本發(fā)明涉及一種樣品固定治具及其操作方法，尤其涉及一種可于真空環(huán)境下加載多個(gè)樣品進(jìn)入穿透式電子顯微鏡的腔體中進(jìn)行觀察的樣品固定治具及其操作方法。

背景技術(shù)：

隨著顯微觀察技術(shù)的發(fā)展，各種類型的顯微鏡，例如光學(xué)顯微鏡(opticalmicroscope)、原子力顯微鏡(atomicforcemicroscope,afm)、電子顯微鏡如掃描式電子顯微鏡(scanningelectronmicroscope,sem)、穿透式電子顯微鏡(transmissionelectronmicroscope,tem)等，因應(yīng)而生。當(dāng)利用例如是穿透式電子顯微鏡來進(jìn)行樣品觀察時(shí)，穿透式電子顯微鏡的腔體內(nèi)需形成中空環(huán)境，并且一個(gè)一個(gè)順序地將樣品加載腔體內(nèi)進(jìn)行觀察，并于觀察后將樣品取出。

然而，在目前的穿透式電子顯微鏡中，當(dāng)每一個(gè)樣品結(jié)束觀察后，穿透式電子顯微鏡皆須進(jìn)行破真空的步驟，以將樣品由腔體中取出。此外，當(dāng)重載新的樣品進(jìn)入腔體內(nèi)進(jìn)行觀察時(shí)，腔體必須再一次進(jìn)行抽真空的步驟，以重新在腔體中形成真空環(huán)境。因此，穿透式電子顯微鏡在替換每一個(gè)樣品時(shí)，皆須不斷重復(fù)上述腔體抽真空及破真空的步驟。由于在腔體內(nèi)形成真空環(huán)境所需的時(shí)間冗長，因此，當(dāng)用戶使用穿透式電子顯微鏡對大量的樣品進(jìn)行觀察時(shí)，往往需耗費(fèi)大量的時(shí)間于加載及更換樣品的步驟，而造成人力、時(shí)間以及設(shè)備成本的耗費(fèi)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明提供一種樣品固定治具，其可將多個(gè)觀察樣品先預(yù)置于其中，使得穿透式電子顯微鏡在操作過程中，當(dāng)替換觀察樣品時(shí)，無需進(jìn)行破真空的步驟來將觀察樣品取出。

本發(fā)明提供一種樣品固定治具的操作方法，其可在無需將形成在穿透式 電子顯微鏡的腔體內(nèi)的真空環(huán)境進(jìn)行破真空的步驟的情形下，進(jìn)行多個(gè)觀察樣品的觀察、替換以及加載，以節(jié)省穿透式電子顯微鏡的操作時(shí)間。

本發(fā)明的樣品固定治具適于載入第一樣品至穿透式電子顯微鏡的腔體內(nèi)。樣品固定治具包括本體、樣品預(yù)置裝置以及樣品傳送裝置。本體適于與腔體結(jié)合而形成密閉空間于腔體內(nèi)。本體具有適于插入腔體的插入部以及保持于腔體外的外接部。樣品預(yù)置裝置配置于本體內(nèi)，用以承載第一樣品。樣品傳送裝置配置于本體內(nèi)，并且樣品傳送裝置耦接于樣品預(yù)置裝置，用以將樣品預(yù)置裝置上的第一樣品依序傳送到密閉空間內(nèi)的觀察區(qū)，并將觀察后的第一樣品由觀察區(qū)依序傳送回樣品預(yù)置裝置

本發(fā)明的樣品固定治具的操作方法適于加載第一樣品進(jìn)入穿透式電子顯微鏡的腔體中。樣品固定治具的操作方法包括將第一樣品預(yù)置裝置配置于樣品固定治具的本體中。本體具有適合插入腔體的插入部以及保持于腔體外的外接部。將第一樣品預(yù)置于該樣品預(yù)置裝置中。將本體結(jié)合于腔體，而于腔體內(nèi)形成密閉空間。藉由樣品傳送裝置將樣品預(yù)置裝置上的第一樣品依序傳送到密閉空間內(nèi)的觀察區(qū)。樣品傳送裝置將觀察后的第一樣品由觀察區(qū)傳送回樣品預(yù)置裝置。

在本發(fā)明的一實(shí)施例中，上述的樣品傳送裝置包括傳送機(jī)構(gòu)以及致動(dòng)組件。致動(dòng)組件耦接于傳送機(jī)構(gòu)與樣品預(yù)置裝置。用以驅(qū)動(dòng)傳送機(jī)構(gòu)在觀察區(qū)與樣品預(yù)置裝置之間傳送第一樣品。

