冷冻电镜样品转移系统、方法、电子设备

文档序号:25867641发布日期:2021-07-13 16:28阅读:188来源:国知局
冷冻电镜样品转移系统、方法、电子设备

本发明属于扫描电镜技术领域,具体涉及一种冷冻电镜样品转移系统、方法、电子设备。



背景技术:

常规扫描电镜的样品室为高真空环境,要求观测样品干燥无挥发,但很多样品含水、油或具有挥发性,因而不能满足常规电镜使用条件,同时水、油等的丢失也会造成样品结构、性质发生改变,测试数据失真。近些年发展起来的冷冻扫描电镜借助超低温的样品台,使天然气水合物、含油岩石、生物细胞、悬浊液、水凝胶等常规电镜不能进行观测的含水、含油样品观测成为可能。在冷冻扫描电镜样品制备时,为了保持上述样品原有的结构、成分特征,必须使用制冷剂使样品快速冻结,并全程保持冻结状态,对于制备完成的样品,在转移过程中往往暴露于开放环境中,导致转移至电镜室进行观测时,样品的结构、性质发生改变,无法保证样品本身特性,无法获知真实数据;此外,在转移过程中,转移台和转移杆卡合非稳态,转移过程中承载样品的转移台存在失稳掉落问题,转移装置与制备装置的对接困难,易损坏样品和仪器,无法保证转移过程中样品的质量。



技术实现要素:

为了解决上述问题,即为了解决冷冻电镜样品在转移过程中结构、性质发生变化的问题,同时克服现有技术转移台转移过程失稳掉落和对接困难碰撞仪器的问题,本发明提供了一种冷冻电镜样品转移系统、方法、电子设备。

本发明的第一方面提供了一种冷冻电镜样品转移系统,该系统用于制备完成的冷冻电镜样品从样品制备装置的腔室内部转出,其中,腔室的内底壁设置有便于冷冻电镜样品转移的安装槽,该系统包括总控中心、样品固定机构、传输机构和真空对接机构,所述传输机构、所述真空对接机构均与所述总控中心通信连接;所述真空对接机构装设于腔室的外侧以承载转移出的样品。

所述样品固定机构包括转移台基座和转移装置;所述转移台基座固设于所述安装槽;所述转移装置设置于所述转移台基座的上方,且所述转移装置与所述转移台基座可滑动连接。

所述传输机构包括传输杆、移动装置和旋转装置,所述移动装置包括第一动力装置、第一传动组件、传动丝杆、转移杆滑轨、移动滑块和限位滑块,所述第一传动组件装设于所述第一动力装置的动力输出端,所述传动丝杆装设于所述第一传动组件的动力输出端;所述转移杆滑轨为筒状结构,所述移动滑块、所述限位滑块均装设于所述筒状结构内部;所述限位滑块与所述转移杆滑块可转动连接,所述传输杆贯穿所述限位滑块与所述移动滑块可转动连接,且所述传输杆与所述限位滑块固定连接;所述移动滑块的侧部设置有轨道连接部,所述转移杆滑轨的内壁设置有与所述轨道连接部匹配的轨道卡合部;所述限位滑块远离所述移动滑块的一侧设置有旋转卡合部;所述移动滑块上开设有与所述传动丝杆匹配的丝杆传动部。

所述旋转装置包括第二动力装置和第二传动组件,所述第二传动组件设置于所述第二动力装置的动力输出端;所述第二传动组件设置有与所述旋转卡合部匹配的旋转对接部;所述传输杆贯穿所述旋转对接部设置。

在第一工作状态下,所述移动滑块、所述限位滑块、所述传输杆构成移动组件;在第二工作状态下,所述限位滑块与所述第二传动组件卡合固定,所述传输杆、所述限位滑块与所述第二传动组件构成旋转组件。

在第一工作状态下,所述移动组件在所述第一动力装置驱动下沿着所述传输杆的纵向移动至第一预设位置,所述第一预设位置为所述传输杆远离所述第一动力装置的一端与所述转移装置对接,所述限位滑块与所述第二传动组件卡合固定;在第二工作状态下,所述旋转组件在所述第二动力装置的驱动下旋转至第二预设位置,所述第二预设位置为所述传输杆远离所述第一动力装置的一端与所述转移装置卡合固定;在第三工作状态下,装设样品的所述转移装置在所述第一动力装置的驱动下远离样品制备装置的腔室移动至所述真空对接机构。

