超低温原位拉伸台及扫描电镜超低温原位拉伸测试系统

本发明涉及超低温力学性能测试领域，具体涉及一种超低温原位拉伸台及扫描电镜超低温原位拉伸测试系统。

背景技术：

随着科学技术的飞速发展，对材料(金属、陶瓷、高分子、复合材料及涂层材料)的要求也愈来愈苛刻，尤其在航空航天、石油石化行业等领域，当材料服役于低温环境中时，材料的性能，特别是力学性能参数将表现出显著的变化。一般情况下，随着温度的降低，材料的强度和硬度提高，而塑性和韧性下降。金属材料在某一低温下可能发生塑性和韧性急剧下降的现象，称为冷脆转变。目前，低温技术已在许多领域得到了广泛的应用。上至宇宙空间，下至日常生活等方面，都与低温技术密切相关。如在火箭技术，宇航技术，低温电子学，高能物理研究设备，受控热核反应及无线电微波技术等各领域中都得到一定的发展。低温技术的发展也给低温材料的检验提出了更高的要求，它不仅要做传统的力学性能试验，还要做低温断裂力学性能试验等。然而对于超低温力学性能测试，尤其是拉伸载荷下材料的断裂行为原位观察：裂纹萌生与扩展、颈缩及断裂等动态过程分析是目前亟需解决的难点问题。

综上所述，传统拉伸性能测试无法动态捕捉材料在超低温环境下裂纹萌生、扩展及颈缩和断裂的问题。

技术实现要素：

本发明的目的是为了解决传统拉伸性能测试无法动态捕捉材料在超低温环境下裂纹萌生、扩展及颈缩和断裂的问题，进而提供一种超低温原位拉伸台及扫描电镜超低温原位拉伸测试系统。

本发明的技术方案是：

一种超低温原位拉伸台，它包括样品夹持件1、低温制冷器2、拉力传感器组件3、运动丝杠机构4、驱动装置、机架8和电镜台连接盘9，机架8包括底板81和两个侧板82，底板81水平设置，两个侧板82垂直设置在底板81上端面的两侧，底板81和两个侧板82为一体式结构，每个侧板82开设两个丝杠预留轴孔，两个侧板82上的四个丝杠预留轴孔两两相对设置，底板81中部开设制冷器预留方孔，低温制冷器2安装在底板81的制冷器预留方孔内，电镜台连接盘9安装在底板81的下端面上；运动丝杠机构4包括第一丝杠组件41和第二丝杠组件42，第一丝杠组件41和第二丝杠组件42并排设置在底板81上方，且两端分别与两个侧板82可转动连接，第一丝杠组件41和第二丝杠组件42均为双向丝杠，驱动装置安装在机架8的一个侧板82的外端面上，驱动装置的两个动力输出端分别与第一丝杠组件41和第二丝杠组件42连接；样品夹持件1包括第一夹具组件11、第二夹具组件12、第一滑块固定组件13、第二滑块固定组件14、第一滑块固定组件13和第二滑块固定组件14相对设置在两个侧板82之间，第一滑块固定组件13的两端分别与第一丝杠组件41的上滑块a412和第二丝杠组件42的上滑块b422连接，第二滑块固定组件14的两端分别与第一丝杠组件41的下滑块a413和第二丝杠组件42的下滑块b423连接，第一夹具组件11和第二夹具组件12相对设置在第一滑块固定组件13和第二滑块固定组件14之间，第一夹具组件11安装在第一滑块固定组件13靠近低温制冷器2一侧的端面上，第二夹具组件12安装在第二滑块固定组件14靠近低温制冷器2一侧的端面上，拉力传感器组件3安装在第一滑块固定组件13上。

进一步地，驱动装置包括减速机5、电机6和带传动机构7，减速机5安装在机架8的一个侧板82的外端面上，减速机5的两个输出轴分别与第一丝杠组件41和第二丝杠组件42连接，电机6安装在减速机5上，带传动机构7包括主动带轮71、传送带72和从动带轮73，主动带轮71安装在电机6的输出轴上，从动带轮73安装在减速机5的输入轴上，主动带轮71通过传送带72与从动带轮73连接。

