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適用于小型化掃描電鏡的樣品真空轉(zhuǎn)移裝置

642   編輯:中冶有色技術(shù)網(wǎng)   來(lái)源:復(fù)納科學(xué)儀器(上海)有限公司  
2024-05-17 16:50:51
權(quán)利要求書: 1.一種適用于小型化掃描電鏡的樣品真空轉(zhuǎn)移裝置,其特征在于:由用于封鎖待測(cè)樣品的密封腔、用于對(duì)密封腔進(jìn)行抽真空的閥門機(jī)構(gòu)、用于開(kāi)啟或關(guān)閉密封腔的動(dòng)力機(jī)構(gòu)和用于承載掃描電鏡樣品釘?shù)某休d托架(2)組成;

所述密封腔包括一個(gè)由固定底板(10)和轉(zhuǎn)移裝置腔體(5)一體銑制的結(jié)構(gòu)整體,所述轉(zhuǎn)移裝置腔體(5)位于所述固定底板(10)的前側(cè)面,且所述轉(zhuǎn)移裝置腔體(5)的前部為敞口,所述轉(zhuǎn)移裝置腔體(5)的敞口邊緣的前側(cè)面上設(shè)置有一圈密封條(3),所述轉(zhuǎn)移裝置腔體(5)的敞口上設(shè)置有一塊可開(kāi)合的密封蓋板(1),且當(dāng)所述密封蓋板(1)蓋緊在所述轉(zhuǎn)移裝置腔體(5)的敞口上時(shí),所述密封蓋板(1)的后側(cè)面與所述密封條(3)緊密貼合;

所述閥門機(jī)構(gòu)包括一個(gè)針閥(6),所述針閥(6)安裝在所述固定底板(10)的后側(cè)面,且所述針閥(6)的一端與穿過(guò)所述固定底板(10)后與所述轉(zhuǎn)移裝置腔體(5)連通;

所述動(dòng)力機(jī)構(gòu)包括用于控制所述密封蓋板(1)開(kāi)合的傳動(dòng)部分以及用于帶動(dòng)所述傳動(dòng)部分運(yùn)動(dòng)的驅(qū)動(dòng)部分,所述驅(qū)動(dòng)部分與所述固定底板(10)連接,所述傳動(dòng)部分與所述密封蓋板(1)連接;

所述承載托架(2)水平安裝在所述密封蓋板(1)后側(cè)面的上部,所述承載托架(2)上設(shè)置有用于承托小型掃描電鏡所用的半英寸釘式樣品臺(tái)的樣品釘放置孔(11),當(dāng)所述密封蓋板(1)打開(kāi)時(shí),所述承載托架(2)完全伸出所述轉(zhuǎn)移裝置腔體(5),當(dāng)所述密封蓋板(1)蓋合時(shí),所述承載托架(2)完全位于所述轉(zhuǎn)移裝置腔體(5)內(nèi),且所述承載托架(2)的上表面與所述轉(zhuǎn)移裝置腔體(5)的內(nèi)壁頂部之間僅存在細(xì)微的間距。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的適用于小型化掃描電鏡的樣品真空轉(zhuǎn)移裝置,其特征在于:所述固定底板(10)和所述轉(zhuǎn)移裝置腔體(5)采用鑄造鋁合金材料并一體銑制成一個(gè)結(jié)構(gòu)整體,且所述固定底板(10)和所述轉(zhuǎn)移裝置腔體(5)的壁厚均不小于4mm。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的適用于小型化掃描電鏡的樣品真空轉(zhuǎn)移裝置,其特征在于:所述密封條(3)為特氟龍材質(zhì)的O型密封圈。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的適用于小型化掃描電鏡的樣品真空轉(zhuǎn)移裝置,其特征在于:所述針閥(6)為手動(dòng)針閥或電動(dòng)針閥,且所述針閥(6)與所述轉(zhuǎn)移裝置腔體(5)之間通過(guò)內(nèi)、外螺紋結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)連通,且位于所述固定底板(10)上的外螺紋結(jié)構(gòu)采用堆焊或螺紋連接與所述固定底板(10)固定連接。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的適用于小型化掃描電鏡的樣品真空轉(zhuǎn)移裝置,其特征在于:所述承載托架(2)上設(shè)置有9孔樣品釘放置孔(11)。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的適用于小型化掃描電鏡的樣品真空轉(zhuǎn)移裝置,其特征在于:所述承載托架(2)的上表面與所述轉(zhuǎn)移裝置腔體(5)的內(nèi)壁頂部的間距為2-5mm。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的適用于小型化掃描電鏡的樣品真空轉(zhuǎn)移裝置,其特征在于:所述動(dòng)力機(jī)構(gòu)包括步進(jìn)電機(jī)(9)、聯(lián)軸器(8)和絲杠(7),所述步進(jìn)電機(jī)(9)安裝在所述固定底板(10)的后側(cè)面,所述步進(jìn)電機(jī)(9)的輸出軸在穿過(guò)所述固定底板(10)后與所述聯(lián)軸器(8)固定連接,所述絲杠(7)的后端與所述聯(lián)軸器(8)固定連接,所述絲杠(7)的另一端通過(guò)螺紋配合穿過(guò)所述密封蓋板(1)。