在一些优选实施例中,所述转移台基座的顶部开设有燕尾槽结构凹槽。

所述转移装置包括转移本体,所述转移本体的顶部设置有固定样品的第一连接孔,所述转移本体的底部为与所述燕尾槽结构凹槽匹配设置的凸起卡合部;所述转移本体的前侧开设有供所述传输杆穿设的第二连接孔;所述转移本体的左侧、右侧分别开设有第三连接孔、第四连接孔,以分别容纳第一柱塞弹簧主体、第二柱塞弹簧主体,所述第一柱塞弹簧主体与所述第二柱塞弹簧主体相对设置。

所述第一柱塞弹簧主体的端部设置有第一凸起,所述第二柱塞弹簧主体的端部设置有第二凸起,在伸展状态下,所述第一凸起与所述第二凸起之间的距离小于所述传输杆的外径。

在一些优选实施例中,所述传输杆包括传输杆本体、第一端和第二端,所述第一端用于与所述转移台基座卡合连接,所述第二端用于与所述移动滑块可转动连接。

所述第一端包括第一限位段、卡合段和第二限位段,所述卡合段设置于所述第一限位段与所述第二限位段之间;所述第一限位段的外径为d1,所述卡合段的外径为d2,所述第二限位段的外径为d3;d1>d2,且d3>d2。

所述卡合段包括圆弧区和平面区,所述圆弧区包括相对设置的第一圆弧部、第二圆弧部,所述平面区包括相对设置的第一平面部、第二平面部,所述第一圆弧部设置于所述第一平面部与所述第二平面部之间。

在一些优选实施例中,所述轨道连接部包括移动限位部、第一滑轨卡合部、第二滑轨卡合部。

所述轨道卡合部包括分别与所述移动限位部、所述第一滑轨卡合部、所述第二滑轨卡合部匹配的轨道、第一卡合凸起、第二卡合凸起。

所述移动限位部为t型凸起,所述轨道为t型凹槽。

所述第一滑轨卡合部为第一凹槽;所述第二滑轨卡合部为第二凹槽。

所述t型凹槽的纵向轴线、所述第一卡合凸起的纵向轴线、所述第二卡合凸起的纵向轴线与所述传输杆的纵向轴线平行。

在一些优选实施例中,所述丝杆传动部为螺纹通孔。

所述移动滑块远离所述第一动力装置的一侧还设置有弹性件连接部、与所述第二端可转动连接的传输杆连接部。

所述限位滑块远离所述第二动力装置的一侧设置有旋转凹槽,所述旋转凹槽中设置有弹性连接件,所述弹性连接件远离所述旋转凹槽的一端与所述弹性件连接部固定连接;所述弹性连接件远离所述移动滑块的一端与所述旋转凹槽可滑动连接。

所述旋转凹槽为腰形槽,所述弹性连接件在所述腰型槽中转动的最大角度为,所述传输杆从第一工作状态旋转至第二工作状态的旋转角度为

在一些优选实施例中,所述第一传动组件包括第一传动齿轮和第二传动齿轮,所述第一传动齿轮固设于所述第一动力装置的动力输出轴,所述第二传动齿轮与所述第一传动齿轮啮合传动;所述传动丝杆的一端与所述第二传动齿轮固定连接。

所述第二传动组件包括第三传动齿轮和第四传动齿轮,所述第三传动齿轮固设于所述第二动力装置的动力输出轴,所述第四传动齿轮与所述第三传动齿轮啮合传动。

所述旋转对接部设置于所述第四传动齿轮面向第一动力装置的一侧。

所述旋转装置装设于容纳壳体,所述容纳壳体装设于所述真空对接机构的外侧。

在一些优选实施例中,所述真空对接机构包括对接固定卡合机构和转移盒外壳,所述对接固定卡合机构用于与样品制备装置的外壁固定连接。

所述转移盒外壳设置于所述对接固定卡合机构与所述容纳壳体之间;所述转移盒外壳开设有用于所述传输杆贯穿的第一通孔和第二通孔,所述第一通孔与所述对接固定卡合机构之间设置有真空插板阀,以控制所述转移盒外壳内部与所述对接固定卡合机构之间的通断,所述真空插板阀与所述总控中心信号连接;所述第二通孔与所述容纳壳体之间设置有磁流体密封轴承。

