CN112198174B - 一种透射电子显微镜的装样装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种透射电子显微镜的装样装置,涉及材料分析测试技术领域,包括位移台、放置仓、升降组件、吸取组件和监测组件,放置仓固定在位移台上端,放置仓内用于固定样品杆,且样品杆的一端伸出放置仓形成装样端,位移台能够带动放置仓和样品杆沿水平方向移动,吸取组件用于吸取载网,并将载网放置于装样端的凹槽上,且吸取组件固定在升降组件上,升降组件用于带动吸取组件在竖直方向上靠近或远离放置仓,监测组件靠近装样端设置,用于观察样品杆与载网的相对位置,该透射电子显微镜的装样装置操作灵活简单,能够实现对载网和样品精确无损的转移。
Description
技术领域
本发明涉及材料分析测试技术领域,具体是涉及一种透射电子显微镜的装样装置。
背景技术
透射电镜(即透射电子显微镜)是一种可以在原子尺度上表征样品形貌、结构、元素分布等信息的技术手段。随着电镜技术的发展,越来越多的材料需要用到电镜的表征,同时也对电镜表征提出了更高的要求,例如原位外场的引入,磁性易损材料的表征等。由于材料的特殊性和载网结构愈发的复杂,例如碳化硅载网等,需要一种对样品和对衬底无损的装样方法。
传统的装样方式是使用镊子夹取载网和吸附装样(例如使用吸笔:专利201810226511.3和专利201721706388.2等),将载网装入到样品杆的凹槽中去,但是镊子夹取是会带来较大的应变使得载网和样品遭到破坏,特别是对例如碳化硅薄膜这种难承受高应力的载网。同时在做原位实验时,由于镊子夹取的应力造成载网的应变(大于百微米级别的应变位移),很难在纳米量级上进行对准。另外,使用吸笔吸附的方式虽然可以减少抓取过程中带来的损伤,但是在放置过程中难以掌控放置的精确位置和高度从而造成损伤,且上述两种方式无法精准放置,成功率低,容易造成二次损伤。其次对于不规则的载网在装样时对精度需要达到小于毫米级别的位移偏差,保证载网精准的安装在样品杆凹槽处不掉落,例如聚焦离子束切割使用的半圆形载网,由于接触区域仅在环口,接触面积比常规载网少一倍,同时半圆形的载网其重心不在中心位置,导致在装样的时候难以对准且容易从样品杆中掉落,对载网和样品造成损伤。因此一种对载网不造成应力的精确转移方法变得非常迫切。
发明内容
本发明的目的是提供一种透射电子显微镜的装样装置,以解决上述现有技术存在的问题,使得装样操作灵活简单,能够实现对载网和样品精确无损的转移。
为实现上述目的,本发明提供了如下方案:
本发明提供了一种透射电子显微镜的装样装置,包括位移台、放置仓、升降组件、吸取组件和监测组件,所述放置仓固定在所述位移台上端,所述放置仓内用于固定样品杆,且样品杆的一端伸出所述放置仓形成装样端,所述位移台能够带动所述放置仓和样品杆沿水平方向移动,所述吸取组件用于吸取载网,并将所述载网放置于所述装样端的凹槽上,且所述吸取组件固定在所述升降组件上,所述升降组件用于带动所述吸取组件在竖直方向上靠近或远离所述放置仓,所述监测组件靠近所述装样端设置,用于观察样品杆与载网的相对位置。
优选地,所述位移台包括由下至上依次排列且互相平行的固定台、Y向移动台和X向移动台,所述固定台和所述Y向移动台滑动连接,所述Y向移动台和所述X向移动台滑动连接,且所述X向移动台的移动方向与所述Y向移动台的移动方向垂直,所述固定台与所述Y向移动台之间通过第一弹性元件连接,所述固定台的一端为Y向固定端,且所述固定台上端面靠近所述Y向固定端的位置设有Y向控制旋钮,所述Y向控制旋钮用于推动所述Y向移动台向远离所述Y向固定端的方向移动,所述第一弹性元件能够为所述Y向移动台提供向靠近所述Y向固定端方向移动的趋势;