进一步地，第一丝杠组件41包括丝杠轴a411、上滑块a412、下滑块a413、两个轴承a414和两个丝杠支撑座a415，丝杠轴a411的两端分别插装在两个侧板82对应的丝杠预留轴孔内，丝杠轴a411的轴端与对应侧板82之间设有轴承a414，丝杠轴a411两端分别设有左旋螺纹和右旋螺纹，丝杠轴a411中部为光轴，上滑块a412和下滑块a413分别螺旋安装在丝杠轴a411的两端，两个丝杠支撑座a415套设在丝杠轴a411的中部光轴上并与底板81连接；第二丝杠组件42包括丝杠轴b421、上滑块b422、下滑块b423、两个轴承b424和两个丝杠支撑座b425，丝杠轴b421的两端分别插装在两个侧板82对应的丝杠预留轴孔内，丝杠轴b421的轴端与对应侧板82之间设有轴承b424，丝杠轴b421两端分别设有左旋螺纹和右旋螺纹，丝杠轴b421中部为光轴，上滑块b422和下滑块b423分别螺旋安装在丝杠轴b421的两端，两个丝杠支撑座b425套设在丝杠轴b421的中部光轴上并与底板81连接。

进一步地，第一滑块固定组件13包括上滑块固定板a131、第一滑块固定块a132、第二滑块固定块a133和多个滑块连接件a，上滑块固定板a131水平设置在丝杠轴a411与丝杠轴b421之间，上滑块固定板a131的两端分别设有与上滑块a412和下滑块a413相配合的定位凹槽，第一滑块固定块a132和第二滑块固定块a133分别相对设置在上滑块固定板a131的两端，第一滑块固定块a132和第二滑块固定块a133靠近上滑块固定板a131的一端分别开设与上滑块a412和下滑块a413相配合的定位凹槽，第一滑块固定块a132通过多个滑块连接件a将丝杠轴a411安装在上滑块固定板a131上，第二滑块固定块a133通过多个滑块连接件a将丝杠轴b421安装在上滑块固定板a131上；第一夹具组件11包括上夹具a111、下夹具a112和夹具连接件a113，上夹具a111固定在上滑块固定板a131靠近低温制冷器2的一端，上夹具a111上端面靠近低温制冷器2的一端开设夹具预留矩形槽a，所述夹具预留矩形槽a的槽底开设下样品定位槽a，所述下样品定位槽a与低温制冷器2的上端面位于同一水平面上，下夹具a112安装在上夹具a111的夹具预留矩形槽a内，下夹具a112的下端面开设上样品定位槽a，下夹具a112通过夹具连接件a113与上夹具a111可拆卸连接。

进一步地，第二滑块固定组件14包括上滑块固定板b141、第一滑块固定块b142、第二滑块固定块b143和多个滑块连接件b，上滑块固定板b141水平设置在丝杠轴a411与丝杠轴b421之间，上滑块固定板b141的两端分别设有与上滑块b422和下滑块b423相配合的定位凹槽，第一滑块固定块b142和第二滑块固定块b143分别相对设置在上滑块固定板b141的两端，第一滑块固定块b142和第二滑块固定块b143靠近上滑块固定板b141的一端分别开设与上滑块b422和下滑块b423相配合的定位凹槽，第一滑块固定块b142通过多个滑块连接件b将丝杠轴a411安装在上滑块固定板b141上，第二滑块固定块b143通过多个滑块连接件b将丝杠轴b421安装在上滑块固定板b141上；第二夹具组件12包括上夹具b121、下夹具b122和夹具连接件b123，上夹具b121固定在上滑块固定板b141靠近低温制冷器2的一端，上夹具b121上端面靠近低温制冷器2的一端开设夹具预留矩形槽b，所述夹具预留矩形槽b的槽底开设下样品定位槽b，所述下样品定位槽b与低温制冷器2的上端面位于同一水平面上，下夹具b122安装在上夹具b121的夹具预留矩形槽b内，下夹具b122的下端面开设上样品定位槽b，下夹具b122通过夹具连接件b123与上夹具b121可拆卸连接。

