[发明专利]一种适用于小型化扫描电镜的样品真空转移装置

说明书

本发明公开了一种适用于小型化扫描电镜的样品真空转移装置，由密封腔、阀门机构、动力机构和承载托架组成，密封腔包括固定底板、转移装置腔体、密封条、密封盖板，阀门机构用于对密封腔抽真空，动力机构用于开闭密封盖板，固定底板与密封盖板之间设有导柱，承载托架上设有样品钉放置孔，并水平安装在密封盖板后侧面的上部，承载托架的上表面与转移装置腔体的内壁顶部之间仅存在细微的间距。本发明体积小巧，结构简单，真空密封性好，可靠度高，非常适用于狭小空间的小型化扫描电镜，可以在保证低成本的同时，完成空气敏感类样品在手套箱和小型扫描电镜之间的真空密封转移，从而解决了小型化扫描电镜观测空气敏感类样品的真空转移问题。

技术领域

本发明属于扫描电镜材料分析检测技术领域，具体涉及一种适用于在手套箱和小型扫描电子显微镜之间进行真空封锁并传送样品的转移装置。

背景技术

扫描电子显微镜（简称扫描电镜）是研究材料微观结构的重要工具，可以表征微米/纳米尺度的形貌、结构和特征，并可以定性分析材料的成分特征，这使得扫描电镜在各类材料的研发、改进、质量检测等环节中均有大量的应用。现有的扫描电子显微镜从种类上，可大致分为大型落地式扫描电镜和小型化（桌上型）扫描电镜。近年来，随着技术的更新迭代，小型化扫描电镜日益受到科研工作者们的喜爱，其性能和市场占率有已经逐渐向传统的大型落地式电镜逼近。

在扫描电镜材料检测领域，有一些样品的性质非常活泼，亦可称之为空气敏感类样品。这类样品容易与空气中的氧气、氮气、水蒸气等物质发生化学反应，从而会导致样品形貌的变化。因此，若不对这类样品加以保护，则难以对其真实形貌和化学成分进行观测和分析。

对于大型落地式扫描电子显微镜，现有的解决方案多为使用电子真空转移腔（一种可开闭的密闭腔体）将样品从充满保护气体的手套箱或其他制备容器中转移到空气环境中，再将装有空气敏感样品的转移腔整体放进大型电镜中。现有技术详见“真空样品转移装置（公开号：CN104914264A）”和“一种用于跨平台连接的样品密封和真空转移装置（公开号：CN110726746A）”。得益于大型落地式电子显微镜充足的空间，其内部通常可以放置机械臂、机械杆等大体积部件，待转移腔进入电镜内部，且电镜内部达到一定真空度时，这些机械臂或机械杆会将转移腔开关打开，将样品从中取出，再放入电镜进行观察。经过上述操作，即可使得样品在从手套箱到电镜内部转移的整个过程中均不与空气接触，从而实现了这类样品的“真空转移”过程。

但是对于市场上日益增多的桌面式小型化扫描电镜，首先，由于它们的内部空间非常紧凑，从技术角度难以在其内部安装机械臂、机械杆等复杂的大体积零部件来操作转移腔；其次，精密度较高的电控零部件高额的成本是小型化电子显微镜购买者所不愿意承担的。因此基于以上两点，目前尚未在市场上看到可直接用于小型化扫描电镜的真空转移方案。

发明内容

针对现有技术存在的缺陷，本发明提供了一种适用于小型化扫描电镜的样品真空转移装置，以实现在低成本的同时完成空气敏感类样品在手套箱和小型扫描电镜之间的真空转移动作，从而保证在使用小型化电子显微镜测试空气敏感类样品时样品与空气的完全隔绝。

为解决上述技术问题，实现上述技术效果，本发明通过以下技术方案实现：

一种适用于小型化扫描电镜的样品真空转移装置，由用于封锁待测样品的密封腔、用于对密封腔进行抽真空的阀门机构、用于开启或关闭密封腔的动力机构和用于承载扫描电镜样品钉的承载托架组成。

所述密封腔包括一个由固定底板和转移装置腔体一体铣制的结构整体，所述转移装置腔体位于所述固定底板的前侧面，且所述转移装置腔体的前部为敞口，所述转移装置腔体的敞口边缘的前侧面上设置有一圈密封条，所述转移装置腔体的敞口上设置有一块可开合的密封盖板，且当所述密封盖板盖紧在所述转移装置腔体的敞口上时，所述密封盖板的后侧面与所述密封条紧密贴合，在所述密封盖板关闭且所述密封腔内气压比外界低时，这种结构可以在压差作用下保持稳定的密封状态。