所述Y向移动台与所述X向移动台之间通过第二弹性元件连接,所述Y向移动台的一端为X向固定端,且所述Y向移动台上端面靠近所述X向固定端的位置设有X向控制旋钮,所述X向控制旋钮用于推动所述X向移动台向远离所述X向固定端的方向移动,所述第二弹性元件能够为所述X向移动台提供向靠近所述X向固定端方向移动的趋势。
优选地,所述固定台上端面固定设有第一滑轨,所述Y向移动台的下端面对应所述第一滑轨的位置设有第一滑块,所述Y向控制旋钮设置在所述第一滑轨长度方向上的一端,所述Y向控制旋钮能够推动所述第一滑轨在所述第一滑块内沿所述第一滑块的长度方向往复移动,所述第一滑轨在远离所述Y向控制旋钮的一端固定有第一固定杆,所述Y向移动台的下端面在远离所述第一固定杆的一侧设有第二固定杆,所述第一弹性元件的一端固定在所述第一固定杆上,另一端固定在所述第二固定杆上;
所述Y向移动台的上端面设有第二滑轨,所述第二滑轨与所述第一滑轨垂直,所述X向移动台的下端面对应所述第二滑轨的位置设有第二滑块,所述X向控制旋钮设置在所述第二滑轨长度方向上的一端,所述X向控制旋钮能够推动所述第二滑轨在所述第二滑块内沿所述第二滑块的长度方向往复移动,所述第二滑轨的另一端固定有第三固定杆,所述X向移动台的下端面在远离所述第三固定杆的一端设有第四固定杆,所述第二弹性元件的一端固定在所述第三固定杆上,另一端固定在所述第四固定杆上。
优选地,所述Y向控制旋钮包括Y向套筒、Y向顶针和Y向施力元件,所述Y向套筒的中心轴与所述第一滑轨平行,且所述Y向套筒固定在所述Y向移动台的上端面,所述Y向顶针伸入至所述Y向套筒内并与所述Y向套筒螺纹连接,所述Y向顶针的两端均伸出所述Y向套筒,且所述Y向顶针的一端接触所述Y向移动台,另一端与所述Y向施力元件固定连接;
所述X向控制旋钮包括X向套筒、X向顶针和X向施力元件,所述X向套筒的中心轴与所述第二滑轨平行,且所述X向套筒固定在所述X向移动台的上端面,所述X向顶针伸入至所述X向套筒内并与所述X向套筒螺纹连接,所述X向顶针的两端均伸出所述X向套筒,且所述X向顶针的一端接触所述X向移动台,另一端与所述X向施力元件固定连接。
优选地,所述第一滑轨为两个,两个所述第一滑轨互相平行且分别设置在所述Y向控制旋钮的两侧,一个所述第一滑轨对应一个所述第一滑块;所述第二滑轨为两个,两个所述第二滑轨互相平行且分别设置在所述X向控制旋钮的两侧,一个所述第二滑轨对应一个所述第二滑块;所述第一固定杆为两个,且两个所述第一固定杆沿垂直于所述第一滑轨的方向并排设置,一个所述第一固定杆对应一个所述第二固定杆和一个所述第一弹性元件,所述第一固定杆与所述第二固定杆之间的连线与所述第一滑轨平行;所述第三固定杆为两个,且两个所述第三固定杆沿垂直于所述第二滑轨的方向并排设置,一个所述第三固定杆对应一个所述第四固定杆和一个所述第二弹性元件,所述第三固定杆与所述第四固定杆之间的连线与所述第二滑轨平行。
优选地,所述放置仓通过一支杆固定在所述位移台上端,且所述放置仓的中心轴与水平面平行,所述放置仓包括外管和内管,所述外管同轴套设于所述内管外周,且所述内管外壁与所述外管内壁之间填充有软质填充物,所述内管用于套设于样品杆外周,且样品杆的尾端设有固定针,所述固定针的一端固定在样品杆上,另一端用于插入至所述软质填充物内。
优选地,还包括防震平台和真空泵,所述位移台和所述升降组件均设置在所述防震平台上,所述真空泵通过第一软管与所述吸取组件连通,所述位移台下端面设有吸盘,所述真空泵通过第二软管与所述吸盘连通,所述吸盘用于将所述位移台固定在所述防震平台上。
优选地,所述升降组件包括Z向控制旋钮、支撑架和连接架,所述支撑架与水平面垂直,且所述支撑架下端固定在所述防震平台上,所述支撑架内固定设有升降轨道,且所述升降轨道垂直于所述防震平台,所述升降轨道与一齿条滑动连接,且所述齿条能够在所述升降轨道内滑动,所述齿条的长度小于所述升降轨道的长度,所述齿条上啮合有齿轮,所述Z向控制旋钮的一端固定在所述齿轮的中心,所述Z向控制旋钮的另一端伸出所述支撑架,且所述Z向控制旋钮能够带动所述齿轮转动,并带动所述齿条沿所述升降轨道往复移动,所述齿条上远离所述齿轮的一侧与所述连接架的一端固定连接,所述连接架的另一端固定所述吸取组件,且所述连接架与所述支撑架垂直。