进一步地，拉力传感器组件3包括拉力传感器31、传感器安装架32和锁紧螺母33，远离驱动装置一侧的侧板82上端面中部开设传感器预留槽，拉力传感器31安装在传感器预留槽内拉力传感器31的触头与上滑块固定板a131相抵，传感器安装架32包括平板和两个竖板，两个竖板竖直设置在拉力传感器31两侧并与上滑块固定板a131连接，平板竖直设置在拉力传感器31前方并与两个竖板连接，平板中部开设锁紧螺孔，锁紧螺母33螺旋安装在平板的锁紧螺孔内并与拉力传感器31相抵。

进一步地，它还包括限位组件10，限位组件10包括限位工装101、限位开关102和光栅编码器103，靠近驱动装置一侧的侧板82侧部安装有限位工装101，第一滑块固定块b142靠近限位工装101的一侧端面安装有限位开关102，所述限位开关102与限位工装101相对设置，光栅编码器103安装在靠近限位开关102一侧的底板81的上端面上。

一种包含所述超低温原位拉伸台的扫描电镜超低温原位拉伸测试系统，它还包括循环系统x1、氦压缩机x2、冷头箱x3、控制柜x4、温度控制系统x5、氦气传输管道x6、连接管道x8、扫描电镜台x9、扫描电镜样品舱x11、原位拉伸控制系统x12和扫描电镜控制系统x13，扫描电镜样品舱x11为空心长方体结构，扫描电镜台x9置于扫描电镜样品舱x11内部，超低温原位拉伸台安装在扫描电镜台x9的上端面上，扫描电镜台x9的摄像头朝向超低温原位拉伸台的样品夹持件1，氦气传输管道x6一端与扫描电镜样品舱x11密封连接，循环系统x1通过出气管和回气管与氦压缩机x2连接，循环系统x1对氦压缩机x2进行冷却，氦压缩机x2将循环来的膨胀的热氦气经过压缩提升压力，并在热交换器中与氦压缩机x2的压缩机油交换热量，使温度迅速下降成为低温高压氦气，氦压缩机x2通过出气管与回气管与冷头箱x3密封连接，经过氦压缩机x2压缩的低温高压氦气在冷头箱x3里膨胀带走周围的热量，冷头箱x3与氦气传输管道x6另一端密封连接，温度控制系统x5通过导线与控制柜x4连接，控制柜x4通过导线与冷头箱x3连接，控制柜x4通过调节氦气的流量达到温度控制系统x5设定温度，氦气传输管道x6通过连接管道x8与低温制冷器2的进气口连接，通过连接管道x8将氦气引入到超低温原位拉伸台的低温制冷器2处，原位拉伸控制系统x12通过导线与超低温原位拉伸台的电机6连接，扫描电镜控制系统x13通过导线与扫描电镜台x9连接。

进一步地，氦气传输管道x6由隔热材料制备而成。

进一步地，它还包括冷头穿舱法兰x7，氦气传输管道x6一端通过冷头穿舱法兰x7与扫描电镜样品舱x11密封连接。

本发明与现有技术相比具有以下效果：

1、本发明的超低温原位拉伸台通过电镜台连接盘9安装在扫描电镜台x9上，驱动装置驱动第一丝杠组件41和第二丝杠组件42带动第一滑块固定组件13和第二滑块固定组件14向外同步运动，进而对样品夹持件1夹持的试样进行超低温拉伸。且在拉伸过程中通过将样品夹持件1夹持的试样紧贴于低温制冷器2上，保证低温制冷器2对试样进行恒温的冷却。