8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的適用于小型化掃描電鏡的樣品真空轉(zhuǎn)移裝置,其特征在于:所述步進(jìn)電機(jī)(9)采用合乎小型化掃描電鏡尺寸的超薄步進(jìn)電機(jī);所述絲杠(7)采用不銹鋼材質(zhì)的精密絲杠。

9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的適用于小型化掃描電鏡的樣品真空轉(zhuǎn)移裝置,其特征在于:所述動(dòng)力機(jī)構(gòu)為精密電動(dòng)滑臺(tái),所述精密電動(dòng)滑臺(tái)的滑軌部分與所述固定底板(10)固定連接,所述精密電動(dòng)滑臺(tái)的滑塊部分與所述密封蓋板(1)固定連接。

10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的適用于小型化掃描電鏡的樣品真空轉(zhuǎn)移裝置,其特征在于:

所述固定底板(10)的前側(cè)面還設(shè)置有至少一根用于提升所述密封蓋板(1)開(kāi)合穩(wěn)定性的導(dǎo)柱(4),所述導(dǎo)柱(4)的后端與所述固定底板(10)的前側(cè)面固定連接,所述導(dǎo)柱(4)的前端可滑動(dòng)地穿過(guò)所述密封蓋板(1)。

說(shuō)明書: 一種適用于小型化掃描電鏡的樣品真空轉(zhuǎn)移裝置技術(shù)領(lǐng)域[0001] 本實(shí)用新型屬于掃描電鏡材料分析檢測(cè)技術(shù)領(lǐng)域,具體涉及一種適用于在手套箱和小型掃描電子顯微鏡之間進(jìn)行真空封鎖并傳送樣品的轉(zhuǎn)移裝置。背景技術(shù)[0002] 掃描電子顯微鏡(簡(jiǎn)稱掃描電鏡)是研究材料微觀結(jié)構(gòu)的重要工具,可以表征微米/納米尺度的形貌、結(jié)構(gòu)和特征,并可以定性分析材料的成分特征,這使得掃描電鏡在各類材料的研發(fā)、改進(jìn)、質(zhì)量檢測(cè)等環(huán)節(jié)中均有大量的應(yīng)用?,F(xiàn)有的掃描電子顯微鏡從種類上,可大致分為大型落地式掃描電鏡和小型化(桌上型)掃描電鏡。近年來(lái),隨著技術(shù)的更新迭代,小型化掃描電鏡日益受到科研工作者們的喜愛(ài),其性能和市場(chǎng)占率有已經(jīng)逐漸向傳統(tǒng)的大型落地式電鏡逼近。[0003] 在掃描電鏡材料檢測(cè)領(lǐng)域,有一些樣品的性質(zhì)非?;顫?,亦可稱之為空氣敏感類樣品。這類樣品容易與空氣中的氧氣、氮?dú)?、水蒸氣等物質(zhì)發(fā)生化學(xué)反應(yīng),從而會(huì)導(dǎo)致樣品形貌的變化。因此,若不對(duì)這類樣品加以保護(hù),則難以對(duì)其真實(shí)形貌和化學(xué)成分進(jìn)行觀測(cè)和分析。[0004] 對(duì)于大型落地式掃描電子顯微鏡,現(xiàn)有的解決方案多為使用電子真空轉(zhuǎn)移腔(一種可開(kāi)閉的密閉腔體)將樣品從充滿保護(hù)氣體的手套箱或其他制備容器中轉(zhuǎn)移到空氣環(huán)境中,再將裝有空氣敏感樣品的轉(zhuǎn)移腔整體放進(jìn)大型電鏡中?,F(xiàn)有技術(shù)詳見(jiàn)“真空樣品轉(zhuǎn)移裝置(公開(kāi)號(hào):CN104914264A)”和“一種用于跨平臺(tái)連接的樣品密封和真空轉(zhuǎn)移裝置(公開(kāi)號(hào):CN110726746A)”。得益于大型落地式電子顯微鏡充足的空間,其內(nèi)部通??梢苑胖脵C(jī)械臂、機(jī)械桿等大體積部件,待轉(zhuǎn)移腔進(jìn)入電鏡內(nèi)部,且電鏡內(nèi)部達(dá)到一定真空度時(shí),這些機(jī)械臂或機(jī)械桿會(huì)將轉(zhuǎn)移腔開(kāi)關(guān)打開(kāi),將樣品從中取出,再放入電鏡進(jìn)行觀察。經(jīng)過(guò)上述操作,即可使得樣品在從手套箱到電鏡內(nèi)部轉(zhuǎn)移的整個(gè)過(guò)程中均不與空氣接觸,從而實(shí)現(xiàn)了這類樣品的“真空轉(zhuǎn)移”過(guò)程。

