，该气室的顶底面的隔板分别设有一内孔，且该壳体的顶面及底面各设有一外孔，该等内孔与该等外孔同轴且位于该较扁部，该壳体具有一抽气孔连通于该缓冲室，以及具有一注气孔连通于该气室。由此，可在不改变电子显微镜的结构的前提下，达到在电子显微镜的样品室内，于真空环境下控制及操作气体，提供一具有气体的观测环境，使样品能在该气体环境下进行观测。
Description
技术领域
本发明是与真空或低压环境中操作气态物质的技术有关，特别是指一种在真空或低压环境中操作气体且可供观测的装置。
背景技术
按，在微观尺度下的观测技术上，目前所知是以电子显微镜来达到最高倍率放大的效果，由电子显微镜的超高倍率放大，人们以进行物质奈米结构的相关科学研究。
电子显微镜的原理是利用电子束来探测物体，其必须在真空环境的下透过高电压加速电子及利用电磁透镜聚焦的方法来达成奈米结构上的观测，如图11所示，电子显微镜61具有一样品室62(specimenchamber)可供样品置入，该样品室62内是为真空，且该样品室62内具有一上极块66(pole piece)以及一下极块66(pole piece)来确保电子束对焦的精准，该二极块66间的距离通常不超过一公分，欲置入的样品必须为固体才能在此种真空环境下进行观测，样品不能是液态或气态的类的流体物质，否则会有立即沸腾、挥发、逸散等问题。
为了解决前述问题，而能使置入电子显微镜内的样品能在某种气体存在的环境下，Hui S W等人于1976年提出一种可控制水蒸气的环境室(Hui S W et al.，Journal of Physics E 9，69，1976)，如图12至图13所示，此种技术主要是将电子显微镜71的样品室72改装加高，并于该样品室72内部设置一水箱74，以及一环境室76，该环境室76内部以二隔板762分隔，而于中央形成一水气层764，以及于该水气层764上下分别形成一缓冲层766，该水箱74具有一可控温的气管741连接于该水气层764，用以提供与环境室76同温度的水蒸气至该水气层764，以免水蒸气进入水气层764时产生凝结，该二隔板762及该环境室76上下壁面是平行且分别设置一穿孔763，该等穿孔763是同轴供电子束穿过，该环境室76中间的水气层764一侧是向外延伸一样品管767，一样品治具768由外部经过该样品管767伸入至该环境室76内的水气层764，且以一O形环769封住于该样品治具768与该水气层764的壁面，以将水气层764与外部隔绝。
在操作时，该水箱74内的水蒸气是保持流入该水气层764中，同时对该二缓冲层766抽气，以将自该水气层764散逸出来的水蒸气抽出，避免水蒸气自该二缓冲层766经由外部的穿孔763流出该环境室76外部。由此种技术，可在该环境室76内的水气层764保持气体的压力在50torr(托耳)左右。
前述的技术虽可在水气层形成极低压力的水蒸气，然而，其有多处缺点有待改进：
一、其必须改变电子显微镜的原始设计，且必须拆装电子显微镜，不仅过程极为复杂，必须专业人士才可做到，其成本亦极为昂贵，且又容易损坏电子显微镜，也因此使得此项技术至今无法量产。
二、加高电子显微镜的样品室高度，会造成电子束聚焦距离的改变，因而造成相差与解析度的损失。
三、增加气室内气体压力，会造成气体从图13中最外部的穿孔763溢漏至真空区，因而无法在气室内部进行常压下的操作；虽然极大幅增加缓冲室766的抽气能力可以克服此气体溢漏问题，但快速地气体抽出速率会造成气体在内部穿孔763洞口附近产生严重的涡流，造成电子多重散射问题而导致电子束无法顺利成像或进行电子绕射的实验。
另外近期从事相关电子显微镜改装工作为Gai P.L.所领导的研究群，在2002年展示电子显微镜下观察气、固相化学反应的实验(Gai P.L.，Microscopy & Microanalysis 8，21，2002)。其设计与Hui差异不大，但是其缺点是将显微镜内整个pole pieces间的空间(通常约有1cm大小)充当气室区。所以只要气室区内气体压力持续增高，电子因撞击气体分子产生的多重散射效应将会变得相当严重。故对这种1cm气室厚度的设计而言，在此气室中操作压力高达1大气压的气体，将会造成电子多重散射问题而导致电子束无法顺利成像或进行电子绕射的实验。
