本发明专利技术公开一种实现原位微观电场多功能的探针测试辅助装置。所述装置包括六角盒状主体、U型探针挡板和主体基座；所述六角盒状主体的每个侧壁均开设U型窗口；所述U型探针挡板插入所述U型窗口；在每个所述U型探针挡板上设有一对相贴的密封片，其相贴处所形成的缝隙作为探针的出入口；所述六角盒状主体顶盖上设有物镜密封滑动件，物镜穿过所述物镜密封滑动件的中心孔可垂直移动；六角盒状主体与U型探针挡板、物镜密封滑动件及物镜形成密封腔。所述装置可实现多个探针在微米尺度样品任意位置上扎针以施加电压或电流，与显微拉曼光谱仪配合使用后可以对样品进行原位采集拉曼谱图，分析其微观结构变化。其微观结构变化。其微观结构变化。
【技术实现步骤摘要】
一种实现原位微观电场多功能的探针测试辅助装置
[0001]本专利技术涉及一种实现原位微观电场多功能的探针测试辅助装置，属于分析测试装备制造领域。
技术介绍
[0002]电场会影响样品分子取向、相变、热效应，病毒的捕获等，进而影响到拉曼谱图变化。微观电场下的拉曼光谱可用来分析场效应晶体管、半导体、陶瓷样品等分子取向的变化或相变，也可用于研究表面增强拉曼(SERS)，尤其适合研究石墨烯类材料。
[0003]以石墨烯为例，在石墨烯和栅极之间制造一个静电势差，通过调节栅压可以调节石墨烯费米能级的位置，来主动调节电子声子耦合程度，可以改变石墨烯的拉曼光谱特征，对石墨烯掺杂具有可逆性和可控性。栅压可通过公式转换为掺杂浓度，过量的电荷(缺陷)会导致晶格的膨胀(收缩)，因此可利用石墨烯的拉曼光谱特征变化来定性和定量外界掺杂以及电场效应掺杂对石墨烯载流子浓度的影响，为碳材料的功能设计、功能调控提供必备手段。
[0004]然而，目前市场上并没有专门用于显微拉曼仪器的商品化探针台，市场上已有探针台的规格、尺寸都不适合安置在现有显微共焦激光拉曼光谱仪上，且功能上也不能完全满足科研人员的需要。
技术实现思路
[0005]本专利技术的目的是提供一种探针测试辅助装置。所述探针测试辅助装置可实现多个探针在微米尺度样品任意位置上扎针以施加电压或电流，与显微拉曼光谱仪配合使用后可以对样品进行原位采集拉曼谱图，分析其微观结构变化。
[0006]为实现上述目的，本专利技术采用以下技术方案：
[0007]一种探针测试辅助装置，包括上部六角盒状主体和U型探针挡板；
[0008]所述六角盒状主体为六棱柱状的腔体；所述腔体的每个侧壁的中上部均开设U型窗口；所述U型探针挡板插入所述U型窗口中并在所述U型窗口内沿水平方向移动；在每个所述U型探针挡板的垂直中心线处均设有一对相贴的密封片，每对所述密封片的相贴处所形成的缝隙作为外部设备探针的出入口；
[0009]所述腔体的顶盖为凹面六角环形结构，在所述顶盖的中心处设有带中心孔的物镜密封滑动件，物镜通过所述中心孔在所述物镜密封滑动件中垂直移动；在所述物镜密封滑动件的上表面还设有密封垫圈；
[0010]物镜与所述物镜密封滑动件、所述密封垫圈、所述U型探针挡板、所述密封片与所述六角盒状主体形成密封腔；
[0011]所述腔体的下方设有主体基座；
[0012]所述主体基座的侧壁外设有X轴千分尺和Y轴千分尺，所述X轴千分尺和Y轴千分尺分别延伸至所述主体基座的内部；
[0013]所述主体基座内设有样品台基座，可以放置样品。所述六角盒状主体的边长为60
‑
100mm，高度为40
‑
70mm。
[0014]所述U型窗口的长度为40
‑
70mm，为腔体边长的2/3，高度为20
‑
40mm，为腔体高度的1/2。
[0015]所述出入口的高度为20
‑
30mm。
[0016]所述主体基座的长度为150
‑
300mm，高度为40
‑
70mm。
[0017]所述U型窗口的边缘处设有凹槽，所述U型探针挡板通过所述凹槽插入所述U型窗口中并实现水平方向上的移动；所述凹槽的长度为10
‑
20mm，深度为3
‑
6mm。
[0018]所述U型探针挡板的材质为金属铝；所述密封片的材质为橡胶。
[0019]所述物镜密封滑动件为带有中心孔的倒置圆锥台结构；所述物镜密封滑动件的上表面的外径50
‑
65mm，内径为25
‑
30mm，高度10
‑
20mm。
[0020]所述主体基座的内部设有X轴千分尺固定板、X轴千分尺滑动配件和燕尾槽基体X；所述X轴千分尺固定板用于固定所述X轴千分尺；所述X轴千分尺依次通过所述X轴千分尺固定板、所述燕尾槽基体及所述X轴千分尺滑动配件使所述样品在X方向上移动，移动范围≥5mm；
[0021]所述主体基座的内部设有Y轴千分尺固定板、Y轴千分尺滑动配件和燕尾槽基体Y；所述Y轴千分尺固定板用于固定所述Y轴千分尺；所述Y轴千分尺依次通过所述Y轴千分尺固定板、所述燕尾槽基体及所述Y轴千分尺滑动配件使所述样品在Y方向上移动；移动范围≥5mm。
