一种用于空气敏感样品的扫描电镜进样保护装置制造方法及图纸

技术编号:36598965 阅读:14 留言:0更新日期:2023-02-04 18:11
本实用新型专利技术公开了一种用于空气敏感样品的扫描电镜进样保护装置,包括套筒、套筒旋盖、弹簧室、压缩弹簧、样品舱、样品室、叉形挡板、观察窗口和固定底座等部分。样品舱借助两侧的阻力胶塞气密地密封于套筒内,其内设有装载待测样品的样品室;压缩弹簧为样品舱提供驱动力,叉形挡板使样品舱在进样前处于静止密封状态。进样时,将在手套箱中完成组装的套筒借助固定底座固定于电镜样品台上。在电镜抽真空前抽出叉形挡板,样品舱将在密封状态下受弹簧驱动缓慢向套筒上镂空的观察窗口运动,待电镜处于高真空时,样品舱运动至观察窗口下方,随即进行正常测试。该装置可确保进样时样品始终不与空气接触,从而简便、有效地实现空气敏感样品的无损进样。无损进样。无损进样。

【技术实现步骤摘要】
一种用于空气敏感样品的扫描电镜进样保护装置


[0001]本技术涉及扫描电子显微镜
,具体为一种用于空气敏感样品的扫描电镜进样保护装置。

技术介绍

[0002]扫描电镜是一种使用十分普遍的用于观察材料微观形貌,测定微区组分的仪器分析手段,测试步骤一般包括样品制备,样品转移以及电镜分析三个部分。其中样品转移是指将待测样品转移至扫描电镜样品室内的过程,对于常规样品,该过程不会对样品产生任何影响,但是对于空气敏感的样品,例如锂、钠等极其容易在空气中氧化的金属单质,或者氯化钙等十分容易潮解的样品,在该步骤中将不可避免地使样品暴露于空气中。尽管暴露时间可以缩短至数秒钟,仍会对样品产生不可逆的损害,甚至导致无法得到有效测试结果。

技术实现思路

[0003]本技术的目的在于提供一种简便且可操作性强的样品保护装置,确保样品在向扫描电镜转移的过程中始终不会与空气接触,杜绝样品变质的可能性;该样品保护装置无需外力驱动,无需对电镜样品室进行任何改造,使用过程简便可靠,可广泛应用于各个厂家/型号的扫描电镜,适用性强。
[0004]为实现上述目的,本技术提供如下技术方案:一种用于空气敏感样品的扫描电镜进样保护装置,所述套筒为圆柱体空心筒,底端封口,顶端通过螺纹连接套筒旋盖;套筒旋盖上设有若干处贯通的旋盖圆孔,用于保持套筒内弹簧室与外界气氛相通,维持抽真空时密封于套筒内的样品舱两侧的气压平衡。在所述套筒接近底端的侧壁上开设有投影为长方形的镂空处,为观察窗口;所述套筒内密封设置有样品舱,在样品舱两端的圆形截面上分别黏附有阻力胶塞,阻力胶塞的外边缘环绕设有若干圈的胶塞环形凸起;所述样品舱的内部设置有一长方体形状的空腔,为样品室,所述样品室的开口方向与所述套筒的长轴垂直,其内固定安放有样品台;所述观察窗口与样品舱相接触的位置处设置有若干挡板插孔,所述挡板插孔上卡放有叉形挡板;所述样品舱与套筒旋盖之间设置有弹簧室,所述弹簧室内设置有压缩弹簧;所述固定底座的上表面设置有两条突起的滑轨卡槽,用于套筒外侧壁下方设有的两个向斜下方伸出的片状支脚的滑入固定。
[0005]所述套筒外径为25

50mm,长度为50

80mm,侧壁厚为2

3mm,底厚为1

2mm,材质为铝或铜的一种;所述套筒在顶端开口处的外壁上设有套筒外螺纹,所述套筒外螺纹的螺纹宽度为2

4mm,用于与所述套筒旋盖旋紧连接。所述套筒旋盖为圆形金属盖子,材质为铝或铜的一种;所述套筒旋盖的环形凸出部分内边缘的直径与所述套筒外径一致,且设置有旋盖内螺纹,螺纹宽度为2