此外，Gai P.L.的设计仍与Hui S W设计观念相同，气室区、缓冲区与整个系统的改装过程中必须将显微镜的主体分解才能将这些零件安装，故量产的可能性不高。
同期进行相关的工作，诸如Lee T.C.(Lee T.C.et al.，Rev.Sci.Instrum.62，1438，1991)、Robertson I.M.(Robertson I.M.et al.，Microscopy Research & Technique 42，260，1998)与Sharma R.(Sharma R.，Microscopy & Microanalysis 7，494，2001)等，这些设计与Gai P.L.的设计几乎相同，所以均面临气室在一大气压状况下操作时，电子束因电子多重散射问题而无法成像或进行电子绕射的实验。
有监于上述诸多缺点，本案发明人乃经过不断的试作与实验后，才终有本发明的产生。
发明内容
本发明的主要目的在于提供一种在真空或低压环境中操作气体且可供观测的装置，其可在不改变电子显微镜原来设计的前提下，提供对气体观测的环境。
本发明的次一目的在于提供一种在真空或低压环境中操作气体且可供观测的装置，其可较已知技术更为轻易的控制气体气压参数以及达到较高压的操作。
本发明的再一目的在于提供一种在真空或低压环境中操作气体且可供观测的装置，其不会影响电子显微镜的解析度。
本发明的另一目的在于提供一种在真空或低压环境中操作气体且可供观测的装置，其操作简单，组装容易。
缘是，为了达成前述目的，本发明所提供的一种在真空或低压环境中操作气体且可供观测的装置，其特征在于，包含有：
一壳体，一侧形成一较扁部，该壳体内部具有至少一隔板，而将该壳体内部分隔形成一气室，以及于该气室外部形成至少一缓冲室，该气室的顶底面的隔板分别设有一内孔，且该壳体的顶面及底面各设有一外孔，该等内孔与该等外孔同轴且位于该较扁部，该壳体具有一抽气孔连通于该缓冲室，以及具有一注气孔连通于该气室。
其中还包含有：一液气容器，以一气管连接于该注气孔，用以对该气室提供气体。
其中：该气体是为蒸气，或特定气体，或者为蒸气与特定气体的混合。
其中：该特定气体是为氮气、或氧气、或二氧化碳或其他惰性气体或其混合物。
其中：该液气容器位于一该缓冲室内。
其中：该液气容器是位于该壳体外部。
其中还包含有：一样品治具，具有一置物台，该置物台具有一开口，该壳体具有一置物孔连通于该气室，该样品治具是由外部经由该置物孔伸入而容置于该气室内，并使该等内孔及该等外孔的同轴轴心通过该开口，该样品治具具有一密封件，填塞于该样品治具与该气室间的空隙。
其中还包含有：一抽气装置，连接于该抽气孔。
其中：该等内孔的孔径是为10-200um，该等外孔的孔径是为20-800um，且各该内孔的孔径小于各该外孔的孔径。
其中：该较扁部的厚度小于电子显微镜的样品室内上下二极块间的距离。
其中：该壳体内是更于该缓冲室的上下方分别形成一上外缓冲室以及一下外缓冲室，该缓冲室以及该上外缓冲室以及该下外缓冲室均对应一抽气孔，该等抽气孔是设于该壳体，该缓冲室与该上、下外缓冲室之间的隔板是分别形成一缓冲孔，而与该等内孔及该等外孔同轴。
其中：该等缓冲孔的孔径介于10um-400um之间，且该等缓冲孔的孔径介于该等内孔与该等外孔的孔径之间。
其中：该上外缓冲室以及该下外缓冲室的抽气速率大于该缓冲室的抽气速率。
其中：各该缓冲室内更具有一斜隔板，将各该缓冲室原有的空间分隔为二子缓冲室，各该斜隔板具有一缓冲孔，而与该等内孔及该等外孔同轴，各该子缓冲室是对应该壳体上的一抽气孔。
本发明一种在真空或低压环境中操作气体且可供观测的装置，其特征在于，包含有：