[0005] 但是對(duì)于市場(chǎng)上日益增多的桌面式小型化掃描電鏡,首先,由于它們的內(nèi)部空間非常緊湊,從技術(shù)角度難以在其內(nèi)部安裝機(jī)械臂、機(jī)械桿等復(fù)雜的大體積零部件來(lái)操作轉(zhuǎn)移腔;其次,精密度較高的電控零部件高額的成本是小型化電子顯微鏡購(gòu)買者所不愿意承擔(dān)的。因此基于以上兩點(diǎn),目前尚未在市場(chǎng)上看到可直接用于小型化掃描電鏡的真空轉(zhuǎn)移方案。實(shí)用新型內(nèi)容

[0006] 針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)存在的缺陷,本實(shí)用新型提供了一種適用于小型化掃描電鏡的樣品真空轉(zhuǎn)移裝置,以實(shí)現(xiàn)在低成本的同時(shí)完成空氣敏感類樣品在手套箱和小型掃描電鏡之間的真空轉(zhuǎn)移動(dòng)作,從而保證在使用小型化電子顯微鏡測(cè)試空氣敏感類樣品時(shí)樣品與空氣的完全隔絕。[0007] 為解決上述技術(shù)問(wèn)題,實(shí)現(xiàn)上述技術(shù)效果,本實(shí)用新型通過(guò)以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn):[0008] 一種適用于小型化掃描電鏡的樣品真空轉(zhuǎn)移裝置,由用于封鎖待測(cè)樣品的密封腔、用于對(duì)密封腔進(jìn)行抽真空的閥門機(jī)構(gòu)、用于開(kāi)啟或關(guān)閉密封腔的動(dòng)力機(jī)構(gòu)和用于承載掃描電鏡樣品釘?shù)某休d托架組成。[0009] 所述密封腔包括一個(gè)由固定底板和轉(zhuǎn)移裝置腔體一體銑制的結(jié)構(gòu)整體,所述轉(zhuǎn)移裝置腔體位于所述固定底板的前側(cè)面,且所述轉(zhuǎn)移裝置腔體的前部為敞口,所述轉(zhuǎn)移裝置腔體的敞口邊緣的前側(cè)面上設(shè)置有一圈密封條,所述轉(zhuǎn)移裝置腔體的敞口上設(shè)置有一塊可開(kāi)合的密封蓋板,且當(dāng)所述密封蓋板蓋緊在所述轉(zhuǎn)移裝置腔體的敞口上時(shí),所述密封蓋板的后側(cè)面與所述密封條緊密貼合,在所述密封蓋板關(guān)閉且所述密封腔內(nèi)氣壓比外界低時(shí),這種結(jié)構(gòu)可以在壓差作用下保持穩(wěn)定的密封狀態(tài)。[0010] 所述閥門機(jī)構(gòu)包括一個(gè)針閥,所述針閥安裝在所述固定底板的后側(cè)面,且所述針閥的一端與穿過(guò)所述固定底板后與所述轉(zhuǎn)移裝置腔體連通。[0011] 所述動(dòng)力機(jī)構(gòu)包括用于控制所述密封蓋板開(kāi)合的傳動(dòng)部分以及用于帶動(dòng)所述傳動(dòng)部分運(yùn)動(dòng)的驅(qū)動(dòng)部分,所述驅(qū)動(dòng)部分與所述固定底板連接,所述傳動(dòng)部分與所述密封蓋板連接。[0012] 所述承載托架水平安裝在所述密封蓋板后側(cè)面的上部,所述承載托架上設(shè)置有用于承托小型掃描電鏡所用的標(biāo)準(zhǔn)半英寸釘式樣品臺(tái)的樣品釘放置孔,當(dāng)所述密封蓋板打開(kāi)時(shí),所述承載托架完全伸出所述轉(zhuǎn)移裝置腔體,當(dāng)所述密封蓋板蓋合時(shí),所述承載托架完全位于所述轉(zhuǎn)移裝置腔體內(nèi),且所述承載托架的上表面與所述轉(zhuǎn)移裝置腔體的內(nèi)壁頂部之間僅存在細(xì)微的間距,以避免間距過(guò)大而導(dǎo)致電鏡內(nèi)部探頭信號(hào)的衰減甚至遮擋。[0013] 進(jìn)一步的,所述固定底板和所述轉(zhuǎn)移裝置腔體采用鑄造鋁合金材料并一體銑制成一個(gè)結(jié)構(gòu)整體,且所述固定底板和所述轉(zhuǎn)移裝置腔體的壁厚均不小于4mm,以保證所述密封腔在較大內(nèi)外壓差應(yīng)力作用下的形狀穩(wěn)定性。[0014] 進(jìn)一步的,所述密封條為特氟龍材質(zhì)的O型密封圈。[0015] 進(jìn)一步的,所述針閥為手動(dòng)針閥或電動(dòng)針閥。[0016] 進(jìn)一步的,所述針閥與所述轉(zhuǎn)移裝置腔體之間通過(guò)內(nèi)、外螺紋結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)連通,且位于所述固定底板上的外螺紋結(jié)構(gòu)采用堆焊或螺紋連接或其他更低漏氣速率的連接方式與所述固定底板固定連接,以保證使用過(guò)程中所述密封腔的密封性。[0017] 進(jìn)一步的,所述步進(jìn)電機(jī)采用合乎小型化掃描電鏡尺寸的超薄步進(jìn)電機(jī)。[0018] 進(jìn)一步的,所述絲杠采用不銹鋼材質(zhì)的精密絲杠。[0019] 進(jìn)一步的,所述承載托架上設(shè)置有9孔樣品釘放置孔。[0020] 進(jìn)一步的,所述承載托架的上表面與所述轉(zhuǎn)移裝置腔體的內(nèi)壁頂部的間距為2-5mm。