在本發(fā)明的一實(shí)施例中，上述的樣品預(yù)置裝置位于本體的插入部。

在本發(fā)明的一實(shí)施例中，上述的樣品預(yù)置裝置位于本體的外接部。

在本發(fā)明的一實(shí)施例中，上述的樣品固定治具還包括樣品加載裝置。樣品加載裝置儲(chǔ)存多個(gè)第二樣品。樣品加載裝置可拆卸地組裝于外接部并且耦接樣品預(yù)置裝置，以將第二樣品加載樣品預(yù)置裝置中。

在本發(fā)明的一實(shí)施例中，上述的樣品預(yù)置裝置可拆卸地組裝于外接部。

在本發(fā)明的一實(shí)施例中，上述的樣品預(yù)置裝置包括環(huán)狀載具。環(huán)狀載具具有中央軸，并且環(huán)狀載具適于在相對于中央軸的圓周上承載第一樣品。致動(dòng)組件耦接于環(huán)狀載具，以驅(qū)動(dòng)環(huán)狀載具沿中央軸旋轉(zhuǎn)。

在本發(fā)明的一實(shí)施例中，上述的致動(dòng)組件包括動(dòng)力源以及傳動(dòng)件。傳動(dòng)件耦接于動(dòng)力源與環(huán)狀載具之間，以帶動(dòng)環(huán)狀載具沿中央軸旋轉(zhuǎn)。

在本發(fā)明的一實(shí)施例中，上述的傳動(dòng)件包括動(dòng)力輪，而環(huán)狀載具包括環(huán)狀輪。環(huán)狀輪耦接于動(dòng)力輪。

在本發(fā)明的一實(shí)施例中，上述的環(huán)狀輪與動(dòng)力輪為螺旋齒輪組、蝸桿蝸輪組或斜齒輪組。

在本發(fā)明的一實(shí)施例中，上述的環(huán)狀載具還包括托架。托架設(shè)置于環(huán)狀載具的圓周上，用以分別承載第一樣品。

在本發(fā)明的一實(shí)施例中，托架可移動(dòng)地沿圓周的法線方向插置于環(huán)狀載具上。傳送機(jī)構(gòu)包括上推件以及傳送件。上推件設(shè)置于圓周內(nèi)。上推件適于沿法線方向推動(dòng)相應(yīng)的托架遠(yuǎn)離環(huán)狀載具。傳送件適于在托架遠(yuǎn)離環(huán)狀載具之后，將托架傳送至觀察區(qū)。

在本發(fā)明的一實(shí)施例中，上述的樣品預(yù)置裝置配置于本體的插入部。

在本發(fā)明的一實(shí)施例中，上述的樣品預(yù)置裝置配置于本體的外接部。

在本發(fā)明的一實(shí)施例中，上述的操作方法還包括將樣品加載裝置可拆卸地組裝于外接部并且耦接樣品預(yù)置裝置，以將預(yù)置于樣品加載裝置中的多個(gè)第二樣品加載樣品預(yù)置裝置中。

本發(fā)明的上述實(shí)施例中的樣品固定治具可具有本體、樣品預(yù)置裝置以及樣品傳送裝置。樣品預(yù)置裝置以及樣品傳送裝置配置于本體中，并且穿透式電子顯微鏡的觀察樣品可預(yù)載于樣品預(yù)置裝置中。在本體與穿透式電子顯微鏡于腔體內(nèi)所形成的密閉空間中，樣品傳送裝置可將預(yù)載于樣品預(yù)置裝置中的樣品傳送至穿透式電子顯微鏡的腔體內(nèi)的觀察區(qū)進(jìn)行觀察。因此，當(dāng)樣品置于穿透式電子顯微鏡的腔體內(nèi)的密閉空間進(jìn)行觀察時(shí)，在觀察樣品替換的過程中，使用者可在無需破壞密閉空間內(nèi)的真空環(huán)境的情形下，直接將觀察完的樣品由觀察區(qū)中取出，且替換并重載下一個(gè)觀察樣品，以節(jié)省穿透式電子顯微鏡所需的操作時(shí)間以及成本。

