[发明专利]一种步进旋转样品台、微观颗粒三维表面成像方法及系统

说明书

本发明提供了步进旋转样品台、微观颗粒三维表面成像方法及系统，其中，微观颗粒三维表面成像方法包括：对微观颗粒样品进行预处理；利用微米CT对预处理得到的微观颗粒样品进行扫描，得到微观颗粒样品的微米CT数据；利用扫描电镜及步进旋转样品台对预处理得到的微观颗粒样品进行旋转成像，得到微观颗粒样品各角度的扫描电镜图像；对所述微米CT数据进行重构，得到包括三维轮廓及内部结构信息的三维数据体，将各角度的扫描电镜图像逐一贴至所述三维数据体的表面，得到微观颗粒三维全表面。本发明能够高效实现微观颗粒表面微纳米细节的三维展示，以及微观颗粒内部结构的展示。

技术领域

本发明涉及微观颗粒领域，尤其涉及一种步进旋转样品台、微观颗粒三维表面成像方法及系统。

背景技术

扫描电镜成像技术是材料领域不可或缺的材料表征分析手段，由于其分辨率高、放大倍数连续可调、景深大等特点优势，同时还能通过装配EDS等探头进行元素分析，已被拓展应用于各种领域。

在我国，扫描电镜早在1970年代就被引入到地质领域中，用于矿物识别、孔隙表征、元素分析、有机质分布等等研究。几十年来支撑了地质学、石油储层地质学、沉积地层学、油气地球化学等学科的发展。

在材料领域，由于表征的材料多为人工合成的均相材料，或简单的核-壳包覆材料等，在扫描电镜分析时，可以通过制样暴露不同的表面，通过采集平面图像，即可完成对材料的表征。或者直接利用扫描电镜的大景深，通过一张图像反应样品的三维结构。而对于一些非均质的各向异性样品，例如微生物、微古生物化石样品，正面、侧面、背面截然不同，通过扫描电镜对各面制样进行不同表面分析往往非常繁琐。因此，需要设计一种三维全表面采集的方法，获得完整的表面特征。

发明内容

本发明用于解决现有技术中确定非均质的各向异性样品三维全表面的方法具有复杂、效率低的缺陷，另，分析出的三维全表面具有精确度低的缺陷。

本发明的一技术方案为提供一种步进旋转样品台，包括：夹具、步进电机、法兰、供电系统及控制器，其中，所述步进电机具有固定部件、转轴、供电线路及控制线路；

所述夹具设置于所述转轴上，用于夹持样品；

所述固定部件设置于步进电机底部，用于将所述步进电机固定至扫描电镜样品仓内的样品台表面；

所述转轴用于通过所述夹具带动所述样品转动；

所述供电线路及控制线路经由所述法兰引出至所述扫描电镜样品仓外，分别接供电系统及所述控制器；

所述供电系统用于为所述步进电机提供电能；

所述控制器用于控制所述步进电机的旋转。

本发明另一技术方案为提供一种微观颗粒三维表面成像方法，包括：

对微观颗粒样品进行预处理；

利用微米CT对预处理得到的微观颗粒样品进行扫描，得到微观颗粒样品的微米CT数据；

利用扫描电镜及前述实施例所述的步进旋转样品台对预处理得到的微观颗粒样品进行旋转成像，得到微观颗粒样品各角度的扫描电镜图像；

对所述微米CT数据进行重构，得到包括三维轮廓及内部结构信息的三维数据体，将各角度的扫描电镜图像逐一贴至所述三维数据体的表面，得到微观颗粒三维全表面。

进一步的，对微观颗粒样品进行预处理的过程包括：

将微观颗粒样品固定设置于一底座上；

对微观颗粒样品进行喷涂处理，使得微观颗粒样品表面被导电层覆盖。

进一步的，将微观颗粒样品固定设置于所述底座上的过程包括：

在所述底座的顶端涂抹AB胶；