一种X射线与电子束联用测试设备制造技术

本申请公开了一种X射线与电子束联用测试设备，属于测试设备领域。X射线与电子束联用测试设备包括透射电镜装置、X射线强度探测装置、X射线发射装置和X射线荧光接收装置。透射电镜装置包括装置主体和样品支撑组件，样品支撑组件的一部分穿设于第一通孔设置在内腔内；X射线强度探测装置设置于装置主体外，且朝向第二通孔设置；X射线发射装置发射的X射线依次穿过气体电离室和第二通孔射向样品；X射线荧光接收装置的一部分穿设于第三通孔设置在内腔内，且朝向样品的方向设置。本申请提供的X射线与电子束联用测试设备，能够同时对样品进行X射线吸收精细结构谱测试和透射电子成像测试，以获得样品真实可对应的二维形貌像和局域配位结构信息。结构信息。结构信息。

【技术实现步骤摘要】
一种X射线与电子束联用测试设备


[0001]本申请涉及测试设备
，尤其涉及一种X射线与电子束联用测试设备。

技术介绍

[0002]同步辐射X射线吸收精细结构谱(XAFS，X
‑
ray Absorption Fine Structure)是研究材料局域原子配位结构和元素化学价态的一种重要方法。利用同步辐射高亮度、能量连续可调的光源优势，可在秒级完成实验室X射线吸收谱仪几个小时才能完成的测试。同时相比于X射线衍射(XRD)、X射线光电子能谱(XPS)，XAFS有着无法代替的优势。透射电子显微镜(TEM，Transmission Electron Microscopy)则是研究材料二维局域形貌的一种重要方法。利用波长小于可见光和紫外线的电子束，提高显微镜的分辨率，可获得分辨率为0.2nm的视场成像，可对样品的元素分布进行分析。可用于病毒学、材料科学、以及纳米技术、半导体研究等研究领域。
[0003]若将XAFS技术与TEM实现联用，可同时获得样品的微观二维形貌像与局域原子配位结构、样品元素分布与元素价态。但是至今仍未有科学家，将XAFS与TEM技术实现真正意义上的联用。为了满足材料、环境、能源、生物医学等领域的样品同时获得二维形貌像、局域原子配位结构的分析测试需要，亟需一种X射线吸收谱与透射电子显微成像联用测试装置，以实现对样品进行XAFS与TEM的同时测试，以获取形貌像、元素配位情况等信息。

