一种多角度扫描电镜样品台的制作方法

本实用新型涉及一种多角度扫描电镜样品台。针对样品形状和大小差不多的样品，设计一种载物台，可满足多个样品同时装载在载物台上，并实现多角度的倾转，满足普通的扫描电镜形貌分析和EBSD表征分析。

背景技术：

扫描电子显微镜简称扫描电镜，是一种利用电子束轰击样品，收集样品表面信号从而成像的电子光学仪器。由于其具有制样简单、放大倍数可调范围宽、图像分辨率高、景深大等特点，现已经被广泛地应用于材料、化学、生物、微电子等多领域的研究和工业生产。

近年来，装配在扫描电子显微镜（SEM）上的电子背散射衍射花样（Electron Back-scattering Patterns，简称EBSP）晶体微区取向和晶体结构的分析技术取得了较大发展，该技术也被称为电子背散射衍射（Electron Backscatter Diffraction，简称EBSD）或取向成像显微技术（Orientation Imaging Microscopy，简称OIM）等等，成为研究材料形变、恢复和再结晶过程的有效手段。在扫描电镜测试过程中，在形貌分析时，要求电子束与观察的表面垂直，而在EBSD表征时，则要求电子束与观察面法线的夹角为70°，不同的测试内容要求相应的样品台来装载样品。目前常见的样品台功能单一，一般只能满足其中一种测试功能，同一样品进行形貌分析时需要一种样品台，进行EBSD分析时则需要换另一种样品台，此外，目前的EBSD样品台每次只能装载一个样品，在有多个样品测试时，要频繁的重复放真空—装样—抽真空等操作，既费时又费力，给电镜测试带来极大的不便。

技术实现要素：

本实用新型针对上述现有技术存在的问题做出改进，即本实用新型所要解决的技术问题是提供一种多功能扫描电镜样品台，它能改变样品台的角度，在同一个台子上满足形貌分析和EBSD分析，同时该样品台也能一次装载多个EBSD样品，实现一次多个样品装样同时进行EBSD表征的功能，从而提高测试效率。

为了解决上述技术问题，本实用新型的技术方案是：一种多角度扫描电镜样品台包括装载样品的三棱柱、两块长方体挡板、固定板、底座和固定螺钉，三棱柱为直三棱柱，其三角形面为直角三角形，且直角三角形的锐角内角为70°和20°，三棱柱的三个矩形面上均设置多条等距离的平行线，并在平行线前端标明序号，一块挡板设置在三棱柱的一个三角形面侧，另一块挡板设置在三棱柱的另一个三角形面侧，通过固定螺钉将挡板和三棱柱相连接，固定板为矩形薄板，一块挡板固定设置在固定板的矩形面的一个宽边上，另一块挡板固定设置在固定板的该矩形面的另一宽边上，固定板底面中央部位固定连接底座，底座由两个直径不同的圆柱体沿竖直方向叠加组成，直径大的圆柱体设置在上方，其顶面固定连接在固定板底面。

进一步地，挡板与固定板的固定连接方式、固定板与底座的固定连接方式均采用螺钉连接。

进一步地，装载样品的固定方式为导电胶。

优选地，样品台选用铝合金。

优选地，三棱柱的棱长为30mm，挡板的尺寸为长20mm、宽5mm、高6mm，固定板的尺寸为长40mm、宽20mm、高2mm，在固定板中心设一个直径为2mm的螺纹孔，固定底座，在固定板两侧均设一个直径为2mm的螺纹孔，固定挡板，底座由一个直径为10mm高15mm的圆柱体和另一个直径为3mm、高8mm的圆柱体组成，直径大的圆柱体上方中心有直径为2mm，深3mm的螺纹孔，固定螺钉为直径2mm、长12mm的螺钉。

首先，将样品台调整至如下状态，即三棱柱的直角三角形斜边所在的矩形面贴合固定板的顶面，用固定螺钉和挡连接起来，样品一装载在三棱柱的直角三角形长直角边所在的矩形面，样品二装载在三棱柱的直角三角形短直角边所在的矩形面，样品一的观察面法线与扫描电镜的垂直电子束的夹角为70°；样品二的观察面法线与垂直电子束的夹角为20°，因此，样品台在此状态下可以测量20°和70°的样品，可进行相应样品平面的EBSD表征。

