[發明專利]樣品臺、微觀觀察裝置和樣品臺調整方法

有效

• 申請號: 201610954464.5
• 申請日: 2016-11-03
• 公開（公告）號: CN108020252B
• 公開（公告）日: 2020-03-06
• 發明（設計）人: 申亞京;陸豪健
• 申請（專利權）人: 香港城市大學深圳研究院
• 主分類號: G01D11/00
• 分類號: G01D11/00;G01Q30/20;G01N21/01
• 代理公司: 北京三友知識產權代理有限公司 11127
• 代理人: 朱坤鵬;王春光

本發明提供了一種樣品臺、微觀觀察裝置和樣品臺調整方法，該樣品臺包括沿Z坐標軸方向依次連接的旋轉電機(3)、旋轉電機與水平直線電機連接模塊(4)、水平直線電機(5)、水平直線電機滑塊(6)、水平直線電機與垂直直線電機連接模塊(7)、垂直直線電機(8)、垂直直線電機滑塊(9)和載物臺(12)。該樣品臺不但能夠改變樣品的空間位置，還能夠與顯微成像儀器，如掃描電子顯微鏡SEM、光學顯微鏡OM，原子力顯微鏡AFM等配套使用，對被測試件進行原位旋轉操作以及觀測。該樣品臺和微觀觀察裝置的結構簡單，對多種尺寸的試樣都能進行測試，適應性較強，而且空間結構緊湊、便于觀察。

技術領域

本發明涉及微觀觀察設備領域，具體的是一種樣品臺、還是一種含有該樣品臺的微觀觀察裝置，更是一種微觀觀察裝置的樣品臺調整方法。

背景技術

隨著技術的發展，微樣品的觀測與操作被廣泛的應用于航空航天、汽車工業、半導體、生物醫學、MEMS、高分子、太陽能/燃料電池化工、石油、巖石、微電子、微型傳感器、半導體材料、自動控制、航空航天、汽車工業及機械工具中。

在高放大倍數的顯微鏡下對樣品進行操作與宏觀操作存在很大的差異。為了將微觀操作技術以及微觀樣品的觀察，處理以及加工進行有機結合，學術界和工程技術界均在研究一些微操作平臺來與光學顯微鏡(OM)，掃描電子顯微鏡(SEM)及原子力顯微鏡(AFM)等微納米觀察儀器配合使用，從而可以深入地探索各類納米材料及生物樣品的特征，性能，結構以及各方面的應用研究。

傳統的微操作樣品臺只能對樣品進行簡單的平移觀測以及操作。雖然通過調整成像裝置的角度，可以在視野內實現對樣品的旋轉觀測，但是并不能改變樣品的空間位置。另一方面，受到顯微鏡下觀察視野和操作空間的限制，絕大多數的微操作平臺并不能實現在封閉環境下(例如掃描電子顯微鏡SEM，原子力顯微鏡AFM等)對樣品進行原位操作。因此，對微納樣品在顯微鏡下進行物理空間上的旋轉觀察以及操作，仍是當前觀測的一個難題。目前，顯微鏡下的樣品旋轉操作技術有著重大的需求，如用于對微納樣品性能的表征、新能源材料的測量等等。

發明內容

為了解決現有的樣品臺不能改變樣品的空間位置的不足，本發明提供了一種樣品臺、微觀觀察裝置和樣品臺調整方法，該樣品臺不但能夠改變樣品的空間位置，還能夠與顯微成像儀器(如掃描電子顯微鏡SEM、光學顯微鏡OM，原子力顯微鏡AFM等)配套使用，對被測試件進行原位旋轉操作以及觀測。該樣品臺和微觀觀察裝置的結構簡單，對多種尺寸的試樣都能進行測試，適應性較強，而且空間結構緊湊、便于觀察。

本發明解決其技術問題所采用的技術方案是：

一種樣品臺，在以X、Y、Z為坐標軸的空間直角坐標系中，該樣品臺包括沿Z坐標軸方向依次連接的旋轉電機、旋轉電機與水平直線電機連接模塊、水平直線電機、水平直線電機滑塊、水平直線電機與垂直直線電機連接模塊、垂直直線電機、垂直直線電機滑塊和載物臺；旋轉電機能夠驅動旋轉電機與水平直線電機連接模塊和水平直線電機以Z坐標軸為軸轉動，水平直線電機能夠驅動水平直線電機滑塊和水平直線電機與垂直直線電機連接模塊沿X坐標軸的方向移動，垂直直線電機能夠驅動垂直直線電機滑塊和載物臺沿Y坐標軸的方向移動。

一種微觀觀察裝置，該微觀觀察裝置含有上述的樣品臺以及用于觀察載物臺上樣品的顯微鏡。

一種微觀觀察裝置的樣品臺調整方法，該微觀觀察裝置為上述的微觀觀察裝置，該微觀觀察裝置含有控制單元，該控制單元能夠控制所述樣品臺的運行，該控制單元與顯微鏡的成像部件連接，該微觀觀察裝置的樣品臺調整方法包括以下步驟：

步驟1、將樣品安裝于載物臺上；

步驟2、記錄該樣品在顯微鏡的成像單元的視野范圍內的原始坐標；

步驟3、旋轉電機以Z坐標軸為軸轉動，再次記錄該樣品在顯微鏡的成像單元的視野范圍內的轉后坐標；