[发明专利]扫描或聚焦离子束电镜连接透射电镜样品杆的转换装置

权利要求书

1.一种扫描或聚焦离子束电镜连接透射电镜样品杆的转换装置，其特征在于，该装置依次包括用于连接透射电镜样品杆和样品舱侧壁的圆形气密法兰和波纹管、用于密封透射电镜样品杆和波纹管法兰的O型橡胶圈、用于承载透射电镜样品杆的支架结构、用于实现透射电镜样品杆三维空间运动的位移器、用于控制位移器的步进电机和电路单元。

2.按照权利要求1所述的扫描或聚焦离子束电镜连接透射电镜样品杆的转换装置，其特征在于，透射电镜样品杆承载于支架结构上，透射电镜样品杆穿过圆形气密法兰和波纹管，透射电镜样品杆通过O型密封圈与波纹管和圆形气密法兰密封，并通过圆形气密法兰与扫描电镜、聚焦离子束电镜样品舱侧壁相连接，支架结构用于固定透射电镜样品杆与圆形气密法兰的相对位置；位移器与透射电镜样品杆的末端相连，用于控制透射电镜样品杆在样品舱内的三维空间位置。

3.按照权利要求1所述的扫描或聚焦离子束电镜连接透射电镜样品杆的转换装置，其特征在于，圆形气密法兰为变截面法兰，其一侧竖向通过弧形面与扫描电镜、聚焦离子束电镜样品舱侧壁相连，其另一侧通过中心孔与波纹管相连接，所述弧形面的直径相对于所述中心孔的直径较大。

4.按照权利要求1所述的扫描或聚焦离子束电镜连接透射电镜样品杆的转换装置，其特征在于，透射电镜样品杆通过O型橡胶圈与波纹管的一端法兰相密封，通过移动波纹管实现透射电镜样品杆位移，并起到实现透射电镜样品杆位移功能的支点作用。

5.按照权利要求1所述的扫描或聚焦离子束电镜连接透射电镜样品杆的转换装置，其特征在于，支架结构的前端与圆形气密法兰相连接以固定其绝对位置，支架结构的末端与位移器相连接来实现三维空间的相对位移。

6.按照权利要求1所述的扫描或聚焦离子束电镜连接透射电镜样品杆的转换装置，其特征在于，支架结构包括上支架部分、左支架部分、右支架部分，具体结构如下：

上支架部分设置一对带孔卡板和一对螺栓，竖向平行设置的带孔卡板之间通过平行设置的螺栓连接；其中，一个带孔卡板位于螺栓的光杆部分，该带孔卡板位于透射电镜样品杆的一端；另一个带孔卡板位于螺栓的螺纹部分，该带孔卡板位于波纹管一端的法兰内侧，波纹管穿过该带孔卡板；使用时，通过螺栓调节一对带孔卡板之间的距离，使波纹管、O型橡胶圈与透射电镜样品杆紧密连接；

左支架部分上的半圆形槽设置所述透射电镜样品杆的一端以及一个带孔卡板，位移器Ⅰ穿过左支架部分一端立面和所述带孔卡板与所述透射电镜样品杆的一端对应，用于实现透射电镜样品杆沿X轴方向位移；透射电镜样品杆穿过板状右支架部分，板状右支架部分的上部位于圆形气密法兰一侧，波纹管穿过所述板状右支架部分的上部，板状右支架部分的下部与左支架部分的另一端立面相对，相对的所述左支架部分另一端立面和所述右支架部分下部之间设置位移器Ⅱ和位移器Ⅲ，位移器Ⅱ与所述左支架部分另一端立面连接，位移器Ⅲ与所述右支架部分下部连接，通过位移器Ⅱ实现透射电镜样品杆沿Z轴方向位移，通过位移器Ⅲ实现透射电镜样品杆沿Y轴方向位移。

7.按照权利要求5所述的扫描或聚焦离子束电镜连接透射电镜样品杆的转换装置，其特征在于，位移器上负责沿样品杆轴线方向运动的机械部分通过万向球型节与支架结构的末端相连接，以实现与样品杆的连接和其三维空间的位移功能。

8.按照权利要求5所述的扫描或聚焦离子束电镜连接透射电镜样品杆的转换装置，其特征在于，位移器上安装有控制位移器的步进电机和电路单元，以实现透射电镜样品杆在扫描电镜、聚焦离子束电镜样品舱内的微纳级精度空间运动，调整样品位置，便于扫描电镜观察和聚焦离子束加工。

9.按照权利要求1至8之一所述的扫描或聚焦离子束电镜连接透射电镜样品杆的转换装置，其特征在于，该装置最大限度地实现待分析样品在透射电镜、扫描电镜、聚焦离子束电镜之间的无损转移、加工和显微结构分析功能，实现透射电镜样品杆的X-Y-Z三维空间运动范围为±20mm，位移精度≤100nm，满足扫描电镜、聚焦离子束电镜中电子束、离子束的可操作范围。