為讓本發(fā)明的上述特征和優(yōu)點(diǎn)能更明顯易懂，下文特舉實(shí)施例，并配合附圖作詳細(xì)說明如下。

附圖說明

圖1是依照本發(fā)明的一實(shí)施例的樣品固定治具的示意圖；

圖2是圖1的樣品固定治具配置于穿透式電子顯微鏡中的腔體內(nèi)的示意 圖；

圖3a是本發(fā)明一實(shí)施例的樣品固定治具的樣品預(yù)置裝置的示意圖；

圖3b是圖3a的樣品預(yù)置裝置的側(cè)面示意圖；

圖4a至圖4d是依照本發(fā)明一實(shí)施例的樣品固定治具的樣品傳送裝置的作動(dòng)方式的示意圖；

圖5a及圖5b是依照本發(fā)明一實(shí)施例的樣品傳送裝置的作動(dòng)方式的示意圖；

圖6a及圖6b是依照本發(fā)明另一實(shí)施例的樣品固定治具的示意圖；

圖7a及圖7b是圖6a及圖6b的樣品固定治具的作動(dòng)方式的示意圖；

圖8是依照本發(fā)明一實(shí)施例的樣品固定治具的操作方法的流程示意圖；

圖9是依照本發(fā)明另一實(shí)施例的樣品固定治具的操作方法的流程示意圖。

附圖標(biāo)記：

10：第一樣品

20：銅網(wǎng)

30：第二樣品

50：穿透式電子顯微鏡

51：真空泵

52：腔體

53：密閉空間

54：插入口

55：觀察區(qū)

56：電源線

57：電子源

58：磁透鏡

59：投影磁透鏡

100、200：樣品固定治具

110、210：本體

112、212：插入部

114、214：外接部

120、220：樣品預(yù)置裝置

122：殼體

123：開口

124：環(huán)狀載具

124a：環(huán)狀輪

125：托架

125a：u形凹口

130：樣品傳送裝置

132：傳送機(jī)構(gòu)

132a：傳送件

132a1：凸塊

132b：上推件

134：致動(dòng)組件

134a：動(dòng)力源

134b：傳動(dòng)件

134b1：動(dòng)力輪

136：控制線路

150、250：樣品加載裝置

152、252：裝載腔體

214a：載入口

a1：中央軸

l：電子束

s301～s304、s401～405：步驟

具體實(shí)施方式

下文的多個(gè)實(shí)施例以相同的符號(hào)代表具有相同或類似的功能的構(gòu)件或裝置，其中圖式中所示組件的形狀、尺寸、比例等僅為示意，非對本發(fā)明的實(shí)施范圍加以限制。另外，以下說明內(nèi)容所述之任一實(shí)施例雖同時(shí)揭示多個(gè)技術(shù)特征，也不意味必需同時(shí)實(shí)施該任一實(shí)施例中的所有技術(shù)特征。

圖1是依照本發(fā)明的一實(shí)施例的樣品固定治具的示意圖。圖2是圖1的 樣品固定治具配置于穿透式電子顯微鏡的腔體內(nèi)的示意圖。請參考圖1及圖2，在本實(shí)施例中，穿透式電子顯微鏡50可包括真空泵51、腔體52、插入口54、觀察區(qū)55、電源線56、電子源57、磁透鏡58以及投影磁透鏡59。在本實(shí)施例中，真空泵51配置于腔體52外，且真空泵51可將腔體52抽真空，以于腔體52內(nèi)的密閉空間53內(nèi)形成真空環(huán)境。此外，插入口54位于腔體52的壁面上，樣品固定治具100可經(jīng)由插入口54插置于腔體52中。再者，樣品的電源線56、電子源57、磁透鏡58、觀察區(qū)55以及投影磁透鏡59皆位于腔體52內(nèi)，并且于在腔體52的垂直方向上由上至下依序配置。電子源57可經(jīng)由電源線56耦接電源(未顯示)，以形成電子束l，且電子束l可通過磁透鏡58來聚焦于樣品的觀察區(qū)55。當(dāng)電子束l穿通過放置于觀察區(qū)55內(nèi)的樣品后，可再經(jīng)由投影磁透鏡59聚焦并放大，且最后投影于位在腔體52底部的成像屏(未顯示)上，以形成影像或繞射圖形(diffractionpattern)。

在本實(shí)施例中，樣品固定治具100可將第一樣品10加載穿透式電子顯微鏡50的腔體52中。樣品固定治具100包括本體110、樣品預(yù)置裝置120以及樣品傳送裝置130。此外，本體110可與腔體52結(jié)合，而于腔體52內(nèi)形成密閉空間53，并且穿透式電子顯微鏡50的真空泵51可對密閉空間53進(jìn)行抽真空，以形成真空環(huán)境。在本實(shí)施例中，本體110具有可插入腔體52內(nèi)的插入部112，以及保持于腔體52外的外接部114。詳細(xì)而言，如圖2所示，本體110的插入部112可經(jīng)由穿透式電子顯微鏡50的插入口54插入并且配置于腔體52中。此外，當(dāng)插入部112插入腔體52內(nèi)時(shí)，連接于插入部112的外接部114仍保持于穿透式電子顯微鏡50的腔體52之外。