优选地,所述吸取组件包括吸取管和空心针头,所述吸取管的一端与所述第一软管连通,另一端与所述空心针头的一端连通,所述空心针头的另一端用于吸取载网。
优选地,所述监测组件包括显示器、X向数码显微镜和Y向数码显微镜,所述X向数码显微镜和所述Y向数码显微镜分别与所述显示器电连接,所述显示器用于与外部电源电连接,所述显示器通过第一支架固定在所述防震平台上,所述X向数码显微镜通过X向支架固定在所述防震平台上,所述Y向数码显微镜通过Y向支架固定在所述防震平台上,且所述X向数码显微镜和所述Y向数码显微镜均靠近所述装样端设置,所述X向数码显微镜位于样品杆中心轴的延长线上,所述Y向数码显微镜位于与样品杆中心轴垂直的平面上。
本发明相对于现有技术取得了以下技术效果:
本发明提供的透射电子显微镜的装样装置,放置仓固定在位移台上端,放置仓内用于固定样品杆,样品杆的一端伸出放置仓形成装样端,位移台能够带动放置仓和样品杆沿水平方向移动,从而方便调整装样端的凹槽和载网的相对位置,保证装样端的凹槽与载网位于同一竖直线上,提高装样端的凹槽与载网的对准精度,防止载网置于装样端的凹槽上时掉落,吸取组件用于吸取载网,防止对载网或样品造成应力从而损伤载网或样品,并将载网放置于装样端的凹槽上,实现精确无损的转移,且吸取组件固定在升降组件上,升降组件用于带动吸取组件在竖直方向上靠近或远离放置仓,实现载网在竖直方向上的移动,从而使得载网放置在装样端的凹槽内,监测组件靠近装样端设置,用于观察样品杆与载网的相对位置,保证装样端的凹槽和载网完全对准后下落,且保证载网与装样端的凹槽接触后,操作人员及时控制升降组件停止运作,防止损伤载网或样品。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本发明提供的透射电子显微镜的装样装置的结构示意图;
图2是本发明提供的透射电子显微镜的装样装置中位移台的示意图;
图3是图2中位移台的爆炸图;
图4是图1中样品杆与放置仓连接处的剖视图;
图5是样品杆的结构示意图;
图6是本发明提供的透射电子显微镜的装样装置中吸取组件的示意图;
图7是本发明提供的透射电子显微镜的装样装置中X/Y向控制旋钮的示意图;
图8是本发明提供的透射电子显微镜的装样装置中升降组件内部示意图;
图中:1-位移台,11-固定台,111-第一滑轨,112-第一固定杆,12-Y向移动台,121-第一滑块,122-第二固定杆,123-第二滑轨,124-第三固定杆,13-X向移动台,131-第二滑块,132-第四固定杆,14-Y向控制旋钮,141-Y向套筒,142-Y向顶针,143-Y向施力元件,15-X向控制旋钮,151-X向套筒,152-X向顶针,153-X向施力元件,2-放置仓,21-样品杆,22-固定针,23-凹槽,3-升降组件,31-Z向控制旋钮,32-支撑架,321-齿条,322-齿轮,33-连接架,4-吸取组件,41-吸取管,42-空心针头,5-监测组件,51-显示器,52-X向数码显微镜,53-Y向数码显微镜,6-防震平台,7-真空泵,71-第一软管,72-第二软管。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
本发明的目的是提供一种透射电子显微镜的装样装置,以解决现有透射电子显微镜装样过程中,无法有效保证载网和样品不被损伤的技术问题。
为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂,下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。