2、本发明的扫描电镜超低温原位拉伸测试系统结合扫描电镜与超低温原位拉伸台，可在扫描电镜下，实现超低温环境中的材料在拉伸载荷下裂纹萌生、扩展以及发生紧缩、断裂等全过程记录。该系统结合扫描电镜记录的微观形貌与超低温拉伸过程中的应力应变曲线，实现在低温环境(-196℃～20℃)下，材料的拉伸过程记录与观察，更直观地揭示材料超低温环境下的断裂行为机理，为低温环境应用材料的设计提供理论依据。扫描电镜超低温原位拉伸测试系统采用氦气进行对测试试样进行冷却，实现材料原位拉伸测试过程中持续保持低温环境，真正意义上实现材料超低温环境下，原位观察拉伸断裂过程。该测试系统具有温度精准、实时记录、精确控制、可视化表征及适用性广等优势。

附图说明

图1是本发明的超低温原位拉伸台的轴测图；

图2是本发明的超低温原位拉伸台的主视图；

图3是本发明的超低温原位拉伸台的侧视图；

图4是本发明的超低温原位拉伸台的俯视图；

图5是本发明的超低温原位拉伸台的驱动装置的轴测图；

图6是本发明的超低温原位拉伸台的驱动装置的主视图；

图7是本发明的超低温原位拉伸台的驱动装置的侧视图；

图8是本发明的超低温原位拉伸台的驱动装置的俯视图；

图9是本发明的扫描电镜超低温原位拉伸测试系统的结构示意图。

具体实施方式

具体实施方式一：结合图2至图9说明本实施方式，本实施方式的一种超低温原位拉伸台，它包括样品夹持件1、低温制冷器2、拉力传感器组件3、运动丝杠机构4、驱动装置、机架8和电镜台连接盘9，机架8包括底板81和两个侧板82，底板81水平设置，两个侧板82垂直设置在底板81上端面的两侧，底板81和两个侧板82为一体式结构，每个侧板82开设两个丝杠预留轴孔，两个侧板82上的四个丝杠预留轴孔两两相对设置，底板81中部开设制冷器预留方孔，低温制冷器2安装在底板81的制冷器预留方孔内，电镜台连接盘9安装在底板81的下端面上；运动丝杠机构4包括第一丝杠组件41和第二丝杠组件42，第一丝杠组件41和第二丝杠组件42并排设置在底板81上方，且两端分别与两个侧板82可转动连接，第一丝杠组件41和第二丝杠组件42均为双向丝杠，驱动装置安装在机架8的一个侧板82的外端面上，驱动装置的两个动力输出端分别与第一丝杠组件41和第二丝杠组件42连接；样品夹持件1包括第一夹具组件11、第二夹具组件12、第一滑块固定组件13、第二滑块固定组件14、第一滑块固定组件13和第二滑块固定组件14相对设置在两个侧板82之间，第一滑块固定组件13的两端分别与第一丝杠组件41的上滑块a412和第二丝杠组件42的上滑块b422连接，第二滑块固定组件14的两端分别与第一丝杠组件41的下滑块a413和第二丝杠组件42的下滑块b423连接，第一夹具组件11和第二夹具组件12相对设置在第一滑块固定组件13和第二滑块固定组件14之间，第一夹具组件11安装在第一滑块固定组件13靠近低温制冷器2一侧的端面上，第二夹具组件12安装在第二滑块固定组件14靠近低温制冷器2一侧的端面上，拉力传感器组件3安装在第一滑块固定组件13上。

具体实施方式二：结合图6至图9说明本实施方式，本实施方式的驱动装置包括减速机5、电机6和带传动机构7，减速机5安装在机架8的一个侧板82的外端面上，减速机5的两个输出轴分别与第一丝杠组件41和第二丝杠组件42连接，电机6安装在减速机5上，带传动机构7包括主动带轮71、传送带72和从动带轮73，主动带轮71安装在电机6的输出轴上，从动带轮73安装在减速机5的输入轴上，主动带轮71通过传送带72与从动带轮73连接。如此设置，电机6的输出轴带动主动带轮71转动，主动带轮71通过传送带72带动从动带轮73转动，从动带轮73将动力传递至减速机5，减速机5的两个输出轴分别带动第一丝杠组件41和第二丝杠组件42转动。其它组成和连接关系与具体实施方式一相同。

