新型微操作平台的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种新型微操作平台，应用于扫描电子显微镜设备。
【背景技术】
[0002]随着科学技术的发展进步，人们不断需要从更高的微观层次观察、认识周围的物质世界。细胞、微生物等微米尺度的物体直接用肉眼观察不到，显微镜的实用新型解决了这个问题。目前，纳米科技成为研究热点，集成电路工艺加工的特征尺度进入深亚微米，所有这些更加微小的物体光学显微镜也观察不到，必须使用扫描电子显微镜。
[0003]扫描电子显微镜(SEM)是介于透射电镜和光学显微镜之间的一种微观性貌观察手段，可直接利用样品表面材料的物质性能进行微观成像。扫描电镜的优点:1、有较高的放大倍数，20-20万倍之间连续可调；2、有很大的景深，视野大，成像富有立体感，可直接观察各种试样凹凸不平表面的细微结构；3、试样制备简单。
[0004]扫描电子显微镜(SEM)是用于为观察而放大样品的图像装置。SEM包括电子光学单元以放大样品的图像，控制单元以控制该电子光学单元，以及真空栗以在该电子光学单元中产生真空。电子光学单元包括电子枪以产生电子，透镜单元以将由电子枪发射的电子束引导至样品架中的样品，以及扫描线圈以使电子束扫描到样品上。由电子光学单元获得的图像可以在显示单元(诸如计算机)上显示或被存储在存储装置中以及被印刷。
[0005]但，现有的扫描电子显微镜(SEM)由于其操作平台的限制，只能单一的对样件进行观察，无法对样件的观察姿态进行微纳调整以及对样件进行多轴联动的微纳操作。
【实用新型内容】
[0006]本实用新型的目的是提供一种可实现微纳操作，且体积小的新型微操作平台。
[0007]为了实现上述目的，本实用新型所采用的技术方案如下:一种新型微操作平台，包括基座、设置在所述基座上的若干三轴直线运动平台和五轴宏动平台、设置在五轴宏动平台上的样品操作台和对应每个所述三轴直线运动平台设置的碳纳米操作手，所述碳纳米操作手设置在所述三轴直线运动平台上，若干所述三轴直线运动平台沿所述样品操作台的周向设置在所述样品操作台的四周，所述三轴直线运动平台和所述五轴宏动平台均通过压电马达驱动，所述基座上贯通设置有用以容纳所述样品操作台的腔体，所述五轴宏动平台位于所述基座的下方。
[0008]进一步的，所述基座与三轴直线运动平台之间设置有导轨组件。
[0009]进一步的，所述新型微操作平台还包括驱动所述三轴直线运动平台沿导轨组件相对基座移动的驱动装置。
[0010]进一步的，所述驱动装置包括若干固定在所述基座上的陶瓷条和若干对应所述陶瓷条设置的压电超声电机，每个所述压电超声电机一一对应设置在所述三轴直线运动平台上。
[0011]进一步的，所述导轨组件包括固定在所述基座上的轨道和若干设置在所述轨道上且可相对所述轨道移动的移动座，若干所述三轴直线运动平台—对应固定在所述移动座上。
[0012]进一步的，所述基座上所设置的轨道呈若干段，若干所述轨道与若干所述陶瓷条一对一设置，每段所述轨道和每条所述陶瓷条均呈弧型。
[0013]进一步的，所述基座上内凹形成有环形凹槽，所述环形凹槽围设在所述腔体的外围，所述驱动装置的陶瓷条设置在所示环形凹槽内。
[0014]进一步的，所述基座上设置有与所述轨道配合的定位条。
[0015]进一步的，所述三轴直线运动平台包括设置在所述基座上的底座、设置在所述底座上的第一滑动座、设置在所述第一滑动座上的第二滑动座和设置在所述第二滑动座上的升降座，所述第一滑动座由压电马达驱动其在底座上沿X轴方向上移动，所述第二滑动座由压电马达驱动其在第一滑动座上沿Z轴方向上移动，所述升降座由压电马达驱动其在第二滑动座上沿Y轴方向上移动。
[0016]进一步的，所述五轴宏动平台包括设置在所述基座上的固定座和设置在所述固定座上的运动座，所述样品操作台固定在所述运动座上，所述运动座由压电马达驱动其在所述固定座上沿X、Y、Z三个轴向上移动及由压电马达驱动其在所述固定座上扭转。
