[实用新型]一种透射电镜用非磁性双金属片驱动器

说明书

技术领域：

本实用新型涉及一种透射电镜用非磁性双金属片驱动器，更具体的是排除了双金属片磁性影响的通过加热驱动的非磁性双金属片驱动器，能从原子尺度测试单体纳米材料原位实时动态的变化过程的装置与方法。

背景技术：

透射电子显微镜在纳米科学和技术领域是最为有力的研究工具之一，透射电子显微镜的样品杆是用来支撑被检测样品的。纳米材料作为器件的基本结构单元，承载着支撑、传输等重要功能，人们对纳米材料的重要作用的认识越来越深刻。在应力场的作用下，研究其原子尺度的动态变化对器件内纳米材料力学性能的影响非常重要，这对器件的可靠性和实际应用具有非常重要的意义。目前在透射电子显微镜中，样品台与极靴极为有限的空间，一般是1-3mm，在原子尺度分辨率下对于单根纳米线或纳米薄膜的操纵和力学性能的直接测量非常困难，而且由于双金属片作为驱动力的产生部分，一般由Fe、Ni、Mn等磁性材料制作，双金属片的厚度一般在毫米量级，在透射电镜中产生强大的磁场，磁性材料产生的磁场对极靴中的电磁场影响非常大，电子束因此产生偏离，有时通过像散的调节也不能消除磁场带来的影响，以至不能获得单体纳米材料原子尺度的信息。另外，在透射电镜中的具体实验过程中，观察样品时，随着双金属片的移动，电子束透射斑也随着移动，将给实验过程中的观察与拍摄带来不便，如果由于操作不当使双金属片被吸附到极靴上，将对电镜产生致命影响，从而造成巨大危害。

实用新型内容：

针对现有技术存在的问题，本实用新型的目的是提供一种透射电镜用非磁性双金属片驱动器。利用该非磁性双金属片驱动器能方便地对纳米材料进行观察与拍摄，而且排除了一般的双金属片的磁性影响，能够方便地调节像散，容易得到高质量的纳米材料的原子尺度的信息。该非磁性双金属片使用的是两种非磁性的不同线膨胀系数的金属材料制作而成，线膨胀系数大的金属片在内侧，线膨胀系数小的金属片在外侧，两种金属材料通过点焊、压焊等方法连接起来。借助透射电镜成像系统能原位记录纳米材料的变形过程，原子尺度地揭示单体纳米材料的变化过程。

为了实现上面的目的，是通过如下的技术方案来实现的：

一种透射电镜用非磁性双金属片驱动器，其特征在于：包括两个非磁性双金属片，一个非磁性单金属片和支撑金属片的金属导热框；所述非磁性双金属片由线膨胀系数小的非磁性金属片和线膨胀系数大的非磁性金属片组成；

两个非磁性单金属片一端固定在金属导热框边框上，另一端搭在或悬空于金属导热框上；两个非磁性双金属片中线膨胀系数大的部分靠近非磁性单金属片，线膨胀系数小的部分在外侧；

非磁性单金属片位于两个非磁性双金属片之间，且两个非磁性双金属片与非磁性单金属片处于同一水平面上，纳米材料固定在非磁性双金属片与非磁性单金属片之间.

具体的，非磁性单金属片固定在金属导热框的上方，两个非磁性双金属片中线膨胀系数大的部分靠近非磁性单金属片，线膨胀系数小的部分在外侧。非磁性单金属片的厚度为50-500um，宽度为10-1000um，长度为1.5mm-2.5mm。非磁性双金属片的厚度为50-500um，宽度为10-1000um，长度为1.5mm-2.5mm。两个非磁性双金属片与非磁性单金属片的距离为2-1000um，两个非磁性双金属片与非磁性单金属片的上方处于同一水平面上，纳米材料固定在非磁性双金属片与非磁性单金属片之间；支撑金属片的金属导热框，为导热性良好的边长为1.5-2.5mm的金属导热框，此非磁性双金属片驱动器能在透射电镜内最大角度范围地倾转。

本实用新型通过对驱动器加热，对纳米材料进行变形来测试纳米材料原子尺度的变化过程，通过如下步骤实施：

1.选取两种线膨胀系数不同的非磁性金属片，金属片的厚度在5-500um，将两种非磁性金属薄片焊接在一起。加工非磁性双金属片，使非磁性双金属片的厚度在50-500um之间，宽度在10-1000um之间，长度在1.5-2.5mm之间。选取一种非磁性单金属片，加工成厚度在50-500um之间、宽度在10-1000um之间、长度在1.5-2.5mm之间的非磁性单金属片。

2.选取导热性良好的边长为1.5-2.5mm的金属导热框，先将非磁性单金属片的两端都固定在金属导热框的两条相对着的边框上，再将两个非磁性双金属片相对于非磁性单金属片平行或斜着排放，一端固定在边框上，另一端搭在或悬空于金属导热框上，两个非磁性双金属片与非磁性单金属片的距离为2-1000um。

本实用新型具有如下优点：