[发明专利]一种原位透射电镜仿真环境样品杆系统

说明书

本发明涉及材料测试技术领域，尤其涉及一种原位透射电镜仿真环境样品杆系统，包括航空插头连接器、样品杆、外场微型芯片、外围电控设备和计算机，样品杆的一端设置所述航空插头连接器，样品杆的另一端设置外场微型芯片，外场微型芯片通过微电路与外围电控设备连接，外围电控设备与计算机连接。外场微型芯片包括可透射电子束的窗口，该窗口内放置待分析样品。微电路安置于样品杆的内腔，其外部包裹有与真空环境相兼容的屏蔽绝缘材料。外围电控设备与微电路之间通过微线路连接，所述微线路通过航空插头连接器安置于样品杆内腔。本发明最大限度地实现在复杂温度和电场仿真环境中材料的宏观性能与微观结构反应机制的测量与研究。

技术领域

本发明涉及材料测试技术领域，尤其涉及一种原位透射电镜仿真环境样品杆系统。

背景技术

原位透射电镜的发展历史可以追溯到上世纪40年代，其技术难点不仅在于需要将仿真环境和外场作用准确地施加在微小的透射电子显微镜(TEM)样品上，同时还要满足一系列苛刻的条件，例如：要维持电镜系统的超高真空度(真空度10^-5Pa)和样品台极高的稳定度，不能对成像光路产生干扰，保证合理的成像分辨率，以及整个结构必须紧凑以适用于TEM狭小的样品腔体等。

近十年来，随着电子显微学、微纳加工和真空等关键技术的进步，通过对电镜样品杆进行特殊的设计和制造，在其中引入环境和外场条件来实现原位表征功能。

发明内容

本发明要解决的技术问题在于提供一种原位透射电镜仿真环境样品杆系统，采用仿真外场芯片技术的原位透射电镜样品杆具有很强的兼容性，适用于各种不同类型的普通电镜。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：

一种原位透射电镜仿真环境样品杆系统，包括航空插头连接器、样品杆、外场微型芯片、外围电控设备和计算机，样品杆的一端设置所述航空插头连接器，样品杆的另一端设置外场微型芯片，外场微型芯片通过微电路与外围电控设备连接，外围电控设备与计算机连接。

所述的原位透射电镜仿真环境样品杆系统，外场微型芯片包括可透射电子束的窗口，该窗口内放置待分析样品。

所述的原位透射电镜仿真环境样品杆系统，窗口为由低维碳材料碳纳米管或者石墨烯制成的窗口。

所述的原位透射电镜仿真环境样品杆系统，微电路安置于样品杆的内腔，其外部包裹有与真空环境相兼容的屏蔽绝缘材料。

所述的原位透射电镜仿真环境样品杆系统，外围电控设备与微电路之间通过微线路连接，所述微线路通过航空插头连接器安置于样品杆内腔。

本发明的优点及有益效果是：

本发明原位透射电镜仿真环境样品杆系统，样品杆的一端设置航空插头连接器，样品杆的另一端设置外场微型芯片，所述外场微型芯片由对电子束透明的低维碳材料制作成窗口，用于放置待分析样品。外场微型芯片就是一个反应空间，各种温度和偏压参数可以通过微电路直接进入微型芯片，而不会破坏电镜的真空状态，最大限度地实现在复杂温度和电场仿真环境中材料的宏观性能与微观结构反应机制的测量与研究。

附图说明

下面将结合附图及实施例对本发明作进一步说明，附图中：

图1是本发明原位透射电镜仿真环境样品杆系统结构示意图。图中，1航空插头连接器，2样品杆，3外场微型芯片，4待分析样品，5窗口，6微电路。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。