测量完成后，旋出固定螺钉改变三棱柱样品台的方向，使样品台保持如下状态，即三棱柱1的直角三角形较长直角边所在的矩形面处于水平，样品装载在该矩形面上，样品的观察面与扫描电镜的垂直电子束的夹角为90°，可进行普通的形貌表征。

与现有技术相比，本实用新型具有以下有益效果：三棱柱起安放样品和改变样品角度的作用，三棱柱样品台上存在若干条等距离的平行线，并在平行线前端标明序号，使用时将样品的一侧靠近平行线，保证样品在同一侧保持水平，本装置能改变样品台的角度，在同一个台子上满足形貌分析和EBSD分析，同时该样品台也能一次装载多个EBSD样品，实现一次多个样品装样同时进行EBSD表征的功能，从而提高测试效率，此外，样品台具有造价低廉、制作方便、操作简单、适用性广且易于测量多个样品并能够改变样品台的角度的优点。

下面结合附图和具体实施方式对本实用新型做进一步详细的说明。

附图说明

图1为本实用新型样品台测量20°和70°样品的装置结构图；

图2为本实用新型图1装载样品后的装置结构图；

图3为本实用新型样品台形貌分析的装置结构图。

图中：1-三棱柱；2-挡板；3-固定板；4-底座；5-固定螺钉；6-样品一；7-样品二。

具体实施方式

如图1-3所示，在本实用新型优选实施例中，该装置包括装载样品的三棱柱1、两块长方体挡板2、固定板3、底座4和固定螺钉5，三棱柱1为直三棱柱，其三角形面为直角三角形，且直角三角形的锐角内角为70°和20°，三棱柱1的三个矩形面上均设置多条等距离的平行线，并在平行线前端标明序号，一块挡板2设置在三棱柱1的一个三角形面侧，另一块挡板2设置在三棱柱1的另一个三角形面侧，通过固定螺钉5将挡板2和三棱柱1相连接，固定板3为矩形薄板，一块挡板2固定设置在固定板3的矩形面的一个宽边上，另一块挡板2固定设置在固定板3的该矩形面的另一宽边上，固定板3底面中央部位固定连接底座4，底座4由两个直径不同的圆柱体沿竖直方向叠加组成，直径大的圆柱体设置在上方，其顶面固定连接在固定板3底面。

挡板2与固定板3的固定连接方式、固定板3与底座4的固定连接方式均采用螺钉连接。

为了降低材料及加工成本，本样品台采用铝合金为材料，极大地减轻了样品台本身的质量，导电性良好，可以直接使用导电胶把样品固定装载在样品台上。

优选地，三棱柱1的棱长为30mm，挡板2的尺寸为长20mm、宽5mm、高6mm，固定板2的尺寸为长40mm、宽20mm、高2mm，在固定板2中心设一个直径为2mm的螺纹孔，固定底座4，在固定板2两侧均设一个直径为2mm的螺纹孔，固定挡板2，底座4由一个直径为10mm高15mm的圆柱体和另一个直径为3mm、高8mm的圆柱体组成，直径大的圆柱体上方中心有直径为2mm，深3mm的螺纹孔，固定螺钉5为直径2mm、长12mm的螺钉。

首先，将三棱柱的样品台调整至如图1的状态，三棱柱1的直角三角形斜边所在的矩形面贴合固定板3的顶面，用固定螺钉5和挡2连接起来，将样品如图2用导电胶固定在样品台上，样品一6装载在三棱柱1的直角三角形长直角边所在的矩形面，样品二7装载在三棱柱1的直角三角形短直角边所在的矩形面，样品一6的观察面法线与扫描电镜的垂直电子束的夹角为70°；样品二7的观察面法线与垂直电子束的夹角为20°，因此，样品台在此状态下可以测量20°和70°的样品，可进行相应样品平面的EBSD表征。

测量完成后，旋出固定螺钉5改变三棱柱样品台的方向，使样品台保持如图3的状态，三棱柱1的直角三角形较长直角边所在的矩形面处于水平，样品装载在该矩形面上，样品的观察面与扫描电镜的垂直电子束的夹角为90°，可进行普通的形貌表征。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例，凡依本实用新型申请专利范围所做的均等变化与修饰，皆应属本实用新型的涵盖范围。