技术实现思路

[0004]有鉴于此，本申请的目的是为了克服现有技术中的不足，提供一种X射线与电子束联用测试设备。
[0005]为解决上述技术问题，本申请提供了：
[0006]一种X射线与电子束联用测试设备，包括：
[0007]透射电镜装置，所述透射电镜装置包括装置主体和样品支撑组件，所述装置主体具有内腔，沿所述装置主体的周向间隔开设有第一通孔、第二通孔和第三通孔，所述样品支撑组件的一部分穿设于所述第一通孔设置在所述内腔内，用于安装样品；
[0008]X射线强度探测装置，具有气体电离室，所述X射线强度探测装置设置于所述装置主体外，且朝向所述第二通孔设置；
[0009]X射线发射装置，所述X射线发射装置发射的X射线依次穿过所述气体电离室和所述第二通孔射向所述样品；
[0010]X射线荧光接收装置，所述X射线荧光接收装置的一部分穿设于所述第三通孔设置在所述内腔内，且朝向所述样品的方向设置，用于接收所述样品激发的特征X射线。
[0011]另外，根据本申请的X射线与电子束联用测试设备，还可具有如下附加的技术特征：
[0012]在本申请的一些实施例中，所述X射线与电子束联用测试设备还包括透光件，所述透光件设置于所述第二通孔内，且所述透光件的周向壁与所述第二通孔的孔壁相抵接。
[0013]在本申请的一些实施例中，所述X射线与电子束联用测试设备还包括驱动件，所述样品支撑组件包括样品杆和样品支架，所述样品支架设置于所述内腔内，用于安装所述样品，所述样品杆的一端与所述驱动件的输出端连接，另一端穿设于所述第一通孔与所述样品支架连接。
[0014]在本申请的一些实施例中，所述样品支架包括支架主体、连接组件和样品台，所述支架主体开设有与所述连接组件和所述样品台相适配的第一安装槽，且开设有与所述样品杆相适配的第二安装槽，所述样品台通过所述连接组件与所述支架主体连接。
[0015]在本申请的一些实施例中，所述连接组件包括连接轴、弹性件和配合件，所述第一安装槽的槽壁开设有与所述连接轴相适配的安装孔，所述弹性件和所述配合件均套设于所述连接轴上，所述配合件的一端具有第一抵接部，所述样品台具有与所述第一抵接部相适配的第二抵接部，所述弹性件的一端与所述支架主体抵接，另一端与所述第二抵接部远离所述第一抵接部的一侧抵接。
[0016]在本申请的一些实施例中，所述弹性件包括弹簧主体、位于所述弹簧主体一端的第一扭臂和位于所述弹簧主体另一端的第二扭臂，所述弹簧主体与所述第一扭臂和所述第二扭臂一体成型，所述弹簧主体套设于所述连接轴上，所述第一扭臂与所述支架主体支撑抵接，所述第二扭臂与所述第二抵接部远离所述第一抵接部的一侧支撑抵接。
[0017]在本申请的一些实施例中，所述样品支架还包括样品安装件，所述样品台开设有与所述样品安装件相适配的第三安装槽，所述样品安装件开设有呈阵列排布的多个通孔。
[0018]在本申请的一些实施例中，所述X射线荧光接收装置包括X射线荧光探测器和信息采集分析模块，所述X射线荧光探测器的探头穿设于所述第三通孔设置在所述内腔内，且朝向所述样品的方向设置，所述信息采集分析模块与所述X射线荧光探测器电连接。
[0019]在本申请的一些实施例中，所述X射线荧光探测器设置有两个，两个所述X射线荧光探测器沿所述装置主体的周向相间隔设置。
[0020]在本申请的一些实施例中，所述透射电镜装置还包括电子发生器和成像探测器，所述电子发生器和所述成像探测器均设置于所述内腔内，且所述电子发生器和所述成像探测器分别位于所述样品支撑组件的两相对侧，所述电子发生器发射的电子束射向所述样品，所述成像探测器用于接收透过所述样品的电子束。
[0021]相对于现有技术，本申请的有益效果是：
[0022]本申请提出一种X射线与电子束联用测试设备，X射线与电子束联用测试设备包括透射电镜装置、X射线强度探测装置、X射线发射装置和X射线荧光接收装置，透射电镜装置包括装置主体和样品支撑组件，装置主体具有内腔，X射线强度探测装置具有气体电离室。通过沿装置主体的周向间隔开设第一通孔、第二通孔和第三通孔，并将样品支撑组件的一部分穿设于第一通孔设置在内腔内，且将样品安装在样品支撑组件上，以实现将样品稳定安装在内腔内的功能。通过设置X射线发射装置并在装置主体外设置朝向第二通孔设置的X射线强度探测装置，这样使得X射线发射装置发射的X射线能够依次穿过气体电离室和第二通孔射向样品，通过将X射线荧光接收装置的一部分穿设于第三通孔设置在内腔内，且朝向样品的方向设置，以实现接收样品激发的特征X射线的功能，从而实现对样品进行X射线吸收精细结构谱测试的功能。同时，透射电镜装置能够对样品进行透射电子成像测试，实现对样品进行透射电子成像测试的功能。本申请提供的X射线与电子束联用测试设备，能够在同
一时间、同一空间对样品进行X射线吸收精细结构谱测试和透射电子成像测试，从而获得样品真实可对应的二维形貌像和原子局域配位结构信息。
附图说明
[0023]为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本申请的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。
[0024]图1示出了本申请一些实施例中X射线与电子束联用测试设备的立体示意图；
[0025]图2示出了图1中A部结构的放大示意图；
[本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种X射线与电子束联用测试设备，其特征在于，包括：透射电镜装置，所述透射电镜装置包括装置主体和样品支撑组件，所述装置主体具有内腔，沿所述装置主体的周向间隔开设有第一通孔、第二通孔和第三通孔，所述样品支撑组件的一部分穿设于所述第一通孔设置在所述内腔内，用于安装样品；X射线强度探测装置，具有气体电离室，所述X射线强度探测装置设置于所述装置主体外，且朝向所述第二通孔设置；X射线发射装置，所述X射线发射装置发射的X射线依次穿过所述气体电离室和所述第二通孔射向所述样品；X射线荧光接收装置，所述X射线荧光接收装置的一部分穿设于所述第三通孔设置在所述内腔内，且朝向所述样品的方向设置，用于接收所述样品激发的特征X射线。2.根据权利要求1所述的X射线与电子束联用测试设备，其特征在于，所述X射线与电子束联用测试设备还包括透光件，所述透光件设置于所述第二通孔内，且所述透光件的周向壁与所述第二通孔的孔壁相抵接。3.根据权利要求1所述的X射线与电子束联用测试设备，其特征在于，所述X射线与电子束联用测试设备还包括驱动件，所述样品支撑组件包括样品杆和样品支架，所述样品支架设置于所述内腔内，用于安装所述样品，所述样品杆的一端与所述驱动件的输出端连接，另一端穿设于所述第一通孔与所述样品支架连接。4.根据权利要求3所述的X射线与电子束联用测试设备，其特征在于，所述样品支架包括支架主体、连接组件和样品台，所述支架主体开设有与所述连接组件和所述样品台相适配的第一安装槽，且开设有与所述样品杆相适配的第二安装槽，所述样品台通过所述连接组件与所述支架主体连接。5.根据权利要求4所述的X射线与电子束联用测试设备，其特征在于，所述连接组件包括连接轴、弹性件和配合件，所述第一安装槽的槽壁开设有与所述连接轴相适配的安装孔，所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：王旭，李海菁，舒淼，杨纯臻，司锐，
申请(专利权)人：深圳综合粒子设施研究院，
类型：发明
国别省市：