原位样品台

本发明涉及样品测试装置，具体地，涉及一种原位样品台。

背景技术：

1、原位实验是指样品的整个实验过程在显微镜中完成，随着实验的进行，实时观察和记录样品变化。与原位实验对应的非原位实验是指样品实验过程在显微镜外完成，实验完成后，再将样品放进显微镜中观察。显然，原位实验更接近真实环境，能够更准确的反应材料结构和物性变化的本质。

2、在微纳米量级下，材料展现出显著的尺寸效应，并且当这些材料处于不同的物理场和外界环境中时，材料的结构和物性有着不同的演化。采用原位实验能够更准确的观察材料的变化。

3、在对材料性能的众多影响因素中，温度和磁场是常见的因素。材料的磁学性能会随着温度的改变而改变。例如当材料达到居里温度时，磁性材料中自发磁化强度降到零，即铁磁性或亚铁磁性物质转变成顺磁性物质。磁性材料的工作场景中往往会有温度的影响，在磁-热复合场中研究磁性材料的磁学性能变化十分有必要。

4、原位实验往往在电子显微镜中进行，电子显微镜内部设置有样品腔，样品腔中设置用于承载样品的原位样品台，为了对原位样品台中的样品施加物理场，需要在样品腔中安装相应的结构。然而可以预见到的是，样品腔大小十分有限，无法同时设置加载磁场和热场的结构。另外还需要注意不能对原位样品台上的样品造成遮挡，不然会影响样品的观察。

技术实现思路

1、本发明的目的是提供原位样品台，将能够产生温场的结构和产生磁场的结构集成在原位样品台上，利用有限的空间对样品同时施加温度和磁场并且不对样品造成遮挡。

2、为实现上述目的，提供了原位样品台，包括：

3、样品台本体；

4、样品放置面，外侧为用于放置样品的样品放置区域；

5、加热部件，设置于所述样品台本体且位于所述样品放置面内侧；

6、多数个螺线管，设置于所述样品台本体，靠近所述样品放置面且围绕所述样品放置区域周向排列，所述螺线管通电后产生强度可控的磁场，不同位置的所述螺线管的所述磁场相互叠加形成叠加磁场，所述叠加磁场关于所述样品放置区域的中心呈中心对称，所述叠加磁场的方向与所述样品放置面平行。

7、在某些实施例中，所述螺线管的数量为偶数个，偶数个所述螺线管两两成对，同一对中的两个所述螺线管的轴线位于一条直线上，所述直线与所述样品放置面平行。

8、在某些实施例中，偶数个所述螺线管规则排列形成平面图形，所述平面图形处于所述样品放置面内；或偶数个所述螺线管规则排列形成立体图形，所述立体图形的中心位于所述样品放置面内。

9、在某些实施例中，当偶数个所述螺线管规则排列形成平面图形时，所述平面图形为线段或正方形。

10、在某些实施例中，当所述平面图形为线段时，所述线段的中点与所述样品放置面的中心重合，所述螺线管的数量为两个；当所述平面图形为正方形时，所述正方形的中心与所述样品放置面的中心重合，所述螺线管的数量为四个。

11、在某些实施例中，当偶数个所述螺线管规则排列形成立体图形时，所述立体图形的中心位于所述样品放置面内。

12、在某些实施例中，所述螺线管的数量为八个，所述立体图形为立方体。

13、在某些实施例中，各个所述螺线管的形状、大小和匝数相同；和/或所述螺线管内设置有金属芯；和/或所述螺线管的数量为两个或四个或八个。

14、在某些实施例中，所述样品台本体的同一表面上设置有第一安装槽和第二安装槽，所述第二安装槽的数量与所述螺线管的数量匹配，所述第二安装槽围绕所述第一安装槽排列，所述加热部件位于所述第一安装槽内，所述螺线管位于所述第二安装槽内。