在本實(shí)施例中，樣品預(yù)置裝置120及樣品傳送裝置130皆配置于本體110內(nèi)，并且樣品預(yù)置裝置120耦接樣品傳送裝置130。樣品預(yù)置裝置120可用來承載第一樣品10，并且第一樣品10可依序藉由樣品傳送裝置130傳送至腔體52內(nèi)的觀察區(qū)55。此外，當(dāng)穿透式電子顯微鏡50每完成一個(gè)第一樣品10的觀察后。樣品傳送裝置130可將第一樣品10由密閉空間53中的觀察區(qū)55傳送回樣品預(yù)置裝置120中。同時(shí)，樣品傳送裝置130可于密閉空間53內(nèi)更換并傳送下一個(gè)欲進(jìn)行觀察的第一樣品10。

本實(shí)施例的樣品傳送裝置130包括傳送機(jī)構(gòu)132以及致動(dòng)組件134。致動(dòng)組件134耦接傳送機(jī)構(gòu)132以及樣品預(yù)置裝置120。此外，本實(shí)施例的致 動(dòng)組件134可用來驅(qū)動(dòng)傳送機(jī)構(gòu)132將第一樣品10傳送至腔體52內(nèi)的觀察區(qū)55?；蛘?，當(dāng)穿透式電子顯微鏡50完成第一樣品10的觀察之后，致動(dòng)組件134可再驅(qū)動(dòng)傳送機(jī)構(gòu)132將第一樣品10由觀察區(qū)55傳送回樣品預(yù)置裝置120中。因此，致動(dòng)組件134可帶動(dòng)傳送機(jī)構(gòu)132在樣品預(yù)置裝置120與腔體52內(nèi)的觀察區(qū)55之間來回傳送第一樣品10。再者，本實(shí)施例的致動(dòng)組件134可經(jīng)由控制線路136電性連接配置于遠(yuǎn)程的操控主機(jī)或系統(tǒng)，以對致動(dòng)組件134進(jìn)行操控。

請?jiān)賲⒖紙D1及圖2，在本實(shí)施例中，樣品預(yù)置裝置120與致動(dòng)組件134皆是位于本體110的插入部112中。在本體110的插入部112經(jīng)由插入口54插入腔體52之前，使用者可將多個(gè)第一樣品10先預(yù)置于樣品預(yù)置裝置120中。如圖1所示，本實(shí)施例的樣品固定治具100可另外包括樣品加載裝置150。在第一樣品10被加載樣品預(yù)置裝置120之前，第一樣品10可預(yù)先儲(chǔ)存于樣品加載裝置150中。在本實(shí)施例中，樣品加載裝置150具有裝載腔體152。第一樣品10可預(yù)置于裝載腔體152內(nèi)，并且第一樣品10可分別被貼附并承載于例如是圓盤狀的銅網(wǎng)20上。

在本實(shí)施例中，多個(gè)第一樣品10可依觀察的先后順序分批次地預(yù)載于樣品加載裝置150的裝載腔體152內(nèi)，以避免使用者欲同時(shí)對多個(gè)批次的第一樣品10進(jìn)行觀察時(shí)，不同批次的第一樣品10之間的觀察順序會(huì)產(chǎn)生混淆的情形，同時(shí)也使得第一樣品10在被加載穿透式電子顯微鏡50進(jìn)行觀察之前，可預(yù)先保存于樣品加載裝置150中，以避免第一樣品10的污染。

圖3a是本發(fā)明一實(shí)施例的樣品固定治具的樣品預(yù)置裝置的示意圖。圖3b是圖3a的樣品預(yù)置裝置的側(cè)面示意圖。請參考圖3a及圖3b，在本實(shí)施例中，樣品預(yù)置裝置120例如是環(huán)形的樣品預(yù)置裝置。此外，樣品預(yù)置裝置120可包括殼體122、環(huán)狀載具124。在本實(shí)施例中，環(huán)狀載具124具有中央軸a1，并且環(huán)狀載具124可在其相對于中央軸a1的圓周上承載多個(gè)第一樣品10。再者，上述的樣品傳送裝置130的致動(dòng)組件134可耦接于環(huán)狀載具124，并且致動(dòng)組件134可驅(qū)動(dòng)環(huán)狀載具124沿中央軸a1旋轉(zhuǎn)。