一壳体，一侧形成一较扁部，该壳体内部具有至少一隔板，而将该壳体内部分隔形成一缓冲室，以及于该缓冲室外部形成一外缓冲室，该缓冲室与该外缓冲室间的隔板具有至少二缓冲孔，而分别位于该缓冲室的顶底部，该壳体的顶底面各具有一外孔连通于外界，且该壳体具有一置物孔连通于该缓冲室，以及具有二抽气孔分别对应该缓冲室以及该外缓冲室；
一样品治具，经由该置物孔置入于该缓冲室内，该样品治具内部形成一注气管，一气盒，一端具有一开口，该气盒是局部嵌置于该样品治具的前端，且以其开口连通于该注气管，该样品治具具有一注气孔连通于该注气管，一置物台形成于该气盒内，可供置放样品，该气盒内形成一气室，该气盒的顶底面各具有一内孔而连通于该缓冲室；该等内孔、该等缓冲孔以及该等外孔是为同轴。
其中：该气盒与该样品治具之间是以一粘著剂粘接。
其中：该样品治具于该气盒周围形成一立壁。
附图说明
为了详细说明本发明的构造及特点所在，以下结合三较佳实施例并配合附图说明如后，其中：
图1是本发明第一较佳实施例的外观立体图。
图2是本发明第一较佳实施例的剖视示意图。
图3是本发明第一较佳实施例的实施状态图。
图4是本发明第一较佳实施例的另一实施状态图。
图5是本发明第二较佳实施例的剖视示意图。
图6是本发明第三较佳实施例的剖视示意图。
图7是本发明第三较佳实施例的外观立体图。
图8是本发明第三较佳实施例的横向剖视示意图，显示俯视时的内部状态。
图9是本发明第四较佳实施例的剖视示意图。
图10是图9的局部放大图。
图11是已知电子显微镜的样品室内部示意图。
图12是已知技术中，环境室设置于改装后的电子显微镜的状态示意图。
图13是已知的环境室的剖视示意图。
具体实施方式
如图1至图2所示，本发明第一较佳实施例所提供的一种在真空或低压环境中操作气体且可供观测的装置10，主要包含有：
一壳体11，一侧形成一较扁部12，该较扁部12的厚度大约小于电子显微镜91的样品室92(示于图3)(specimen chamber)内上下二极块96间的距离，通常此距离不超过一公分，该壳体11内部具有若干隔板14，而将该壳体11内部分隔形成一气室16，以及于该气室16外部上下方分别形成一缓冲室18，该气室16顶底面的隔板14分别设有一内孔142，且该壳体11的顶面及底面各设有一外孔112，该等内孔142与该等外孔112同轴且位于该较扁部12，该等内孔142的孔径是为10-200um，该等外孔112的孔径是为20-800um，本实施例中该等内孔142的孔径为100um，该等外孔112的孔径为200um，该等内孔142的孔径小于该等外孔112的孔径，该壳体11具有一置物孔114对应于该气室16，而使该气室16连通于该壳体11外部，且该壳体11具有二抽气孔116分别连通于各该缓冲室18，以及具有一注气孔166连通于该气室16；
一可控温的液气容器21，位于该壳体11内的一该缓冲室18内，该液气容器21具有一可控温的气管22连接于该注气孔166，用以将该液气容器21内与气室16相同温度的气体提供至该气室16内，该气体是可视需要而为氮气、氧气、氦气、二氧化碳或其他气体或者为前述单一或数种混合气体与该液气容器21内液体的蒸气的混合气体，该气管22伸入该液气容器21且管端位于该液气容器21内的上段位置，由图2可知，当该液气容器21内装入液体时，该气管22的管端是高于该液气容器21内液体的液面，而可提供该液体的蒸气，该液气容器21具有一可控温的外管24连通于该壳体11外部，可供外部提供液体或直接提供其他气体(例如氦气和氮气等)，该外部提供的其他气体需预先加热至与液气容器21同温，以避免液气容器21内该液体的蒸气遇冷产生凝结，该在本实施例中，该液气容器21内是装入与气室16同温度的水，而提供该温度下的饱和水蒸气压至该气室16内；
一样品治具31，具有一置物台32，用以装载样品，该置物台32具有一开口34，该样品治具31是由外经由该置物孔114伸入而容置于该气室16内，并使该等内孔142及该等外孔112的同轴轴心通过该开口34，该样品治具31具有一密封件36，填塞于该样品治具31与该气室16间的空隙。
一抽气装置41，连接于该二抽气孔116，用以对该二缓冲室18抽气。