如图1-8所示,本发明提供一种透射电子显微镜的装样装置,包括位移台1、放置仓2、升降组件3、吸取组件4和监测组件5,放置仓2固定在位移台1上端,放置仓2内用于固定样品杆21,样品杆21的一端伸出放置仓2形成装样端,用于承接载网,位移台1能够带动放置仓2和样品杆21沿水平方向移动,从而方便调整装样端的凹槽23和载网的相对位置,保证装样端的凹槽23与载网位于同一竖直线上,提高装样端的凹槽23与载网的对准精度,防止载网置于装样端的凹槽23上时掉落,吸取组件4用于吸取载网,相对于借助其他工具夹取,吸取方式更加安全可靠,实现精确无损的转移,并将载网放置于装样端的凹槽23上,且吸取组件4固定在升降组件3上,升降组件3用于带动吸取组件4在竖直方向上靠近或远离放置仓2,当位移台1带动样品杆21移动至装样端的凹槽23与载网位于同一竖直线上,升降组件3带动载网向靠近凹槽23的方向移动,并将载网放置在装样端的凹槽23内,保证两者之间的对准,监测组件5靠近装样端设置,用于观察样品杆21与载网的相对位置,保证装样端的凹槽23和载网完全对准后下落,且保证载网与装样端的凹槽23接触后,操作人员及时控制升降组件3停止运作,防止损伤载网或样品。
具体地,如图2-3所示,位移台1包括由下至上依次排列且互相平行的固定台11、Y向移动台12和X向移动台13,固定台11和Y向移动台12滑动连接,Y向移动台12和X向移动台13滑动连接,作为一具体的选择,X向即与样品杆21中心轴垂直方向,Y向即与样品杆21中心轴平行的方向,但X向与Y向的具体限定只是便于后文描述,且X向移动台13的移动方向与Y向移动台12的移动方向垂直,从而方便对样品杆21位置的调整,固定台11与Y向移动台12之间通过第一弹性元件连接,固定台11的一端为Y向固定端,且固定台11上端面靠近Y向固定端的位置设有Y向控制旋钮14,Y向控制旋钮14用于推动Y向移动台12向远离Y向固定端的方向移动,从而带动样品杆21沿垂直于其中心轴的方向远离Y向固定端,第一弹性元件能够为Y向移动台12提供向靠近Y向固定端方向移动的趋势,即由于第一弹性元件的弹性恢复力,当Y向控制旋钮14逐渐回位,Y向移动台12复位,以便于下一次位置调整;
Y向移动台12与X向移动台13之间通过第二弹性元件连接,Y向移动台12的一端为X向固定端,且Y向移动台12上端面靠近X向固定端的位置设有X向控制旋钮15,X向控制旋钮15用于推动X向移动台13向远离X向固定端的方向移动,从而带动样品杆21沿其中心轴方向远离X向固定端,第二弹性元件能够为X向移动台13提供向靠近X向固定端方向移动的趋势,即由于第二弹性元件的弹性恢复力,当X向控制旋钮15逐渐回位,X向移动台13复位,以便于下一次位置调整;更优的,第一弹性元件和第二弹性元件均为弹簧。
固定台11上端面固定设有第一滑轨111,Y向移动台12的下端面对应第一滑轨111的位置设有第一滑块121,Y向控制旋钮14设置在第一滑轨111长度方向上的一端,Y向控制旋钮14能够推动第一滑轨111在第一滑块121内沿第一滑块121的长度方向往复移动,通过第一滑轨111与第一滑块121的配合保证Y向移动台12移动的稳定性,第一滑轨111在远离Y向控制旋钮14的一端固定有第一固定杆112,Y向移动台12的下端面在远离第一固定杆112的一侧设有第二固定杆122,第一弹性元件的一端固定在第一固定杆112上,另一端固定在第二固定杆122上,当Y向控制旋钮14旋转并推动Y向移动台12向靠近第一固定杆112的方向移动,第一弹性元件(即弹簧)压缩,当载网安装到位,反方向旋转Y向控制旋钮14,第一弹性元件回弹,从而带动Y向移动台12复位;
