[发明专利]一种分体式透射电子显微镜样品杆

说明书

技术领域

本发明属于透射电子显微镜原位测试技术领域，具体涉及一种分体式透射电子显微镜样品杆。

背景技术

透射电子显微镜用于纳米材料的原位测试是当前迅速发展的研究方向，透射电子显微镜样品杆的改进一直是原位测试领域中的热点问题，也是推动原位测试技术的主要动力。原位测试即在电子显微镜中实时的观察材料在特定条件下所发生的物理和化学等性质的变化，透射电子显微镜中特殊的高真空环境、电磁环境和较小的极靴尺寸等因素，增加了透射电子显微样品杆的设计和加工的难度，因此透射电镜样品杆通常具有较高的价格，且绝大多数样品杆需要进口购置。

现有的透射电镜样品杆均为不分体设计，每个样品杆对应一种固定的功能，如需使用其他功能，就需要重新购置新的样品杆，这极大提高了原位研究的经济和时间成本。并且，现有的样品杆难以实现样品在聚焦离子束、扫描电镜等设备与透射电镜之间的快速安全转移和功能块通用，比如容易氧化的锂电池材料样品在多种表征设备之间的转移，一直是材料研究所急需的技术，但由于透射电镜样品杆长达350mm的杆身使之难以实现。此外，具有精密结构的样品杆体积过大，也对运输提出了很高的要求，尤其是在样品杆出现故障后返厂维修时，包装不当极易造成样品杆的损坏。

因此现有不具备分体功能的样品杆在功能、运输和样品转移方面具有明显的缺陷。

发明内容

为了解决上述现有技术存在的问题，本发明的目的在于提供一种分体式透射电子显微镜样品杆，该样品杆的功能头可方便拆换，解决了普通样品杆的功能单一、运输费用和风险大、样品转移困难的问题。

为了达到上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种分体式透射电子显微镜样品杆，包括杆身1和功能头2，所述杆身1的壳体内中心设置有插头3，插头3与杆身1的壳体间填充有真空密封件7，所述功能头2内中心设置有与插头3相适配的插座4，插座4与功能头2的壳体间也填充有真空密封件7，通过插头3和插座4对插，实现杆身1和功能头2的对接，所述功能头2与杆身1连接的壳体端部设置有连接头9，所述连接头9的外径小于或等于杆身1的壳体内径，连接时连接头9插入杆身1壳体内，在连接头9端部设置有定位稍8-1，在杆身1的壳体内对应位置设置有定位槽8-2，通过定位稍8-1和定位槽8-2实现杆身1和功能头2周向对准，在杆身1和功能头2对插端均设置有外螺纹5，在功能头2外套有套管6，所述套管6内设置有与杆身1和功能头2的外螺纹5相适配的内螺纹，杆身1和功能头2对插后，通过旋转套管6，使套管6紧固于杆身1和功能头2的外周。

所述插头3的插针为四个，相应的，所述插座4的插孔也为四个。

所述插头3和插座4的材料采用环氧树脂合成树脂材料或聚醚醚酮(PEEK)合成树脂材料。

所述真空密封件7的材料采用环氧树脂合成树脂材料或聚醚醚酮(PEEK)合成树脂材料。

所述插头3的插针和插座4的插孔采用镀金青铜或黄铜。

所述杆身1和功能头2的壳体采用钛合金。

和现有技术相比较，本发明具备如下优点：

1、本发明分体式样品杆，易于拆卸样品杆功能头部分，不必取下实验样品，可以快速安全的实现样品在多设备间的转移。

2、本发明分体式样品杆，由于摈弃之前的一体式样品杆设计，将前端设计成可拆卸功能头，可以将功能部分的体积缩小60％左右，重量仅为之前的30％，极大的降低运输的风险和成本。

3、本发明分体式样品杆，可以在选择样品杆时，仅更换功能头，不必购置全部杆身，在多数情况可以降低购置成本。

4、本发明分体式样品杆，可以进一步规范样品杆的功能开发过程，将前端的功能头作为功能主体，不需要在设计样品杆时考虑外部尺寸配合，仅需更改功能头内部功能模块，即可设计出特定功能的原位样品杆，如双倾功能样品杆，加热功能样品杆，电学测试功能样品杆等。

5、本发明中所详细描述的螺纹套管设计，可以保证样品杆在轴向上具有极高的机械连接强度和较高的同轴度，配合定位及插头插座，易于拆卸和安装。

附图说明

图1为本发明分体式透射电子显微镜样品杆的杆身结构示意图。

图2为本发明分体式透射电子显微镜样品杆的功能头结构示意图。

图3本发明分体式透射电子显微镜样品杆的杆身和功能头通过插头和插座连接后的示意图。

图4本发明分体式透射电子显微镜样品杆的杆身和功能头通过插头和插座连接后且套管紧固于杆身和功能头外周的示意图。

具体实施方式