[0021] 進(jìn)一步的,所述動(dòng)力機(jī)構(gòu)包括步進(jìn)電機(jī)、聯(lián)軸器和絲杠,所述步進(jìn)電機(jī)安裝在所述固定底板的后側(cè)面,所述步進(jìn)電機(jī)的輸出軸在穿過(guò)所述固定底板后與所述聯(lián)軸器固定連接,所述絲杠的后端與所述聯(lián)軸器固定連接,所述絲杠的另一端通過(guò)螺紋配合穿過(guò)所述密封蓋板。[0022] 進(jìn)一步的,所述動(dòng)力機(jī)構(gòu)為精密電動(dòng)滑臺(tái),所述精密電動(dòng)滑臺(tái)的滑軌部分與所述固定底板固定連接,所述精密電動(dòng)滑臺(tái)的滑塊部分與所述密封蓋板固定連接。[0023] 進(jìn)一步的,所述固定底板的前側(cè)面還設(shè)置有至少一根用于提升所述密封蓋板開(kāi)合穩(wěn)定性的導(dǎo)柱,所述導(dǎo)柱的后端與所述固定底板的前側(cè)面固定連接,所述導(dǎo)柱的前端可滑動(dòng)地穿過(guò)所述密封蓋板。[0024] 本實(shí)用新型的有益效果為:[0025] 1、本實(shí)用新型體積小巧,結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,真空密封性好,可靠度高,非常適用于狹小空間的小型化掃描電鏡,可以在保證低成本的同時(shí),完成空氣敏感類樣品在手套箱和小型掃描電鏡之間的真空密封轉(zhuǎn)移,從而解決了小型化掃描電鏡觀測(cè)空氣敏感類樣品的真空轉(zhuǎn)移問(wèn)題。[0026] 2、本實(shí)用新型的密封腔采用由密封圈配合的抽屜式結(jié)構(gòu),該核心結(jié)構(gòu)不僅避免了在開(kāi)啟過(guò)程中存在撞擊掃描電鏡探頭的風(fēng)險(xiǎn),而且與其配合的密封圈也不易因受到較大的摩擦力而產(chǎn)生形變和磨損,最重要的是結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,存在可能漏氣的位置極少,是所有現(xiàn)有真空密封結(jié)構(gòu)中最簡(jiǎn)單且漏氣速率最低的真空結(jié)構(gòu),真空密封性好,使用壽命長(zhǎng)。[0027] 3、本實(shí)用新型的動(dòng)力方式采用步進(jìn)電機(jī)帶動(dòng)絲杠進(jìn)行傳動(dòng),具有雙向傳動(dòng)的特點(diǎn),因此密封腔的密封蓋板可以實(shí)現(xiàn)自由開(kāi)關(guān),解決了現(xiàn)有真空密封結(jié)構(gòu)只能單向打開(kāi)的問(wèn)題,解除了現(xiàn)有這類真空轉(zhuǎn)移裝置在一定應(yīng)用場(chǎng)景中的限制。[0028] 4、本實(shí)用新型在密封腔上增設(shè)了真空閥門系統(tǒng),可以在具有Ar/He等惰性氣體環(huán)境的手套箱中對(duì)密封腔進(jìn)行抽真空,一方面是降低密封腔內(nèi)的壓力,以確保密封蓋板密封性,另一方面是盡可能的減少密封腔內(nèi)氬氣分子地存量,以避免在掃描電鏡中開(kāi)啟時(shí)突然釋放大量惰性氣體,紊亂掃描電鏡真空環(huán)境,同時(shí)也防止大體積的惰性氣體在掃描電鏡真空環(huán)境內(nèi)電弧放電,降低潛在風(fēng)險(xiǎn)。[0029] 上述說(shuō)明僅是本實(shí)用新型技術(shù)方案的概述,為了能夠更清楚了解本實(shí)用新型的技術(shù)手段,并可依照說(shuō)明書的內(nèi)容予以實(shí)施,以下以本實(shí)用新型的較佳實(shí)施例并配合附圖詳細(xì)說(shuō)明如后。