[发明专利]一种可倾转试样的原位光场样品杆

说明书

本发明公开了一种可倾转试样的原位光场样品杆，包括杆头、样品杆和手握柄，样品杆的一端设置有杆头，样品杆的另一端套设有手握柄，杆头包括U型框架和微动探头组件，微动探头组件连接于样品杆的端部，U型框架连接于样品杆上。本发明通过逆压电原理控制压电陶瓷移动，继而利用固定在压电陶瓷上的微动探头组件通过共振原理进行放大其微小位移，达到移动探针的目的，使探针能够直接沾取纳米线进行原位试验，进而使得吸附的纳米线接收不同角度的光源照射，精确研究光场对试样结构成分的影响；无损试样，实用方便，精确调节的优点。

技术领域

本发明涉及电镜原位的技术领域，特别是涉及一种可倾转试样的原位光场样品杆。

背景技术

透射电子显微镜是表征材料外部形貌的强大工具，它能够实现高精度的纳米加工、性能测试，深入地观察材料内部的晶格缺陷。随着原位技术的不断成熟和发展，研究者将原位样品杆与透射电子显微镜相结合，对试样施加不同类型的外场，如：力场、热场、光场等进行动态观测，进一步研究半导体器件的内部构造。但是，由于样品杆需要置入透射电子显微镜的真空室内，试样的置入与取出步骤相对繁琐，试样的大小也在一定程度上受到限制。同时，由于光学性质能够反应材料或者器件的物理特性。例如发光特性能够表现半导体材料的能级特征，荧光光谱能够突出特定元素的位置与种类等。

原位光场实验对于半导体器件或材料的研究具有重要意义，但是原位光场的施加存在技术挑战。目前，主流做法是将光信号通过光纤或光导管导出透射电镜之外，用光谱仪进行分析，但该类试验装置步骤较为繁琐，成本较高以及技术难度较大。因此，亟需找到一种低成本、无损害的原位光场施加技术。

发明内容

本发明的目的是提供一种可倾转试样的原位光场样品杆，以解决上述现有技术存在的问题，使原位光场实验操作简单，无损试样且调节精确。

为实现上述目的，本发明提供了如下方案：

本发明提供了一种可倾转试样的原位光场样品杆，包括杆头、样品杆和手握柄，所述样品杆的一端设置有所述杆头，所述样品杆的另一端套设有所述手握柄，所述杆头包括U型框架和微动探头组件，所述微动探头组件连接于所述样品杆的端部，所述U型框架可拆卸连接于所述样品杆上，所述微动探头组件位于所述U型框架内。

优选的，所述U型框架上可拆卸设置有若干个填料腔，所述填料腔为透明的碳化硅材质，每个所述填料腔内设置有不同种类的荧光粉。

优选的，所述U型框架的顶部和两侧均设置有所述填料腔，所述填料腔为长方体且一侧面上设置有螺柱，所述螺柱与所述U型框架上的螺纹孔连接，所述微动探头组件位于三个所述填料腔围成的空间内。

优选的，所述微动探头组件包括探针、铜帽、微动放大机构、压电陶瓷和固定柱，所述探针设置于所述铜帽的小端面上，所述铜帽的大端面与所述压电陶瓷之间设置有微动放大机构，所述压电陶瓷设置于所述固定柱上，所述固定柱设置于所述样品杆的端部。

优选的，所述微动放大机构包括卡爪和控制球，所述铜帽的大端面上均布有若干个所述卡爪，所述压电陶瓷上转动设置有所述控制球，所述卡爪夹持所述控制球。

优选的，所述控制球通过连杆连接一球体，所述球体嵌套于所述压电陶瓷内，所述连杆与所述压电陶瓷转动连接，所述球体与所述压电陶瓷之间设置有间隙。

优选的，所述卡爪通过螺纹连接于所述铜帽上。

优选的，所述探针可拆卸设置于所述铜帽上。

本发明相对于现有技术取得了以下技术效果：

本发明通过逆压电原理控制压电陶瓷移动，继而利用固定在压电陶瓷上的微动探头组件通过共振原理进行放大其微小位移，达到移动探针的目的，使探针能够直接沾取纳米线进行原位试验，进而使得吸附的纳米线接收不同角度的光源照射，精确研究光场对试样结构成分的影响；无损试样，实用方便，精确调节的优点。

附图说明