Y向移动台12的上端面设有第二滑轨123,第二滑轨123与第一滑轨111垂直,保证X向移动台13的移动方向垂直于Y向移动台12的移动方向,X向移动台13的下端面对应第二滑轨123的位置设有第二滑块131,X向控制旋钮15设置在第二滑轨123长度方向上的一端,X向控制旋钮15能够推动第二滑轨123在第二滑块131内沿第二滑块131的长度方向往复移动,通过第二滑轨123与第二滑块131的配合保证X向移动台13移动的稳定性,第二滑轨123的另一端固定有第三固定杆124,X向移动台13的下端面在远离第三固定杆124的一端设有第四固定杆132,第二弹性元件的一端固定在第三固定杆124上,另一端固定在第四固定杆132上,当X向控制旋钮15旋转并推动X向移动台13向靠近第三固定杆124的方向移动,第二弹性元件(即弹簧)压缩,当载网安装到位,反方向旋转X向控制旋钮15,第二弹性元件回弹,从而带动X向移动台13复位。
Y向控制旋钮14包括Y向套筒141、Y向顶针142和Y向施力元件143,Y向套筒141的中心轴与第一滑轨111平行,且Y向套筒141固定在Y向移动台12的上端面,Y向顶针142伸入至Y向套筒141内并与Y向套筒141螺纹连接,Y向顶针142的两端均伸出Y向套筒141,且Y向顶针142的一端接触Y向移动台12上靠近Y向固定端的端面,另一端与Y向施力元件143固定连接,当需要对样品杆21进行Y向移动时,旋转Y向施力元件143,带动Y向顶针142在Y向套筒141内转动,同时Y向顶针142向靠近Y向移动台12的方向移动,并推动Y向移动台12前行,当反向旋转Y向施力元件143,带动Y向顶针142回退,Y向移动台12在第一弹性元件的作用下也复位;
X向控制旋钮15包括X向套筒151、X向顶针152和X向施力元件153,X向套筒151的中心轴与第二滑轨123平行,且X向套筒151固定在X向移动台13的上端面,X向顶针152伸入至X向套筒151内并与X向套筒151螺纹连接,X向顶针152的两端均伸出X向套筒151,且X向顶针152的一端接触X向移动台13上靠近X向固定端的端面,另一端与X向施力元件153固定连接,当需要对样品杆21进行X向移动时,旋转X向施力元件153,带动X向顶针152在X向套筒151内转动,同时X向顶针152向靠近X向移动台13的方向移动,并推动X向移动台13前行,当反向旋转X向施力元件153,带动X向顶针152回退,X向移动台13在第二弹性元件的作用下也复位。
第一滑轨111为两个,两个第一滑轨111互相平行且分别设置在Y向控制旋钮14的两侧,一个第一滑轨111对应一个第一滑块121,从而更好的保证Y向移动台12运行的平稳性;第二滑轨123为两个,两个第二滑轨123互相平行且分别设置在X向控制旋钮15的两侧,一个第二滑轨123对应一个第二滑块131,从而更好的保证X向移动台13运行的平稳性;第一固定杆112为两个,且两个第一固定杆112沿垂直于第一滑轨111的方向并排设置,一个第一固定杆112对应一个第二固定杆122和一个第一弹性元件,第一固定杆112与第二固定杆122之间的连线与第一滑轨111平行;第三固定杆124为两个,且两个第三固定杆124沿垂直于第二滑轨123的方向并排设置,一个第三固定杆124对应一个第四固定杆132和一个第二弹性元件,第三固定杆124与第四固定杆132之间的连线与第二滑轨123平行,但本发明提供的透射电子显微镜的装样装置中,第一滑轨111、第二滑轨123、第一固定杆112和第三固定杆124的数量均不限于上述限定,本领域技术人员可根据实际需要进行更改。
放置仓2通过一支杆固定在位移台1上端,且放置仓2的中心轴与水平面平行,放置仓2包括外管和内管,外管同轴套设于内管外周,且内管外壁与外管内壁之间填充有软质填充物,内管用于套设于样品杆21外周,方便对样品杆21进行360°调节,以保证装样端的凹槽23的内底面与水平面平行,从而防止载网装样后滑落,且样品杆21的尾端设有固定针22,固定针22的一端固定在样品杆21上,另一端用于插入至软质填充物内,软质填充物优选为软泥类,易发生形变,用于样品杆21转动到位后的定位,更优的,在放置仓2的前半部,即靠近凹槽23的位置可不设置软质填充物,且软质填充物的位置可根据样品杆21尾端固定针22的长度进行调整,保证当固定针22完全插入放置仓2内时,固定针22插入填充物的深度为2~4mm。
