一种测量扫描电镜样品台上多个样品水平高度的装置的制作方法

1.本实用新型涉及扫描电镜测试技术领域，具体说是一种测量扫描电镜样品台上多个样品水平高度的装置。


背景技术：

2.扫描电子显微镜作为一种对材料的微观形貌进行分析测试工具，具有较高的分辨率，在观测微纳米材料上的应用日益广泛。随着新型材料的研发，对材料微观纳米尺度的研究逐渐增多，因此需要扫描电镜拍摄出更高分辨率、更清晰的微观形貌图像。
3.扫描电镜的工作距离(working distance)是指电子束汇聚点到扫描电镜镜筒极靴的距离。扫描电子显微镜发射的电子束轰击样品表面产生各种信号，其中入射电子与试样中弱束缚价的电子产生非弹性碰撞而使得弱束缚价的电子逃逸而形成二次电子。二次电子产生区域是样品表面5～10nm厚度，且产生区域小，二次电子具有较高的分辨率。随着对样品微纳米形貌的研究，对扫描电镜拍摄高分辨率图像的需求越来越高。对于二次电子成像来说，在其他条件不变的情况下，通常是工作距离越小，其分辨率越高。因此，需要拍摄一张高倍和高分辨率的图片时，扫描电镜的工作距离越小越好。一些扫描电镜厂家(如zeiss/fei/tescan)的扫描电镜通常会配有样品台底座，可将多个装有样品的钉形样品台固定在钉形样品台底座，同时放入电镜中测试。对于钉型样品台底座上只有单个钉形样品台情况下，可以在极小的工作距离内测试，但是对于放置多个高度不在同一水平面上的多个样品，较低的样品在较近的工作距离观测时，高度较高的样品就存在碰到扫描电镜极靴和其他探测器的风险。因此，只能分批次测试，进而需要更换样品，多次抽放真空，降低了工作效率。另外在较近工作距离更换样品测试时，由于样品高度不同，如果直接将样品台旋转至待测样品位置，可能存在较高的样品会碰撞到物镜极靴的风险，只能先下降样品台在重新聚焦样品后上升至所需工作距离，工作效率低，如果样品高度严格在同一水平面上，则可以避免此类问题。基于以上这些情况，本实用新型设计一种测量装置能够准确测量多个不同高度样品是否能够在同一水平面，从而可以在极小的工作距离(＜3mm)下安全地测试多种不同高度的样品。


