[发明专利]一种扫描电子显微镜原位检测装置及扫描电子显微镜系统

说明书

技术领域

本发明涉及测试仪器技术领域，尤其涉及的是一种扫描电子显微镜原位检测装置及扫描电子显微镜系统。

背景技术

纳米材料和纳米技术是近年来各国非常关注和重视的研究领域之一。当物质的尺寸缩小到纳米级别时，它的物理性能，化学性能，以及其他各项性能会极大地差异与甚至完全不同与它在宏观尺寸（微米毫米级别）下的所表现出来的各项特性。而纳米尺度赋予各类材料的独特性能，也吸引越来越多的科研人员和机构从事纳米材料科学研究和技术开发工作。

以碳纳米管材料为例。碳纳米管是典型的一维纳米材料，它具有其他很多材料无法媲美的优异的力学、电学、热学性能和化学性能；也是各类研究，包括复合材料、催化、电化学、各类传感器等研究领域的热点和重点研究对象。现已有千千万万的科研单位和人员在专门从事碳纳米管的基础性能研究和产品开发应用研究。虽然现在很多的企业和研究机构已经有制造生产大量碳纳米管的技术和能力，但是他们几乎都无法明确地对他们制作出的碳纳米管的性能做出一个正确的、准确的评估，特别是力学性能。因为碳纳米管的直径尺寸非常小，为几纳米到几十纳米范围，而现有的测试仪器无法完成对其力学性能的评价和表征。因此，现有技术还有待于改进和发展。

发明内容

鉴于上述现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种扫描电子显微镜原位检测装置及扫描电镜系统，旨在解决现有技术中测试仪器无法完成对以碳纳米管，石墨烯为例的纳米材料的力学性能进行测试和表征的缺陷。

本发明的技术方案如下：

一种扫描电子显微镜原位检测装置，其中，包括：

底座；

Y轴移动平台，所述Y轴移动平台设置在所述底座上；

X轴移动平台，所述X轴移动平台设置在所述Y轴移动平台上，并在Y轴移动平台上移动；

样品放置区，所述样品放置区设置在X 轴移动平台的顶端；

Z轴移动平台，所述Z轴移动平台设置在底座上，并相对于所述底座作上升或下降运动；

悬臂，所述悬臂设置在Z轴移动平台的顶端的近样品放置区端；

所述X轴移动平台、所述Y轴移动平台及Z所述轴移动平台中均设置有压电素子控制部件；所述压电素子控制部件中包括伸长量与电场强度平方成正比的压电陶瓷。

所述扫描电子显微镜原位检测装置，其中，所述X轴移动平台在粗模式下的X轴粗动范围为0-8 mm，X轴移动速度为0.4 mm/s，X轴最小移动距离为0.01 um。

所述扫描电子显微镜原位检测装置，其中，所述X轴移动平台在精细模式下的X轴移动范围为0-20 um，X轴最小移动距离为0.1 nm。

所述扫描电子显微镜原位检测装置，其中，所述Y轴移动平台在粗模式下的Y轴粗动范围为0-8 mm，Y轴移动速度为0.4 mm/s，Y轴最小移动距离为0.01 um。

所述扫描电子显微镜原位检测装置，其中，所述Y轴移动平台在精细模式下的Y轴移动范围为0-20 um，Y轴最小移动距离为0.1 nm。

所述扫描电子显微镜原位检测装置，其中，所述Z轴移动平台在粗模式下的Z轴粗动范围为0-8 mm，Z轴移动速度为0.4 mm/s，Z轴最小移动距离为0.01 um。

所述扫描电子显微镜原位检测装置，其中，所述Z轴移动平台在精细模式下的Z轴移动范围为0-20 um，Z轴最小移动距离为0.1 nm。

一种扫描电子显微镜系统，其中，包括所述的扫描电子显微镜原位检测装置。

本发明所提供的扫描电子显微镜原位检测装置及扫描电镜系统，包括：底座；Y轴移动平台，所述Y轴移动平台设置在所述底座上；X轴移动平台，所述X轴移动平台设置在所述Y轴移动平台上，并在Y轴移动平台上移动；样品放置区，所述样品放置区设置在X 轴移动平台的顶端；Z轴移动平台，所述Z轴移动平台设置在底座上，并相对于所述底座作上升或下降运动；悬臂，所述悬臂设置在Z轴移动平台的顶端的近样品放置区端；所述X轴移动平台、所述Y轴移动平台及Z所述轴移动平台中均设置有压电素子控制部件；所述压电素子控制部件中包括伸长量与电场强度平方成正比的压电陶瓷。本发明实现了对材料的由纳米尺度到微米尺度的动态原位观测，又可以同时对其力学等性能进行测试。

附图说明

图1为本发明所述扫描电子显微镜原位检测装置较佳实施例的结构示意图。

图2是单根独立碳纳米管与树脂的界面强度的测试原理示意图。

具体实施方式