詳細(xì)而言，請參考圖1、圖3a及圖3b，本實(shí)施例的致動(dòng)組件134包括動(dòng)力源134a以及傳動(dòng)件134b，其中動(dòng)力源134a可為馬達(dá)或電磁閥。傳動(dòng)件134b耦接于動(dòng)力源134a與環(huán)狀載具124之間，以帶動(dòng)環(huán)狀載具124沿中央軸 a1旋轉(zhuǎn)。此外，傳動(dòng)件134b可包括動(dòng)力輪134b1，并且動(dòng)力輪134b1配置于傳動(dòng)件134b與環(huán)狀載具124相互耦接的位置。同時(shí)，環(huán)狀載具124可包括環(huán)狀輪124a，其配置于環(huán)狀載具124的內(nèi)壁，且環(huán)狀輪124a耦接于傳動(dòng)件134b的動(dòng)力輪134b1。詳細(xì)而言，傳動(dòng)件134b的動(dòng)力輪134b1可經(jīng)由動(dòng)力源134a的驅(qū)動(dòng)而旋轉(zhuǎn)，并且動(dòng)力輪134b1進(jìn)一步帶動(dòng)與其互相耦接的環(huán)狀輪124a沿中央軸a1的軸向旋轉(zhuǎn)。本實(shí)施例的環(huán)狀輪124a與動(dòng)力輪134b1可為螺旋齒輪組、蝸桿蝸輪組或是斜齒輪組等可實(shí)現(xiàn)相同功能的構(gòu)件組合。

在本實(shí)施例中，環(huán)狀載具124還包括多個(gè)沿其圓周配置的托架125。托架125可用來分別承載銅網(wǎng)20以及其上所負(fù)載的第一樣品10。在本實(shí)施例中，托架125例如是u形托架，且托架125具有u形凹口125a。本實(shí)施例的托架125可分別沿環(huán)狀載具124的圓周的法線方向，也就是朝中心軸a1的方向可移動(dòng)地插置于環(huán)狀載具124上。

上述的傳送機(jī)構(gòu)132還包括傳送件132a以及上推件132b。在本實(shí)施例中，傳送件132a例如是傳送桿構(gòu)件，其用來傳送托架125，以將第一樣品10傳送進(jìn)入腔體52內(nèi)的觀察區(qū)55進(jìn)行觀察。此外，上推件132b設(shè)置于環(huán)狀載具124的圓周內(nèi)，并且適于沿環(huán)狀載具124的圓周的法線方向(也就是圖3a中的向上箭頭方向)推動(dòng)托架125遠(yuǎn)離環(huán)狀載具124。詳細(xì)而言，樣品預(yù)置裝置120的殼體122具有開口123，其對應(yīng)上推件132b的推升方向配置。環(huán)狀輪124a經(jīng)由動(dòng)力輪134b1的驅(qū)動(dòng)，將承載第一樣品10的托架125依序旋轉(zhuǎn)至對應(yīng)開口123的位置，并利用上推件132b沿環(huán)狀載具124的法線方向朝開口123推升插置于環(huán)狀輪124a上的托架125，進(jìn)而將托架125推出環(huán)狀載具124外。

圖4a至圖4d是依照本發(fā)明一實(shí)施例的樣品固定治具的樣品傳送裝置的作動(dòng)方式的示意圖。如圖4a及圖4b所示，當(dāng)上推件132b將插置于環(huán)狀載具124中的其中一個(gè)托架125及其承載的第一樣品10朝開口123的方向推升時(shí)，傳送件132a可經(jīng)由致動(dòng)組件134的驅(qū)動(dòng)沿水平方向朝托架125的位置移動(dòng)。如圖4b所示，當(dāng)上推件132b沿箭頭方向推升托架125后，傳送件132a可由托架125的u形開口125a與環(huán)狀載具124之間的間隙穿過，并且停留于u形開口125a中。

接著，請參考圖4c及圖4d，當(dāng)傳送件132a進(jìn)入u形開口125a之后， 傳送件132a可經(jīng)由u形開口125a將托架125撐起，并沿圖4c中的箭頭方向推升，使得托架125離開其原本插置的環(huán)狀載具124。同時(shí)，如圖4d所示，當(dāng)托架125被傳送件132a推升后，上推件132b可沿箭頭方向下降至原本位于環(huán)狀載具124的圓周內(nèi)的初始位置。接著，傳送件132a可朝腔體52內(nèi)的觀察區(qū)55傳送托架125以及其所負(fù)載的第一樣品10，以將第一樣品10加載觀察區(qū)55內(nèi)進(jìn)行觀察。在本實(shí)施例中，傳送件132a接觸并負(fù)載托架125的位置前后可分別配置凸塊132a1，以將托架125固定于傳送件132a上，并防止托架125及第一樣品10在傳送件132a傳送的過程中產(chǎn)生前后滑動(dòng)的現(xiàn)象。