技术实现要素：

4.针对现有技术中的问题，本实用新型提供了一种能准确测量扫描电镜样品台不同高度样品是否在同一水平面的装置，用于克服现有技术中缺陷，本实用新型测量装置设计的核心目的是将固定在钉形样品台上不同高度样品微调整到同一水平面上，确保在样品台不会碰撞物镜极靴的情况下，可以上升至极小工作距离，进而能够拍摄出高放大倍数和高分辨率图片。
5.本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：一种测量扫描电镜样品台上多个样品水平高度的装置，包括测量装置底座、两个支撑杆和可拆卸的上部测量盘，所述测量装置底座为圆形结构，两个支撑杆均呈竖直设置，且两个支撑杆分别设置在测量底座两侧
边缘处，两个支撑杆之间设置有上部测量盘；
6.其中，所述上部测量盘中部为圆形结构，且上部测量盘两侧均设置有滑块；
7.两个支撑杆中部均设置有与滑块相适配的凹槽。
8.本实用新型的进一步技术改进在于：所述测量装置底座的直径为70mm，且测量装置底座的高度为10mm，测量装置底座材质可选用塑料或金属，底座表面平整。
9.本实用新型的进一步技术改进在于：所述测量装置底座上端面为水平设置，且测量装置底座上端设置有与样品台底座相适配的卡槽。
10.本实用新型的进一步技术改进在于：两个滑块均呈倒“l”形结构，且两个滑块分别套接在两个支撑杆的凹槽中，两个支撑杆均匀固定在圆形底座的边缘上。用于支撑上部调平盘。
11.本实用新型的进一步技术改进在于：所述支撑杆的高度为75mm，底部宽度为8mm，底部长度为8mm，且支撑杆侧壁设置有刻度。
12.本实用新型的进一步技术改进在于：所述凹槽的高度为75mm，宽度为5mm，长度为5mm。
13.本实用新型的进一步技术改进在于：所述上部测量盘的直径为50mm，厚度为2mm。
14.该装置的使用方法具体包括以下步骤：
15.步骤一：首先将样品a、样品b、样品c分别用碳导电胶带固定在三个钉形样品台上，接着将这些固定样品的钉形样品台放置在钉形样品台底座上，并将样品a固定在钉形样品台底座的正中心上；
16.步骤二：一边轻轻向下拨动上部测量盘，边观察上部测量圆盘下降的位置，使上部测量圆盘下降至中心样品a的正上方，保证接触样品且没有挤压到样品；
17.步骤三：接着一边用镊子抬高样品b的钉形样品台，使其接触到上部测量盘，再用螺丝刀将钉形样品台固定在钉形样品台底座上，样品c用相同操作固定好，此时，三个样品的最高部位就在同一水平面上，并记录此时上部测量盘的位置，这个高度即为固定试样后样品台整个系统的真实高度，测试完毕后，即可将样品台放入扫描电镜仓室中进行后续测试。
18.与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：
19.本实用新型结构简单，配件所需原料廉价易得，组装方便，测量装置的稳定好，实用性强。本实用新型测量装置具备以下功能：可以将多个不同高度样品的最高点调至同一水平面上；测量出固定试样扫描电镜测试样品台的真实高度。可以解决置于样品台上不同高度样品不能同时用较小工作距离测试的问题。通过此测试装置测量出试样与样品台系统的真实高度，则可以设置样品台能上升至最小工作距离且不会碰撞到镜筒极靴的安全距离。
附图说明
20.下面结合附图和实施例对本实用新型进一步说明。
21.图1为本实用新型整体结构示意图。
22.图2为本实用新型整体结构俯视图。
23.图3为本实用新型支撑杆正视图。
24.图4为本实用新型支撑杆俯视图。
25.图5为上部测量盘俯视图。
26.图6为上部测量盘正视图。
27.图中：1、测量装置底座；2、支撑杆；3、上部测量盘；4、样品台底座；5、凹槽；6、滑块。
具体实施方式
28.为了使本实用新型实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施方式，进一步阐述本实用新型。
29.如图1-图6所示，本实用新型的一种测量扫描电镜样品台上多个样品水平高度的装置，包括测量装置底座1、两个支撑杆2和可拆卸的上部测量盘3，所述测量装置底座1为圆形结构，两个支撑杆2均呈竖直设置，且两个支撑杆2分别设置在测量底座两侧边缘处，两个支撑杆2之间设置有上部测量盘3，上部测量盘3的圆盘由塑料材质制成，圆盘透明且不易变形；
30.其中，所述上部测量盘3中部为圆形结构，且上部测量盘3两侧均设置有滑块6；
31.两个支撑杆2中部均设置有与滑块6相适配的凹槽5。
32.本实用新型实施例的一个可选实施方式中，所述测量装置底座1的直径为70mm，且测量装置底座1的高度为10mm，测量装置底座1材质可选用塑料或金属，底座表面平整。
33.本实用新型实施例的一个可选实施方式中，所述测量装置底座1上端面为水平设置，且测量装置底座1上端设置有与样品台底座4相适配的卡槽。
34.本实用新型实施例的一个可选实施方式中，两个滑块6均呈倒“l”形结构，且两个滑块6分别套接在两个支撑杆2的凹槽5中，两个支撑杆2均匀固定在圆形底座的边缘上。用于支撑上部调平盘，支撑杆中空，上部测量盘3的滑块6可以在支撑杆2中上下自由滑动。支撑杆上标有刻度，用于精确测量固定试样后样品台的真实高度。
35.本实用新型实施例的一个可选实施方式中，所述支撑杆2的高度为75mm，底部宽度为8mm，底部长度为8mm，且支撑杆2侧壁设置有刻度。
36.本实用新型实施例的一个可选实施方式中，所述凹槽5的高度为75mm，宽度为5mm，长度为5mm。
37.本实用新型实施例的一个可选实施方式中，所述上部测量盘3的直径为50mm，厚度为2mm。
38.测量扫描电镜样品台上多个样品水平高度的装置在使用时，以直径12.5mm的钉形样品台(商用)为例，以能放置多个钉形样品台的钉形样品台底座4(以直径46mm、高度9mm的可放九个钉形样品台为例，商用)，此测量装置可实现将高度差在5mm以内的样品调至同一水平面内。首先将样品a(高5mm)、样品b(高3mm)、样品c(2mm)分别用碳导电胶带固定在三个钉形样品台上。接着将这些固定样品的钉形样品台台放置在钉形样品台底座4上，并将样品a(高5mm)固定在钉形样品台底座4的正中心上。一边轻轻向下拨动上部测量盘3，边观察上部测量圆盘3下降的位置，使上部测量圆盘3下降至中心样品a(高5mm)的正上方，保证接触样品且没有挤压到样品。接着一边用镊子抬高样品b(高3mm)的钉形样品台，使其接触到上部测量盘3，再用螺丝刀将钉形样品台固定在钉形样品台底座上。样品c(高2mm)用相同操作固定好，此时，三个样品的最高部位就在同一水平面上，并记录此时上部测量盘3的位置，这
个高度即为固定试样后样品台整个系统的真实高度。测试完毕后，即可将样品台放入扫描电镜仓室中进行后续测试。
39.以上显示和描述了本实用新型的基本原理、主要特征和优点。本行业的技术人员应该了解，本实用新型不受上述实施例的限制，上述实施方式和说明书中的描述的只是说明本实用新型的原理，在不脱离本实用新型精神和范围的前提下，本实用新型还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入本实用新型要求保护的范围内。本实用新型要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。