还包括防震平台6和真空泵7,位移台1和升降组件3均设置在防震平台6上,将各个元件集中在防震平台6上,提高整体性,且防止位移台1和升降组件3在运行过程中震动过大,提高减震效果,真空泵7通过第一软管71与吸取组件4连通,为吸取组件4提供负压吸引力,从而吸住载网,防止对载网产生过大的应力,破坏载网结构,位移台1下端面设有吸盘,真空泵7通过第二软管72与吸盘连通,吸盘用于将位移台1固定在防震平台6上,防止在装样端的凹槽23与载网的对准时,位移台1错位,影响对准效率,另外,吸盘式连接方便位移台1与防震平台6的连接与拆卸,在需要对样品杆21进行大的位移时,直接移动整个位移台1,再通过位移台1内部结构精调即可。
升降组件3包括Z向控制旋钮31、支撑架32和连接架33,支撑架32与水平面垂直,且支撑架32下端固定在防震平台6上,支撑架32内固定设有升降轨道,且升降轨道垂直于防震平台6,升降轨道与一齿条321滑动连接,且齿条321能够在升降轨道内滑动,齿条321的长度小于升降轨道的长度,保证齿条321能够在升降导轨内往复移动,并带动吸取组件4移动,齿条321上啮合有齿轮322,且齿轮322的位置固定,Z向控制旋钮31的一端固定在齿轮322的中心,Z向控制旋钮31的另一端伸出支撑架32,且Z向控制旋钮31能够带动齿轮322转动,并带动齿条321沿升降轨道往复移动,齿条321上远离齿轮322的一侧与连接架33的一端固定连接,连接架33的另一端固定吸取组件4,且连接架33与支撑架32垂直,当需要调节载网高度时,旋转Z向控制旋钮31,带动齿轮322旋转,齿轮322与齿条321配合,带动齿条321在竖直方向上移动,从而实现连接架33和吸取组件4的高度变化。
吸取组件4包括吸取管41和空心针头42,吸取管41为橡胶材质制成,吸取管41的一端与第一软管71连通,另一端与空心针头42的一端连通,空心针头42的另一端用于吸取载网,通过吸引实现对载网的抓取与放置,减少对载网和样品的损伤。
监测组件5包括显示器51、X向数码显微镜52和Y向数码显微镜53,X向数码显微镜52和Y向数码显微镜53分别与显示器51电连接,用于将成像传递至显示器51显示,方便操作人员的观察,显示器51用于与外部电源电连接,显示器51通过第一支架固定在防震平台6上,X向数码显微镜52通过X向支架固定在防震平台6上,Y向数码显微镜53通过Y向支架固定在防震平台6上,防止升降组件3升降过程中的震动传递至X向数码显微镜52和Y向数码显微镜53,影响其成像,且X向数码显微镜52和Y向数码显微镜53均靠近装样端设置,便于观察装样端的凹槽23与载网的相对位置,便于其对准,X向数码显微镜52位于样品杆21中心轴的延长线上,便于观察装样端的凹槽23与载网在Y向(即垂直于样品杆21中心轴的方向)上的对准,Y向数码显微镜53位于与样品杆21中心轴垂直的平面上,且该平面经过凹槽23的中心,便于观察装样端的凹槽23与载网在X向(即样品杆21中心轴的方向)上的对准。
作为一具体的实施例,使用本发明提供的透射电子显微镜的装样装置进行载网装样的流程如下:
S1:旋转Z向控制旋钮31,调整连接架33上抬至最大位置;
S2:将样品杆21装入放置仓2,旋转样品杆21使得装样端的凹槽23处于水平状态,继续向前推进,使得样品杆21尾端的固定针22插入放置仓2尾端的软质填充物内,此时样品杆21固定;
S3:根据需要粗调位移台1的位置,使样品杆21的凹槽23大致放在空心针头42的下方,打开真空泵7电源按钮,将位移台1吸附固定在防震平台6上;
S4:将装有载网的盒子置于空心针头42的下方,打开真空泵7上的吸附按钮,移动装有载网的盒子使得载网移动至靠近空心针头42,载网将自动被吸附在空心针头42处;