在本實(shí)施例中，傳送件132a是以傳送桿構(gòu)件為例子做說明。在本發(fā)明另一個(gè)未顯示的實(shí)施例中，傳送件132a也可為滑軌、皮帶與凸輪或者是齒輪與齒條等構(gòu)件組成的組合結(jié)構(gòu)，用以傳送第一樣品10。本發(fā)明對于傳送件132a的組成方式并未加以限制。樣品固定治具100可依實(shí)際的需求選擇適當(dāng)?shù)臉?gòu)件組成傳送件132a來傳送托架125及第一樣品10進(jìn)入觀察區(qū)55中。此外，傳送件132a的驅(qū)動(dòng)力的來源除了上述的致動(dòng)組件134之外，也可以手動(dòng)施力或是其他的電動(dòng)或機(jī)械的方式來驅(qū)動(dòng)，例如藉由機(jī)械力、摩擦力、靜電力、壓電振動(dòng)等原理所產(chǎn)生的作用力來驅(qū)動(dòng)傳送件132a。

圖5a及圖5b是依照本發(fā)明一實(shí)施例的樣品傳送裝置的作動(dòng)方式的示意圖。請參考圖4d、圖5a以及圖5b，承上述的內(nèi)容，樣品傳送裝置130的傳送件132a可將托架125及其所承載的第一樣品10沿圖5a所示的箭頭方向朝觀察區(qū)55傳送。此外，當(dāng)穿透式電子顯微鏡50完成第一樣品10的觀察之后，致動(dòng)組件134可驅(qū)動(dòng)傳送件132a帶動(dòng)托架125水平位移并退至環(huán)狀載具124的上方。當(dāng)傳送件132a將托架125退至環(huán)狀載具124的上方后，傳送件132a可降低托架125的高度，同時(shí)上推件132b上升至托架125的底部的位置，以承載托架125。當(dāng)托架125的底部被承載于上推件132b上之后，傳送件132a可由托架125的u形開口125a與環(huán)狀載具124之間的間隙離開托架125。同時(shí)，上推件132b可下降并帶動(dòng)托架125插置回環(huán)狀載具124中。

當(dāng)托架125插置回環(huán)狀載具124后，動(dòng)力輪134b1可再次帶動(dòng)環(huán)狀輪124a及環(huán)狀載具124旋轉(zhuǎn)，以將下一個(gè)欲觀察的第一樣品10以及承載該第一樣品10的托架125傳送至對應(yīng)上推件132b的上推方向以及開口123的位置，以進(jìn)行下一個(gè)第一樣品10的傳送及觀察的步驟。

在本實(shí)施例中，由于預(yù)置于樣品預(yù)置裝置120內(nèi)的多個(gè)第一樣品10可經(jīng)由樣品傳送裝置130的傳送與替換，順序地傳送至穿透式電子顯微鏡50的腔體52內(nèi)的觀察區(qū)55進(jìn)行觀察，而無需在每一個(gè)第一樣品10完成觀察后，為了取出觀察完的第一樣品10并重載下一個(gè)欲觀察的第一樣品10，即對腔體52內(nèi)的密閉空間53進(jìn)行破真空的步驟。因此，穿透式電子顯微鏡50藉由樣品固定治具100來載入第一樣品10，可使腔體52在無需將形成于其內(nèi)的真空環(huán)境進(jìn)行破真空的情形下，順序地替換并加載預(yù)載于樣品預(yù)置裝置120中的第一樣品10進(jìn)入觀察區(qū)55內(nèi)進(jìn)行觀察。也因此，在本實(shí)施例中，穿透式電子顯微鏡50的樣品加載、退出以及替換的時(shí)間可有效地減少，并且進(jìn)一步減少穿透式電子顯微鏡50所需的操作時(shí)間。

圖6a及圖6b是依照本發(fā)明另一實(shí)施例的樣品固定治具的示意圖。本實(shí)施與圖1及圖2的樣品固定治具的結(jié)構(gòu)類似。因此，相同或相似的構(gòu)件以相同或相似的符號(hào)表示，并且不再重復(fù)說明。請參考圖6a及圖6b，本實(shí)施例與圖1及圖2的實(shí)施例差異在于，本實(shí)施例的樣品固定治具200的樣品預(yù)置裝置220及致動(dòng)組件134是配置于本體210的外接部214中。此外，樣品固定治具200具有樣品加載裝置250，其可將第二樣品30預(yù)載于其裝載腔體252中。本實(shí)施例的外接部214具有加載口214a，當(dāng)插入部212加載至穿透式電子顯微鏡50的腔體52內(nèi)時(shí)，樣品加載裝置250可經(jīng)由加載口214a且沿圖6b中的箭頭方向可拆卸地組裝于外接部214，并耦接于樣品預(yù)置裝置220。樣品加載裝置250可將第二樣品30由其裝載腔體252內(nèi)加載樣品預(yù)置裝置220中。

