[发明专利]一种用于金相和透射电镜薄膜样品高精密制备的机械研磨装置

说明书

本发明公开了一种用于金相和透射电镜薄膜样品高精密制备的机械研磨装置，包括：研磨工台、研磨机构以及固定于研磨工台顶面的载物支撑座、横向校对机构和纵向校对机构，所述载物支撑座包括带有通孔和刻度的主固定座、带有凸起和部分螺纹的T型螺杆、带有凹槽的指针盘、直径不大于主固定座通孔的柱形载物部分以及保持指针盘稳定的顶升弹簧。本发明中，通过设置载物支撑座结构，载物支撑座结构简单，造价低，通孔直径和载物直径可以根据研磨样品尺寸及其需要的压力进行调整，既可以用于手动机械研磨，也可以用于现有任何型号研磨抛光设备上进行改装，从而大幅度提高研磨抛光的精度和效率。

技术领域

本发明涉及透射电镜制作领域，具体为一种用于金相和透射电镜薄膜样品高精密制备的机械研磨装置。

背景技术

目前，在传统的金相制样和透射电镜薄膜样品制备过程中，手工机械研磨方式简单，研磨效果严重依赖于操作人员的技术。而透射电镜对所观察的样品的要求有足够薄的厚度，一般为5至50nm。常规的方法是使用线切割的方法把试样切割成厚度500微米左右的薄片，然后使用不同粗糙度的砂纸将薄片逐步减薄到40至80微米。在研磨过程中需要考虑施加的压力对组织和制样质量的影响，因此需要控制不同粗糙度砂纸的减薄厚度；同时，还要在厚度均匀的前提下达到尽可能薄的厚度，因此广大科研工作者需要借助或开发出了各种机械减薄的操作规程及其辅助设备。例如，利用橡胶或橡皮擦将薄片按压在金相砂纸上，进行往复或者“8”字形轨迹的研磨是最简单的手动研磨方式。然而由于橡胶橡皮擦与试样摩擦力有限而经常打滑，因此研磨效率很低；此外这种方法，主观上研磨位置的人为控制因素较大，客观上橡胶橡皮擦的刚性很低，薄片的厚度均匀性也不高。

专利号为CN201559120U和CN202517353U的专利中描述的结构可以有效解决上述问题，但是在机械研磨过程中还存在的其它突出问题，就是如何解决研磨减薄量的控制。为了解决这个问题，常用的方法就是在研磨过程中反复多次的测量样品尺寸。

专利号为CN203171388U的专利提出了更为巧妙的机械研磨辅助装置，但是同样，该结构虽然能够调整样品高度，但是不能实现样品高度和研磨减薄的精密控制。

目前，市场上已经出现了一些高端的研磨抛光设备，采用样品夹持和双电机驱动解决了研磨试样厚度均匀性的问题。鉴于此，针对现有的问题予以研究改良，提供一种用于金相和透射电镜薄膜样品高精密制备的机械研磨装置，来解决目前相关设备大多数不具备研磨样品厚度精密控制功能的问题，旨在通过该技术，达到解决问题与提高实用价值性的目的。

发明内容

本发明旨在解决现有技术或相关技术中存在的技术问题之一。

为此，本发明所采用的技术方案为：一种用于金相和透射电镜薄膜样品高精密制备的机械研磨装置，包括：研磨工台、研磨机构以及固定于研磨工台顶面的载物支撑座、横向校对机构和纵向校对机构，所述载物支撑座和横向校对机构固定安装于研磨工台的顶面，所述纵向校对机构与横向校对机构的输出端固定连接，所述研磨机构固定安装于纵向校对机构的输出端；所述载物支撑座包括带有通孔和刻度的主固定座、带有凸起和部分螺纹的T型螺杆、带有凹槽的指针盘、直径不大于主固定座通孔的柱形载物部分以及保持指针盘稳定的顶升弹簧。

本发明在一较佳示例中可以进一步配置为：所述主固定座的中心通孔分别与载物部分配合和T型螺杆无螺纹的下半部分配合；主固定座的螺纹与T型螺杆的螺纹配合；主固定座的刻度与指针盘的标记部分相对应；指针盘的侧面凹槽和水平凹槽分别与T型螺杆的凸起和顶升弹簧配合。

通过采用上述技术方案，主固定座底面刻有与T型螺杆螺纹螺距相对应的数值，T型螺杆设定裸露量后将载物支撑座连通样品导致于研磨工台的表面确保研磨过程中试样达到理相的厚度、平行度和平面度。

进一步的，指针盘的侧面凹槽和水平凹槽分别通过T型螺杆的凸起和顶升弹簧的配合，达到与T型螺杆和主固定座的精密配合的目的。