如图2至图3所示，前述结构的本发明，在操作时，是可配合装设于电子显微镜91的样品室92中，其可直接由样品室92侧面由厂商出厂时预设的置入孔94置入，由于该较扁部12的高度小于电子显微镜91的二极块96(pole piece)的间距，因此该较扁部12可置于该二极块96之间，并使该等内孔142及该等外孔112对正于电子显微镜91的电子束所经过的路径；再将装载有样品99的该样品治具31由该置物孔114置入该气室16，而使该样品99对正于该等内孔142及该等外孔112。
接着，控制该壳体11、该等隔板14、该液气容器21、气管22以及该样品治具31的温度，使得自气管22注入的气体温度与该气室16与该样品治具31以及该样品治具31前端置物台32的温度相同。并且透过该液气容器21来提供预设压力的气体至该气室16内，又由该抽气装置41对该二缓冲室18抽气，该气室16内经由该等内孔142逸散至该二缓冲室18的气体即会被抽出，而不会经由该等外孔112逸散至该壳体11外，由控制抽气速率以及该液气容器21气体的注入速率，可保持该气室16内的气体于一预定压力，由此而达成在真空环境下于该气室16中操作气体的效果；而电子显微镜91本身的电子束又可透过该等内孔142及该等外孔112探测到该样品99，以达到观测的效果。
本第一实施例中，如图4所示，该液气容器21亦可设于该壳体11外侧，而利用该气管22伸入于该壳体11内连接于该注气孔166，此结构不仅具有与液气容器21设于该壳体11内的功能外，同时还可提供未饱和蒸气的气体压力范围，是因液气容器21在壳体11外部时，该液气容器21的温度可控制低于气室16与样品治具31前端置物台32的温度，而毋须与壳体11内气室16与样品置物台32维持同温，故可以在置物台32上所装载的样品附近产生低于饱和蒸气压的蒸气压力环境，以及设于该壳体11外部可方便操作者操作，可随时将注气动作关闭，同时可准确判断水位与供给的水量，具有额外的便利性。
又，如图5所示，本发明第二较佳实施例所提供的一种在真空或低压环境中操作气体且可供观测的装置50，主要概同于前揭实施例，不同之处在于：
该壳体11’内部是藉由多数隔板14’于该气室16’上方的该缓冲室18’上方更形成一上外缓冲室181’，并于该气室16’下方的该缓冲室18’下方更形成一下外缓冲室181’，该二缓冲室18’是分别对应于一抽气孔116’，该上、下外缓冲室181’则分别对应于另一抽气孔117’，该等抽气孔116’，117’是设于该壳体11’，该二缓冲室18’与该上、下外缓冲室181’之间的隔板14’是分别形成一缓冲孔144’，而与该等内孔142’及该等外孔112’同轴；其中，该等缓冲孔144’的孔径介于10um-400um之间，且介于该等内孔142’与该等外孔112’的孔径之间。由此，可由更多层的缓冲室18’，181’来达到逐层减压的效果，以及增加各该缓冲室抽气速率的操作范围，该气室16’内的气体压力即可藉此达到更高的压力范围。而于此情况下，对该上外缓冲室181’以及该下外缓冲室181’的抽气速率必须大于对该二缓冲室18’的抽气速率。
本第二实施例的操作方式概同于前揭第一实施例。又因壳体11’内部缓冲室数量较第一实施例增加二倍，使该等缓冲室气体抽气速率的操控范围较大且更有弹性，在本实施例中，控制缓冲室18’与外缓冲室181’的抽气速率分别为160L/sec与240L/sec或以上，则可将气室16’内的压力提升至总压为760托耳的气体或蒸气与气体的环境，且不会造成气体从该壳体11’的外孔112’溢漏至壳体11’外部的真空区域。
请再参阅图6至图8，本发明第三较佳实施例所提供的一种在真空或低压环境中操作气体且可供观测的装置60，主要概同于前揭实施例，不同之处在于：
各缓冲室18”内更具有一斜隔板19，而将各该缓冲室18”原有的空间分隔为二子缓冲室192，各该斜隔板19具有一缓冲孔196，而与该等内孔142”及该等外孔112”同轴，各该子缓冲室192则各对应设于该壳体11”上的一抽气孔116”可供抽气。