本實(shí)用新型的具體實(shí)施方式由以下實(shí)施例及其附圖詳細(xì)給出。附圖說(shuō)明[0030] 此處所說(shuō)明的附圖用來(lái)提供對(duì)本實(shí)用新型的進(jìn)一步理解,構(gòu)成本申請(qǐng)的一部分,本實(shí)用新型的示意性實(shí)施例及其說(shuō)明用于解釋本實(shí)用新型,并不構(gòu)成對(duì)本實(shí)用新型的不當(dāng)限定。在附圖中:[0031] 圖1為實(shí)用新型適用于小型化掃描電鏡的樣品真空轉(zhuǎn)移裝置打開(kāi)狀態(tài)時(shí)的立體結(jié)構(gòu)圖。[0032] 圖2為實(shí)用新型適用于小型化掃描電鏡的樣品真空轉(zhuǎn)移裝置打開(kāi)狀態(tài)時(shí)的俯視結(jié)構(gòu)圖。[0033] 圖3為實(shí)用新型適用于小型化掃描電鏡的樣品真空轉(zhuǎn)移裝置封鎖狀態(tài)時(shí)的俯視結(jié)構(gòu)圖。[0034] 圖中標(biāo)號(hào)說(shuō)明:1、密封蓋板,2、承載托架,3、密封條,4、導(dǎo)軌,5、轉(zhuǎn)移裝置腔體,6、針閥,7、絲杠,8、聯(lián)軸器,9、步進(jìn)電機(jī),10、固定底板,11、樣品釘放置孔。具體實(shí)施方式[0035] 為使本實(shí)用新型的上述目的、特征和優(yōu)點(diǎn)能夠更加明顯易懂,下面結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型的具體實(shí)施方式做詳細(xì)的說(shuō)明。在下面的描述中闡述了很多具體細(xì)節(jié)以便于充分理解本實(shí)用新型。但是本實(shí)用新型能夠以很多不同于在此描述的其它方式來(lái)實(shí)施,本領(lǐng)域技術(shù)人員可以在不違背本實(shí)用新型內(nèi)涵的情況下做類似改進(jìn),因此本實(shí)用新型不受下面公開(kāi)的具體實(shí)施例的限制。[0036] 除非另有定義,本文所使用的所有的技術(shù)和科學(xué)術(shù)語(yǔ)與屬于本實(shí)用新型的技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員通常理解的含義相同。本文中在本實(shí)用新型的說(shuō)明書中所使用的術(shù)語(yǔ)只是為了描述具體的實(shí)施例的目的,不是旨在于限制本實(shí)用新型。[0037] 參見(jiàn)圖1-3所示,一種適用于小型化掃描電鏡的樣品真空轉(zhuǎn)移裝置,由密封腔、閥門機(jī)構(gòu)、動(dòng)力機(jī)構(gòu)和承載托架2組成。[0038] 所述密封腔用于封鎖待測(cè)樣品,包括一個(gè)由固定底板10和轉(zhuǎn)移裝置腔體5一體銑制的結(jié)構(gòu)整體,所述轉(zhuǎn)移裝置腔體5位于所述固定底板10的前側(cè)面,且所述轉(zhuǎn)移裝置腔體5的前部為敞口,所述轉(zhuǎn)移裝置腔體5的敞口邊緣的前側(cè)面上設(shè)置有一圈密封條3,所述轉(zhuǎn)移裝置腔體5的敞口上設(shè)置有一塊可開(kāi)合的密封蓋板1,且當(dāng)所述密封蓋板1蓋緊在所述轉(zhuǎn)移裝置腔體5的敞口上時(shí),所述密封蓋板1的后側(cè)面與所述密封條3緊密貼合,在所述密封蓋板1關(guān)閉且所述密封腔內(nèi)氣壓比外界低時(shí),這種結(jié)構(gòu)可以在壓差作用下保持穩(wěn)定的密封狀態(tài)。