所述对接固定卡合机构的侧部开设有真空泵启闭口。

所述转移盒外壳的内部为中空腔室,所述中空腔室的内壁设置有保温基座,以保持所述中空腔室内部的温度;所述保温基座的内部设置有液氮存储罐,以调节所述中空腔室的内部温度。

所述中空腔室内部还设置有固定基座,以对承载样品的转移装置限位;所述固定基座与所述转移台基座的结构相同设置。

在一些优选实施例中,所述传动丝杆与所述第二传动齿轮的连接部到所述转移盒外壳外壁的距离大于所述传动丝杆的长度。

本发明的第二方面提供了一种冷冻电镜样品转移方法,该方法基于上面任一项所述的冷冻电镜样品转移系统,具体包括以下步骤:步骤s100,打开设置于真空对接机构内部的真空插板阀,启动第一动力装置,移动组件在第一动力装置驱动下沿着传输杆的纵向移动至第一预设位置;其中,第一预设位置为传输杆远离第一动力装置的一端与转移装置对接,限位滑块与第二传动组件卡合固定;步骤s200,启动第二动力装置,旋转组件在第二动力装置的驱动下旋转至第二预设位置;其中,第二预设位置为传输杆远离第一动力装置的一端与转移装置卡合固定;步骤s300,启动第一动力装置,装设样品的转移装置在第一动力装置的驱动下远离样品制备装置的腔室移动至真空对接机构的腔室内;步骤s400,关闭设置于真空对接机构内部的真空插板阀,对真空对接机构的腔室内部抽真空,以使样品处于真空环境;步骤s500,控制真空对接机构中的对接固定卡合机构的锁定开关,以使真空对接机构与样品制备装置的腔室外侧脱离。

本发明的第三方面提供了一种电子设备,包括:至少一个处理器;以及与至少一个所述处理器通信连接的存储器;其中,所述存储器存储有可被所述处理器执行的指令,所述指令用于被所述处理器执行以实现上面所述的冷冻电镜样品转移方法。

通过本发明提供的冷冻电镜样品转移系统,可有效保证制备完成的冷冻电镜样品从样品制备装置的腔室内部转出到对应仪器之间的环境保证,有效防止样品升温结构、性质改变,或者开放冷冻环境转移严重结冰污染,提供安全、可靠的转移环境,同时克服现有技术转移装置转移过程失稳掉落和对接困难碰撞仪器的问题,使转移过程更加精准、安全。

附图说明

通过阅读参照以下附图所作的对非限制性实施例所作的详细描述,本申请的其它特征、目的和优点将会变得更明显。

图1是本发明中的冷冻电镜样品转移系统在工作状态下的一种具体实施例的立体结构示意图。

图2是本发明中的冷冻电镜样品转移系统的一种具体实施例的剖视图。

图3是图2中的样品固定机构的一种具体实施例的立体结构示意图。

图4是图2中的样品固定机构的一种具体实施例的透视图。

图5是图2中的样品固定机构的另一角度示意图。

图6是图2中的传输杆的一种具体实施例的局部示意图。

图7是图2中的移动滑块的一种具体实施例的立体结构示意图。

图8是图2中的限位滑块的一种具体实施例的立体结构示意图。

图9是图2中的转移杆滑轨的一种具体实施例的立体结构示意图。

图10是图2中的固定基座的一种具体实施例的立体结构示意图。

图11是图2中的传输机构处于第一工作状态下的部分结构示意图。

图12是本发明中的冷冻电镜样品转移方法的一种具体实施例的逻辑图。

附图标记说明依次如下:100、样品固定机构;110、转移台基座;120、转移装置,121、转移本体,122、第一连接孔,123、第二连接孔,124、第三连接孔,125、第一柱塞弹簧主体,126、第二柱塞弹簧主体,1261、第二凸起。

