[发明专利]透射电镜用双轴倾转的原位力、电性能综合测试样品杆

摘要

透射电镜用双轴倾转的原位力、电性能综合测试样品杆属于透射电子显微镜配件及纳米材料原位测量研究领域。本发明包括自设计透射电镜样品杆，力电性能传感器，压片，样品头前端，传感器载台；力电性能传感器通过压片固定在样品杆前端上的传感器载台上，传感器载台通过位于两侧的转轴与样品杆前端连接并且可以绕这两个转轴在垂直于样品杆前端的平面内旋转(即绕着Y轴旋转，±30°)；力电性能传感器上的电极通过压片连接到位于样品杆前端两侧的电极上，经样品杆内的导线连接到外部测试设备上实现力电信号的面内加载(传感器平面内)及反馈的实时监测。本发明可将研究样品倾转到低指数正带轴下实现原位原子尺度观察的同时获得力、电综合性能参数。

主权项

一种透射电镜用双轴倾转的原位力、电性能综合测试样品杆，其特征在于：依次包括手握柄(1)，样品杆(2)，样品头前端(3)，传感器载台(4)通过位于样品头前端(3)两内侧的两个支撑轴(5)固定在样品头前端(3)上，在样品头前端(3)两侧的壁上，对称分布有从电镜外部通过样品杆(2)引入的导线I(6)，并与分布在样品头前端(3)两侧壁上的队列电极I(7)相连，导线I(6)的另一端连接在手握柄上的电极接口(8)上，通过电极接口(8)与电镜外部设备相连；队列电极I(7)的位置为以支撑轴(5)为中心线对称分布在样品头前端(3)两侧壁上；传感器载台(4)尾部设有用于驱动传感器载台(4)Y轴倾转驱动器9；在传感器载台(4)上以支撑轴(5)为中心线制作了一个凹槽(10)，凹槽(10)为一个通孔，下部设有用来支撑传感器(11)的支撑沿，传感器(11)放入凹槽(10)后上表面所在平面与TEM电子束聚焦中心位于同一平面内；此外在传感器载台(4)的远离支撑轴(5)靠近Y轴倾转驱动器(9)的位置设有一个通孔I(13)，传感器(11)靠近两侧支撑轴(5)对称制备了两排队列电极II(14)，压片(15)上同样制备了两排队列电极III(16)，每一对队列电极III(16)都为分布于压片上下两个面内的两个电极，这两个电极通过导线连接；传感器(11)放入传感器载台(4)的凹槽(10)中后，将压片(15)压在传感器(11)上，队列电极III(16)分布于压片(15)下表面的电极与传感器(11)上的队列电极II(14)一一对应相连接，将压片(15)固定在传感器载台(4)上，用导线将队列电极III(16)分布于压片(15)上表面的电极与分布在样品头前端(3)两侧的队列电极I(7)一一对应相连接；压片(15)上设有一个通孔II(17)，使电子束透过压片会聚在传感器(11)的样品(12)上；传感器(11)上包括两列队列电极II(14)，应力施加部件(18)，应力测试部件(19)，测试电极(20)以及样品(12)，应力施加部件(18)与应力测试部件(19)并行排列在传感器(11)上，平行于队列电极II(14)放置并在两列队列电极II(14)之间，应力施加部件(18)与应力测试部件(19)中间有供电子束通过的一狭缝，在应力施加部件(18)和应力测试部件(19)上制作了两个测试电极(20)，样品(12)两端分别搭载在应力施加部件(18)和应力测试部件(19)上的测试电极(20)上并且横跨上述供电子束通过的狭缝；应力施加部件(18)、应力测试部件(19)、测试电极(20)的电路都通过导线与传感器(11)上制作的队列电极III(14)对应连接；应力施加部件(18)采用热双金属片，压电陶瓷或记忆合金，应力测试部件(19)用悬臂梁结构。