[0039] 所述閥門機(jī)構(gòu)用于對(duì)密封腔進(jìn)行抽真空,包括一個(gè)針閥6,所述針閥6安裝在所述固定底板10的后側(cè)面,且所述針閥6的一端與穿過(guò)所述固定底板10后與所述轉(zhuǎn)移裝置腔體5連通。所述針閥6可以保證密封腔內(nèi)的真空度,在手套箱或其他氣體保護(hù)容器中,關(guān)閉所述密封蓋板1,打開(kāi)所述針閥6,即可對(duì)密封腔進(jìn)行抽真空。當(dāng)密封腔內(nèi)的真空度到達(dá)指定級(jí)別后,關(guān)閉所述針閥6。在隨后的真空轉(zhuǎn)移過(guò)程中,所述針閥6始終處于閉合狀態(tài),使得密封腔內(nèi)部得以維持高真空狀態(tài)。[0040] 所述動(dòng)力機(jī)構(gòu)用于開(kāi)啟或關(guān)閉密封腔,包括用于控制所述密封蓋板1開(kāi)合的傳動(dòng)部分以及用于帶動(dòng)所述傳動(dòng)部分運(yùn)動(dòng)的驅(qū)動(dòng)部分,所述驅(qū)動(dòng)部分與所述固定底板10連接,所述傳動(dòng)部分與所述密封蓋板1連接。[0041] 所述承載托架2用于承載小型掃描電鏡所用的標(biāo)準(zhǔn)半英寸釘式樣品臺(tái),待保護(hù)的空氣敏感類樣品即粘貼在這些臺(tái)子上。所述承載托架2水平安裝在所述密封蓋板1后側(cè)面的上部,所述承載托架2上設(shè)置有樣品釘放置孔11,當(dāng)所述密封蓋板1打開(kāi)時(shí),所述承載托架2完全伸出所述轉(zhuǎn)移裝置腔體5,當(dāng)所述密封蓋板1蓋合時(shí),所述承載托架2完全位于所述轉(zhuǎn)移裝置腔體5內(nèi),且所述承載托架2的上表面與所述轉(zhuǎn)移裝置腔體5的內(nèi)壁頂部之間僅存在細(xì)微的間距,以避免間距過(guò)大而導(dǎo)致電鏡內(nèi)部探頭信號(hào)的衰減甚至遮擋。[0042] 作為進(jìn)一步的實(shí)施例,所述固定底板10和所述轉(zhuǎn)移裝置腔體5采用鑄造鋁合金材料并一體銑制成一個(gè)結(jié)構(gòu)整體,且所述固定底板10和所述轉(zhuǎn)移裝置腔體5的壁厚均不小于4mm,以保證所述密封腔在較大內(nèi)外壓差應(yīng)力作用下的形狀穩(wěn)定性。