4mm,可以与所述套筒外壁设置的套筒外螺纹旋紧密封;所述套筒旋盖的环形凸出部分厚度为2mm,凸起高度为3

5mm,圆形盖顶的厚度为1

2mm。
[0006]所述样品舱的主体为一段中间挖空且直径与套筒内径一致的金属圆柱体,长度12

20mm,材质为铝或铜的一种;样品舱挖空方向垂直于套筒的圆柱体纵轴,挖空后形状为
长方体的空腔部分即为样品室,所述样品室的宽度小于所述样品舱直径的90%,长度为10

18mm,深度不超过所述样品舱直径的75%,舱体两端剩余厚度为1

1.5mm;所述观察窗口的尺寸与样品舱内的样品室尺寸相当。
[0007]所述阻力胶塞是厚度为2

4mm圆薄状的橡胶片,直径等于所述套筒内径和样品舱直径,其中靠近所述观察窗口位置的胶塞厚度大于与压缩弹簧相接触一端的胶塞厚度;所述胶塞环形凸起的凸起高度为0.5mm,宽度为1mm。阻力胶塞用于实现样品舱与套筒间的良好气密性,并增加样品舱在套筒内移动的摩擦系数,为舱内样品提供足够长的保护时间。
[0008]所述样品室底部中心位置设有样品台插孔,所述样品台插孔为一圆洞,其深度为2

4mm,直径为2

3mm,用于插入并固定样品台;样品台包括表面型样品台、截面型样品台和混合型样品台,材质为铝或铜的一种,样品台底座为长方体,长、宽与样品室尺寸完全一致,高度因样品而异,确保其上固定的样品距离所述观察窗口1

5mm即可;样品台底座下设有钉腿,钉腿直径和长度与样品台插孔相匹配,使得样品台可以完全契合、稳固地放入样品室内。
[0009]所述弹簧室为套筒内容纳压缩弹簧的空腔,位于样品舱与套筒旋盖之间。压缩弹簧的外径与套筒内径一致,长度为20

60mm,弹簧钢丝直径小于1.6mm;当压缩弹簧处于压缩状态时,一端顶在样品舱的阻力胶塞上,另一端顶在旋紧的套筒旋盖上。
[0010]所述叉形挡板位于观察窗口与样品舱之间,为一个有若干个长条状伸出端的挡板,厚度为2

3mm,宽度不超过所述套筒的直径,材质为钛或铝的一种;叉形挡板的长条状伸出端其延伸的方向与挡板插入或拔出的方向一致,上部固定于一根水平的直条形横杠上;叉形挡板沿着套筒侧壁预设好的挡板插孔位置插入,完全插入后,其长条状伸出端正好卡入套筒内壁底部的插孔内;在叉形挡板上部的横杠上设有圆片状的叉形挡板提手,方便插入和拔出叉形挡板。叉形挡板从垂直于套筒长轴的方向、紧贴着样品舱一侧插入,阻挡样品舱在弹簧压力的作用下移动,在电镜样品室抽真空前手动拔出。
[0011]所述固定底座是主体为长方体的金属片,材质为铝或铜的一种;其长度为40

