本发明专利技术公开了一种扫描电镜中的扫描透射成像装置，包括样品台、固定座、支撑框和背散射电子探头；样品台设置于支撑框顶端，用于固定待观察样品；背散射电子探头设置于固定座上，用于接收穿过待观察样品的透射散射电子；固定座设置于支撑框内，并与支撑框连接，用于调节背散射电子探头距样品台的距离。本发明专利技术使用扫描电镜自带的背散射电子探头做透射散射电子信号探测器，无需单独购买STEM附件，可大幅降低扫描电镜升级扫描透射成像功能的成本；固定座可在支撑框内上下滑动，从而改变透射散射电子接收角的大小，实现高、低角环形暗场像的采集。本发明专利技术可显著减少电子束对待观察样品的损伤，适合于耐电子束辐照性较差样品的透射分析。析。析。
【技术实现步骤摘要】
一种扫描电镜中的扫描透射成像装置
[0001]本专利技术公开了一种扫描电镜中的扫描透射成像装置，属于扫描透射电子显微
技术介绍
[0002]扫描透射电子显微术是利用磁透镜将电子束聚焦到薄样品表面进行扫描，通过收集透射电子信号获取样品内部微观结构信息的一种成像技术，使用该技术制造的扫描透射电子显微镜(Scanning Transmission Electron Microscopy，STEM)已成为表征物质微观结构不可或缺的仪器。STEM是基于高分辨成像需求发展起来的一种电子显微技术，为了得到较高的分辨率，其加速电压一般为200～300kV。由于电子束能量较高，因此不适合观察耐电子束辐照性差的样品。
[0003]扫描电子显微镜(Scanning Electron Microscopy，SEM)的加速电压较低，一般不超过30kV，若在SEM中安装STEM装置，可显著减少电子束对样品的损伤，特别适合于有机高分子、生物等软材料样品的透射分析。STEM与SEM的不同之处是STEM使用薄样品，并在样品下方安装一个探测器，当电子束扫描样品某个位置时，探测器将同步接收信号并转换成电流强度显示在电脑屏幕上，样品上的每一点与所产生的像点一一对应。近些年，随着SEM的性能提升及场发射SEM的普及，在SEM上拓展STEM功能的需求也越来越迫切。
[0004]在扫描电镜上实现STEM功能的方法通常为将单独制作的STEM附件安装于扫描电镜中。STEM附件包括薄样品支架及样品下方用于接收扫描透射信号的探测器，其价格较为昂贵，约为10～30万人名币，致使扫描电镜升级扫描透射成像功能的成本较高，不利于大范围推广应用。
技术实现思路
[0005]本申请的目的在于，提供一种扫描电镜中的扫描透射成像装置，以解决现有技术中将单独制作的STEM附件安装在扫描电镜中导致的扫描电镜升级改造成本高的技术问题。
[0006]本专利技术提供了一种扫描电镜中的扫描透射成像装置，包括样品台、固定座、支撑框和背散射电子探头；
[0007]所述样品台设置于所述支撑框顶端，用于固定待观察样品；
[0008]所述背散射电子探头设置于所述固定座上，用于接收穿过待观察样品的透射散射电子；
[0009]所述固定座设置于所述支撑框内，并与所述支撑框连接，用于调节所述背散射电子探头距所述样品台的距离。
[0010]优选地，所述支撑框包括框体、样品台凹槽、滑轨槽和第一固定螺丝；
[0011]所述样品台凹槽开设于所述框体的顶端，所述样品台凹槽内设置有透射通孔，所述样品台设置于所述样品台凹槽内；
[0012]所述滑轨槽设置于所述框体的相对两侧；
[0013]所述第一固定螺丝穿过所述滑轨槽与所述固定座连接，用于将所述固定座固定在所述框体上。
[0014]优选地，所述支撑框还包括弹性压片，所述弹性压片设置于所述框体的顶端；
[0015]所述弹性压片的一端与所述框体的顶端固定连接，另一端设置于所述样品台上，用于将所述样品台固定于所述样品台凹槽内；
[0016]所述框体的底端开设有与扫描电镜的样品台底座连接的连接孔。
[0017]优选地，所述样品台包括支撑片和盖片；
[0018]所述支撑片的第一表面上开设有样品凹槽，所述样品凹槽用于承载所述待观察样品；
[0019]所述盖片固定于所述支撑片上，所述盖片的第一表面与所述待观察样品相接，用于将所述待观察样品固定于所述样品凹槽内。
[0020]优选地，所述支撑片的第二表面上开设有第一漏斗形凹槽，所述第一漏斗形凹槽与所述样品凹槽相接，且所述第一漏斗形凹槽在所述支撑片的第二表面上的直径大于所述第一漏斗形凹槽与所述样品凹槽相接处的直径。
[0021]优选地，所述盖片的第二表面上开设有第二漏斗形凹槽，所述第二漏斗形凹槽在所述盖片的第二表面上的直径大于所述第二漏斗形凹槽在所述盖片的第一表面上的直径。
[0022]优选地，所述固定座上开设有固定凹槽，所述固定凹槽用于固定所述背散射电子探头；
[0023]所述固定凹槽相对两侧的凸台上开设有第一螺纹孔；
[0024]所述第一固定螺丝依次穿过所述滑轨槽与所述第一螺纹孔，将所述固定座固定在所述框体上。
[0025]优选地，所述固定凹槽上开设有透射孔，所述背散射电子探头的内孔与所述透射孔相匹配。