[0017]借由上述方案，本实用新型至少具有以下优点:本实用新型的新型微操作平台通过在基座上设置若干三轴直线运动平台和五轴宏动平台，且将若干三轴直线运动平台沿样品操作台的周向设置在样品操作台的四周，从而实现对样件进行多轴联动，解决了现有技术中只能单一的对样件进行观察的问题；通过采用压电马达驱动三轴直线运动平台和五轴宏动平台，以实现对样件的贯穿姿态进行微纳调整；而通过压电马达、三轴直线运动平台和五轴宏动的结合使实现对样件的观察姿态进行微纳调整以及对样件进行多轴联动的微纳操作；而基座上贯通设置有用以容纳所述样品操作台的腔体，以减小新型微操作平台的整体体积。
[0018]上述说明仅是本实用新型技术方案的概述，为了能够更清楚了解本实用新型的技术手段，并可依照说明书的内容予以实施，以下以本实用新型的较佳实施例并配合附图详细说明如后。
【附图说明】
[0019]图1是本实用新型一实施例中的新型微操作平台的结构示意图；
[0020]图2是图1所示的新型微操作平台于另一视角上的结构示意图；
[0021]图3是图1中的部分结构示意图；
[0022]图4是图3中的部分结构示意图；
[0023]图5是图3中五轴压电平台与操作台的组装图；
[0024]图6是图1中三轴手动式直线运动平台的结构示意图；
[0025]图7是本实用新型另一实施例中的新型微操作平台的结构示意图。
【具体实施方式】
[0026]下面结合附图和实施例，对本实用新型的【具体实施方式】作进一步详细描述。以下实施例用于说明本实用新型，但不用来限制本实用新型的范围。
[0027]参见图1至图6，本实用新型一较佳实施例所述的一种新型微操作平台100包括基座10、设置在基座10上的若干三轴直线运动平台20和五轴宏动平台30、设置在五轴宏动平台30上且用以放置样件的样品操作台40和对应每个所述三轴直线运动平台20设置的碳纳米操作手50。所述碳纳米操作手50设置在所述三轴直线运动平台20上，若干所述三轴直线运动平台20沿所述样品操作台40的周向设置在所述样品操作台40的四周。在本实施例中，所采用的三轴直线运动平台20的数量为四个，四个三轴直线运动平台20两两对称设置在碳纳米操作手50的两侧。
[0028]所述基座10上贯通设置有用以容纳所述样品操作台40的腔体11，在本实施例中，所述基座10呈薄型长方体，所述基座10包括相对设置的上表面12和下表面13，所述腔体11自基座10的上表面12向下表面13贯穿形成，该腔体11的截面形状呈圆型，所述基座10上设置有用以支撑基座10的支撑柱14。所述样品操作台40包括安装块41和固定在所述安装块41上的操作部42，所述操作部42包括垂直所述安装块41的杆体421和设置在所述杆体421上的台部422。在实际操作时，可以根据实际需求使样品操作台40在腔体11内运动，如上下移动、轴向移动或者转动。
[0029]所述三轴直线运动平台20和所述五轴宏动平台30均通过压电马达60驱动。所述三轴直线运动平台20包括设置在所述基座10上的底座21、设置在所述底座21上的第一滑动座22、设置在所述第一滑动座22上的第二滑动座23和设置在所述第二滑动座23上的升降座24。所述第一滑动座22由压电马达60驱动其在底座21上沿X轴方向上移动，所述第二滑动座23由压电马达60驱动其在第一滑动座22上沿Z轴方向上移动，所述升降座24由压电马达60驱动其在第二滑动座23上沿Y轴方向上移动。所述碳纳米操作手50固定在该升降座24上，该碳纳米操作手50通过压电马达60控制三轴直线运动平台20在三个轴向方向上移动，即在X、Y、Z三个轴向上移动。诚然，该三轴直线运动平台20也可以为其他结构，以使该碳纳米操作手50通过该三轴直线运动平台20实现在X、Υ、Ζ三个轴向上的移动。
[0030]所述五轴宏动平台30包括设置在所述基座10上的固定座31和设置在所述固定座31上的运动座32，所述样品操作台40的安装块41固定在所述运动座32上，所述运动座32由压电马达60驱动其在所述固定座3