70mm,宽度为30

60mm,厚度为2

3mm,其上表面设有两条向上伸出的滑轨卡槽,用于卡入套筒底部两条向斜下方伸出的片状支脚;所述滑轨卡槽的滑轨长度为40

70mm,卡槽间距为30

60mm;所述片状支脚为长片状,长度为30

60mm,支脚厚度为1

2mm,支脚的间距为30

60mm;所述片状支脚卡于滑轨卡槽内的部分的宽度为2

3mm。所述滑轨卡槽形状与套筒的片状支脚相匹配,确保套筒在电镜样品台上稳固固定,固定后套筒底部应紧贴在固定底座的表面。
[0012]本技术由套筒、套筒旋盖、弹簧室、压缩弹簧、样品舱、样品室、阻力胶塞、叉形挡板、观察窗口和固定底座等主要部分组成。其中内部设计有样品室的样品舱和弹簧室封于套筒内,样品舱位于弹簧室的前方。通过将套筒旋盖旋紧至套筒开口端即弹簧室的一端,使置于弹簧室内的弹簧处于压缩状态,此时压缩弹簧的一端顶在样品舱的一侧,为样品舱在套筒内向观察窗口的移动提供驱动力。在进样保护装置的组装阶段,样品舱在手套箱中被密封于套筒内,并借助两端的阻力胶塞实现舱内的良好密封,使内部的空气敏感样品始终处于氩气保护中。在样品舱靠近观察窗口的一端设置有叉形挡板,阻止样品舱在转移至电镜前向观察窗口移动。
[0013]待整个装置放入扫描本文档来自技高网
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于空气敏感样品的扫描电镜进样保护装置,包括套筒(1)和固定底座(18),其特征在于:所述套筒(1)为圆柱体空心筒,底端封口,顶端通过螺纹连接套筒旋盖(2),所述套筒旋盖(2)上设有若干处贯通的旋盖圆孔(9);在所述套筒(1)接近底端的侧壁上开设有投影为长方形的镂空处,为观察窗口(3);所述套筒(1)内密封设置有样品舱(10),在所述样品舱(10)两端的圆形截面上分别黏附有阻力胶塞(11),所述阻力胶塞(11)的外边缘环绕设有若干圈的胶塞环形凸起(12);所述样品舱(10)的内部设置有一长方体形状的空腔,为样品室(13),所述样品室(13)的开口方向与所述套筒(1)的长轴垂直,其内固定安放有样品台(15);所述观察窗口(3)与样品舱(10)相接触的套筒(1)侧壁处设有若干挡板插孔(4),所述挡板插孔(4)上卡放有叉形挡板(5);所述样品舱(10)与套筒旋盖(2)之间设置有弹簧室(16),所述弹簧室(16)内放置有压缩弹簧(17);所述固定底座(18)的上表面设置有两条突起的滑轨卡槽(19),用于所述套筒(1)外侧壁下方设置的两个向斜下方伸出的片状支脚(7)的滑入固定。2.根据权利要求1所述的一种用于空气敏感样品的扫描电镜进样保护装置,其特征在于:所述套筒(1)外径为25

50mm,长度为50

80mm,侧壁厚为2

3mm,底厚为1

2mm,材质为铝或铜的一种;所述套筒(1)在顶端开口处的外壁上设有套筒外螺纹(6),所述套筒外螺纹(6)的螺纹宽度为2

4mm,用于与所述套筒旋盖(2)旋紧连接。3.根据权利要求2所述的一种用于空气敏感样品的扫描电镜进样保护装置,其特征在于:所述套筒旋盖(2)为圆形金属盖子,材质为铝或铜的一种;所述套筒旋盖(2)的环形凸出部分内边缘的直径与所述套筒(1)外径一致,且设置有旋盖内螺纹(8),螺纹宽度为2

4mm,可以与所述套筒(1)外壁设置的套筒外螺纹(6)旋紧密封;所述套筒旋盖(2)的环形凸出部分厚度为2mm,凸起高度为3

5mm,圆形盖顶的厚度为1

2mm。4.根据权利要求3所述的一种用于空气敏感样品的扫描电镜进样保护装置,其特征在于:所述样品舱(10)的主体为一段中间挖空,且直径与套筒内径一致的金属圆柱体,长度为12

20mm,材质为铝或铜的一种;所述样品舱(10)挖空方向垂直于所述套筒(1)的圆柱体纵轴,挖空后形状为长方体的空心部分即为所述样品室(13),所述样品室(13)的宽度小于所述样品舱(10)直径的90%,长度为10

18mm,深度不超过所述样品舱(10)直径的75%,所述样品舱(10)的舱体两端剩余厚度为1

1.5mm;所述观察窗口(3)的尺寸与所述样品舱(10)内的样品室(13)尺寸相当。5.根据权利要求4所述的一种用于...

【专利技术属性】
技术研发人员:万鹏周雨萌高晓霞徐强闫肃
申请(专利权)人:大连理工大学
类型:新型
国别省市:

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