具体实施方式三：结合图2至图5说明本实施方式，本实施方式的第一丝杠组件41包括丝杠轴a411、上滑块a412、下滑块a413、两个轴承a414和两个丝杠支撑座a415，丝杠轴a411的两端分别插装在两个侧板82对应的丝杠预留轴孔内，丝杠轴a411的轴端与对应侧板82之间设有轴承a414，丝杠轴a411两端分别设有左旋螺纹和右旋螺纹，丝杠轴a411中部为光轴，上滑块a412和下滑块a413分别螺旋安装在丝杠轴a411的两端，两个丝杠支撑座a415套设在丝杠轴a411的中部光轴上并与底板81连接；第二丝杠组件42包括丝杠轴b421、上滑块b422、下滑块b423、两个轴承b424和两个丝杠支撑座b425，丝杠轴b421的两端分别插装在两个侧板82对应的丝杠预留轴孔内，丝杠轴b421的轴端与对应侧板82之间设有轴承b424，丝杠轴b421两端分别设有左旋螺纹和右旋螺纹，丝杠轴b421中部为光轴，上滑块b422和下滑块b423分别螺旋安装在丝杠轴b421的两端，两个丝杠支撑座b425套设在丝杠轴b421的中部光轴上并与底板81连接。其它组成和连接关系与具体实施方式一或二相同。

具体实施方式四：结合图2至图5说明本实施方式，本实施方式的第一滑块固定组件13包括上滑块固定板a131、第一滑块固定块a132、第二滑块固定块a133和多个滑块连接件a，上滑块固定板a131水平设置在丝杠轴a411与丝杠轴b421之间，上滑块固定板a131的两端分别设有与上滑块a412和下滑块a413相配合的定位凹槽，第一滑块固定块a132和第二滑块固定块a133分别相对设置在上滑块固定板a131的两端，第一滑块固定块a132和第二滑块固定块a133靠近上滑块固定板a131的一端分别开设与上滑块a412和下滑块a413相配合的定位凹槽，第一滑块固定块a132通过多个滑块连接件a将丝杠轴a411安装在上滑块固定板a131上，第二滑块固定块a133通过多个滑块连接件a将丝杠轴b421安装在上滑块固定板a131上；第一夹具组件11包括上夹具a111、下夹具a112和夹具连接件a113，上夹具a111固定在上滑块固定板a131靠近低温制冷器2的一端，上夹具a111上端面靠近低温制冷器2的一端开设夹具预留矩形槽a，所述夹具预留矩形槽a的槽底开设下样品定位槽a，所述下样品定位槽a与低温制冷器2的上端面位于同一水平面上，下夹具a112安装在上夹具a111的夹具预留矩形槽a内，下夹具a112的下端面开设上样品定位槽a，下夹具a112通过夹具连接件a113与上夹具a111可拆卸连接。如此设置，薄片状试样的一端插装在上夹具a111与下夹具a112之间的样品定位槽a内，通过夹具连接件a113将薄片状试样端部夹紧在下夹具a112与上夹具a111之间。而且下样品定位槽a与低温制冷器2的上端面位于同一水平面上，使得在拉伸过程中通过将样品夹持件1夹持的试样紧贴于低温制冷器2上，保证低温制冷器2对试样进行恒温的冷却。其它组成和连接关系与具体实施方式一、二或三相同。

