[实用新型]用于扫描电子显微镜的样品传输专用夹具

说明书

用于扫描电子显微镜的样品传输专用夹具，在该专用夹具样品梭底部设有与扫描电子显微镜冷台配合的“燕尾状”导轨，特征是在样品梭上部设有能容纳透射电子显微镜用铜网样品的倾斜卡槽。倾斜卡槽与水平面的夹角为10°~50°。铜网样品直径为4毫米；容纳铜网样品的倾斜卡槽的直径也为4毫米。专用夹具全部采用非磁性材料制作。本实用新型不单能确保聚焦离子束（FIB）切割常规样品，对冷冻样品还填补了：“装夹→预冷（快速冷冻）→抽真空→真空、冷冻传输→在电镜里保持稳定的冷冻状态→离子束切割”这动态过程的空白，适用于冷冻扫描电镜的常规观察。本实用新型用冷冻样品的方法将有效地保持样品的原始面貌，反映样品的真实情况。

技术领域

本实用新型涉及一种专用夹具，具体涉及一种用于扫描电子显微镜在观察或者切割加工冷冻样品（不限于冷冻样品）时所用的专用夹具。

本发明的应用涉及到冷冻扫描电子显微镜（Cryo SEM），聚焦离子束电子显微镜（FIB）双束电子显微镜(FIB-SEM)，透射电子显微镜（TSM），冷冻透射电子显微镜（Cryo TEM）等方面的应用。

在冷冻扫描电子显微镜（Cryo SEM）上的应用是本发明的应用重点。

背景技术

扫描电子显微镜是利用二次电子信号成像来观察样品的表面形态，即用极狭窄的电子束去轰击扫描样品，通过电子束与样品的相互作用产生各种效应，其中主要是获得样品的二次电子发射。二次电子经过闪烁体、光电倍增管等器件能够产生样品表面放大的形貌像，这个像是在样品被扫描时按时序建立起来的，也即使用逐点成像的方法获得放大像。扫描电镜的电束是不能在大气环境下进行扫描成像的，当一束高能的入射电子轰击物质表面时，必须是在高真空的环境下工作，激发样品区域将产生二次电子、俄歇电子、特征X射线和连续谱X射线、背散射电子等。由此可见含水、含油等含有液体的样品是不能直接在扫描电子显微镜（SEM）里被观察或者被被加工处理的。因此，扫描电子显微镜由三大部分组成：真空系统，电子束扫描系统以及成像系统。由于存在真空系统的原因，含有液体的样品是不能保持原貌的。由于存在电子束的原因，电子束轰击样品后同样会改变样品的形貌，同时也严重的污染电子显微镜的腔室。

综上所述，含有液体的样品是不能直接进入高真空的电子显微镜里进行观察和操作的。目前其最有效的解决翻案是用低温冷冻的方法，将需要电子显微镜观察或切削加工的样品进行快速低温冷冻，使其瞬间达到液氮温度（-196°C）或更低的温度，也即在瞬间将含有液体成份样品里的水变为“玻璃态冰”，方便电子显微镜正常工作。聚焦离子束（FIB，Focused Ion beam)的原理是将液态金属(大多数FIB都用Ga)离子源产生的离子束经过离子枪加速，聚焦后照射于样品表面，用强电流离子束对表面原子进行剥离，以完成微、纳米级的表面形貌加工。或用产生二次电子信号取得电子像，此功能与SEM（扫描电子显微镜）相似。

聚焦离子束（FIB）与扫描电镜结合起来，即在扫描电子显微镜里再加上跟成像用电子束成一定夹角（30°C）的离子束，即形成具有扫描电子显微镜功能的聚焦离子束电子显微镜也即双束扫描电子显微镜在生命科学及材料科学类的样品中大多都含有液体成分，很多动植物组织含水量达到80%以上，用常规扫描电子显微镜来观察这些含水样品，是电镜工作者所面临的困难。

用聚焦离子束切削加工（剥离）样本的细胞组织（包括样品的分子原子结构），会产生大量的热量，损坏样品的原貌。

冷冻扫描电镜（Cryo SEM）技术是克服这些困难的有效方案。应用Cryo技术可以快速、可靠和有效地解决含水样品的电镜观察问题。这种技术还可用于观察那些对电子束敏感的样品。通过不同的时间间隔，也可以用来研究样品的动态变化过程。

但是现有技术中缺少完成上述任务的样品传输专用夹具。

发明内容

本实用新型的目的是提供一种用于扫描电子显微镜的样品传输专用夹具。介于电子显微镜是在高真空的环境下进行工作的，因此，本设计必须满足其在全程真空的条件下能将电子显微镜的样品正常装夹和传输。