在本實(shí)施例中，當(dāng)穿透式電子顯微鏡50完成樣品加載裝置250所裝載的全部第二樣品30的觀察后，需更換下一批的第二樣品30來進(jìn)行觀察時(shí)，使用者可無需將整個(gè)樣品固定治具200由穿透式電子顯微鏡50的腔體52內(nèi)退出。使用者可直接經(jīng)由加載口214a將裝載下一批第二樣品30的另一個(gè)樣品加載裝置250耦接于樣品預(yù)置裝置220，以將裝載腔體252內(nèi)所裝載的第二樣品30載入本體210中。因此，本實(shí)施例的穿透式電子顯微鏡50可在其腔體52內(nèi)的密閉空間53無需進(jìn)行破真空的情形下，直接經(jīng)由樣品加載裝置250的拆卸與更換，來替換欲進(jìn)行觀察的第二樣品30。

在另一個(gè)未顯示的實(shí)施例中，樣品預(yù)置裝置220本身亦可如樣品加載裝置250經(jīng)由加載口214a可拆卸地組裝于外接部214中。換言之，在本實(shí)施例 中，樣品預(yù)置裝置220可兼具由外部加載樣品以及于本體210內(nèi)預(yù)置樣品的功能。因此，待觀察的樣品可預(yù)載于樣品預(yù)置裝置220中，并于樣品預(yù)置裝置220組裝入本體210的外接部214的過程中，直接被加載本體210內(nèi)，以進(jìn)行后續(xù)樣品傳送的步驟。

圖7a及圖7b是圖6a及圖6b的樣品固定治具的作動(dòng)方式的示意圖。請參考圖6a、圖6b、圖7a以及圖7b，在本實(shí)施例中，樣品加載裝置250可拆卸地插置于外接部214的加載口214a，并且樣品加載裝置250中的第二樣品30依序加載樣品預(yù)置裝置220中。當(dāng)?shù)诙悠?0加載樣品預(yù)置裝置220后，樣品傳送裝置130可傳送第二樣品30進(jìn)入穿透式電子顯微鏡50的觀察區(qū)55中進(jìn)行觀察。接著，如圖7b所示，當(dāng)穿透式電子顯微鏡50完成對于第二樣品30的觀察后，傳送件132可經(jīng)由致動(dòng)組件134的帶動(dòng)，而將第二樣品30退回至樣品預(yù)置裝置220內(nèi)的初始位置。

圖8是依照本發(fā)明一實(shí)施例的樣品固定治具的操作方法的流程示意圖。請參考圖8及圖2。在本實(shí)施例中，樣品固定治具100的操作方法步驟可包括：將第一樣品10加載樣品預(yù)置裝置120中(步驟s301)。在本實(shí)施例中，樣品預(yù)置裝置120及致動(dòng)組件134皆配置于本體110的插入部114中。接著，將本體110的插入部112插入腔體52中，以使本體110與腔體52結(jié)合而形成密閉空間53(步驟s302)，并且穿透式電子顯微鏡50可對密閉空間53抽真空，以于密閉空間內(nèi)形成真空環(huán)境。然后，樣品傳送裝置130依序?qū)㈩A(yù)置于樣品預(yù)置裝置120中的第一樣品10傳送至密閉空間53內(nèi)的觀察區(qū)55中進(jìn)行觀察(步驟s303)。當(dāng)穿透式電子顯微鏡50每次完成第一樣品10的觀察時(shí)，樣品傳送裝置130將觀察后的第一樣品10由觀察區(qū)55中傳送回樣品預(yù)置裝置120(步驟s304)，并且樣品傳送裝置130再將下一個(gè)欲觀察的第一樣品10傳送至觀察區(qū)55中。

在本實(shí)施例中，穿透式電子顯微鏡50的用戶可將欲進(jìn)行觀察的同一批次的第一樣品10，于本體110的插入部112插入腔體52之前，預(yù)先加載樣品預(yù)置裝置120中。因此，當(dāng)使用者每次完成其中一個(gè)第一樣品10的觀察而欲更換并進(jìn)行同批次的下一個(gè)第一樣品10的觀察時(shí)，無需對形成于密閉空間53內(nèi)的真空環(huán)境進(jìn)行破真空的步驟，并且無需將樣品固定治具100的本體110由腔體52中取出。本實(shí)施例的穿透式電子顯微鏡50可直接經(jīng)由樣品固定治 具100的樣品傳送裝置130在樣品預(yù)置裝置120與觀察區(qū)55之間傳送第一樣品10。由于本實(shí)施例的穿透式電子顯微鏡50在每次更換進(jìn)行觀察的第一樣品10時(shí)，腔體52無需重復(fù)地進(jìn)行破真空以及抽真空的步驟，因此，穿透式電子顯微鏡50的操作時(shí)間可相對大幅地減少。

