本實(shí)用新型涉及一種多角度掃描電鏡樣品臺(tái)。針對(duì)樣品形狀和大小差不多的樣品,設(shè)計(jì)一種載物臺(tái),可滿足多個(gè)樣品同時(shí)裝載在載物臺(tái)上,并實(shí)現(xiàn)多角度的傾轉(zhuǎn),滿足普通的掃描電鏡形貌分析和EBSD表征分析。
背景技術(shù):
掃描電子顯微鏡簡稱掃描電鏡,是一種利用電子束轟擊樣品,收集樣品表面信號(hào)從而成像的電子光學(xué)儀器。由于其具有制樣簡單、放大倍數(shù)可調(diào)范圍寬、圖像分辨率高、景深大等特點(diǎn),現(xiàn)已經(jīng)被廣泛地應(yīng)用于材料、化學(xué)、生物、微電子等多領(lǐng)域的研究和工業(yè)生產(chǎn)。
近年來,裝配在掃描電子顯微鏡(SEM)上的電子背散射衍射花樣(Electron Back-scattering Patterns,簡稱EBSP)晶體微區(qū)取向和晶體結(jié)構(gòu)的分析技術(shù)取得了較大發(fā)展,該技術(shù)也被稱為電子背散射衍射(Electron Backscatter Diffraction,簡稱EBSD)或取向成像顯微技術(shù)(Orientation Imaging Microscopy,簡稱OIM)等等,成為研究材料形變、恢復(fù)和再結(jié)晶過程的有效手段。在掃描電鏡測試過程中,在形貌分析時(shí),要求電子束與觀察的表面垂直,而在EBSD表征時(shí),則要求電子束與觀察面法線的夾角為70°,不同的測試內(nèi)容要求相應(yīng)的樣品臺(tái)來裝載樣品。目前常見的樣品臺(tái)功能單一,一般只能滿足其中一種測試功能,同一樣品進(jìn)行形貌分析時(shí)需要一種樣品臺(tái),進(jìn)行EBSD分析時(shí)則需要換另一種樣品臺(tái),此外,目前的EBSD樣品臺(tái)每次只能裝載一個(gè)樣品,在有多個(gè)樣品測試時(shí),要頻繁的重復(fù)放真空—裝樣—抽真空等操作,既費(fèi)時(shí)又費(fèi)力,給電鏡測試帶來極大的不便。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
本實(shí)用新型針對(duì)上述現(xiàn)有技術(shù)存在的問題做出改進(jìn),即本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問題是提供一種多功能掃描電鏡樣品臺(tái),它能改變樣品臺(tái)的角度,在同一個(gè)臺(tái)子上滿足形貌分析和EBSD分析,同時(shí)該樣品臺(tái)也能一次裝載多個(gè)EBSD樣品,實(shí)現(xiàn)一次多個(gè)樣品裝樣同時(shí)進(jìn)行EBSD表征的功能,從而提高測試效率。
為了解決上述技術(shù)問題,本實(shí)用新型的技術(shù)方案是:一種多角度掃描電鏡樣品臺(tái)包括裝載樣品的三棱柱、兩塊長方體擋板、固定板、底座和固定螺釘,三棱柱為直三棱柱,其三角形面為直角三角形,且直角三角形的銳角內(nèi)角為70°和20°,三棱柱的三個(gè)矩形面上均設(shè)置多條等距離的平行線,并在平行線前端標(biāo)明序號(hào),一塊擋板設(shè)置在三棱柱的一個(gè)三角形面?zhèn)龋硪粔K擋板設(shè)置在三棱柱的另一個(gè)三角形面?zhèn)?,通過固定螺釘將擋板和三棱柱相連接,固定板為矩形薄板,一塊擋板固定設(shè)置在固定板的矩形面的一個(gè)寬邊上,另一塊擋板固定設(shè)置在固定板的該矩形面的另一寬邊上,固定板底面中央部位固定連接底座,底座由兩個(gè)直徑不同的圓柱體沿豎直方向疊加組成,直徑大的圓柱體設(shè)置在上方,其頂面固定連接在固定板底面。
進(jìn)一步地,擋板與固定板的固定連接方式、固定板與底座的固定連接方式均采用螺釘連接。
進(jìn)一步地,裝載樣品的固定方式為導(dǎo)電膠。
優(yōu)選地,樣品臺(tái)選用鋁合金。
優(yōu)選地,三棱柱的棱長為30mm,擋板的尺寸為長20mm、寬5mm、高6mm,固定板的尺寸為長40mm、寬20mm、高2mm,在固定板中心設(shè)一個(gè)直徑為2mm的螺紋孔,固定底座,在固定板兩側(cè)均設(shè)一個(gè)直徑為2mm的螺紋孔,固定擋板,底座由一個(gè)直徑為10mm高15mm的圓柱體和另一個(gè)直徑為3mm、高8mm的圓柱體組成,直徑大的圓柱體上方中心有直徑為2mm,深3mm的螺紋孔,固定螺釘為直徑2mm、長12mm的螺釘。
首先,將樣品臺(tái)調(diào)整至如下狀態(tài),即三棱柱的直角三角形斜邊所在的矩形面貼合固定板的頂面,用固定螺釘和擋連接起來,樣品一裝載在三棱柱的直角三角形長直角邊所在的矩形面,樣品二裝載在三棱柱的直角三角形短直角邊所在的矩形面,樣品一的觀察面法線與掃描電鏡的垂直電子束的夾角為70°;樣品二的觀察面法線與垂直電子束的夾角為20°,因此,樣品臺(tái)在此狀態(tài)下可以測量20°和70°的樣品,可進(jìn)行相應(yīng)樣品平面的EBSD表征。
