CN110208299A - 一种聚焦离子束双束系统样品台 - Google Patents

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胡蓉
陈汉
薛晶
沙刚
靳慎豹
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Nanjing University of Science and Technology
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    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N23/00—Investigating or analysing materials by the use of wave or particle radiation, e.g. X-rays or neutrons, not covered by groups G01N3/00 – G01N17/00, G01N21/00 or G01N22/00
    • G01N23/20—Investigating or analysing materials by the use of wave or particle radiation, e.g. X-rays or neutrons, not covered by groups G01N3/00 – G01N17/00, G01N21/00 or G01N22/00 by using diffraction of the radiation by the materials, e.g. for investigating crystal structure; by using scattering of the radiation by the materials, e.g. for investigating non-crystalline materials; by using reflection of the radiation by the materials
    • G01N23/20008—Constructional details of analysers, e.g. characterised by X-ray source, detector or optical system; Accessories therefor; Preparing specimens therefor
    • G01N23/20025—Sample holders or supports therefor

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Abstract

本发明属于电子背散射衍射技术领域，特别是一种聚焦离子束双束系统样品台。包括：样品台主体：样品台主体上表面设置有凹形样品槽，凹形样品槽底部表面设置有弧形螺纹槽，凹形样品槽一侧的侧壁上设有螺纹通孔，螺纹通孔和弧形螺纹槽的轴线重合；紧固螺钉：穿过样品台主体一侧的螺纹通孔，将样品在紧固螺钉和凹形样品槽的另一侧之间固定，伸出螺纹通孔部分的紧固螺钉通过弧形螺纹槽固定在凹形样品槽的底部；固定杆：设置在样品台主体中部的下端，用于连接双束系统的旋转底座。本申请聚焦离子束/扫描电镜双束系统样品台，通过采用机械固定的方式对样品进行固定，有效的防止薄片样品的移动。

