CN109346391B - 一种用于装载近局域电极的双束系统样品台 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种用于装载近局域电极的聚焦离子束/扫描电镜双束系统样品台。该样品台包括：样品台主体，燕尾形样品槽，方形卡槽，内六角紧定螺钉以及固定杆，固定杆与样品台主体底部垂直。样品台主体内设置有燕尾形样品槽；燕尾形样品槽用于装载近局域电极；燕尾槽底部设置有方形卡槽，方形卡槽用于卡紧近局域电极底部的销钉；内六角紧定螺钉通过方形卡槽顶住近局域电极底部的销钉以进一步固定近局域电极；固定杆用于连接聚焦离子束/扫描电镜双束系统旋转底座。在该发明的使用过程中，样品台与近局域电极依靠机械固定，能有效防止近局域电极的移动，使其工作稳定可靠，有效提高设备效率。
Description
技术领域
本发明涉及三维原子探针设备技术领域，尤其是涉及一种用于装载近局域电极的双束系统样品台。
背景技术
三维原子探针是一种原子尺度的高空间分辨率的材料表征技术。该技术可以提供材料在小体积中精确的成分信息，其应用范围从传统金属材料到半导体纳米电子器件，并逐渐扩展到有机和生物材料，对研究开发新材料有重要意义。
三维原子探针基于“场蒸发”原理，通过在样品上施加一个强电压脉冲或者激光脉冲，使其表面原子电离，而后在电场力作用下沿着特定的投射轨迹向探测器加速飞去，探测器通过记录离子打在探测器上的位置和时间完成数据的采集。近局域电极放置在样品前面与高压脉冲器相连，通过减小电场因子，使用较低的高电压就能实现更高电场的集中效应。在数据采集过程中，样品经常会发生断裂，断裂的部分便粘附在近局域电极表面，导致近局域电极产生污染，这将会影响后续的数据采集。在实验数据采集过程中要求电极表面自身的清洁度高，才能保证探测器上采集到的离子为样品上的离子，而非存在于电极表面的杂质离子。
传统的受污染的近局域电极的处理方法，往往是将使用后的近局域电极放入三维原子探针设备一级真空仓中进行等离子清洗，在150℃下清洗8-12个小时，这对于受污染不太严重的近局域电极较为有用，但是对于表面有大尺寸污染物的受污染严重的近局域电极清洗作用很微弱，只能做报废处理返回工厂重新加工，因此传统的清洗方法存在很大的局限性：近局域电极使用寿命短，资金成本高，购置电极的周期长影响设备正常使用。
一种新型的清理方法是通过聚焦离子束/扫描电镜双束系统，运用离子束流环技术将镓离子轰击近局域电极表面，使近局域电极表面的污染物在镓离子作用下被击离，从而达到清理的目的。
该种近局域电极的清理方法，采用环状的聚焦离子束清理三维原子探针近局域电极中心的环状内表面。将所述聚焦离子束的环切环的外环与三维原子探针近局域电极中心环上的突起缺陷的根部对齐，环切环的内环与中心环上突起缺陷的顶端边缘对齐，从而将突起缺陷清理掉。
发明内容
本发明的目的在于提供一种装载近局域电极的双束系统样品台。
实现本发明目的提供技术方案如下：
一种用于装载近局域电极的聚焦离子束/扫描电镜双束系统样品台，样品台包括：
样品台主体，燕尾形样品槽，方形卡槽，内六角紧定螺钉以及固定杆，固定杆与样品台主体底部中心垂直；样品台主体内设置有燕尾形样品槽；燕尾形样品槽用于装载近局域电极；燕尾形样品槽底部设置有方形卡槽，方形卡槽用于卡紧近局域电极；内六角紧定螺钉通过方形卡槽顶住近局域电极底部的销钉以进一步固定近局域电极；固定杆用于连接聚焦离子束/扫描电镜双束系统旋转底座。
进一步的，样品台主体上设有燕尾形样品槽。
进一步的，固定杆一端与聚焦离子束/扫描电镜双束系统旋转底座连接，一端与样品台主体连接；与仪器旋转底座连接部分其形状要与底座预留连接装置匹配，高度根据仪器需要确定。
进一步的，样品台的材质为硬质铝合金。
进一步的，燕尾形样品槽倒角为60°。
进一步的，内六角紧定螺钉通过方形卡槽顶住近局域电极底部的销钉以进一步固定近局域电极，所述的内六角紧定螺钉其尺寸为M2，采用不锈钢制成。
进一步的，燕尾形样品槽底部设置有方形卡槽，方形卡槽宽度为2.0mm±0.1mm，方形卡槽上端距离燕尾形样品槽中心的距离为11.0±0.1mm。
本发明相对于现有技术相比具有显著优点是：1.本发明的样品台解决了近局域电极的一种新型清理方法过程中的装载问题，在使用过程中，该样品台与近局域电极依靠机械固定，能有效防止近局域电极的移动，使其工作稳定可靠，有效提高设备效率。2.本发明的样品台解决三维原子探针设备领域近局域电极受污染后的再生方法提供了重要支持与帮助。
