[发明专利]用于扫描电镜的冷冻制样装置

说明书

本发明涉及用于辅助或改进扫描电子显微镜的样品处理装置，具体地是用于扫描电镜的冷冻制样装置。目前用于低温脆断的试样断口装置，需要多台设备或装置共同完成制样过程，且很难保证试样在脆断过程中的低温环境，不适用于批量制样要求。本发明提供了用于扫描电镜的冷冻制样装置，包括壳体、取放样装置和冲击装置，取放样装置包括夹持槽，夹持槽由两个夹持部组成，冲击装置包括撞杆、支杆、扳机机构，撞杆与支杆之间设有冲击弹簧，扳机机构设置在撞杆与支杆之间，扳机机构可将撞杆退回原位或释放撞杆。本发明具有一体化的取放样、冷冻、脆断的低温环境，功能完备，同时具有低成本、易操控等特点，为扫描电镜的冷冻制样提供了很好的工具。

技术领域

本发明涉及用于辅助或改进扫描电子显微镜的样品处理装置，具体地是一种用于扫描电镜的小型、快速冷冻制样装置。

背景技术

扫描电子显微镜（简称扫描电镜，SEM）是一种新型的电子仪器。它具有制样简单、放大倍数可调范围宽、图像的分辨率高、景深大等特点。扫描电镜的焦深比透射电子显微镜大10 倍，比光学显微镜大几百倍。由于图像景深大，故所得扫描电子图像富有立体感，具有三维形态，能够提供比其他显微镜多得多的信息，这个特点对使用者很有价值。数十年来，扫描电镜已广泛地应用在生物学、医学、冶金学等学科的领域中，促进了各有关学科的发展。扫描电镜所显示的断口形貌从深层次，高景深的角度呈现材料断裂的本质，在教学、科研和生产中，有不可替代的作用，在材料断裂原因的分析、事故原因的分析以及工艺合理性的判定等方面是一个强有力的手段。

扫描电镜是利用高能电子束扫描试样表面，激发出各种物理信息，通过对这些信息的接收、放大和显示成像，获得测试试样的表面形貌。电子束扫描得到的二次电子成像能够准确反应样品表面的形貌，分辨率通常能达到纳米级别，因而广泛应用于各研究领域，特别是微观物质、纳米材料等的表面形貌表征。目前随着对环境领域与生物领域研究的深入，对生物样品和水处理方面的薄膜样品的研究相对较多，比如水稻等植物样品的根茎、叶以及水处理中经常研究的亲水和疏水薄膜材料等。众所周知，单纯的剪、切势必会造成样品断面受外力产生的变形，严重影响扫描电镜的观察效果，而生物样品的内部细胞观察以及多层薄膜材料的结构研究，最重要的方法就是断面的观察研究。

样品制备工作是扫描电镜工作中最繁重、最艰难的工作，又是最重要的环节，熟悉和掌握样品制备技术是应用扫描电镜来解决问题的首要条件。根据扫描电镜的类型、研究目的和样品类型及状态的不同，相应采用不同的制样方法。制样方法的选择和制样过程的技术控制将直接影响观察和分析的结果。

目前用于低温脆断的试样断口装置，需要将试样置于超低温介质（如液氮等），待冷冰后从介质中取出，试样在室温下截取断面，这种方法操作过程繁杂，需要多台设备或装置共同完成制样过程，且很难保证试样在脆断过程中的低温环境，不适用于生物样品、韧性膜样品等试样的大批量制样要求。

发明内容

本发明的目的是：设计一种高效便捷、功能完备的用于扫描电镜的冷冻制样装置，其能够提供一体化的超低温环境，且冷冻、低温脆断等制样过程均可以在同一超低温环境中完成操作。

为解决上述问题所采用的技术方案是：用于扫描电镜的冷冻制样装置，其特征在于：

包括壳体、取放样装置、冲击装置，壳体包括槽体、盖体，盖体扣合在槽体上，取放样装置和冲击装置均设置在壳体内部；盖体上设有取放样仓、控制盒，取放样仓上设有仓盖；

所述取放样装置包括支架、提杆、夹持槽，支架固定在壳体底部，夹持槽安装在支架上，夹持槽由镜像分布的两个夹持部组成，两个夹持部之间留有间隙，夹持部设有夹片；提杆具有倒U形结构，提杆两端与夹持部相连，提杆上部伸出盖体之上；

所述冲击装置包括撞杆、支杆、扳机机构，撞杆包括撞击部、杆体，撞击部位于杆体前端，杆体尾端具有凸缘；支杆固定在壳体上，撞杆连接在支杆一端，撞杆与支杆之间设有冲击弹簧；扳机机构设置在撞杆与支杆之间，扳机机构可将撞杆退回原位或释放撞杆。