15、在某些实施例中，所述原位样品台还包括：

16、磁轭，所述磁轭的两端分别连接于同一对中的两个螺线管的外端。

17、在某些实施例中，，所述磁轭倾斜设置。

18、在某些实施例中，所述原位样品台还包括：

19、导热部件，设置于所述加热部件的外侧，所述导热部件的外表面作为所述样品放置面；

20、在某些实施例中，所述导热部件为陶瓷片。

21、与现有技术相比，本发明的有益效果是：加热部件能够对放置在样品放置面上的样品进行加热，多数个螺线管通电后产生的叠加磁场的方向与样品放置面平行，并且叠加磁场的方向对称，多数个螺线管两两相对并靠近样品放置面，使得叠加磁场能够相对集中在样品放置面附近，提高磁场利用率，由此实现了同时对样品加热及外加磁场。此外，由于加热部件位于样品放置区域的相反方向，不会遮挡样品，由于螺线管围绕样品放置区域排列，也不会遮挡样品，因此不存在任何对样品的遮挡，方便观察样品。

技术特征：

1.原位样品台，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的原位样品台，其特征在于，所述螺线管的数量为偶数个，偶数个所述螺线管两两成对，同一对中的两个所述螺线管的轴线位于一条直线上，所述直线与所述样品放置面平行或位于所述样品放置面内。

3.根据权利要求2所述的原位样品台，其特征在于，偶数个所述螺线管规则排列形成平面图形，所述平面图形处于所述样品放置面内；或偶数个所述螺线管规则排列形成立体图形，所述立体图形的中心位于所述样品放置面内。

4.根据权利要求3所述的原位样品台，其特征在于，当偶数个所述螺线管规则排列形成平面图形时，所述平面图形为线段或正方形。

5.根据权利要求4所述的原位样品台，其特征在于，当所述平面图形为线段时，所述线段的中点与所述样品放置面的中心重合，所述螺线管的数量为两个；当所述平面图形为正方形时，所述正方形的中心与所述样品放置面的中心重合，所述螺线管的数量为四个。

6.根据权利要求3所述的原位样品台，其特征在于，当偶数个所述螺线管规则排列形成立体图形时，所述立体图形的中心位于所述样品放置面内；作为优选，所述螺线管的数量为八个，所述立体图形为立方体。

7.根据权利要求1所述的原位样品台，其特征在于，各个所述螺线管的形状、大小和匝数相同；和/或所述螺线管内设置有金属芯；和/或所述螺线管的数量为两个或四个或八个。

8.根据权利要求1所述的原位样品台，其特征在于，所述样品台本体(5)的同一表面上设置有第一安装槽(8)和第二安装槽(9)，所述第二安装槽(9)的数量与所述螺线管的数量匹配，所述第二安装槽(9)围绕所述第一安装槽(8)排列，所述加热部件(3)位于所述第一安装槽(8)内，所述螺线管位于所述第二安装槽(9)内。

9.根据权利要求1所述的原位样品台，其特征在于，所述原位样品台还包括：

10.根据权利要求1所述的原位样品台，其特征在于，所述原位样品台还包括：

技术总结
本发明涉及样品测试装置技术领域，具体地，涉及一种原位样品台，包括：样品台本体；样品放置面，外侧为用于放置样品的样品放置区域；加热部件，设置于所述样品台本体且位于所述样品放置面内侧；以及多数个螺线管，设置于所述样品台本体，靠近所述样品放置面且围绕所述样品放置区域周向排列，所述螺线管通电后产生强度可控的磁场，不同位置的所述螺线管的所述磁场相互叠加形成叠加磁场，所述叠加磁场关于所述样品放置区域的中心呈中心对称，所述叠加磁场的方向与所述样品放置面平行或位于所述样品放置面内。本发明将能够产生温场的结构和产生磁场的结构集成在原位样品台上，利用有限的空间对样品同时施加温度和磁场并且不对样品造成遮挡。

技术研发人员：张宏,陈春梅,訾浩然,彭勇,胡万彪,谢继阳,摆永龙,刘昱,周霞,马聪
受保护的技术使用者：云南大学
技术研发日：
技术公布日：2024/1/15