技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型屬于透射電子顯微鏡配件及納米材料原位測量研究領(lǐng)域。主要用于微納尺度下材料力學(xué)性質(zhì)及電學(xué)性質(zhì)的原位表征，公開了一種三維力電透射電鏡原位樣品桿。

背景技術(shù)

隨著電鏡原位技術(shù)的不斷成熟和發(fā)展，透射電子顯微鏡在繼承了常規(guī)透射電鏡所具有的高空間、高時(shí)間分辨率的優(yōu)點(diǎn)的同時(shí)，又能在透射電鏡內(nèi)部引入了電、磁、力、熱等外部激勵(lì)，在微觀尺度下實(shí)時(shí)、原位的觀察、研究材料和器件的結(jié)構(gòu)變化及物理性質(zhì)，在相應(yīng)的研究中發(fā)現(xiàn)很多新現(xiàn)象并提出了很多新的理論，豐富和提高了人們的認(rèn)知。為了完成上述功能必須借助于一系列的原位物性測試樣品桿，但由于透射電子顯微鏡樣品腔室尺寸(毫米量級)限制，透射電子顯微鏡中的原位技術(shù)難度在于不但要將各種物理場準(zhǔn)確的加載在樣品上，同時(shí)還要保證一系列苛刻的條件，例如保持樣品極高的機(jī)械穩(wěn)定度，保持電鏡系統(tǒng)超高的真空度，不能對成像電子產(chǎn)生太大影響，結(jié)構(gòu)必須緊湊以便適應(yīng)狹小的電鏡樣品室的尺寸等等。因此，實(shí)現(xiàn)在透射電子顯微鏡下的多場調(diào)控研究仍然是極具挑戰(zhàn)性的課題。

目前商用原位力學(xué)或電學(xué)透射電鏡樣品桿功能單一，價(jià)格昂貴。僅有的可以同時(shí)實(shí)現(xiàn)力電功能的樣品桿，由于樣品桿尺寸限制，運(yùn)動(dòng)范圍小，操作復(fù)雜，測試電極有限，且較難升級改造。國內(nèi)外尚無可擴(kuò)展力電兩場透射電子顯微鏡原位樣品桿，針對此問題，本實(shí)用新型公開了一種既可以實(shí)現(xiàn)大范圍移動(dòng)，又可以實(shí)現(xiàn)原位力電性能測試，還能通過更換樣品桿頭實(shí)現(xiàn)更多功能的原位透射電鏡樣品桿。

發(fā)明內(nèi)容

本實(shí)用新型的目的是克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供了一種三維力電透射電鏡原位樣品桿。

一種三維力電透射電鏡原位樣品桿，包括順次相連的樣品桿前端、樣品桿外殼和手握柄，所述的樣品桿外殼內(nèi)部設(shè)有傳動(dòng)桿和壓電陶瓷管，手握柄上設(shè)有用于調(diào)節(jié)傳動(dòng)桿徑向移動(dòng)的微分頭粗調(diào)器；傳動(dòng)桿與壓電陶瓷管連接；其特征在于所述的手握柄內(nèi)設(shè)有壓電馬達(dá)；所述的傳動(dòng)桿包括傳動(dòng)外桿和傳動(dòng)內(nèi)桿，所述的傳動(dòng)內(nèi)桿套設(shè)在傳動(dòng)外桿內(nèi)，傳動(dòng)內(nèi)桿一端與壓電馬達(dá)相連，另一端與壓電陶瓷管連接；所述的樣品桿外殼上設(shè)有一傳動(dòng)桿支點(diǎn)；所述的傳動(dòng)外桿上設(shè)有一與該傳動(dòng)桿支點(diǎn)配合的凹陷。

本實(shí)用新型的傳動(dòng)桿支點(diǎn)可以為一設(shè)置在樣品桿外殼上的圓頭螺絲，傳動(dòng)外桿上設(shè)有一與圓頭螺絲配合的凹陷；傳動(dòng)桿支點(diǎn)使傳動(dòng)外桿變?yōu)橐桓軛U，圓頭螺絲一方面起一支撐穩(wěn)固作用，另一方面使得樣品桿前端運(yùn)動(dòng)更精確。本實(shí)用新型的傳動(dòng)外桿和傳動(dòng)內(nèi)桿采用管中管的形式，傳動(dòng)內(nèi)桿隨傳動(dòng)外桿一起可利用杠桿做徑向調(diào)節(jié)，另一方面?zhèn)鲃?dòng)內(nèi)桿在壓電馬達(dá)作用下可做軸向伸縮；軸向伸縮時(shí)，傳動(dòng)外桿是不動(dòng)的。

技術(shù)負(fù)責(zé)人： 彭勇  物理科學(xué)與技術(shù)學(xué)院