[0043] 作為進(jìn)一步的實(shí)施例,所述密封條3為特氟龍材質(zhì)的O型密封圈。[0044] 作為進(jìn)一步的實(shí)施例,所述針閥6為手動(dòng)針閥或電動(dòng)針閥,其他可以起到真空密封作用的閥門均可替代本裝置所用的針閥。[0045] 作為進(jìn)一步的實(shí)施例,所述針閥6與所述轉(zhuǎn)移裝置腔體5之間通過(guò)內(nèi)、外螺紋結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)連通,且位于所述固定底板10上的外螺紋結(jié)構(gòu)采用堆焊或螺紋連接或其他更低漏氣速率的連接方式與所述固定底板10固定連接,以保證使用過(guò)程中所述密封腔的密封性。[0046] 作為進(jìn)一步的實(shí)施例,在使用本裝置時(shí),由于小型掃描電鏡內(nèi)部也是高真空狀態(tài),當(dāng)本裝置放入電鏡后密封腔內(nèi)外壓差變小,故所采用的所述步進(jìn)電機(jī)9扭矩?zé)o需過(guò)大,選用合乎小型化掃描電鏡尺寸的超薄步進(jìn)電機(jī)即可實(shí)現(xiàn)帶動(dòng)所述絲杠7開(kāi)關(guān)所述密封蓋板1的目的。[0047] 作為進(jìn)一步的實(shí)施例,所述絲杠7采用不銹鋼材質(zhì)的精密絲杠,與所述導(dǎo)柱4配合使用,可保證所述密封蓋板1在開(kāi)合運(yùn)動(dòng)過(guò)程中的穩(wěn)定性。[0048] 作為進(jìn)一步的實(shí)施例,所述承載托架2上設(shè)置有9孔樣品釘放置孔11,可以實(shí)現(xiàn)一次轉(zhuǎn)移多個(gè)樣品。[0049] 作為進(jìn)一步的實(shí)施例,所述承載托架2的上表面與所述轉(zhuǎn)移裝置腔體5的內(nèi)壁頂部的間距為2-5mm。[0050] 作為進(jìn)一步的實(shí)施例,所述動(dòng)力機(jī)構(gòu)包括步進(jìn)電機(jī)9、聯(lián)軸器8和絲杠7,所述步進(jìn)電機(jī)9安裝在所述固定底板10的后側(cè)面,所述步進(jìn)電機(jī)9的輸出軸在穿過(guò)所述固定底板10后與所述聯(lián)軸器8固定連接,所述絲杠7的后端與所述聯(lián)軸器8固定連接,所述絲杠7的另一端通過(guò)螺紋配合穿過(guò)所述密封蓋板1。[0051] 作為進(jìn)一步的實(shí)施例,所述固定底板10的前側(cè)面還設(shè)置有至少一根用于提升所述密封蓋板1開(kāi)合穩(wěn)定性的導(dǎo)柱4,所述導(dǎo)柱4的后端與所述固定底板10的前側(cè)面固定連接,所述導(dǎo)柱4的前端可滑動(dòng)地穿過(guò)所述密封蓋板1。[0052] 作為進(jìn)一步的實(shí)施例,所述動(dòng)力機(jī)構(gòu)的選擇比較多,可以采用精密電動(dòng)滑臺(tái)以代替所述步進(jìn)電機(jī)9、所述聯(lián)軸器8和所述絲杠7,所述精密電動(dòng)滑臺(tái)的滑軌部分與所述固定底板10固定連接,所述精密電動(dòng)滑臺(tái)的滑塊部分與所述密封蓋板1固定連接。[0053] 以下對(duì)本實(shí)用新型的幾個(gè)主要技術(shù)創(chuàng)新點(diǎn)有益效果進(jìn)行具體說(shuō)明:[0054] 1、抽屜式真空密封結(jié)構(gòu)[0055] 作為本實(shí)用新型設(shè)計(jì)的核心結(jié)構(gòu),抽屜式真空密封結(jié)構(gòu)是相比于現(xiàn)有的樣品真空轉(zhuǎn)移裝置所采用的真空密封結(jié)構(gòu)中最小巧、最簡(jiǎn)單、密封性能最佳的結(jié)構(gòu)。[0056] 傳統(tǒng)的非抽屜式真空密封結(jié)構(gòu)可能存在以下問(wèn)題:[0057] (1)復(fù)雜的非抽屜式真空密封結(jié)構(gòu)不適用于空間狹小的小型掃描電鏡,例如采用翻蓋方式的真空密封結(jié)構(gòu),其開(kāi)啟過(guò)程中或存在撞擊掃描電鏡探頭的風(fēng)險(xiǎn);[0058] (2)傳統(tǒng)的非抽屜式真空密封結(jié)構(gòu)的密封膠圈在開(kāi)啟關(guān)閉過(guò)程中,受到平行于密封圈所在平面方向上的摩擦力,容易產(chǎn)生變形和磨損,密封性和壽命都會(huì)受到影響;[0059] (3)如采用百葉輪、合頁(yè)鉸鏈等方式的異形真空密封結(jié)構(gòu),由于形狀的復(fù)雜性,會(huì)導(dǎo)致漏氣位置過(guò)多,因此難以進(jìn)行密封處理。[0060] 本實(shí)用新型的抽屜式真空密封結(jié)構(gòu)則完全避開(kāi)了上述所有問(wèn)題,經(jīng)過(guò)試驗(yàn)驗(yàn)證密閉性能優(yōu)良,是所有現(xiàn)有真空轉(zhuǎn)移裝置中最簡(jiǎn)單且漏氣速率最低的真空密封結(jié)構(gòu),作為本實(shí)用新型所要求保護(hù)的核心結(jié)構(gòu),其他類似可抽拉結(jié)構(gòu)或在本專利啟發(fā)下設(shè)計(jì)的類似結(jié)構(gòu)均屬于本專利保護(hù)范圍。[0061] 2、動(dòng)力結(jié)構(gòu)[0062] 本實(shí)用新型的動(dòng)力結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)為步進(jìn)電機(jī)帶動(dòng)絲杠進(jìn)行傳動(dòng),該傳動(dòng)結(jié)構(gòu)的優(yōu)勢(shì)是可雙向傳動(dòng),即密封蓋板的運(yùn)動(dòng)既可以開(kāi)也可以關(guān)。而一些現(xiàn)有的樣品真空轉(zhuǎn)移裝置,使用細(xì)繩進(jìn)行傳動(dòng),只可以打開(kāi)而不可以關(guān)閉,這在真空轉(zhuǎn)移裝置的應(yīng)用場(chǎng)景中存在一定限制。本實(shí)用新型的動(dòng)力結(jié)構(gòu)則完全解決了上述某些現(xiàn)有真空密封結(jié)構(gòu)只能單向打開(kāi)的問(wèn)題。