200、传输机构;210、传输杆,211、第一限位段,212、卡合段,2121、卡合部,213、第二限位段,214、传输杆本体;221、第一动力装置,222、第一传动齿轮,223、第二传动齿轮,224、传动丝杆;225、转移杆滑轨,2251、第一卡合凸起,2252、第二卡合凸起,2253、轨道;226、移动滑块,2261、移动限位部,2262、第一滑轨卡合部,2263、第二滑轨卡合部,2264、传输杆连接部,2265、丝杆传动部;227、限位滑块,2271、旋转卡合部,2272、旋转凹槽;228、弹性连接件;231、第二动力装置,232、第三传动齿轮,233、第四传动齿轮;234、容纳壳体。

300、真空对接机构;310、对接固定卡合机构;320、转移盒外壳,321、磁流体密封轴承;330、液氮存储罐;340、保温基座;351、第一真空插板阀,352、第二真空插板阀;360、真空泵启闭口;370、液氮泵启闭口;380、固定基座;390、液氮槽。

400、样品制备装置。

具体实施方式

为使本发明的实施例、技术方案和优点更加明显,下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整的描述,显然,所述的实施例是本发明的一部分实施例,而不是全部实施例。本领域技术人员应当理解的是,这些实施方式仅仅用于解释本发明的技术原理,并非旨在限制本发明的保护范围。

本发明的第一方面提供了一种冷冻电镜样品转移系统,该系统用于制备完成的冷冻电镜样品从样品制备装置的腔室内部转出,其中,腔室的内底壁设置有便于冷冻电镜样品转移的安装槽,该系统包括总控中心、样品固定机构、传输机构和真空对接机构,传输机构、真空对接机构均与总控中心通信连接;真空对接机构装设于腔室的外侧以承载转移出的样品;样品固定机构包括转移台基座和转移装置;转移台基座固设于安装槽;转移装置设置于转移台基座的上方,且转移装置与转移台基座可滑动连接。

传输机构包括传输杆、移动装置和旋转装置,移动装置包括第一动力装置、第一传动组件、传动丝杆、转移杆滑轨、移动滑块和限位滑块,第一传动组件装设于第一动力装置的动力输出端,传动丝杆装设于第一传动组件的动力输出端;转移杆滑轨为筒状结构,移动滑块、限位滑块均装设于筒状结构内部;限位滑块与转移杆滑块可转动连接,传输杆贯穿限位滑块与移动滑块可转动连接,且传输杆与限位滑块固定连接;移动滑块的侧部设置有轨道连接部,转移杆滑轨的内壁设置有与轨道连接部匹配的轨道卡合部;限位滑块远离移动滑块的一侧设置有旋转卡合部;移动滑块上开设有与传动丝杆匹配的丝杆传动部。

旋转装置包括第二动力装置和第二传动组件,第二传动组件设置于第二动力装置的动力输出端;第二传动组件设置有与旋转卡合部匹配的旋转对接部;传输杆贯穿旋转对接部设置;在第一工作状态下,移动滑块、限位滑块、传输杆构成移动组件;在第二工作状态下,限位滑块与第二传动组件卡合固定,传输杆、限位滑块与第二传动组件构成旋转组件。

在第一工作状态下,移动组件在第一动力装置驱动下沿着传输杆的纵向移动至第一预设位置,第一预设位置为传输杆远离第一动力装置的一端与转移装置对接,限位滑块与第二传动组件卡合固定;在第二工作状态下,旋转组件在第二动力装置的驱动下旋转至第二预设位置,第二预设位置为传输杆远离第一动力装置的一端与转移装置卡合固定;在第三工作状态下,装设样品的转移装置在第一动力装置的驱动下远离样品制备装置的腔室移动至真空对接机构。

