[发明专利]一种多场原位透射电子显微镜样品杆

说明书

本发明实施例公开了一种多场原位透射电子显微镜样品杆，所述样品杆包括杆身，所述杆身上设置有用于实现双倾功能的双倾驱动装置和用于实现对样品进行测试的测试装置，所述杆身的两端分别设置有驱动外壳和测试基架，所述杆身内部为中空的杆身空腔，所述驱动外壳内部为中空的驱动空腔，所述驱动空腔与杆身空腔相通，本发明可用探针可对样品施压、测压、加热、光照、加电及测电，对样品施加不同压力和光照调条件，改变样品温度，改变样品两端电势，从而在不同温度、不同光作用、不同压力及不同电激励下通过透射电镜对材料进行分析，同时本发明具备双倾功能，可以方便实验的观察。

技术领域

本发明实施例涉及透射电子显微镜配件及纳米材料测量研究领域，具体涉及一种用于对样品施加压力、光照，改变样品温度，改变样品两端电势，然后通过透射电镜观察实验现象的多场原位透射电子显微镜样品杆。

背景技术

透射电子显微镜可以看到在光学显微镜下无法看清的，小于0.2um的细微结构，在材料科学，生物学，工业质量检测等上有重要应用，可以获取材料的形貌、结构、位向等信息。沿杆轴的旋转为X轴旋转，垂直于杆轴和电子束入射方向的旋转为Y轴旋转。双倾指可在这两方向上旋转。

原位力学实验可以用透射电镜实时动态观察材料受力以后的变化过程。在不同温度下，不同光波长下，材料的结构特性和力学效应、电学效应可能发生变化。但现有的实验装置无法很好地改变材料的温度条件、压力条件、光作用条件及电激励条件，从而无法在不同温度下、不同光作用下、不同压力下和不同电激励下对材料进行分析，同时现有的实验装置也不具备双倾功能，导致实验的观察较为不便。

发明内容

为此，本发明实施例提供一种可用探针对样品施加并测量压力，可对样品加热、光照、加电及测电，同时具有双倾功能的高温力杆，以解决现有技术中无法在不同温度、不同光作用、不同压力及不同电激励下对材料进行分析，同时不具备双倾功能而导致的实验观察较为不便的问题。

为了实现上述目的，本发明的实施方式提供如下技术方案：

一种多场原位透射电子显微镜样品杆，包括杆身，所述杆身上设置有用于实现双倾功能的双倾驱动装置和用于实现对样品进行测试的测试装置，所述杆身的两端分别设置有驱动外壳和测试基架，所述杆身内部为中空的杆身空腔，所述驱动外壳内部为中空的驱动空腔，所述驱动空腔与杆身空腔相通。

作为本发明的一种优选方案，所述双倾驱动装置包括双倾驱动电机、牵引线和样品台，所述双倾驱动电机设置于驱动空腔内，所述牵引线穿设于杆身空腔内，所述样品台通过样品台转轴设置于测试基架上，所述样品台转轴沿杆身的径向设置，且所述样品台转轴从样品台中间穿过，所述双倾驱动电机的输出端连接有拨杆，所述拨杆连接有杠杆，所述杠杆连接有杠杆转轴，所述杠杆转轴与牵引线相连，所述牵引线与样品台相连。

作为本发明的一种优选方案，所述双倾驱动装置还包括复位弹簧，所述复位弹簧一端固定在测试基架上，另一端压在样品台上。

作为本发明的一种优选方案，所述测试装置包括用于对样品施压测压的测试探针、用于驱动测试探针移动的三维驱动组件、用于改变样品光照的光纤、以及用于控制样品温度和电学条件的加热电学芯片。

作为本发明的一种优选方案，所述测试探针正对着样品台，所述测试探针连接有测力芯片，所述光纤沿测试基架探伸到样品前方，且所述光纤的一端对准样品，所述加热电学芯片固定在样品台上，所述加热电学芯片的两端设置有电学控制电极。

作为本发明的一种优选方案，所述三维驱动组件包括穿设于杆身空腔内的拉杆，所述杆身空腔内设置有用于固定拉杆及实现密封的密封装置，所述拉杆的一端通过X方向压电陶瓷和YZ方向压电陶瓷与测力芯片相连。