[實用新型]一種兼容針狀試樣的透射電鏡高傾轉原位力學樣品座

有效

• 申請號: 201720289665.8
• 申請日: 2017-03-23
• 公開（公告）號: CN207148005U
• 公開（公告）日: 2018-03-27
• 發明（設計）人: 張玲;曹玲飛;賀瓊瑤;蔣小娟;馮宗強;黃天林;吳桂林;黃曉旭
• 申請（專利權）人: 重慶大學
• 主分類號: G01N23/02
• 分類號: G01N23/02
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域：

本發明涉及一種兼容針狀試樣的透射電鏡高傾轉原位力學樣品座，屬于電子顯微鏡配件及納米材料原位測量、微觀形貌及結構表征領域。

背景技術：

眾所周知，材料的性能與材料的顯微組織結構及元素之間有著密切的聯系，全面認識材料的組織結構-性能-成分之間的關系對于材料設計有著重要的意義。透射電子顯微鏡是分析材料組織結構和形貌的大型儀器設備，其二維空間分辨率已達到0.1nm。當在透射電子顯微鏡中配備具有加載裝置的原位樣品臺時，人們就可以在透射電子顯微鏡中實時地觀察材料的變形情況，定量研究不同的加載情況與顯微組織結構變化的關系等。

目前已有原位加載裝置只能滿足小角度傾轉，如正負20°左右，難以實現三維結構分析，而將其傾轉角度提高到正負60°左右，就可完成三維組織重構，在深刻認識組織結構方面有著重要的意義。但是透射電子顯微鏡缺乏三維、原子尺度的元素定量信息。相反，利用三維原子探針技術，可以得到樣品在納米尺度三維空間范圍內的不同元素原子的分布圖，但是無法對材料結構進行表征。因此，結合透射電鏡中的原位加載技術和三維原子探針技術，可以實現同一樣品的組織-性能和成分信息綜合表征，可以更全面的研究材料的組織-性能及成分之間的關系，從而優化材料設計。將兩種表征方式耦合需要對樣品座進行重新設計，本發明內容針對以上需求，實現了新的功能。

發明內容：

針對現有透射電鏡原位樣品座存在的問題，本發明設計了一種可以裝載三維原子探針針狀試樣或其他形狀試樣的樣品座，不僅可以進行大角度傾轉，而且對于三維原子探針樣品在原位加載前后，亦可進行觀察，從而獲得同一樣品一一對應的組織、力學性能與元素分布信息。

本發明所訴一種兼容三維原子探針試樣的透射電鏡用高傾轉原位力學樣品座包括：

一樣品座桿部，樣品座桿部分為左右兩根，連接樣品座頭部和手握柄一端，并且具有一定剛度，以承擔樣品座頭部的重量，從而避免彎曲；

透射電鏡樣品座的頭部，開有一縱向凹槽一，在縱向凹槽一上開有一螺紋孔一，在螺紋孔前方，開有一矩形凹槽二，在矩形凹槽二前端開有一橫向凹槽三，在橫向凹槽三上設置有一與樣品座桿部相通的方形通孔，樣品座頭部的底面減薄成矩形臺階以減輕樣品座頭部的重量；

壓片通過螺紋孔二與縱向凹槽一相吻合，并用螺絲將其連接以固定；

裝載樣品時，將樣品座頭部放于裝載樣品輔助臺上，剛好讓樣品座頭部的底面與裝載樣品輔助臺上的裝載樣品臺輔助臺較低的平面相接觸，此時，樣品座頭部的橫向凹槽三底面剛好與裝載樣品輔助臺的裝載樣品臺輔助臺較高的平面上的面在同一平面上，以利于裝樣品。

樣品座桿部的寬度為0.4-0.6mm，高度為1.0-1.3mm。

透射電鏡樣品座的頭部開的凹槽一的長為6.5-6.7mm，寬為3.0-3.3mm，高為0.2-0.4mm，在縱向凹槽一上的螺紋孔一的半徑為0.2-0.4mm，高為0.6-0.8mm，在螺紋孔前方的矩形凹槽二的長為2.6-2.8mm，寬為0.5-0.7mm，高為0.1-0.3mm，矩形凹槽二前端的橫向凹槽三長為2.1-2.3mm，寬為3.0-3.3mm，高為0.1-0.3mm，橫向的凹槽三與樣品座桿部相連處開的方形通孔的長為1.5-1.7mm，寬為2.5-2.7mm，高為0.3-0.5mm，樣品座頭部的底面也被減薄出矩形臺階的長為6.8-7.0mm，寬為3.4-3.6mm，高為0.1-0.3mm。

壓片的寬度為3.0-3.3mm，高度為0.2-0.4mm，壓片上面螺紋孔二的半徑為0.2-0.4mm，高為0.2-0.4mm。

樣品座前部兩端的寬度0.1-0.3mm。

裝載樣品輔助臺上螺紋孔三的半徑為0.2-0.4mm，高為0.1-0.3mm，裝載樣品輔助臺上矩形臺的長為6.8-7.0mm，寬為4.9-5.1mm，高為0.1-0.3mm。裝載樣品輔助臺上矩形臺的長為5.9-6.1mm，寬為2.4-2.6mm，高為0.5-0.7mm。

與現有的技術相比，本發明具有一下顯著有點：

1.本發明中的樣品座與普通的單傾樣品座相比，在樣品座的前部，將其減薄，因此在X軸方向上可以進行大角度傾轉，可以獲得更多的樣品晶體結構的信息。

2.本發明不僅可以觀察圓形、半圓形樣品，還可以觀察三維原子探針的針狀樣品，如在三維原子探針樣品進行原位壓縮實驗后，直接取出樣品，用于三維原子探針的觀察，可以準確地了解壓縮后的樣品中元素的分布狀態，以深層次地揭示出材料性能與結構的關系。