通过本发明公开的冷冻电镜样品转移系统,可以保证样品转移过程中的环境保证,保证样品结构、性质在转移过程中不发生改变,保证测试数据的精准。此外,通过本系统中公开的样品固定机构、传输机构,可以有效保证转移过程中对应装置的连接稳定,有效防止转移过程中转移台失稳掉落情况的发生;通过本发明中传输机构的设置,大大提高转移过程中的对接精度,使对接、转移过程简单高效,同时大大提高对应装置的使用寿命。

以下参照附图结合具体实施例进一步说明本发明。

参照附图1、附图2和附图11,图1是本发明中的冷冻电镜样品转移系统在工作状态下的一种具体实施例的立体结构示意图,图2是本发明中的冷冻电镜样品转移系统的一种具体实施例的剖视图,图11是图2中的传输机构处于第一工作状态下的部分结构示意图;本发明的第一方面提供了一种冷冻电镜样品转移系统,该系统用于制备完成的冷冻电镜样品从样品制备装置400的腔室内部转出,其中,腔室的内底壁设置有便于冷冻电镜样品转移的安装槽,该系统包括总控中心、样品固定机构100、传输机构200和真空对接机构300,传输机构、真空对接机构均与总控中心通信连接;真空对接机构装设于腔室的外侧以承载转移出的样品。

样品固定机构包括转移台基座110和转移装置120;转移台基座固设于安装槽;转移装置设置于转移台基座的上方,且转移装置与转移台基座可滑动连接。

传输机构包括传输杆210、移动装置和旋转装置,移动装置包括第一动力装置221、第一传动组件、传动丝杆224、转移杆滑轨225、移动滑块226和限位滑块227,第一传动组件装设于第一动力装置的动力输出端,传动丝杆装设于第一传动组件的动力输出端。

转移杆滑轨为筒状结构,移动滑块、限位滑块均装设于筒状结构内部;限位滑块与转移杆滑块可转动连接,传输杆贯穿限位滑块与移动滑块可转动连接,且传输杆与限位滑块固定连接;移动滑块的侧部设置有轨道连接部,转移杆滑轨的内壁设置有与轨道连接部匹配的轨道卡合部;限位滑块远离移动滑块的一侧设置有旋转卡合部2271;移动滑块上开设有与传动丝杆匹配的丝杆传动部。

旋转装置包括第二动力装置231和第二传动组件,第二传动组件设置于第二动力装置的动力输出端;第二传动组件设置有与旋转卡合部匹配的旋转对接部;传输杆贯穿旋转对接部设置;旋转装置装设于容纳壳体234,容纳壳体装设于真空对接机构的外侧。

在第一工作状态下,移动滑块226、限位滑块、传输杆210构成移动组件;在第二工作状态下,限位滑块与第二传动组件卡合固定,传输杆、限位滑块与第二传动组件构成旋转组件;即在第一工作状态下,移动组件在第一动力装置驱动下沿着传输杆的纵向移动至第一预设位置,第一预设位置为传输杆远离第一动力装置的一端与转移装置对接,限位滑块与第二传动组件卡合固定;在第二工作状态下,旋转组件在第二动力装置的驱动下旋转至第二预设位置,第二预设位置为传输杆远离第一动力装置的一端与转移装置卡合固定;在第三工作状态下,装设样品的转移装置在第一动力装置的驱动下远离样品制备装置的腔室移动至真空对接机构。

优选地,当安装槽为倾斜槽时,倾斜槽的倾斜面的倾斜角度与传感杆的角度一致。

进一步地,参照附图2至附图5,转移台基座的顶部开设有燕尾槽结构凹槽;转移装置包括转移本体121,转移本体的顶部设置有固定样品的第一连接孔122,转移本体的底部为与燕尾槽结构凹槽匹配设置的凸起卡合部;转移本体的前侧开设有供传输杆穿设的第二连接孔123;转移本体的左侧、右侧分别开设有第三连接孔124、第四连接孔,以分别容纳第一柱塞弹簧主体125、第二柱塞弹簧主体126,第一柱塞弹簧主体与第二柱塞弹簧主体相对设置;第一柱塞弹簧主体的端部设置有第一凸起,第二柱塞弹簧主体的端部设置有第二凸起1261,在伸展状态下,第一凸起与第二凸起之间的距离小于传输杆的外径。

