[发明专利]一种电镜真空转移台

说明书

本发明公开了一种电镜真空转移台，包括电机驱动模块、真空腔室密封模块、扫描电镜和电气控制模块。扫描电镜安装在真空腔室密封模块中，电气控制模块对电机驱动模块进行驱动控制，电机驱动模块用以控制真空腔室密封模块的开启和密闭。在真空手套箱中将对空气敏感的样品，放到真空转移台上，完成对样品的密封，避免与空气接触反应，然后将其安装到扫描电镜中，待其设备完成抽真空后，打开真空转移台，使样品位于扫描探头下，完成对样品的扫描拍摄或FIB制取透射电镜样品后，关闭真空转移台将样品密封，取出真空转移台放进真空手套箱中，从而完成对空气敏感样品的扫描拍摄。本发明安全性较高、控制系统简单，稳定性高且可扩展性高。

技术领域

本发明涉及一种电镜真空转移台，尤其涉及一种应用于扫描电镜样品及FIB透射电镜样品制备的真空转移台，用于扫描电镜的样品从真空手套箱或其它设备转移到扫描电镜里，实现扫描电镜对其空气敏感的样品的拍摄研究(如锂钠样品)；以及可用于对空气敏感的样品实现FIB透射电镜样品制备。

背景技术

随着全球经济不断发展，能源危机逐步加深、环保意识不断增强，作为新能源及环保低碳的动力电池产业得到迅猛发展，而锂离子电池凭借其优异的性能、成熟的技术成为众多动力电池的主流发展方向。另一方面，由于锂元素在地壳中丰度较低且分布很不均匀，随着全球锂离子电池的需求量逐年增加，有限的锂资源会导致锂离子电池成本增加，这会严重阻碍电动汽车及大规模储能产业的发展。而钠元素在地壳中储量丰富、价格低廉，且钠离子电池与锂离子电池在原理上具有相似的充放电机理，因此研究钠离子电池可以作为锂离子电池的有效补充；另外，由于钠离子不会与铝集流体发生合金化反应，因此在生产工艺上钠离子电池可以使用更加便宜和轻便的铝箔作为集流体，这使得钠离子电池在成本上相比锂离子电池具有优势。在这两种电池体系中，正负极材料均为二者中最关键的部分；以锂离子电池为例，在其诸多正极材料中，例如以LiNi_0.8Co_0.1Mn_0.1O₂的高镍三元材料可以使整个电池体系达到300Wh/kg的能量密度，但是该材料循环稳定性较差，这就造成电池使用寿命短，阻碍其应用市场的扩大，同时，正在研究中的钠离子电池的电极材料也面临同样问题。因此探究电极材料的失效机理，找到材料容量衰减循环性能差的原因，才能更好的进行材料改性，研发高能量密度且兼顾长循环寿命的电池体系。在材料失效分析方面，运用当今先进的电子显微学设备对电极材料进行观测，可以做到从原子级别揭示其性能衰减的原因，这对于锂离子、钠离子电池的研究具有非常重要的作用。但是由于经过充放电过程的电极材料往往比较脆弱，特别是脱锂/钠态的材料，其对于空气较为敏感，往往暴露在空气中便使其结构发生变化，影响材料本身的属性特征，因此在电子显微学研究材料失效机理的技术层面上，面临的最大困难是需要将研究的材料从制样步骤到移入透射电子显微镜腔室中全程保持隔绝空气的状态。本发明公开了一种应用于扫描电镜下样品真空转移机构，可以保持样品在各个制样设备的之间的转移过程中完全保持真空状态，有效隔绝空气，防止待研究材料的氧化变质等问题。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是设计一种适用于扫描电镜要求及FIB要求的真空转移台，在真空手套箱中将对空气敏感的样品(该样品通常储存在充满惰性气体的真空手套箱中)，放到真空转移台上，完成对样品的密封，避免与空气接触反应，然后将其安装到扫描电镜或FIB设备中，待其设备完成抽真空后，打开真空转移台，使样品位于扫描探头下或FIB探头下，完成对样品的扫描拍摄或FIB制取透射电镜样品后，关闭真空转移台将样品密封，取出真空转移台放进真空手套箱中，从而完成对空气敏感样品的扫描拍摄或FIB制取透射电镜样品。

本发明解决上述技术问题所采用的技术方案为：一种电镜真空转移台，包括：电机驱动模块、真空腔室密封模块、扫描电镜和电气控制模块。扫描电镜安装在真空腔室密封模块中，电气控制模块对电机驱动模块进行驱动控制，电机驱动模块用以控制真空腔室密封模块的开启和密闭。