S5:旋转Z向控制旋钮31,使得空心针头42下方的载网大致接近凹槽23处,此时打开X向数码显微镜52和Y向数码显微镜53,观察显示器51上载网与凹槽23的相对位置,根据实际情况旋转Y向控制旋钮14和X向控制旋钮15,精调凹槽23位置,使其处在载网的正下方;
S6:旋转Z向控制旋钮31,观察显示器51,使得载网与凹槽23几乎贴在一起,如果此时发现载网与凹槽23不平行,则反向旋转Z向控制旋钮31,使连接架33上移,旋转样品杆21,观察显示器51使得凹槽23与载网平行,再下降连接架33使得载网与凹槽23几乎贴在一起;
S7:关闭真空泵7上的吸附按钮,则载网将自动脱落在凹槽23上,装样完成。
本说明书中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述,以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想;同时,对于本领域的一般技术人员,依据本发明的思想,在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处。综上所述,本说明书内容不应理解为对本发明的限制。
Claims (7)
1.一种透射电子显微镜的装样装置,其特征在于:包括位移台、放置仓、升降组件、吸取组件和监测组件,所述放置仓固定在所述位移台上端,所述放置仓内用于固定样品杆,且样品杆的一端伸出所述放置仓形成装样端,所述位移台能够带动所述放置仓和样品杆沿水平方向移动,所述吸取组件用于吸取载网,并将所述载网放置于所述装样端的凹槽上,且所述吸取组件固定在所述升降组件上,所述升降组件用于带动所述吸取组件在竖直方向上靠近或远离所述放置仓,所述监测组件靠近所述装样端设置,用于观察样品杆与载网的相对位置;
所述放置仓通过一支杆固定在所述位移台上端,且所述放置仓的中心轴与水平面平行,所述放置仓包括外管和内管,所述外管同轴套设于所述内管外周,且所述内管外壁与所述外管内壁之间填充有软质填充物,所述内管用于套设于样品杆外周,且样品杆的尾端设有固定针,所述固定针的一端固定在样品杆上,另一端用于插入至所述软质填充物内;
还包括防震平台和真空泵,所述位移台和所述升降组件均设置在所述防震平台上,所述真空泵通过第一软管与所述吸取组件连通,所述位移台下端面设有吸盘,所述真空泵通过第二软管与所述吸盘连通,所述吸盘用于将所述位移台固定在所述防震平台上;
所述升降组件包括Z向控制旋钮、支撑架和连接架,所述支撑架与水平面垂直,且所述支撑架下端固定在所述防震平台上,所述支撑架内固定设有升降轨道,且所述升降轨道垂直于所述防震平台,所述升降轨道与一齿条滑动连接,且所述齿条能够在所述升降轨道内滑动,所述齿条的长度小于所述升降轨道的长度,所述齿条上啮合有齿轮,所述Z向控制旋钮的一端固定在所述齿轮的中心,所述Z向控制旋钮的另一端伸出所述支撑架,且所述Z向控制旋钮能够带动所述齿轮转动,并带动所述齿条沿所述升降轨道往复移动,所述齿条上远离所述齿轮的一侧与所述连接架的一端固定连接,所述连接架的另一端固定所述吸取组件,且所述连接架与所述支撑架垂直。
2.根据权利要求1所述的透射电子显微镜的装样装置,其特征在于:所述位移台包括由下至上依次排列且互相平行的固定台、Y向移动台和X向移动台,所述固定台和所述Y向移动台滑动连接,所述Y向移动台和所述X向移动台滑动连接,且所述X向移动台的移动方向与所述Y向移动台的移动方向垂直,所述固定台与所述Y向移动台之间通过第一弹性元件连接,所述固定台的一端为Y向固定端,且所述固定台上端面靠近所述Y向固定端的位置设有Y向控制旋钮,所述Y向控制旋钮用于推动所述Y向移动台向远离所述Y向固定端的方向移动,所述第一弹性元件能够为所述Y向移动台提供向靠近所述Y向固定端方向移动的趋势;
