[实用新型]一种采用汇聚飞秒激光制备原位电镜样品的装置

权利要求书

1.一种采用汇聚飞秒激光制备原位电镜样品的装置，其特征在于，该装置包括：飞秒激光器及汇聚扫描系统、样品台机械数控移动系统、共轴显微观察定位系统、计算机、减震系统及防护系统，激光光源的飞秒激光从激光器中发出后，经过多级激光组合镜头汇聚后，与普通光光源的普通冷光经由不同的接口以同轴光的形式，接入到共轴显微观察定位系统；共轴显微观察定位系统和样品台机械数控移动系统通过USB线或网线与计算机相连，具体结构如下：

激光光源和普通光光源分别通过一个接口以同轴光的形式，通过光缆接入激光汇聚及显微观察系统，并且激光光源和普通光光源通过电动切换开关进行切换；激光汇聚及显微观察系统与CCD摄像头的输入端连接，CCD摄像头的输出端和运动控制器的输入端通过USB线或网线与计算机连接；激光汇聚及显微观察系统配备不同倍数的长焦物镜，针对不同样品和加工要求进行观察选择；激光汇聚及显微观察系统设置于激光汇聚模块机械移动系统上，运动控制器的输出端与样品台机械数控移动系统连接，样品台机械数控移动系统设置于气浮减震平台上，气浮减震平台的进气端与气泵连接。

2.根据权利要求1所述的采用汇聚飞秒激光制备原位电镜样品的装置，其特征在于，飞秒激光器及汇聚扫描系统，包括：一台飞秒激光器，其由飞秒激光振荡器、泵浦源和飞秒激光放大器三部分配套组成，飞秒激光器发射脉宽<400fs、单脉冲能量>50μJ的超快激光；一套安装于激光器出光口的组合镜头，用于对飞秒激光光斑进行第一级缩小。

3.根据权利要求1所述的采用汇聚飞秒激光制备原位电镜样品的装置，其特征在于，共轴显微观察定位系统，包括一个激光光缆接口、一个普通光光缆接口、电动同轴光光源切换开关、一个激光CCD摄像头、普通显微镜目镜、物镜和一组不同倍率的超长焦距物镜配套而成，通过共轴显微观察定位系统对光纤里的激光进行二次汇聚。

4.根据权利要求1所述的采用汇聚飞秒激光制备原位电镜样品的装置，其特征在于，样品台机械数控移动系统，包括：一套在x、y、z三维空间内任意移动的组合滑台；一台通保护性气体的透光密封性样品腔；一台实时监测经汇聚后的激光能量的探测装置；一台夹持薄膜样品、纤维样品和块体样品的样品台；一台液氮冷却低温加工台。

5.根据权利要求4所述的采用汇聚飞秒激光制备原位电镜样品的装置，其特征在于，一台通保护性气体的透光密封性样品腔，包括：机械真空泵、排气阀、保护性气体气瓶、气体质量流量控制器、进气阀、激光增透窗口、样品腔，具体结构如下：样品腔一侧上部设置排气阀，所述样品腔一侧下部通过管路与机械真空泵连通；样品腔另一侧通过管路连接保护性气体气瓶，所述管路上设置气体质量流量控制器、进气阀。

6.根据权利要求4所述的采用汇聚飞秒激光制备原位电镜样品的装置，其特征在于，一台夹持薄膜样品、纤维样品和块体样品的样品台，其结构为一侧固定，另一侧为一个水平移动的滑台，对块体样品采用挤压式；对薄片和纤维样品，在滑块与固定块上侧各有一个共轴旋转电机，将样品采用压片的方式固定于电机轴承中心，用计算机控制实现，样品的一维旋转；对于薄膜样品，采用顶端的压片进行固定。

7.根据权利要求4或6所述的采用汇聚飞秒激光制备原位电镜样品的装置，其特征在于，一台夹持薄膜样品、纤维样品和块体样品的样品台，包括：水平滑台、压片、可调速电机、纤维夹头、固定台，具体结构如下：水平滑台与固定台相对设置，水平滑台与固定台上分别设置压片、可调速电机、纤维夹头，水平滑台与固定台上的纤维夹头相应。

8.根据权利要求4所述的采用汇聚飞秒激光制备原位电镜样品的装置，其特征在于，液氮冷却低温加工台包括：液氮注入口、排气口、隔热材料、不锈钢腔、压片，具体结构如下：不锈钢腔设置于隔热材料中，不锈钢腔一侧下部通过管路连接液氮注入口，不锈钢腔顶部设置排气口和压片，样品通过压片设置于不锈钢腔顶部。

9.根据权利要求1所述的采用汇聚飞秒激光制备原位电镜样品的装置，其特征在于，减震系统，包括一台气浮光学平台和一台气泵，用于安装样品台机械数控移动系统和共轴显微观察定位系统；防护系统包括：一个防护罩，将样品台机械数控移动系统和共轴显微观察定位系统罩起来；一个滤光眼镜，用于操作人员在工作的时候保护眼睛。