[发明专利]一种透射电镜低温样品杆

说明书

本发明公开了一种透射电镜低温样品杆，包括杜瓦、低温导杆、探头外杆、以及样品台，所述杜瓦包括用于存储液氮的杜瓦内罐、套设在所述杜瓦内罐外且形成真空夹层的杜瓦外罐、用于密封真空夹层的顶部敞口的阀盖、以及微型抽气阀门，所述杜瓦内罐具有自罐壁插入其内腔且形成密封的导温套管，所述杜瓦外罐具有一体成型的抽气凸台和具有内腔的外接凸台，所述微型抽气阀门密封地连接在所述抽气凸台上，所述低温导杆自所述外接凸台的内腔中插入所述导温套管，并且所述低温导杆上设有密封结构，用于密封所述杜瓦外罐上的漏气间隙。本发明的透射电镜低温样品杆具有良好的低温绝热性能和高效的低温传导性能，可作为其他功能样品杆的开发基础。

技术领域

本发明涉及一种透射电镜低温样品杆。

背景技术

透射电子显微镜(Transmission Electron Microscope，TEM)是研究物质微观结构的现代化大型仪器设备，在物理、化学、材料科学及生命科学等领域都有着广泛的应用。

样品杆是透射电镜最重要的组件之一，起到承载样品的作用，并且实现对样品的控制。最基本的控制要求是在一定范围内移动样品实现不同区域的观察，为了实现更多的实验要求还有附加了倾斜、旋转，加热，冷却，拉升以及加偏压等控制功能的样品杆。

正常环境大气压约为10⁵Pa，而典型的TEM在样品处的真空度约为10^-5Pa，在向TEM中递送样品的时候，短短几秒样品表面压强就会减少10个数量级，要快速的传送样品并达到良好密封效果，这就需要设计出好用的样品杆。

在递送样品到TEM后样品杆容易引起样品的振动、漂移、污染和产生x射线等问题，并且随着实验需求的增加和现有样品杆的不足，所以设计样品杆成为了一个有意义的工作。

商用样品杆造价昂贵，低温样品杆售价在100万人名币以上，商用样品杆不可拆卸，对其功能进行该进困难，样品杆多种多样例如冷冻样品杆、加热样品杆、拉伸样品杆、三维重构样品杆等，这些样品杆的基础多为低温样品杆，因此自主开发低温绝热性能良好的样品杆具有很大的价值。

发明内容

本发明的目的在于提供一种透射电镜低温样品杆，以实现液氮杜瓦高效低温绝热和杜瓦低温向样品区域高效传导低温。

为此，本发明提供了一种透射电镜低温样品杆，包括杜瓦、低温导杆、探头外杆、以及样品台，所述杜瓦为内外双层壳体结构，包括用于存储液氮的杜瓦内罐、套设在所述杜瓦内罐外且形成真空夹层的杜瓦外罐、用于密封真空夹层的顶部敞口的阀盖、以及用于杜瓦抽真空的微型抽气阀门，所述杜瓦内罐具有自罐壁插入其内腔且形成密封的导温套管，所述杜瓦外罐具有一体成型的抽气凸台和具有内腔的外接凸台，所述微型抽气阀门密封地连接在所述抽气凸台上，所述低温导杆自所述外接凸台的内腔中插入所述导温套管，并且所述低温导杆上设有密封结构，用于密封所述杜瓦外罐上的漏气间隙。

进一步地，上述低温导杆包括导温铜棒，所述低温导杆的密封结构包括与导温铜棒焊接密封的薄壁管、与薄壁管焊接的衬套、密封圈、以及绝热压板，其中，所述压板用于轴向压紧衬套，所述衬套用于轴向压紧密封圈，所述密封圈用于压紧杜瓦底罐，以密封所述杜瓦外罐上的漏气间隙。

进一步地，上述导温铜棒包括导温铜棒前段和导温铜棒后段，其中，所述导温铜棒后段通过绝热支撑件支撑在探头外杆中。

进一步地，上述微型抽气阀门包括密封阀体、用于带动密封阀体轴向移动的密封螺母、以及阀芯，其中，所述密封阀体安装在所述抽气凸台上，且具有面对杜瓦夹层空间的阀口，所述阀芯具有伸出阀口中的头部，该头部具有与杜瓦夹层空间连通的中心导孔和径向导孔，所述径向导孔由所述阀口密封，且在抽气时随阀芯轴向移动而移出阀口，在此位置与抽气嘴连通。

进一步地，上述微型抽气阀门还包括套设在阀芯上的密封圈，在抽气关闭时随所述阀芯轴向移动而密封所述阀口的漏气间隙。