附图说明
图1为本发明样品台结构主视图。
图2为本发明样品台结构俯视图。
图中，样品台主体1，燕尾形样品槽2，固定杆3，方形卡槽4，内六角紧定螺钉5。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步详细描述。
如图1、2所示，一种用于装载近局域电极的聚焦离子束/扫描电镜双束系统样品台，该样品台包括：样品台主体1，燕尾形样品槽2，方形卡槽4，内六角紧定螺钉5以及固定杆3，固定杆3与样品台主体1底部垂直。样品台主体1内设置有燕尾形样品槽2；燕尾形样品槽2用于装载近局域电极；燕尾形样品槽2底部设置有方形卡槽4，方形卡槽4用于卡紧近局域电极；内六角紧定螺钉5通过方形卡槽4顶住近局域电极底部的销钉以进一步固定近局域电极；所述固定杆3用于连接聚焦离子束/扫描电镜双束系统旋转底座。
固定杆3一端与聚焦离子束/扫描电镜双束系统旋转底座连接，一端与样品台主体1连接；与仪器旋转底座连接部分其形状要与底座预留连接装置匹配，高度根据仪器需要确定。样品台的材质为硬质铝合金。本发明中燕尾形样品槽2倒角为60°。内六角紧定螺钉5通过方形卡槽4顶住近局域电极底部的销钉以进一步固定近局域电极，所述的内六角紧定螺钉5其尺寸为M2，采用不锈钢制成。燕尾形样品槽2底部设置有方形卡槽4，方形卡槽4宽度为2.0mm±0.1mm，方形卡槽4上端距离燕尾形样品槽2中心的距离为11.0±0.1mm。
用于装载近局域电极的聚焦离子束/扫描电镜双束系统样品台工作过程如下，将受污染的近局域电极从三维原子探针设备中取出，然后利用专用样品杆夹持近局域电极一侧，将受污染的近局域电极沿着燕尾形样品槽2滑到底之后，将夹持近局域电极的专用样品杆逆时针转动90°，使近局域电极底部的销钉转动卡入方形卡槽4之中，随后，利用尺寸适合的内六角扳手拧紧内六角紧定螺纹，以进一步固定住近局域电极与该样品台，这就完成了近局域电极在样品台上的装载。接下来，将固定杆3一端与双束系统旋转底座连接并拧紧，便可以将装载受污染近局域电极的样品台放入聚焦离子束/扫描电镜双束系统中，利用环形电流将受污染电极的突起与杂质清除，以此完成电极的清洗。在清洗过程中，样品台与近局域电极依靠机械固定，能有效防止近局域电极的移动，使其工作稳定可靠，有效提高设备效率。
Claims (7)
1.一种用于装载近局域电极的双束系统样品台，所述的样品台包括：样品台主体(1)，燕尾形样品槽(2)，方形卡槽(4)，内六角紧定螺钉(5)以及固定杆(3)，固定杆(3)与样品台主体(1)底部中心垂直；所述的样品台主体(1)内设置有燕尾形样品槽(2)；所述的燕尾形样品槽(2)用于装载近局域电极；所述的燕尾形样品槽(2)底部设置有方形卡槽(4)，所述的方形卡槽(4)用于卡紧近局域电极；所述的内六角紧定螺钉(5)通过方形卡槽(4)顶住近局域电极底部的销钉以进一步固定近局域电极；所述的固定杆(3)用于连接聚焦离子束/扫描电镜双束系统旋转底座。
2.根据权利要求1所述的用于装载近局域电极的双束系统样品台，其特征在于，所述的样品台主体(1)上设有燕尾形样品槽(2)。
3.根据权利要求1所述的用于装载近局域电极的双束系统样品台，其特征在于，所述的固定杆(3)一端与聚焦离子束/扫描电镜双束系统旋转底座连接，一端与样品台主体(1)连接；与旋转底座连接部分其形状要与底座预留连接装置匹配，高度根据需要确定。
4.根据权利要求1所述的用于装载近局域电极的双束系统样品台，其特征在于，样品台的材质为硬质铝合金。
5.根据权利要求1或2所述的用于装载近局域电极的双束系统样品台，其特征在于，所述的燕尾形样品槽(2)倒角为60°。
6.根据权利要求1所述的用于装载近局域电极的双束系统样品台，其特征在于，所述的内六角紧定螺钉(5)通过方形卡槽(4)顶住近局域电极底部的销钉以进一步固定近局域电极，所述的内六角紧定螺钉(5)其尺寸为M2，采用不锈钢制成。
7.根据权利要求2所述的用于装载近局域电极的双束系统样品台，其特征在于，所述的燕尾形样品槽(2)底部设置有方形卡槽(4)，方形卡槽宽度为2.0mm±0.1mm，方形卡槽(4)上端距离燕尾形样品槽(2)中心的距离为11.0mm±0.1mm。
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