具体实施方式五：结合图2至图5说明本实施方式，本实施方式的第二滑块固定组件14包括上滑块固定板b141、第一滑块固定块b142、第二滑块固定块b143和多个滑块连接件b，上滑块固定板b141水平设置在丝杠轴a411与丝杠轴b421之间，上滑块固定板b141的两端分别设有与上滑块b422和下滑块b423相配合的定位凹槽，第一滑块固定块b142和第二滑块固定块b143分别相对设置在上滑块固定板b141的两端，第一滑块固定块b142和第二滑块固定块b143靠近上滑块固定板b141的一端分别开设与上滑块b422和下滑块b423相配合的定位凹槽，第一滑块固定块b142通过多个滑块连接件b将丝杠轴a411安装在上滑块固定板b141上，第二滑块固定块b143通过多个滑块连接件b将丝杠轴b421安装在上滑块固定板b141上；第二夹具组件12包括上夹具b121、下夹具b122和夹具连接件b123，上夹具b121固定在上滑块固定板b141靠近低温制冷器2的一端，上夹具b121上端面靠近低温制冷器2的一端开设夹具预留矩形槽b，所述夹具预留矩形槽b的槽底开设下样品定位槽b，所述下样品定位槽b与低温制冷器2的上端面位于同一水平面上，下夹具b122安装在上夹具b121的夹具预留矩形槽b内，下夹具b122的下端面开设上样品定位槽b，下夹具b122通过夹具连接件b123与上夹具b121可拆卸连接。如此设置，薄片状试样的另一端插装在上夹具b121与下夹具b122之间的样品定位槽b内，通过夹具连接件b123将薄片状试样端部夹紧在上夹具b121与下夹具b122之间。而且下样品定位槽b与低温制冷器2的上端面位于同一水平面上，保证低温制冷器2对试样进行恒温的冷却。其它组成和连接关系与具体实施方式一、二、三或四相同。

具体实施方式六：结合图2至图5说明本实施方式，本实施方式的拉力传感器组件3包括拉力传感器31、传感器安装架32和锁紧螺母33，远离驱动装置一侧的侧板82上端面中部开设传感器预留槽，拉力传感器31安装在传感器预留槽内拉力传感器31的触头与上滑块固定板a131相抵，传感器安装架32包括平板和两个竖板，两个竖板竖直设置在拉力传感器31两侧并与上滑块固定板a131连接，平板竖直设置在拉力传感器31前方并与两个竖板连接，平板中部开设锁紧螺孔，锁紧螺母33螺旋安装在平板的锁紧螺孔内并与拉力传感器31相抵。如此设置，拉力传感器组件3用于测量样品夹持件1对薄片状试样的拉力。其它组成和连接关系与具体实施方式一、二、三、四或五相同。

具体实施方式七：结合图2至图5说明本实施方式，本实施方式还包括限位组件10，限位组件10包括限位工装101、限位开关102和光栅编码器103，靠近驱动装置一侧的侧板82侧部安装有限位工装101，第一滑块固定块b142靠近限位工装101的一侧端面安装有限位开关102，所述限位开关102与限位工装101相对设置，光栅编码器103安装在靠近限位开关102一侧的底板81的上端面上。如此设置，限位工装101和限位开关102用于限制样品夹持件1的位移。其它组成和连接关系与具体实施方式一、二、三、四、五或六相同。

