本發明涉及材料測試技術，具體為一種掃描電鏡、聚焦離子束電鏡連接透射電鏡樣品桿的轉換裝置。該裝置包括：用于連接透射電鏡樣品桿和樣品艙側壁的高真空圓形氣密法蘭和波紋管、用于承載透射電鏡樣品桿的支架結構、用于實現透射電鏡樣品桿三維空間運動的高精度位移器、用于控制位移器的步進電機和電路單元等部分，透射電鏡樣品桿承載于支架結構上，通過高真空圓形氣密法蘭與掃描電鏡、聚焦離子束電鏡樣品艙側壁相連接，高精度位移器與透射電鏡樣品桿的末端相連，用于控制透射電鏡樣品桿在樣品艙內的三維空間位置。本發明極大地方便樣品的加工和顯微結構分析，提高工作效率，廣泛適用于各種型號的電鏡樣品桿和掃描電鏡、聚焦離子束電鏡連接。

技術領域

本發明涉及材料測試技術，具體為一種掃描電鏡、聚焦離子束電鏡連接透射電鏡樣品桿的轉換裝置，能夠實現待分析樣品在透射電鏡、掃描電鏡、聚焦離子束電鏡之間的無損轉移和加工，樣品放置于透射電鏡樣品桿上后可直接插入聚焦離子束電鏡內進行微區加工和原位測試或是插入掃描電鏡內進行不同功能的微區原位分析，屬于電子顯微鏡配件及低維材料原位測量研究領域。

背景技術

透射電子顯微鏡分析技術同時具備時間尺度與空間尺度的高分辨特性，可從深層次理解材料的本征屬性，促進材料的設計和性能優化，大大提高新材料的研發效率，是目前納米結構表征學中最新穎和最具發展空間的研究領域。近年來，透射電鏡表征技術在揭示鋰離子電池陽極材料充放電反應原理、低維納米材料力學性能、電化學腐蝕機制、電致阻變效應機制、納米催化劑活性、生物細胞結構等眾多科研領域都取得具有開創性的研究成果。研究者可使用該系統觀測納米材料發生復雜的物理、化學反應的同時，實時監測成分、晶體結構、組織缺陷的演變、表面/界面化學反應等，從而實現在納米尺度實時研究材料在復雜環境中的服役行為，揭示材料失效的本質機制，促進更好的設計材料的顯微結構和使用性能。

傳統技術的主要問題在于透射電鏡樣品往往需要經過選樣、切割、打磨、拋光，轉移至聚焦離子束電鏡進行微區精細加工，再進入透射電鏡進行表征或是掃描電子顯微鏡進行表面原位分析或是其他功能測試，如此往復這些步驟，直至獲得合適的樣品。樣品制備過程不僅復雜、耗時，而且在樣品的轉移、加工和不同電鏡間切換使用過程中存在著極大的損壞和污染的風險，白白耗費科研人員大量的寶貴時間、精力和來之不易的科研資金。

發明內容

針對現有技術存在的問題，本發明的目的是提供一種掃描電鏡、聚焦離子束電鏡連接透射電鏡樣品桿的轉換裝置，最大限度地避免樣品在不同電鏡間轉換時，造成的樣品損壞和污染等問題，極大地方便樣品的加工和顯微結構分析，提高工作效率。

為了實現上述目的，本發明是通過如下技術方案來實現的：

一種掃描或聚焦離子束電鏡連接透射電鏡樣品桿的轉換裝置，該裝置依次包括用于連接透射電鏡樣品桿和樣品艙側壁的圓形氣密法蘭和波紋管、用于密封透射電鏡樣品桿和波紋管法蘭的O型橡膠圈、用于承載透射電鏡樣品桿的支架結構、用于實現透射電鏡樣品桿三維空間運動的位移器、用于控制位移器的步進電機和電路單元。

所述的掃描或聚焦離子束電鏡連接透射電鏡樣品桿的轉換裝置，透射電鏡樣品桿承載于支架結構上，透射電鏡樣品桿穿過圓形氣密法蘭和波紋管，透射電鏡樣品桿通過O型密封圈與波紋管和圓形氣密法蘭密封，并通過圓形氣密法蘭與掃描電鏡、聚焦離子束電鏡樣品艙側壁相連接，支架結構用于固定透射電鏡樣品桿與圓形氣密法蘭的相對位置；位移器與透射電鏡樣品桿的末端相連，用于控制透射電鏡樣品桿在樣品艙內的三維空間位置。

所述的掃描或聚焦離子束電鏡連接透射電鏡樣品桿的轉換裝置，圓形氣密法蘭為變截面法蘭，其一側豎向通過弧形面與掃描電鏡、聚焦離子束電鏡樣品艙側壁相連，其另一側通過中心孔與波紋管相連接，所述弧形面的直徑相對于所述中心孔的直徑較大。

所述的掃描或聚焦離子束電鏡連接透射電鏡樣品桿的轉換裝置，透射電鏡樣品桿通過O型橡膠圈與波紋管的一端法蘭相密封，通過移動波紋管實現透射電鏡樣品桿位移，并起到實現透射電鏡樣品桿位移功能的支點作用。