[0026]优选地，所述固定凹槽相对两侧的凸台上还开设有第二螺纹孔；
[0027]第二固定螺丝穿过所述第二螺纹孔，与所述固定凹槽内的背散射电子探头相接，用于固定所述背散射电子探头。
[0028]优选地，所述固定座的材质为塑料；
[0029]所述样品台和所述支撑框的材质为铝合金。
[0030]本专利技术的扫描电镜中的扫描透射成像装置，相较于现有技术，具有如下有益效果：
[0031]本专利技术的扫描电镜中的扫描透射成像装置，使用扫描电镜自带的背散射电子探头做透射散射电子信号探测器，不需要单独购买STEM附件，可大幅降低扫描电镜升级扫描透射成像功能的成本。本专利技术的扫描电镜中的扫描透射成像装置可显著减少电子束对待观察样品的损伤，特别适合于有机高分子、生物等软材料样品的透射分析。
[0032]本专利技术的背散射电子探头的固定座可以在支撑框内上下滑动，通过调整背散射电子探头距样品台的距离，可以改变透射散射电子接收角的大小，进而实现高角环形暗场像(High
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AngleAnnular Dark
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Field Imaging，HAADF)和低角环形暗场像(Low
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Angle Annular Dark
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Field Imaging，LAADF)的采集，使得所得图像能更加准确反映出待观察样品的结构与成分信息。
[0033]本专利技术的样品台可以灵活拆装，样品可以在电镜外部更换好后再固定到支撑框
上，可大幅缩短更换样品的时间。
[0034]本专利技术样品台上下面均为漏斗形凹槽，不会遮挡透射电子信号和二次电子信号，因此可以同时采集待观察样品的扫描透射像和二次电子像。
[0035]本专利技术背散射电子探头为环形结构，其内孔的直径略大于样品直径，散射角较小的透射散射电子可以穿过内孔，散射角较大的透射散射电子则会被环形探头收集，形成环形暗场像(AnnularDark
‑
Field Imaging，ADF)。由于散射角较小的透射散射电子不会直接照射在背散射电子探头的信号探测面上，因此可以避免信号的过饱和问题。
附图说明
[0036]图1为本专利技术实施例中扫描电镜中的扫描透射成像装置的一种角度的立体图；
[0037]图2为本专利技术实施例中扫描电镜中的扫描透射成像装置的另一种角度的立体图；
[0038]图3为本专利技术实施例中扫描电镜中的扫描透射成像装置的半剖图；
[0039]图4为本专利技术实施例中支撑框的主视图；
[0040]本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种扫描电镜中的扫描透射成像装置，其特征在于，包括样品台、固定座、支撑框和背散射电子探头；所述样品台设置于所述支撑框顶端，用于固定待观察样品；所述背散射电子探头设置于所述固定座上，用于接收穿过待观察样品的透射散射电子；所述固定座设置于所述支撑框内，并与所述支撑框连接，用于调节所述背散射电子探头距所述样品台的距离。2.根据权利要求1所述的扫描电镜中的扫描透射成像装置，其特征在于，所述支撑框包括框体、样品台凹槽、滑轨槽和第一固定螺丝；所述样品台凹槽开设于所述框体的顶端，所述样品台凹槽内设置有透射通孔，所述样品台设置于所述样品台凹槽内；所述滑轨槽设置于所述框体的相对两侧；所述第一固定螺丝穿过所述滑轨槽与所述固定座连接，用于将所述固定座固定在所述框体上。3.根据权利要求2所述的扫描电镜中的扫描透射成像装置，其特征在于，所述支撑框还包括弹性压片，所述弹性压片设置于所述框体的顶端；所述弹性压片的一端与所述框体的顶端固定连接，另一端设置于所述样品台上，用于将所述样品台固定于所述样品台凹槽内；所述框体的底端开设有与扫描电镜的样品台底座连接的连接孔。4.根据权利要求1
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3任一项所述的扫描电镜中的扫描透射成像装置，其特征在于，所述样品台包括支撑片和盖片；所述支撑片的第一表面上开设有样品凹槽，所述样品凹槽用于承载所述待观察样品；所述盖片固定于所述支撑片上，所述盖片的第一表面与所述待观察样品相接，用于将所述待观察样品...
【专利技术属性】
技术研发人员：赵学平，白朴存，侯小虎，刘飞，张海，崔晓明，
申请(专利权)人：内蒙古工业大学，
类型：发明
国别省市：
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