参照附图2的同时参照附图6,传输杆包括传输杆本体214、第一端和第二端,第一端用于与样品基座卡合连接,第二端用于与移动滑块可转动连接;第一端包括第一限位段211、卡合段212和第二限位段213,卡合段设置于第一限位段与第二限位段之间;第一限位段的外径为d1,卡合段的外径为d2,第二限位段的外径为d3;d1>d2,且d3>d2。

进一步地,卡合段包括圆弧区和平面区,圆弧区包括相对设置的第一圆弧部、第二圆弧部,平面区包括相对设置的第一平面部、第二平面部,第一圆弧部设置于第一平面部与第二平面部之间,第一平面部与第二平面部构成传输杆与转移装置中的第一柱塞弹簧主体、第二柱塞弹簧主体的两个卡合部2121。

在本发明中,在第一工作状态下,移动组件在第一动力装置驱动下沿着传输杆的纵向移动至第一预设位置,第一预设位置为传输杆远离第一动力装置的一端与转移装置对接,限位滑块与第二传动组件卡合固定,此处的对接指的是传输杆的两个圆弧区分别与第一柱塞弹簧主体的第一凸起、第二柱塞弹簧主体的第二凸起抵触。在第二工作状态下,旋转组件在第二动力装置的驱动下旋转至第二预设位置,第二预设位置为传输杆远离第一动力装置的一端与转移装置卡合固定,在本实施例中,为旋转90°,传输杆的两个平面区分别与第一柱塞弹簧主体的第一凸起、第二柱塞弹簧主体的第二凸起抵触;通过传输杆上第一限位段、第二限位段的设置,保证传输杆与转移装置的卡合固定锁紧。

参照附图2的同时参照附图7至附图9,图7是图2中的移动滑块的一种具体实施例的立体结构示意图,图8是图2中的限位滑块的一种具体实施例的立体结构示意图,图9是图2中的转移杆滑轨的一种具体实施例的立体结构示意图;轨道连接部包括移动限位部2261、第一滑轨卡合部2262、第二滑轨卡合部2263;轨道卡合部包括分别与移动限位部、第一滑轨卡合部、第二滑轨卡合部匹配的轨道2253、第一卡合凸起2251、第二卡合凸起2252;移动限位部为t型凸起,轨道为t型凹槽;第一滑轨卡合部为第一凹槽;第二滑轨卡合部为第二凹槽;t型凹槽的纵向轴线、第一卡合凸起的纵向轴线、第二卡合凸起的纵向轴线与传输杆的纵向轴线平行。

进一步地,丝杆传动部2265为螺纹通孔。

移动滑块远离第一动力装置的一侧还设置有弹性连接件安装部、与传输杆的第二端可转动连接的传输杆连接部2264;限位滑块远离第二动力装置的一侧设置有旋转凹槽2272,旋转凹槽中设置有弹性连接件228,即弹性连接件安装部为容纳弹性连接件的凹槽,设置在移动滑动的凹槽中的弹性连接件的凸出端卡合于旋转凹槽内部;在装配状态下,弹性连接件远离旋转凹槽的一端与移动滑块固定连接,另一端与旋转凹槽可滑动连接;当限位滑块与旋转传动组件中的第四传动齿轮卡合固定时,通过与移动滑块固定连接的弹性连接件的设置,保证旋转组件相对于移动滑块旋转预设角度,不影响移动滑块等组件的固定。

优选地,旋转凹槽为腰形槽,弹性连接件在腰型槽中转动的最大角度为,传输杆从第一工作状态旋转至第二工作状态的旋转角度为

优选地,

优选地,第一传动组件包括第一传动齿轮222和第二传动齿轮223,第一传动齿轮固设于第一动力装置的动力输出轴,第二传动齿轮与第一传动齿轮啮合传动;传动丝杆的一端与第二传动齿轮固定连接;第二传动组件包括第三传动齿轮232和第四传动齿轮233,第三传动齿轮固设于第二动力装置的动力输出轴,第四传动齿轮与第三传动齿轮啮合传动;旋转对接部设置于第四传动齿轮面向第一动力装置的一侧,在本实施例中为右侧。