[0063] 3、真空閥門系統(tǒng)[0064] 現(xiàn)有的大型掃描電鏡真空轉(zhuǎn)移系統(tǒng)中并沒(méi)有設(shè)置真空閥門系統(tǒng),潛在問(wèn)題就是在轉(zhuǎn)移倉(cāng)倉(cāng)門開(kāi)啟瞬間,其內(nèi)部存在的大量氬氣在真空中會(huì)突然釋放造成掃描電鏡真空系統(tǒng)的紊亂,且氬氣本身會(huì)導(dǎo)致電弧放電,而掃描電鏡中又加載了5-30k的高壓電,因此大體積的氬氣進(jìn)入可能會(huì)導(dǎo)致掃描電鏡內(nèi)部放電,形成了潛在危險(xiǎn)。[0065] 本實(shí)用新型的真空閥門系統(tǒng)則規(guī)避了此問(wèn)題,在手套箱中時(shí)已經(jīng)對(duì)轉(zhuǎn)移裝置進(jìn)行了抽真空,這樣里面的壓力低,氬氣分子存量非常少,在掃描電鏡中開(kāi)啟不會(huì)突然釋放大量氣體,也沒(méi)有電弧放電的潛在風(fēng)險(xiǎn)。[0066] 在使用本實(shí)用新型的真空轉(zhuǎn)移裝置觀測(cè)空氣敏感類樣品的主要工作過(guò)程如下:[0067] 1、在手套箱中(多為Ar/He等惰性氣體環(huán)境),將真空轉(zhuǎn)移裝置的針閥打開(kāi),并且通過(guò)步進(jìn)電機(jī)、聯(lián)軸器和絲杠組成的動(dòng)力機(jī)構(gòu)將真空轉(zhuǎn)移裝置的密封蓋板打開(kāi),然后將制備好的樣品粘貼在釘式樣品臺(tái)上,并將粘有樣品的釘式樣品臺(tái)插到真空轉(zhuǎn)移裝置的承載托架上;[0068] 2、樣品放置好之后,通過(guò)步進(jìn)電機(jī)、聯(lián)軸器和絲杠組成的動(dòng)力機(jī)構(gòu)將真空轉(zhuǎn)移裝置的密封蓋板關(guān)閉,隨后使用真空泵(種類不加以限制)通過(guò)針閥對(duì)密封腔進(jìn)行抽真空,當(dāng)密封腔內(nèi)的壓力略低于目標(biāo)小型掃描電鏡樣品倉(cāng)的工作真空度時(shí),即可停止抽真空,并關(guān)閉針閥,此時(shí)在內(nèi)外壓差作用下,密封腔內(nèi)部形成真空密封環(huán)境;[0069] 3、將處于真空封鎖狀態(tài)的真空轉(zhuǎn)移裝置從手套箱中取出,并裝載進(jìn)小型掃描電鏡內(nèi)部,此過(guò)程中,在內(nèi)外壓差作用下轉(zhuǎn)移裝置的密封腔依舊處于密封狀態(tài);[0070] 4、將小型掃描電鏡工作倉(cāng)抽真空,待小型掃描電鏡工作倉(cāng)達(dá)到工作所需真空度后,通過(guò)步進(jìn)電機(jī)、聯(lián)軸器和絲杠組成的動(dòng)力機(jī)構(gòu)將真空轉(zhuǎn)移裝置的密封蓋板打開(kāi),露出位于承載托架上的樣品,并開(kāi)始觀察。[0071] 在上述全部過(guò)程中,轉(zhuǎn)移裝置內(nèi)部的樣品始終都沒(méi)有與空氣接觸,即完成了樣品的從手套箱到小型電鏡的真空轉(zhuǎn)移過(guò)程。[0072] 以上所述實(shí)施例僅表達(dá)了本實(shí)用新型的幾種實(shí)施方式,其描述較為具體和詳細(xì),但并不能因此而理解為對(duì)實(shí)用新型專利范圍的限制。應(yīng)當(dāng)指出的是,對(duì)于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來(lái)說(shuō),在不脫離本實(shí)用新型構(gòu)思的前提下,還可以做出若干變形和改進(jìn),這些都屬于本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。因此,本實(shí)用新型專利的保護(hù)范圍應(yīng)以所附權(quán)利要求為準(zhǔn)。



聲明:
“適用于小型化掃描電鏡的樣品真空轉(zhuǎn)移裝置” 該技術(shù)專利(論文)所有權(quán)利歸屬于技術(shù)(論文)所有人。僅供學(xué)習(xí)研究,如用于商業(yè)用途,請(qǐng)聯(lián)系該技術(shù)所有人。
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