本第三实施例中，藉由斜隔板19的设置，可在不增加壳体11”高度的条件下增加缓冲室18”的数量，亦即，较前述第一实施例上下各多出一缓冲室，不仅可达到前述第二实施例所揭示的提升气室16”压力至760托耳的效果，同时可使该等缓冲室气体抽气速率的操控范围较大且更具有弹性。
如图9至图10所示，本发明第四较佳实施例所提供的一种在真空或低压环境中操作气体且可供观测的装置80，主要包含有：
一壳体81，一侧形成一较扁部82，该壳体81内部具有二隔板83，而将该壳体81内部分隔形成一缓冲室821，以及于该缓冲室821外部上下方各形成一外缓冲室822，该缓冲室821与该二外缓冲室822间的隔板83各具有一缓冲孔831，而分别位于该缓冲室821的顶底部，该壳体81的顶底面各具有一外孔811连通于外界，且该壳体81具有一置物孔812连通于该缓冲室821，以及具有二抽气孔813对应该缓冲室821，以及另二抽气孔814分别对应该二外缓冲室822；
一样品治具85，经由该置物孔812置入于该缓冲室821内，该样品治具85内部形成一注气管851；一气盒86，一端具有一开口861，该气盒86是局部嵌置于该样品治具85的前端，且以其开口861连通于该注气管851，并以一粘著剂862粘接，且该样品治具85于该气盒86周围形成一立壁852；该样品治具85具有一注气孔853连通于该注气管851，一置物台87形成于该气盒86内，可供置放样品，该气盒86内形成一气室863，包覆该置物台87，该气盒86的顶底面各具有一内孔864而连通于该缓冲室821；该等内孔864、该等缓冲孔831以及该等外孔811是为同轴。
本第四实施例的操作方式主要概同于前揭第二实施例，容不赘述，其中，注入于该注气管851内的气体温度必须小于或等于该注气管851壁的温度，以避免注入该注气管851内的蒸气遇冷而凝结。
本第四实施例主要是将气室863形成于该样品治具85内，以使前揭第一实施例中的气室转变为缓冲室，以较第一实施例多出一缓冲室，可在不增加壳体81高度的条件下增加缓冲室的数量，不仅可达到前述第二实施例所揭示的提升气室压力至760托耳的效果，同时可使该等缓冲室气体抽气速率的操控范围较大且更具有弹性。
由上可知，本发明具有的优点在于：
一、毋须改变电子显微镜的原始设计，本发明可直接由电子显微镜在出厂时即预留的置入孔置入，其是单一组件置入，解决了现有技术将环境室直接设定在电子显微镜上的安装复杂，不易量产的问题，本发明的安装设定极为简单，仅需简单的训练即可，且成本较低，不不会损坏电子显微镜，是足以适用于产业上量产需求的技术。
二、由于本发明装设容易，且可让操作者轻易的由外部控制抽气速率、气体提供速率等参数，而不需拆解电子显微镜来调整，因此气压的参数控制较为容易。
三、本发明毋须调整电子显微镜的样品室高度，因此不会造成电子束聚焦距离的改变，进而解决了现有技术所遇到的相差或解析度的损失等问题。
四、前案设计中电子束通过气体的路径为pole piece间的距离或以上，而本案导入一较扁部的设计，使得气室的厚度极薄，可以大幅缩短电子束经过气体的距离，因此不会有因电子束撞击过多气体分子导致严重地电子多重散射而使解析度损失的问题；此外，本发明在气室外设置多层缓冲室的设计可允许不同缓冲室中存在适当的压力降，并且可使对该等缓冲室气体抽气速率的操控范围更大，如此多层缓冲的操作方式可提高该气室内的气体压力，达到一大气压的环境。
Claims (17)
1.一种在真空或低压环境中操作气体且可供观测的装置，其特征在于，包含有：
一壳体，一侧形成一较扁部，该壳体内部具有至少一隔板，而将该壳体内部分隔形成一气室，以及于该气室外部形成至少一缓冲室，该气室的顶底面的隔板分别设有一内孔，且该壳体的顶面及底面各设有一外孔，该等内孔与该等外孔同轴且位于该较扁部，该壳体具有一抽气孔连通于该缓冲室，以及具有一注气孔连通于该气室。
2.依据权利要求1所述的在真空或低压环境中操作气体且可供观测的装置，其特征在于，其中还包含有：一液气容器，以一气管连接于该注气孔，用以对该气室提供气体。