具体实施方式八：结合图1至图5说明本实施方式，本实施方式的一种包含所述超低温原位拉伸台的扫描电镜超低温原位拉伸测试系统，它还包括循环系统x1、氦压缩机x2、冷头箱x3、控制柜x4、温度控制系统x5、氦气传输管道x6、连接管道x8、扫描电镜台x9、扫描电镜样品舱x11、原位拉伸控制系统x12和扫描电镜控制系统x13，扫描电镜样品舱x11为空心长方体结构，扫描电镜台x9置于扫描电镜样品舱x11内部，超低温原位拉伸台安装在扫描电镜台x9的上端面上，扫描电镜台x9的摄像头朝向超低温原位拉伸台的样品夹持件1，氦气传输管道x6一端与扫描电镜样品舱x11密封连接，循环系统x1通过出气管和回气管与氦压缩机x2连接，循环系统x1对氦压缩机x2进行冷却，氦压缩机x2将循环来的膨胀的热氦气经过压缩提升压力，并在热交换器中与氦压缩机x2的压缩机油交换热量，使温度迅速下降成为低温高压氦气，氦压缩机x2通过出气管与回气管与冷头箱x3密封连接，经过氦压缩机x2压缩的低温高压氦气在冷头箱x3里膨胀带走周围的热量，冷头箱x3与氦气传输管道x6另一端密封连接，温度控制系统x5通过导线与控制柜x4连接，控制柜x4通过导线与冷头箱x3连接，控制柜x4通过调节氦气的流量达到温度控制系统x5设定温度，氦气传输管道x6通过连接管道x8与低温制冷器2的进气口连接，通过连接管道x8将氦气引入到超低温原位拉伸台的低温制冷器2处，原位拉伸控制系统x12通过导线与超低温原位拉伸台的电机6连接，扫描电镜控制系统x13通过导线与扫描电镜台x9连接。其它组成和连接关系与具体实施方式一、二、三、四、五、六或七相同。

本实施方式的扫描电镜超低温原位拉伸测试系统，测试温度范围为-196℃～20℃；温度测量精度：±1℃；温度控制精度：±3℃。

本实施方式的扫描电镜超低温原位拉伸测试系统的超低温原位拉伸应变速率范围为：(0.01～0.1)/s；原位拉伸最大载荷为3kn；载荷测量精度：1％；载荷控制精度：5％；原位拉伸最大行程：15mm；原位拉伸位移测量精度：1μm。

本实施方式的扫描电镜超低温原位拉伸测试系统可用于测试金属材料、陶瓷材料、高分子材料、复合材料及涂层体系材料等。

具体实施方式九：结合图1说明本实施方式，本实施方式的氦气传输管道x6由隔热材料制备而成。如此设置，氦气传输管道x6由隔热材料制备而成，尽量减小氦气传输过程中与外界的热量交换，保证氦气的温度平衡。其它组成和连接关系与具体实施方式一、二、三、四、五、六、七或八相同。

具体实施方式十：结合图1说明本实施方式，本实施方式还包括冷头穿舱法兰x7，氦气传输管道x6一端通过冷头穿舱法兰x7与扫描电镜样品舱x11密封连接。如此设置，冷头穿舱法兰x7将氦气传输管道x6直接与扫描电镜样品舱x11连接，并且法兰处要绝对密封，保证扫描电镜的高真空度。其它组成和连接关系与具体实施方式一、二、三、四、五、六、七、八或九相同。

工作原理

结合图1至图9说明本发明的扫描电镜超低温原位拉伸测试系统的工作原理：循环系统x1对氦压缩机x2进行冷却；氦压缩机x2将循环来的膨胀的热氦气，经过压缩提升压力，在热交换器中与压缩机油交换热量，使温度迅速下降，成为低温高压氦气；冷头箱x3是一个膨胀机，经过氦压缩机x2压缩的低温高压氦气在冷头箱x3里膨胀带走周围的热量；控制柜x4是通过调节氦气的流量达到温度控制系统x5所设定的温度。扫描电镜样品舱x11提供超低温原位拉伸台安装空间；原位拉伸控制系统x12控制超低温原位拉伸过程中，拉伸速率、记录力学性能曲线等。扫描电镜控制系统x13实现超低温原位拉伸过程中微观形貌的实时记录(微观照片及视频)。连接管道x8的作用是通过连接管道x8将氦气引入到超低温原位拉伸台的低温制冷器2处；同时扫描电镜台x9为超低温原位拉伸台提供足够的空间；通过密闭、绝热通道将液氦引入到超低温原位拉伸台中，实现试样超低温环境的原位拉伸。将超低温原位拉伸台的样品夹持件1夹持的试样紧贴于低温制冷器2上，保证低温制冷器2对试样进行恒温的冷却。