[發明專利]一種可傾轉透射模式電子背散射衍射實驗裝置

在審

• 申請號: 201910143821.3
• 申請日: 2019-02-27
• 公開（公告）號: CN109884097A
• 公開（公告）日: 2019-06-14
• 發明（設計）人: 曹亞楠;段寶玉;譚心;趙瑞超;張邦文;王海燕;諸葛晨昱;李一鳴;霍文霞;段寶龍
• 申請（專利權）人: 內蒙古科技大學
• 主分類號: G01N23/20016
• 分類號: G01N23/20016;G01N23/20;G01N23/203;G01N23/2251
• 代理公司: 北京挺立專利事務所(普通合伙) 11265
• 代理人: 賈楠楠

本發明公開了一種可傾轉透射模式電子背散射衍射實驗裝置，包括固定在掃描電鏡觀察臺面的機座，所述機座上開設有開槽，開槽的后側機座上設有固定板，所述固定板上固定有伺服電機，在伺服電機的轉子上固定有主動同步帶輪；所述開槽的兩側設有托臂；在托臂上設有軸孔，在托臂上通過轉軸安裝有活動臂；所述活動臂上開設有U型槽，在轉軸上且位于活動臂U型槽內固定有從動同步帶輪；在轉軸的一側通過聯軸器連接有轉角檢測傳感器；所述活動臂的前端面固定有楔形探頭，在探頭的上表面固定有樣品臺，在樣品臺的兩側固定有樣品夾等結構；該裝置降低探頭和樣品臺碰撞事故率、節約實驗時間成本，使掃描電鏡設備更容易升級到透射電鏡技術級別。

技術領域

本發明涉及掃描電鏡觀測實驗裝置領域，是一種新型的掃描電鏡（SEM）實驗的裝置，具體為一種可傾轉透射模式電子背散射衍射實驗裝置。

背景技術

掃描電鏡中的t-EBSD分析技術主要應用于大形變金屬中的晶體結構取向分析、氧化物薄膜及金屬氧化層的二維晶體結構分析、金屬間超細晶粒織構分析、納米顆粒物晶體結構及基體中的納米相生長機制等研究。

在實驗時需要根據不同的樣品厚度、不同需求加速電壓和不同目標區域原子質量來實時調節樣品和探頭之間的夾角。現有調節主要有兩種，但在實驗操作中都有其局限性。第一種方式，掃描電鏡試樣臺可以面向探頭方向傾轉，通過傾轉試樣臺可以實現調節。其角度可以隨意調節，看似方便，但要隨時調節試樣和探測器之間距離，因樣品和伸進掃描電鏡中的探頭之間距離在10mm左右，加之透射電鏡樣品薄小，在實驗過程中，極易發生探頭和樣品臺碰撞事故，造成巨大的損失。

另外的一種方式，如果掃描電鏡試樣臺傾轉方向不能使探頭和樣品之間夾角改變，可外加預先準備好的一系列有一定夾角的試樣臺，再根據不同樣品，嘗試換取不同夾角的試樣臺。但是預先準備實驗臺的過程，需要大量嘗試，實驗量大，時間成本高，實施困難。即使觀測一種材質的樣品，每次制取的透射電鏡樣品厚度必然不同，且相差可能較大，而實際的實驗中往往需要多次觀測多種材質的樣品，用固定角度的試樣臺，必然對測試結果和效果有所影響。因此，迫切需要一種新的裝置，以解決上述問題。

發明內容

本發明的目的在于提供一種針對新的t-EBSD技術開發，降低探頭和樣品臺碰撞事故率、節約實驗時間成本，讓t-EBSD技術盡快商業化，使掃描電鏡設備更容易升級到透射電鏡技術級別，解放透射電鏡實驗壓力，使之更好更專心地攻克亞納米和皮米級科學問題。

一種可傾轉透射模式電子背散射衍射實驗裝置，其特征在于，包括固定在掃描電鏡觀察臺面的機座，所述機座上開設有開槽，開槽的后側機座上設有固定板，所述固定板上固定有伺服電機，在伺服電機的轉子上固定有主動同步帶輪；所述開槽的兩側設有托臂；在托臂上設有軸孔，在托臂上通過轉軸安裝有活動臂；所述活動臂上開設有U型槽，在轉軸上且位于活動臂U型槽內固定有從動同步帶輪；在轉軸的一側通過聯軸器連接有轉角檢測傳感器；所述活動臂的前端面固定有楔形探頭，在探頭的上表面固定有樣品臺，在樣品臺的兩側固定有樣品夾；所述主動同步帶輪與從動同步帶輪通過同步帶連接。

優選地，所述轉軸為階梯轉軸。

優選地，所述探頭通過銷軸可拆卸的與活動臂固定連接，探頭與活動臂對接面設為凸面，在凸起上設有銷孔，所述活動臂與探頭對接上設為凹面，在探頭上設有銷孔，且兩者銷孔的位置一致，探頭安插在活動臂的凹面內，并由銷軸固定。

優選地，以SEM電子束相垂直平面為0°面，可以使任意SEM的電子束與探頭平面夾角在-30°至150°或-15°至165°或-5°至175°或0°至180°中任意一夾角范圍內。

優選地，所述轉軸通過軸承與拖臂固定，且軸承為滾珠軸承。

優選地，所述活動臂與轉軸通過鍵槽配合的形式安裝。

優選地，所述主動同步帶輪與伺服電機通過鍵槽配合的形式安裝。