3.依据权利要求2所述的在真空或低压环境中操作气体且可供观测的装置，其特征在于，其中：该气体是为蒸气，或特定气体，或者为蒸气与特定气体的混合。
4.依据权利要求3所述的在真空或低压环境中操作气体且可供观测的装置，其特征在于，其中：该特定气体是为氮气、或氧气、或二氧化碳或其他惰性气体或其混合物。
5.依据权利要求2所述的在真空或低压环境中操作气体且可供观测的装置，其特征在于，其中：该液气容器位于一该缓冲室内。
6.依据权利要求2所述的在真空或低压环境中操作气体且可供观测的装置，其特征在于，其中：该液气容器是位于该壳体外部。
7.依据权利要求1所述的在真空或低压环境中操作气体且可供观测的装置，其特征在于，其中还包含有：一样品治具，具有一置物台，该置物台具有一开口，该壳体具有一置物孔连通于该气室，该样品治具是由外部经由该置物孔伸入而容置于该气室内，并使该等内孔及该等外孔的同轴轴心通过该开口，该样品治具具有一密封件，填塞于该样品治具与该气室间的空隙。
8.依据权利要求1所述的在真空或低压环境中操作气体且可供观测的装置，其特征在于，其中还包含有：一抽气装置，连接于该抽气孔。
9.依据权利要求1所述的在真空或低压环境中操作气体且可供观测的装置，其特征在于，其中：该等内孔的孔径是为10-200um，该等外孔的孔径是为20-800um，且各该内孔的孔径小于各该外孔的孔径。
10.依据权利要求1所述的在真空或低压环境中操作气体且可供观测的装置，其特征在于，其中：该较扁部的厚度小于电子显微镜的样品室内上下二极块间的距离。
11.依据权利要求10所述的在真空或低压环境中操作气体且可供观测的装置，其特征在于，其中：该壳体内是更于该缓冲室的上下方分别形成一上外缓冲室以及一下外缓冲室，该缓冲室以及该上外缓冲室以及该下外缓冲室均对应一抽气孔，该等抽气孔是设于该壳体，该缓冲室与该上、下外缓冲室之间的隔板是分别形成一缓冲孔，而与该等内孔及该等外孔同轴。
12.依据权利要求11所述的在真空或低压环境中操作气体且可供观测的装置，其中：该等缓冲孔的孔径介于10um-400um之间，且该等缓冲孔的孔径介于该等内孔与该等外孔的孔径之间。
13.依据权利要求11所述的在真空或低压环境中操作气体且可供观测的装置，其特征在于，其中：该上外缓冲室以及该下外缓冲室的抽气速率大于该缓冲室的抽气速率。
14.依据权利要求1所述的在真空或低压环境中操作气体且可供观测的装置，其特征在于，其中：各该缓冲室内更具有一斜隔板，将各该缓冲室原有的空间分隔为二子缓冲室，各该斜隔板具有一缓冲孔，而与该等内孔及该等外孔同轴，各该子缓冲室是对应该壳体上的一抽气孔。
15.一种在真空或低压环境中操作气体且可供观测的装置，其特征在于，包含有：
一壳体，一侧形成一较扁部，该壳体内部具有至少一隔板，而将该壳体内部分隔形成一缓冲室，以及于该缓冲室外部形成一外缓冲室，该缓冲室与该外缓冲室间的隔板具有至少二缓冲孔，而分别位于该缓冲室的顶底部，该壳体的顶底面各具有一外孔连通于外界，且该壳体具有一置物孔连通于该缓冲室，以及具有二抽气孔分别对应该缓冲室以及该外缓冲室；
一样品治具，经由该置物孔置入于该缓冲室内，该样品治具内部形成一注气管，一气盒，一端具有一开口，该气盒是局部嵌置于该样品治具的前端，且以其开口连通于该注气管，该样品治具具有一注气孔连通于该注气管，一置物台形成于该气盒内，可供置放样品，该气盒内形成一气室，该气盒的顶底面各具有一内孔而连通于该缓冲室；该等内孔、该等缓冲孔以及该等外孔是为同轴。
16.依据权利要求15所述的在真空或低压环境中操作气体且可供观测的装置，其特征在于，其中：该气盒与该样品治具之间是以一粘著剂粘接。
17.依据权利要求15所述的在真空或低压环境中操作气体且可供观测的装置，其特征在于，其中：该样品治具于该气盒周围形成一立壁。
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