[0022]所述主体基座内设有电学连接组件；所述电学连接组件包括电学连接座、密封电学接头及导线。
[0023]所述电学连接座设置于所述主体基座内的底部。
[0024]所述密封电学接头设置于所述主体基座内的侧壁下部。
[0025]所述导线用于样品与所述电学连接座、所述密封电学接头及外部高精度电源的连接。
[0026]所述主体基座的侧壁上设有与外部供气设备连接的气体输入组件；所述气体输入组件包括氛围气体孔和1分4气体导管；所述1分4气体导管的4个出气口通过导气管固定基座固定在所述样品台基座附近。
[0027]所述样品台基座配置高温元件。
[0028]所述探针测试辅助装置在与显微镜联用的原位微观电场分析中的应用。优选地，所述探针测试辅助装置在与显微镜联用的原位光谱分析、原位力学分析中的应用；，例如原位拉曼分析。
[0029]本专利技术的有益效果如下：
[0030]1、本专利技术所述装置通过物镜密封滑动件、U型探针挡板和密封片的配合使用，具有一定的气密性及屏蔽特性，能够支持多个倍数物镜切换，并实现多个探针在微米尺度样品任意位置上扎针以施加电压或电流，从而与显微拉曼光谱仪配合使用对样品进行原位采集拉曼谱图，分析其微观结构变化。
[0031]2、本专利技术通过U型探针挡板的水平移动设计，使探针在水平和垂直两个方向有较大幅度(大约3cm)的活动空间，为测试应用提供更多的便利。
[0032]3、本专利技术通过将六角盒状主体顶部设计成中空凹型，形成中心向外逐渐变高的结构，既为探针提供了充分的操作空间，又使密封腔尽可能更小，分析结果更精确。
[0033]4、本专利技术通过精密的千分尺设计，可实现样品在X/Y方向的精密移动，移动范围≥5mm，移动精度优于20μm。
[0034]5、本专利技术所述装置的主体基座上还设有电学连接组件，利用电学连接组件可直接在样品上引出导线，实现对样品上的固定位置施加电压或电流。
[0035]6、本专利技术所述装置的主体基座上还设有气体输入组件，通过气体输入组件中氛围气体孔和1分4气体导管的设计，实现对整个样品盒吹扫以及对样品附近位置的吹扫，从而确保整个装置内及样品附近空间均处于惰性气体氛围。
[0036]7、本专利技术提供的样品台基座采用高温适配性设计，预留高温选件安装孔位和固定位置，可后期升级高温选件，从而实现常温
‑
200℃的大范围测试应用。
附图说明
[0037]图1为本专利技术提供的探针测试辅助装置的整体结构示意图。
[0038]图2为本专利技术提供的探本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种探针测试辅助装置，包括上部六角盒状主体和U型探针挡板；所述六角盒状主体为六棱柱状的腔体；所述腔体的每个侧壁的中上部均开设U型窗口；所述U型探针挡板插入所述U型窗口中并在所述U型窗口内沿水平方向移动；在每个所述U型探针挡板的垂直中心线处均设有一对相贴的密封片，每对所述密封片的相贴处所形成的缝隙作为外部设备探针的出入口；所述腔体的顶盖为凹面六角环形结构，在所述顶盖的中心处设有带中心孔的物镜密封滑动件，物镜通过所述中心孔在所述物镜密封滑动件中垂直移动；在所述物镜密封滑动件的上表面还设有密封垫圈；物镜与所述物镜密封滑动件、所述密封垫圈、所述U型探针挡板、所述密封片与所述六角盒状主体形成密封腔；所述腔体的下方设有主体基座；所述主体基座的侧壁外设有X轴千分尺和Y轴千分尺，所述X轴千分尺和Y轴千分尺分别延伸至所述主体基座的内部；所述主体基座内设有样品台基座。2.根据权利要求1所述的探针测试辅助装置，其特征在于：所述六角盒状主体的边长为60
‑
100mm，高度为40
‑
70mm；所述U型窗口的长度为40
‑
70mm，高度为20
‑
40mm；所述出入口的高度为20
‑
30mm；所述主体基座的长度为150
‑
300mm，高度为40
‑
70mm。3.根据权利要求1或2所述的探针测试辅助装置，其特征在于：所述U型窗口的边缘处设有凹槽，所述U型探针挡板通过所述凹槽插入所述U型窗口中并实现水平方向上的移动；所述凹槽的长度为10
‑
20mm，深度为3
‑
6mm。4.根据权利要求1
‑
3任一所述的探针测试辅助装置，其特征在于：所述U型探针挡板的材质为金属铝；所述密封片的材质为橡胶。5.根据权利要求1
‑
4任一所述...
【专利技术属性】
技术研发人员：刘美蓉，刘海军，丰荣娟，
申请(专利权)人：中国科学院化学研究所，
类型：发明
国别省市：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。