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(cè)量研究領(lǐng)域。主要用于微納尺度下材料三維構(gòu)造的直觀表征，具體為一種三維重構(gòu)樣品桿。

背景技術(shù)

傳統(tǒng)透射電鏡表征技術(shù)只能得到材料的二維圖像無(wú)法準(zhǔn)確直觀地表征材料的三維空間構(gòu)造，近年來(lái)興起的三維重構(gòu)技術(shù)可解決該問(wèn)題，它是利用電子顯微術(shù)與計(jì)算機(jī)圖像處理結(jié)合形成的三維重構(gòu)方法，已漸漸在納米材料、生物科學(xué)領(lǐng)域得到重要應(yīng)用。

而實(shí)現(xiàn)三維重構(gòu)技術(shù)離不開(kāi)相應(yīng)硬件配件即透射電鏡樣品桿的支持，但由于透射電子顯微鏡樣品腔室尺寸(毫米量級(jí))限制，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(duì)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，實(shí)現(xiàn)在透射電子顯微鏡下的三維重構(gòu)仍然是極具挑戰(zhàn)性的課題。本實(shí)用新型三維重構(gòu)樣品桿就是為透射電鏡下實(shí)現(xiàn)三維重構(gòu)表征提供一種解決方案。

縱觀透射電鏡原位樣品桿短暫的研發(fā)歷史，樣品桿的研發(fā)還處于初生階段，商用樣品桿功能不完善，對(duì)樣品有種種嚴(yán)格限制，而且價(jià)格昂貴。雖有很多缺陷但因?yàn)槠鋸?qiáng)大的測(cè)試功能仍倍受青睞。而且隨著原位技術(shù)的突飛猛進(jìn)，功能齊全多樣化的樣品桿必將起到無(wú)可替代的作用。由此可見(jiàn)樣品桿的的研發(fā)在可見(jiàn)的未來(lái)將對(duì)原位動(dòng)態(tài)電子顯微學(xué)原位研究產(chǎn)生重要的影響和推動(dòng)，具有巨大的科研潛力和市場(chǎng)前景。

現(xiàn)有商業(yè)或自主開(kāi)發(fā)的透射電鏡三維重構(gòu)樣品桿已日趨成熟但仍有一些缺點(diǎn)：

1.樣品裝載到樣品桿比較困難，有些三維重構(gòu)樣品桿需要專(zhuān)用的工具實(shí)現(xiàn)樣品的成功裝載。針對(duì)此問(wèn)題，我們很巧妙地采用了一種設(shè)計(jì)可以實(shí)現(xiàn)簡(jiǎn)單的樣品裝載無(wú)需特別的加載工具。

2.三維重構(gòu)的實(shí)現(xiàn)最主要的是收集同一樣品區(qū)域在不同角度上的投影，這就要求要盡可能多的收集不同角度的投影，這就要求三維重構(gòu)樣品桿可以在狹窄的透射電鏡樣品腔內(nèi)實(shí)現(xiàn)大角度傾轉(zhuǎn)并保持樣品位置不發(fā)生漂移。

針對(duì)此問(wèn)題，本實(shí)用新型設(shè)計(jì)的三維重構(gòu)樣品桿相比于目前商業(yè)化或自主研發(fā)的三維重構(gòu)樣品桿，可以在保證樣品位置不漂移的基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)更大角度的傾轉(zhuǎn)，同時(shí)簡(jiǎn)單的設(shè)計(jì)可以節(jié)省材料降低加工難度從而降低成本。

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，提供一種三維重構(gòu)樣品桿。

三維重構(gòu)樣品桿，包括手握柄、樣品桿主體、樣品桿前端；手握柄、樣品桿主體和樣品桿前端之間順次緊固連接，所述的樣品桿前端包括第一緊固件、樣品桿前端主體、第二緊固件、樣品壓片和銅網(wǎng)，樣品桿前端主體與樣品桿主體通過(guò)第一緊固件緊固在一起，樣品壓片通過(guò)第二緊固件的緊固將銅網(wǎng)一部分壓緊在樣品壓片和樣品桿前端主體之間,所述樣品桿前端主體、樣品壓片的寬度小于銅網(wǎng)的寬度。由于銅網(wǎng)上即是樣品，所以在可以緊固樣品的基礎(chǔ)上，銅網(wǎng)被壓部分所占面積越小越好，一般是1/3左右。本實(shí)用新型的三維重構(gòu)樣品桿設(shè)計(jì)使得樣品桿前端最寬處是銅網(wǎng)而并非樣品桿，而三維重構(gòu)樣品桿所能傾轉(zhuǎn)的最大角度取決于前端寬度以及透射電鏡兩極靴間距，而極靴間距一般是不可變的，所以理論上本實(shí)用新型的樣品桿擁有最大的傾轉(zhuǎn)角。

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