測量完成后,旋出固定螺釘改變?nèi)庵鶚悠放_(tái)的方向,使樣品臺(tái)保持如下狀態(tài),即三棱柱1的直角三角形較長直角邊所在的矩形面處于水平,樣品裝載在該矩形面上,樣品的觀察面與掃描電鏡的垂直電子束的夾角為90°,可進(jìn)行普通的形貌表征。
與現(xiàn)有技術(shù)相比,本實(shí)用新型具有以下有益效果:三棱柱起安放樣品和改變樣品角度的作用,三棱柱樣品臺(tái)上存在若干條等距離的平行線,并在平行線前端標(biāo)明序號(hào),使用時(shí)將樣品的一側(cè)靠近平行線,保證樣品在同一側(cè)保持水平,本裝置能改變樣品臺(tái)的角度,在同一個(gè)臺(tái)子上滿足形貌分析和EBSD分析,同時(shí)該樣品臺(tái)也能一次裝載多個(gè)EBSD樣品,實(shí)現(xiàn)一次多個(gè)樣品裝樣同時(shí)進(jìn)行EBSD表征的功能,從而提高測試效率,此外,樣品臺(tái)具有造價(jià)低廉、制作方便、操作簡單、適用性廣且易于測量多個(gè)樣品并能夠改變樣品臺(tái)的角度的優(yōu)點(diǎn)。
下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施方式對(duì)本實(shí)用新型做進(jìn)一步詳細(xì)的說明。
附圖說明
圖1為本實(shí)用新型樣品臺(tái)測量20°和70°樣品的裝置結(jié)構(gòu)圖;
圖2為本實(shí)用新型圖1裝載樣品后的裝置結(jié)構(gòu)圖;
圖3為本實(shí)用新型樣品臺(tái)形貌分析的裝置結(jié)構(gòu)圖。
圖中:1-三棱柱;2-擋板;3-固定板;4-底座;5-固定螺釘;6-樣品一;7-樣品二。
具體實(shí)施方式
如圖1-3所示,在本實(shí)用新型優(yōu)選實(shí)施例中,該裝置包括裝載樣品的三棱柱1、兩塊長方體擋板2、固定板3、底座4和固定螺釘5,三棱柱1為直三棱柱,其三角形面為直角三角形,且直角三角形的銳角內(nèi)角為70°和20°,三棱柱1的三個(gè)矩形面上均設(shè)置多條等距離的平行線,并在平行線前端標(biāo)明序號(hào),一塊擋板2設(shè)置在三棱柱1的一個(gè)三角形面?zhèn)龋硪粔K擋板2設(shè)置在三棱柱1的另一個(gè)三角形面?zhèn)?,通過固定螺釘5將擋板2和三棱柱1相連接,固定板3為矩形薄板,一塊擋板2固定設(shè)置在固定板3的矩形面的一個(gè)寬邊上,另一塊擋板2固定設(shè)置在固定板3的該矩形面的另一寬邊上,固定板3底面中央部位固定連接底座4,底座4由兩個(gè)直徑不同的圓柱體沿豎直方向疊加組成,直徑大的圓柱體設(shè)置在上方,其頂面固定連接在固定板3底面。
擋板2與固定板3的固定連接方式、固定板3與底座4的固定連接方式均采用螺釘連接。
為了降低材料及加工成本,本樣品臺(tái)采用鋁合金為材料,極大地減輕了樣品臺(tái)本身的質(zhì)量,導(dǎo)電性良好,可以直接使用導(dǎo)電膠把樣品固定裝載在樣品臺(tái)上。
優(yōu)選地,三棱柱1的棱長為30mm,擋板2的尺寸為長20mm、寬5mm、高6mm,固定板2的尺寸為長40mm、寬20mm、高2mm,在固定板2中心設(shè)一個(gè)直徑為2mm的螺紋孔,固定底座4,在固定板2兩側(cè)均設(shè)一個(gè)直徑為2mm的螺紋孔,固定擋板2,底座4由一個(gè)直徑為10mm高15mm的圓柱體和另一個(gè)直徑為3mm、高8mm的圓柱體組成,直徑大的圓柱體上方中心有直徑為2mm,深3mm的螺紋孔,固定螺釘5為直徑2mm、長12mm的螺釘。
首先,將三棱柱的樣品臺(tái)調(diào)整至如圖1的狀態(tài),三棱柱1的直角三角形斜邊所在的矩形面貼合固定板3的頂面,用固定螺釘5和擋2連接起來,將樣品如圖2用導(dǎo)電膠固定在樣品臺(tái)上,樣品一6裝載在三棱柱1的直角三角形長直角邊所在的矩形面,樣品二7裝載在三棱柱1的直角三角形短直角邊所在的矩形面,樣品一6的觀察面法線與掃描電鏡的垂直電子束的夾角為70°;樣品二7的觀察面法線與垂直電子束的夾角為20°,因此,樣品臺(tái)在此狀態(tài)下可以測量20°和70°的樣品,可進(jìn)行相應(yīng)樣品平面的EBSD表征。
測量完成后,旋出固定螺釘5改變?nèi)庵鶚悠放_(tái)的方向,使樣品臺(tái)保持如圖3的狀態(tài),三棱柱1的直角三角形較長直角邊所在的矩形面處于水平,樣品裝載在該矩形面上,樣品的觀察面與掃描電鏡的垂直電子束的夾角為90°,可進(jìn)行普通的形貌表征。
以上所述僅為本實(shí)用新型的較佳實(shí)施例,凡依本實(shí)用新型申請專利范圍所做的均等變化與修飾,皆應(yīng)屬本實(shí)用新型的涵蓋范圍。