Description

一种聚焦离子束双束系统样品台
技术领域
本发明属于电子背散射衍射技术领域，特别是一种聚焦离子束双束系统样品台。
背景技术
电子背散射衍射(EBSD)是在保留扫描电子显微镜的常规特点的同时进行空间分辨率亚微米级衍射的一种技术。EBSD技术通过显微组织和晶体学分析相结合的方式，可以进行相分析、获得界面(晶界)参数和检测塑性应变，其应用领域集中于多种多晶体材料(工业生产的金属和合金、陶瓷、半导体、超导体、矿石)以研究各种现象，如热机械处理过程、塑性变形过程、与取向关系有关的性能(成型性、磁性等)、界面性能(腐蚀、裂纹、热裂等)、相鉴定等。
在扫描电子显微镜(SEM)中，入射于样品上的电子束与样品作用产生几种不同效应，其中之一就是在每一个晶体或晶粒内规则排列的晶格面上产生衍射。从所有原子面上产生的衍射组成“衍射花样”，这可被看成是一张晶体中原子面间的角度关系图，衍射花样包含晶系(立方、六方等)对称性的信息，而且晶面和晶带轴间的夹角与晶系种类和晶体的晶格参数相对应，这些数据可用于EBSD相鉴定。对于已知相，则花样的取向与晶体的取向直接对应。在该测试系统中，相对于入射电子束，样品被高角度倾斜，以便背散射(即衍射)的信号(EBSP)被充分强化到能被荧光屏接收(在显微镜样品室内)，荧光屏与一个CCD相机相连，EBSP能直接或经放大储存图像后在荧光屏上观察到。在实验测试中，样品需要被高角度倾斜，所以需要在实验开始前对样品进行固定。
由于在固定过程中对固定物的导电性有要求，所以传统的固定方法往往是在待测薄块样品底部粘上一层导电胶或者涂一层银胶，但在实验结束后需要用酒精或丙酮清理样品后表面，清洗麻烦且费时，同时有可能会对样品造成损伤。
发明内容
本发明所解决的技术问题在于提供一种用于装载厚度小于1mm的薄片样品的聚焦离子束双束系统样品台。
实现本发明目的的技术解决方案为：
一种聚焦离子束双束系统样品台，包括：
样品台主体：样品台主体上表面设置有凹形样品槽，凹形样品槽底部表面设置有弧形螺纹槽，凹形样品槽一侧的侧壁上设有螺纹通孔，螺纹通孔和弧形螺纹槽的轴线重合；
紧固螺钉：穿过样品台主体一侧的螺纹通孔，将样品在紧固螺钉和凹形样品槽的另一侧之间固定，伸出螺纹通孔部分的紧固螺钉通过弧形螺纹槽固定在凹形样品槽的底部；
固定杆：设置在样品台主体中部的下端，用于连接双束系统的旋转底座。
进一步的，所述样品台用于装载厚度小于1mm的薄片。
进一步的，所述固定杆的高度可调，固定杆的一端与样品台主体连接，另一端与旋转底座连接且形状与底座预留连接装置匹配。
进一步的，所述样品台的材质为硬质铝合金。
进一步的，所述凹形样品槽的侧面为锯齿状。
进一步的，所述紧固螺钉的下半部分与弧形螺纹槽配合，紧固螺钉的上半部分抵住样品以固定薄片状样品。
进一步的，所述紧固螺钉采用不锈钢制成。
进一步的，紧固螺钉的圆心与凹形样品槽底部位于同一水平面上。
本发明与现有技术相比，其显著优点如下：
(1)本申请聚焦离子束/扫描电镜双束系统样品台，通过采用机械固定的方式对样品进行固定，有效的防止薄片样品的移动。
(2)本申请采用螺栓紧固的方式，通过用螺钉抵住样品达到对薄片状样品的固定；从而保证螺栓在紧固过程中。
(3)本申请所涉及的螺栓位于样品台的侧面，通过这样的设计可以保证样品在测试过程中，测试信号不会被挡住，能有效地收集到样品表面的信息。
(4)本申请所涉及的螺栓位置处于侧面半弧上离凹槽最远的位置，且螺栓圆心与凹槽底部在同一平面上，并在凹槽的底部设置螺纹槽，且螺纹槽的尺寸与螺钉尺寸相匹配，螺钉在拧紧时下半部分位于螺纹槽内，一方面进一步保证了测试过程中螺钉不会发生晃动，另一方面保证了拥有足够的夹持力来固定紧样品。
(5)在使用过程中，缩短了准备时间，使其工作稳定可靠，有效提高设备效率，同时避免对样品的后续处理的繁琐事务。
附图说明
图1本发明样品台结构主视图。
图2本发明样品台结构左视图。
图3本发明样品台结构俯视图。
附图标记说明：
1-样品台主体，2-凹形样品槽，3-紧固螺钉，4-固定杆，5-弧形螺纹槽。
具体实施方式
如图1-3所示，一种用于装载厚度小于1mm薄片的聚焦离子束/扫描电镜双束系统样品台，样品台包括：样品台主体1，凹形样品槽2，内六角紧固螺钉3以及固定杆4，固定杆4与样品台主体1底部垂直连接。
所述样品台主体1内设置有凹形样品槽2，在凹形样品槽2底部设有弧形螺纹槽5，所述内六角紧固螺钉3位于样品台主体1侧面，紧固螺钉3的旋紧走向与凹形样品槽2的走向垂直，同时紧固螺钉3的圆心与凹形样品槽2底部位于同一水平面上。
所述弧形螺纹槽5呈半圆柱状，弧形螺纹槽5与紧固螺钉3相匹配，螺钉紧固时螺钉下半部分位于弧形螺纹槽5内，通过这种结构，保证螺钉能固定紧样品，使样品在测试过程中不会发生晃动。
所述固定杆4一端与聚焦离子束/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。
所述样品台其材质为硬质铝合金。凹形样品槽2的侧面与水平面呈90°，侧面为锯齿状，可以防止薄片状样品上下滑动。紧定螺钉3通过上半部分抵住样品以固定紧薄片状样品，紧定螺钉3其尺寸为M2，采用不锈钢制成。
装载过程如下：
首先，用镊子将薄片状样品轻轻放在样品台凹形样品槽2处，让样品的一端贴近凹形样品槽2不带螺纹的一侧，拧紧紧固螺钉3，让紧固螺钉3抵住样品的另一侧，用镊子稍微调整样品的位置，使样品的上表面与水平面平齐，继续拧紧紧固螺钉3以固定紧样品，让样品无法移动。
其次，握住固定杆4轻轻晃动样品台，确定样品以固定好了，不会掉落。
最后，将固定杆4另一端与双束系统旋转底座连接，便可以放入聚焦离子束/扫描电镜双束系统中进行EBSD实验测试。
在测试过程中，样品台与样品依靠机械固定，能有效防止样品的移动，使其工作稳定可靠，有效提高设备效率。

Claims (8)

1.一种聚焦离子束双束系统样品台，其特征在于，包括：
样品台主体(1)：样品台主体(1)上表面设置有凹形样品槽(2)，凹形样品槽(2)底部表面设置有弧形螺纹槽(5)，凹形样品槽(2)一侧的侧壁上设有螺纹通孔，螺纹通孔和弧形螺纹槽(5)的轴线重合；
紧固螺钉(3)：穿过样品台主体(1)一侧的螺纹通孔，将样品在紧固螺钉(3)和凹形样品槽(2)的另一侧之间固定，伸出螺纹通孔部分的紧固螺钉(3)通过弧形螺纹槽(5)固定在凹形样品槽(2)的底部；
固定杆(4)：设置在样品台主体(1)中部的下端，用于连接双束系统的旋转底座。
2.根据权利要求1所述的样品台，其特征在于，所述样品台用于装载厚度小于1mm的薄片。
3.根据权利要求1所述的样品台，其特征在于，所述固定杆(4)的高度可调，固定杆(4)的一端与样品台主体(1)连接，另一端与旋转底座连接且形状与底座预留连接装置匹配。
4.根据权利要求1所述的样品台，其特征在于，所述样品台的材质为硬质铝合金。
5.根据权利要求1所述的样品台，其特征在于，所述凹形样品槽(2)的侧面为锯齿状。
6.根据权利要求1所述的样品台，其特征在于，所述紧固螺钉(3)的下半部分与弧形螺纹槽(5)配合，紧固螺钉(3)的上半部分抵住样品以固定薄片状样品。
7.根据权利要求1所述的样品台，其特征在于，所述紧固螺钉(3)采用不锈钢制成。
8.根据权利要求1所述的样品台，其特征在于，所述紧固螺钉(3)的圆心与凹形样品槽(2)底部位于同一水平面上。
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