[发明专利]一种实现FIB-TKD联用的样品夹具及扫描电镜检测系统

说明书

本发明公开了一种实现FIB‑TKD联用的样品夹具及扫描电镜检测系统，样品夹具包括样品座和可转动安装在样品座上的半铜网装夹片，样品座与扫描电镜样品台之间可拆卸连接；半铜网装夹片上设置至少一个半圆环槽，用于放置半铜网，每个半圆环槽配有压紧簧片用于对半圆环槽上的半铜网进行夹持固定；在样品座和半铜网装夹片之间设置定位单元，利用定位单元对转动一定角度后的半铜网装夹片位置进行固定。基于该样品夹具，本申请还提出了一种同时实现FIB制样与TKD实验的扫描电镜检测系统，包括TKD实验单元、制样系统等，利用样品夹具调节样品的位置可以快速、高效地制备出满足测试用的平面透射电镜样品，也能完成透射式EBSD(TKD)实验。

技术领域

本发明涉及材料测试样品制备技术领域，尤其是一种能够实现FIB制备平面透射电镜样品和进行TKD联用的装置。

背景技术

聚焦离子束技术FIB是一种定点加工及制备透射电镜样品的重要手段，透射式电子背散射技术(TKD)是一种利用普通EBSD探头进行的晶体学实验，相较于50nm左右的常规EBSD空间分辨率，侧向TKD空间分辨率可达30nm以下，而且TKD样品与透射电镜样品通用，可一次完成两种显微表征实验。

现有的FIB加工和TKD测试方法存在以下几点明显的不足：

(1)每种实验需要使用独立的样品架，而FIB制备好的样品需要转移到TKD样品架使用，因此现有的样品架无法实现FIB和TKD之间的直接联用；

(2)FIB制得的透射电镜样品尺寸一般为长度十几微米，厚度小于100nm，在样品转移过程中极易出现掉落、焊脚脱落等风险；

(3)FIB制样使用的样品架功能简单，严格限制原始样品的高度(高度不大于2mm的平面样品)，通用性较差；

(4)FIB制备平面透射电镜样品时需要使用特殊预倾台，操作难度较大，制样效率也不高。

发明内容

为了解决现有技术中存在的不足，本发明提出了一种实现FIB-TKD联用的样品夹具及扫描电镜检测系统，利用同一样品夹具实现平面透射电镜样品的FIB-TKD联用，制样流程简便、制样效率和成功率高，可满足日益增加的高端微观表征要求。

为解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：

一种实现FIB-TKD联用的样品夹具，包括：

样品座，所述样品座与扫描电镜样品台之间可拆卸连接；

半铜网装夹片，所述半铜网装夹片可转动安装在样品座上；所述半铜网装夹片上设置至少一个半圆环槽，每个半圆环槽配有压紧簧片；压紧簧片的一端为固定端，另一端为自由端且朝向半圆环槽；

半铜网，所述半铜网用于支撑FIB切取的薄片样品且用于薄片厚度减薄；

定位单元，所述定位单元包括限位凸杆和角度通孔；所述限位凸杆设在半铜网装夹片上，在与限位凸杆转动轨迹相对的样品座上设置多个角度通孔。

进一步，在压紧簧片的固定端与自由端之间的半铜网装夹片上开设凹槽，在凹槽内可滑动放置滑动片，所述滑动片上设置凸部，凸部高于无外力作用时压紧簧片的高度。

进一步，所述半铜网装夹片的两侧壁分别设置一个转轴，在样品座开设与转轴相应的转轴孔；半铜网装夹片的转轴分别插入转轴孔内。

进一步，至少一侧转轴与半铜网装夹片可拆卸连接。

进一步，所述限位凸杆设置在某个转轴所在的半铜网装夹片侧壁上，且限位凸杆与转轴平行设置。

进一步，在非安装限位凸杆所在侧的转轴上套装弹簧。

进一步，样品座底部通过螺纹杆与扫描电镜样品台连接，且螺纹杆上带有高度调节功能的限位块。