所述Y向移动台与所述X向移动台之间通过第二弹性元件连接,所述Y向移动台的一端为X向固定端,且所述Y向移动台上端面靠近所述X向固定端的位置设有X向控制旋钮,所述X向控制旋钮用于推动所述X向移动台向远离所述X向固定端的方向移动,所述第二弹性元件能够为所述X向移动台提供向靠近所述X向固定端方向移动的趋势。
3.根据权利要求2所述的透射电子显微镜的装样装置,其特征在于:所述固定台上端面固定设有第一滑轨,所述Y向移动台的下端面对应所述第一滑轨的位置设有第一滑块,所述Y向控制旋钮设置在所述第一滑轨长度方向上的一端,所述Y向控制旋钮能够推动所述第一滑轨在所述第一滑块内沿所述第一滑块的长度方向往复移动,所述第一滑轨在远离所述Y向控制旋钮的一端固定有第一固定杆,所述Y向移动台的下端面在远离所述第一固定杆的一侧设有第二固定杆,所述第一弹性元件的一端固定在所述第一固定杆上,另一端固定在所述第二固定杆上;
所述Y向移动台的上端面设有第二滑轨,所述第二滑轨与所述第一滑轨垂直,所述X向移动台的下端面对应所述第二滑轨的位置设有第二滑块,所述X向控制旋钮设置在所述第二滑轨长度方向上的一端,所述X向控制旋钮能够推动所述第二滑轨在所述第二滑块内沿所述第二滑块的长度方向往复移动,所述第二滑轨的另一端固定有第三固定杆,所述X向移动台的下端面在远离所述第三固定杆的一端设有第四固定杆,所述第二弹性元件的一端固定在所述第三固定杆上,另一端固定在所述第四固定杆上。
4.根据权利要求3所述的透射电子显微镜的装样装置,其特征在于:所述Y向控制旋钮包括Y向套筒、Y向顶针和Y向施力元件,所述Y向套筒的中心轴与所述第一滑轨平行,且所述Y向套筒固定在所述Y向移动台的上端面,所述Y向顶针伸入至所述Y向套筒内并与所述Y向套筒螺纹连接,所述Y向顶针的两端均伸出所述Y向套筒,且所述Y向顶针的一端接触所述Y向移动台,另一端与所述Y向施力元件固定连接;
所述X向控制旋钮包括X向套筒、X向顶针和X向施力元件,所述X向套筒的中心轴与所述第二滑轨平行,且所述X向套筒固定在所述X向移动台的上端面,所述X向顶针伸入至所述X向套筒内并与所述X向套筒螺纹连接,所述X向顶针的两端均伸出所述X向套筒,且所述X向顶针的一端接触所述X向移动台,另一端与所述X向施力元件固定连接。
5.根据权利要求4所述的透射电子显微镜的装样装置,其特征在于:所述第一滑轨为两个,两个所述第一滑轨互相平行且分别设置在所述Y向控制旋钮的两侧,一个所述第一滑轨对应一个所述第一滑块;所述第二滑轨为两个,两个所述第二滑轨互相平行且分别设置在所述X向控制旋钮的两侧,一个所述第二滑轨对应一个所述第二滑块;所述第一固定杆为两个,且两个所述第一固定杆沿垂直于所述第一滑轨的方向并排设置,一个所述第一固定杆对应一个所述第二固定杆和一个所述第一弹性元件,所述第一固定杆与所述第二固定杆之间的连线与所述第一滑轨平行;所述第三固定杆为两个,且两个所述第三固定杆沿垂直于所述第二滑轨的方向并排设置,一个所述第三固定杆对应一个所述第四固定杆和一个所述第二弹性元件,所述第三固定杆与所述第四固定杆之间的连线与所述第二滑轨平行。
6.根据权利要求1所述的透射电子显微镜的装样装置,其特征在于:所述吸取组件包括吸取管和空心针头,所述吸取管的一端与所述第一软管连通,另一端与所述空心针头的一端连通,所述空心针头的另一端用于吸取载网。
7.根据权利要求1所述的透射电子显微镜的装样装置,其特征在于:所述监测组件包括显示器、X向数码显微镜和Y向数码显微镜,所述X向数码显微镜和所述Y向数码显微镜分别与所述显示器电连接,所述显示器用于与外部电源电连接,所述显示器通过第一支架固定在所述防震平台上,所述X向数码显微镜通过X向支架固定在所述防震平台上,所述Y向数码显微镜通过Y向支架固定在所述防震平台上,且所述X向数码显微镜和所述Y向数码显微镜均靠近所述装样端设置,所述X向数码显微镜位于样品杆中心轴的延长线上,所述Y向数码显微镜位于与样品杆中心轴垂直的平面上。
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