参照附图2的同时参照附图10和附图11,真空对接机构包括对接固定卡合机构310和转移盒外壳320,对接固定卡合机构用于与样品制备装置的外壁固定连接;转移盒外壳设置于对接固定卡合机构与容纳壳体234之间;转移盒外壳开设有用于传输杆贯穿的第一通孔和第二通孔,第一通孔与对接固定卡合机构之间设置有真空插板阀,以控制转移盒外壳内部与对接固定卡合机构之间的通断,真空插板阀与总控中心信号连接;第二通孔与容纳壳体之间设置有磁流体密封轴承321。

其中,对接固定卡合机构的侧部开设有真空泵启闭口360,用于对对接固定卡合机构内部抽真空。

转移盒外壳的内部为中空腔室,中空腔室的内壁设置有保温基座340,以保持中空腔室内部的温度;保温基座的内部设置有液氮存储罐330,以调节中空腔室的内部温度,中空腔室的顶部开设有液氮泵启闭口370,用于进行液氮的输送。

中空腔室内部还设置有固定基座380,以对承载样品的转移装置限位;固定基座与转移台基座的结构相同设置,即顶部开设有燕尾槽结构凹槽,以与转移装置的底部匹配,进行上下方向的限位。

进一步地,保温基座的内部还设置有液氮槽390,通过环绕真空样品仓的液氮槽可以快速更好的制冷,保证传输至中空腔室内部的样品的温度调控,进一步地,为了保持固定基座和转移装置的温度,使转移至此处的样品处于预设环境中。

优选地,传动丝杆与第二传动齿轮的连接部到转移盒外壳外壁的距离大于传动丝杆的长度。

优选地,传输杆上的卡合段移动的距离d1等于样品固定机构中的转移台基座到真空对接机构中的固定基座之间的距离d2。

进一步地,旋转传动组件中的第四齿轮远离样品制备装置的一侧到移动传动组件的第二齿轮远离第一动力装置的一侧的距离为d1,移动滑块的在传输杆的纵向轴向的尺寸为d2,限位滑块在传输杆的纵向轴向的尺寸为d3,d1>d1+d2+d3,以保证移动滑块的可移动距离大于卡合段移动距离。

进一步地,传输杆左侧面到移动滑块右侧面的距离为d4,真空对接机构中的固定基座左侧面到移动传动组件中的第一齿轮左侧面之间的距离为d5,d5>d4,保证传输杆带动转移装置运动至真空对接机构中与固定基座卡合时,转移杆滑轨的长度能够容纳传输杆。

进一步地,第一限位段的长度为l1,卡合段的长度为l2,第二限位段的长度为l3,样品固定机构中的转移台基座中的第二连接孔的长度为l4,l4=l1+l2+l3。

进一步地,第一凸起在传输杆纵向的尺寸小于第三连接孔的孔径;第三连接孔的孔径与卡合段的长度相等。

进一步地,第一凸起在传输杆纵向的尺寸等于卡合部在传输杆纵向的尺寸。

进一步地,在初始状态下,传输杆的左侧端部与固定基座的左侧端部对齐设置,转移装置的左侧与固定基座的左侧对齐;限位滑块从初始状态的位置移动到与旋转传动组件中的第四传动齿轮完全卡合的位置移动的距离等于传输杆从在固定基座的初始位置移动至与样品台基座对接的位置,在传输杆与样品台基座对接状态时,传输杆的左侧端部与样品台基座的左侧端部对齐。

其中,传输杆最左侧到传输杆卡合段中心的距离等于转移装置的左侧到柱塞弹簧安装孔中心的距离。

优选地,真空插板阀包括第一真空插板阀351和第二真空插板阀352,第一真空插板阀设置于对接固定卡合机构中,第二真空插板阀设置于转移盒外壳与对接固定卡合机构之间,即第一真空插板阀、第二真空插板阀分别设置于真空泵启闭口的两端,通过第一真空插板阀与第二真空插板阀的设置,可以进行对接固定卡合机构内部真空度的调节。

