[发明专利]一种样品固定台及包含其的冷冻扫描电镜

说明书

本发明涉及样品固定装置技术领域，具体涉及了一种样品固定台，包括：底座和设置于底座上的柱体，柱体上端设置多个样品放置位，样品放置位上设置用以固定样品的固定部；还涉及了一种包含上述样品固定台的冷冻扫描电镜。本发明提供的一种样品固定台及包含其的冷冻扫描电镜，通过在柱体上端设置多个固定部，可以同时固定多个叶片类样品，实验耗时短，实验效率大大提高，同时降低了实验过程中的经济成本。

技术领域

本发明涉及样品固定装置技术领域，尤其涉及一种样品固定台及包含其的冷冻扫描电镜。

背景技术

冷冻扫描电镜是在扫描电镜基础上发展起来的一种微观形貌观察手段，其分辨率介于透射电镜和光学显微镜之间，可直接对金属、化学及高含水生物医学材料进行微观成像，是生命领域的重要研究工具之一。扫描电镜室内部为真空环境，如果将高含水的生物样品直接放入样品室会造成样品失水变形，影响原态形貌信息，而常规的固定、脱水、临界点干燥等方法由于步骤繁冗，对操作人员的技术水平要求较高，实验的重复性较差。而冷冻扫描电镜无需对高含水样品进行前处理，只需将目标样品固定在样品台上，然后放入液氮雪泥中(-210℃)急速冷却，将样品中的水由液态转变为玻璃态，最大限度保留了样品的原貌信息。经传输装置转移后再经过升华蚀刻、镀膜等处理，最后放入温度为-130℃的电镜腔室内的冷台上，在真空条件下观察。冷冻扫描电镜利用电子束激发出样品表面的电子信号，再经特定的检测器，如二次电子探测器、背散射探测器等，检测出电子探针于样品相互作用后产生的信号，将光信号转变成电信号，并进行前置放大和视频放大，再使电信号转变成电压信号后输送至显示器。

现有的冷冻扫描电镜中通常采用以下两种方式固定的样品固定台，具体方式如下：

一、采用夹持方式固定的样品固定台：如图1所示，由紫铜压片1、铝材撬杆2和黄铜底座3组成。插入矩形凹槽4的铝材撬棍2为半圆柱，当半圆柱的平台面与压片平行时，紫铜压片1处于闭合状态，铝材撬杆2旋转90度后，紫铜压片1处于张开状态，此时放入样品，固定夹住样品后再将铝材撬杆2抽出完成样品固定操作。然后将插转移装置的对接杆插入对接口5，进入后压紧旋转90度，然后释放压力，在对接杆头部弹簧的作用下，传输杆头会自动卡在黄铜底座3前端的开孔处，完成样品转移对接操作。

二、采用粘贴方式固定的样品固定台：如图2所示，紫铜圆柱载物台6和底座9配合使用固定样品。将紫铜圆柱载物台6放入圆孔7处，依靠螺纹孔8外加螺丝将紫铜圆柱载物台6固定。用碳胶和冷冻胶按1：1的比例混合，此时混合胶水粘性很弱，涂抹在紫铜圆柱载物台6上，然后在上面放置样品，通过第一镊子夹取孔10和第二镊子夹取孔11，将样品放入液氮雪泥中，此时混合胶水瞬间固化，完成固定操作。取出时从圆孔7的底端顶出紫铜圆柱载物台6。转移对接操作参考图1中采用夹持方式固定的样品固定台的转移对接操作。

在实际操作中，上述两种方式固定的样品固定台，都不同程度的存在一些问题：

一、采用夹持方式固定的样品固定台：由于压片1为整体压片，因此单次只能固定1个叶片类样品，然后经预冷、转移、升华、镀膜等步骤才能完成观察需求，整体过程耗时1-2小时。如果样品处理效果不佳或观察样品数量较多，将耗时更久，实验效率较低。并且实验全程都需要不间断的消耗高纯氮气(1钢瓶/天)和液氮(大于15L/天)来保证低温，效率低下造成的直接后果就是增加经济成本。

二、采用粘贴方式固定的样品固定台：存在如下一些缺陷：(一)粘贴样品数量相对少：因粘贴用胶水只有在液氮中才能起到固定作用，常温粘性很弱，只能将样品粘贴在直径10mm的原台1上，对于面积较大的叶片样品，观察个数就受限；(2)不是叶片类样品的最佳固定方式：夹持固定方式是叶片类样品观察的首选固定方式，粘贴固定容易导致台面里叶片类样品的表面，在处理过程中产生冰晶，增加后期样品处理难度，影响最终成像质量。

基于上述现状，如何使现有的冷冻扫描电镜样品固定台可以同时固定多个叶片类样品，就成为亟需解决的技术问题。有鉴于此，特提出本发明。

发明内容