圖9是依照本發(fā)明另一實(shí)施例的樣品固定治具的操作方法的流程示意圖。請參考圖9及圖7a及圖7b，在本實(shí)施例中，樣品固定治具200的操作方法包括：將第二樣品30先預(yù)載于樣品加載裝置250中(步驟s401)。接著，將本體210的插入部212結(jié)合至腔體52以于腔體52中形成密閉空間53，并將樣品加載裝置250可拆卸地組裝于保持于腔體52外的外接部214，且樣品加載裝置250耦接樣品預(yù)置裝置220(步驟s402)。當(dāng)完成上述的步驟后，穿透式電子顯微鏡50的真空泵51可對密閉空間53進(jìn)行抽真空的步驟，以于密閉空間53內(nèi)形成真空環(huán)境。在本實(shí)施例中，樣品預(yù)置裝置220及致動(dòng)組件134皆配置于本體210的外接部214中。然后，第二樣品30可依序由樣品加載裝置250的裝載腔體252加載樣品預(yù)置裝置220(步驟s403)。接著，樣品傳送裝置130的傳送件132a將樣品預(yù)置裝置上的第二樣品30依序傳送至腔體52內(nèi)的密閉空間53中的觀察區(qū)55進(jìn)行觀察(步驟s404)。當(dāng)穿透式電子顯微鏡50每次完成第二樣品30的觀察時(shí)，樣品傳送裝置將觀察后的第一樣品10由觀察區(qū)55傳送回樣品預(yù)置裝置220中(步驟s405)，并且樣品傳送裝置130再將下一個(gè)欲觀察的第二樣品30傳送至觀察區(qū)55。

在本實(shí)施例中，穿透式電子顯微鏡50的用戶可將同一批次的多個(gè)第二樣品30同時(shí)載入本體210與腔體52所形成的密閉空間53內(nèi)的觀察區(qū)55進(jìn)行觀察。當(dāng)穿透式電子顯微鏡每完成一個(gè)第二樣品30的觀察后，而欲加載下一個(gè)第二樣品30進(jìn)行觀察時(shí)，穿透式電子顯微鏡100無需對形成于密閉空間53內(nèi)的真空環(huán)境進(jìn)行破真空的步驟，而可直接藉由樣品固定治具200的樣品傳送裝置130將下一個(gè)欲進(jìn)行觀察的第二樣品30傳送至觀察區(qū)55中。

相較于圖8的流程圖所述的實(shí)施例，在本實(shí)施例中，當(dāng)穿透式電子顯微鏡50完成樣品加載裝置250內(nèi)所載的同一批的第二樣品30的觀察后，穿透式電子顯微鏡200可藉由外接部214的載入口214a的開關(guān)來更換另一個(gè)樣品加載裝置250。因此，在本實(shí)施例中，當(dāng)樣品加載裝置250所載的同一批的第二樣品30完成觀察后，而欲更換預(yù)載于另一個(gè)樣品加載裝置250中的下一 批次的第二樣品30來進(jìn)行觀察時(shí)，穿透式電子顯微鏡50可在無需對密閉空間53進(jìn)行破真空步驟的情形下，直接藉由更換組裝于外接部214上的樣品加載裝置250來達(dá)成上述目的。

綜上所述，本發(fā)明的上述多個(gè)實(shí)施例中的樣品固定治具，其包括樣品預(yù)置裝置以及樣品傳送裝置配置其本體中。此外，本體可與穿透式電子顯微鏡的腔體結(jié)合，而形成密閉空間。穿透式電子顯微鏡的觀察樣品經(jīng)由樣品傳送裝置載進(jìn)密閉空間內(nèi)的觀察區(qū)。當(dāng)穿透式電子顯微鏡使用樣品固定治具來預(yù)置及傳送觀察樣品時(shí)，穿透式電子顯微鏡可在不需對上述密閉空間進(jìn)行破真空的步驟的情形下，連續(xù)進(jìn)行多個(gè)樣品的觀察、替換以及加載的步驟。因此，當(dāng)穿透式電子顯微鏡進(jìn)行多個(gè)樣品的觀察時(shí)，無需重復(fù)地進(jìn)行腔體抽真空及破真空的步驟。也因此，穿透式電子顯微鏡的操作時(shí)間可大幅的縮短，以進(jìn)一步提升穿透式電子顯微鏡的使用效率。

雖然本發(fā)明已以實(shí)施例揭示如上，然其并非用以限定本發(fā)明，任何所屬技術(shù)領(lǐng)域中普通技術(shù)人員，在不脫離本發(fā)明的精神和范圍內(nèi)，當(dāng)可作些許的改動(dòng)與潤飾，故本發(fā)明的保護(hù)范圍當(dāng)視所附權(quán)利要求界定范圍為準(zhǔn)。