参照附图12,图示是本发明中的冷冻电镜样品转移方法的一种具体实施例的逻辑图;本发明的第二方面提供了一种冷冻电镜样品转移方法,该方法基于所述的冷冻电镜样品转移系统,具体包括以下步骤:步骤s100,打开设置于真空对接机构内部的真空插板阀,即打开第一真空插板阀和第二真空插板阀,启动第一动力装置,移动组件在第一动力装置驱动下沿着传输杆的纵向移动至第一预设位置;其中,第一预设位置为传输杆远离第一动力装置的一端与转移装置对接,限位滑块与第二传动组件卡合固定,在本发明中,此处的对接指的是传输杆的两个圆弧区分别与第一柱塞弹簧主体的第一凸起、第二柱塞弹簧主体的第二凸起抵触。

步骤s200,启动第二动力装置,旋转组件在第二动力装置的驱动下旋转至第二预设位置;其中,第二预设位置为传输杆远离第一动力装置的一端与转移装置卡合固定;在本实施例中,旋转90°,传输杆的两个平面区分别与第一柱塞弹簧主体的第一凸起、第二柱塞弹簧主体的第二凸起抵触;通过传输杆上第一限位段、第二限位段的设置,保证传输杆与转移装置的卡合固定锁紧。

步骤s300,启动第一动力装置,装设样品的转移装置在第一动力装置的驱动下远离样品制备装置的腔室移动至真空对接机构的腔室内;具体地,转移装置在传输杆的带动下移动至与固定基座卡合。

步骤s400,关闭设置于真空对接机构内部的真空插板阀,对真空对接机构的腔室内部抽真空,以使样品处于真空环境;具体地,先关闭靠近样品制备装置一侧的真空插板阀,即第一真空插板阀,进行抽真空,完成后再关闭靠近第一动力装置一侧的真空插板阀,即第二真空插板阀,完成样品所在空间的真空环境调节。

步骤s500,控制真空对接机构中的对接固定卡合机构的锁定开关,以使真空对接机构与样品制备装置的腔室外侧脱离;具体地,先关闭第一真空插板阀和第二真空插板阀,在对接固定卡合机构内部充入空气或者氩气,控制真空对接机构中的对接固定卡合机构的锁定开关,使真空对接机构与样品制备装置的外壁脱离成为一个可移动的转移系统。

进一步地,根据需求转移至下一个仪器,移动到下一个仪器后可以对接抽真空后,打开真空插板阀,第一动力装置驱动传输杆将转移装置脱离固定基座装入对应仪器的转移台基座;装入后通过旋转装置控制传输杆旋转90°以与固定样品的转移装置解锁,第一动力装置驱动传输杆回收至移动装置的转移杆滑轨内部,关闭真空插板阀,完成到另一个仪器的转移。

本发明通过第一动力装置与传输杆的非直接连接设置,使容纳传输杆的转移杆滑轨外径更小,便于转移时的抓握。

本发明的第三方面提供了一种电子设备,包括:至少一个处理器;以及与至少一个所述处理器通信连接的存储器;其中,所述存储器存储有可被所述处理器执行的指令,所述指令用于被所述处理器执行以实现所述的冷冻电镜样品转移方法。

需要说明的是,在本发明的描述中,术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示方向或位置关系的术语是基于附图所示的方向或位置关系,这仅仅是为了便于描述,而不是指示或暗示所述装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本发明的限制。此外,术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性。

此外,还需要说明的是,在本发明的描述中,除非另有明确的规定和限定,术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或一体地连接;可以是机械连接,也可以是电连接;可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连,可以是两个元件内部的连通。对于本领域技术人员而言,可根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

术语“包括”或者任何其它类似用语旨在涵盖非排他性的包含,从而使得包括一系列要素的过程、物品或者设备/装置不仅包括那些要素,而且还包括没有明确列出的其它要素,或者还包括这些过程、物品或者设备/装置所固有的要素。

至此,已经结合附图所示的优选实施方式描述了本发明的技术方案,但是,本领域技术人员容易理解的是,本发明的保护范围显然不局限于这些具体实施方式。在不偏离本发明的原理的前提下,本领域技术人员可以对相关技术特征做出等同的更改或替换,这些更改或替换之后的技术方案都将落入本发明的保护范围之内。

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