一种具有抑制荷电现象的用于观测塑料样品的扫描电镜样品台的制作方法

本实用新型涉及一种扫描电镜样品台。

背景技术：

扫描电子显微镜在观测塑料样品前，需通过蒸镀或离子溅射的方式将塑料样品表面镀上金、铂或炭黑等导电膜，然后进行观测。镀导电膜的目的主要是抑制荷电现象的发生；荷电现象是指当扫描电子显微镜的电子束照射到塑料样品后，电荷将在塑料样品表面内部不断积累，电荷形成的电场将对入射电子束产生散射，从而使拍摄图像出现横纹、拉伸或不清晰。在塑料样品表面镀导电膜虽可以避免图像出现横纹、拉伸或不清晰，但是样品表面的部分细节信息会被导电膜覆盖，覆盖部分无法进行观测；另外，一些样品的结构和形貌特征极易在镀膜过程中遭受破坏和损伤，使观测无法继续。

技术实现要素：

本实用新型为了解决现有利用扫描电子显微镜观测塑料样品时，在样品镀导电膜后样品表面的信息会被导电膜覆盖导致的无法进行观测，以及镀膜过程中样品的结构和形貌特征易遭受破坏和损伤的问题，提出一种具有抑制荷电现象的用于观测塑料样品的扫描电镜样品台。

本实用新型具有抑制荷电现象的用于观测塑料样品的扫描电镜样品台由铝质上盖、铝质底座、第一导电网、第二导电网锁紧螺栓、固定螺栓、旋紧盖和电磁感应加热器构成；

所述电磁感应加热器由感应线圈和交流电源构成；

所述铝质上盖为圆筒体，铝质上盖的上端设置有旋紧盖，旋紧盖与铝质上盖的内壁通过螺纹连接；铝质上盖内旋紧盖下方依次设置有水平的第一导电网和第二导电网，第一导电网外缘和第二导电网外缘与铝质上盖的内壁接触；铝质上盖的圆周面上均匀设置有数个螺纹通孔，螺纹通孔内设置有锁紧螺栓；铝质底座由下部直径较大的圆柱体和上部较小的圆柱体构成，感应线圈设置在铝质底座中上部较小的圆柱体内；铝质底座的下部直径较大的圆柱体的下端面中心设置有螺纹孔，固定螺栓设置在铝质底座下部直径较大的圆柱体的下端面的螺纹孔内；铝质上盖设置有旋紧盖一端朝上设置，铝质上盖另一端朝向铝质底座并套设在铝质底座上；

第二导电网的网线由铁芯和铁芯外表面包覆的铜包覆层构成。

本实用新型原理使用方法为：

首先在铝质底座的上部较小的圆柱体上端面放置待测塑料样品，然后将铝质上盖套设在铝质底座上；开启交流电源，在旋紧盖下方放置第二导电网，利用感应线圈加热第二导电网，然后利用旋紧盖将加热后的第二导电网压入待测塑料样品内；在旋紧盖下方放置第一导电网，利用旋紧盖向下推动第一导电网至接触待测塑料样品上表面；取下旋紧盖，关闭交流电源，旋紧锁紧螺栓使铝质上盖和铝质底座相对固定；最后将装置整体转移至扫描电子显微镜的样品仓底板上，并将固定螺栓穿过样品仓底板并旋入铝质底座中直径较大的圆柱体的下端面中心设置的螺纹孔内，便可以进行图像拍摄。

本实用新型原理及有益效果为：

扫描电子显微镜的入射电子束所激发的二次电子及背散射电子无法被迅速传导至大地是导致荷电现象发生的原因。入射电子束并不只是在样品表面激发二次电子及背散射电子，在样品的一定深度内也会激发，因此在样品表面和内部同时存在许多无法输运的电荷。

本实用新型中第一导电网和第二导电网为网状结构，第二导电网陷入至塑料样品内部，第一导电网紧贴塑料样品表面，第一导电网和第二导电网将样品内部和样品表面的电荷输送至铝质上盖和铝质底座；因此本实用新型能够有效输送积累在样品表面和内部的电荷，从而避免了荷电现象对拍摄图像的影响，能够获得携带表面细节信息的清晰图像；并且本实用新型不需要在样品镀导电膜，因此避免了表面的信息会被导电膜覆盖导致的无法进行观测的发生，以及镀膜过程中样品的结构和形貌特征易遭受破坏和损伤的发生。

附图说明

采用以下实施例验证本实用新型的有益效果：测试时扫描电子显微镜加速电压设置为 1kV，之后即可进行拍摄；

图1为本实用新型具有抑制荷电现象的用于观测塑料样品的扫描电镜样品台的结构示意图，图中a为待测样品，b为扫描电子显微镜的样品仓底板；

图2为第二导电网31的网线剖面图。

具体实施方式：

本实用新型技术方案不局限于以下所列举具体实施方式，还包括各具体实施方式间的任意合理组合。

具体实施方式一：结合图1和图2说明本实施方式，本实施方式具有抑制荷电现象的用于观测塑料样品的扫描电镜样品台由铝质上盖1、铝质底座2、第一导电网3、第二导电网31锁紧螺栓4、固定螺栓5、旋紧盖6和电磁感应加热器构成；

所述电磁感应加热器由感应线圈7和交流电源构成；

所述铝质上盖1为圆筒体，铝质上盖1的上端设置有旋紧盖6，旋紧盖6与铝质上盖 1的内壁通过螺纹连接；铝质上盖1内旋紧盖6下方依次设置有水平的第一导电网3和第二导电网31，第一导电网3外缘和第二导电网31外缘与铝质上盖1的内壁接触；铝质上盖1的圆周面上均匀设置有数个螺纹通孔，螺纹通孔内设置有锁紧螺栓4；铝质底座2由下部直径较大的圆柱体和上部较小的圆柱体构成，感应线圈7设置在铝质底座2中上部较小的圆柱体内；铝质底座2的下部直径较大的圆柱体的下端面中心设置有螺纹孔，固定螺栓5设置在铝质底座2下部直径较大的圆柱体的下端面的螺纹孔内；铝质上盖1设置有旋紧盖6一端朝上设置，铝质上盖1另一端朝向铝质底座2并套设在铝质底座2上；

所述第二导电网31的网线由铁芯8和铁芯8外表面包覆的铜包覆层9构成。

本实施方式原理及有益效果为：

扫描电子显微镜的入射电子束所激发的二次电子及背散射电子无法被迅速传导至大地是导致荷电现象发生的原因。入射电子束并不只是在样品表面激发二次电子及背散射电子，在样品的一定深度内也会激发，因此在样品表面和内部同时存在许多无法输运的电荷。

本实施方式中第一导电网3和第二导电网31为网状结构，第二导电网31陷入至塑料样品内部，第一导电网3紧贴塑料样品表面，第一导电网3和第二导电网31将样品内部和样品表面的电荷输送至铝质上盖1和铝质底座2；因此本实施方式能够有效输送积累在样品表面和内部的电荷，从而避免了荷电现象对拍摄图像的影响，能够获得携带表面细节信息的清晰图像；并且本实施方式不需要在样品镀导电膜，因此避免了表面的信息会被导电膜覆盖导致的无法进行观测的发生，以及镀膜过程中样品的结构和形貌特征易遭受破坏和损伤的发生。

具体实施方式二：本实施方式与具体实施方式一不同的是：所述第一导电网3和第二导电网31的网孔为方形；所述导电网3的网孔边长为9～10μm。其他步骤和参数与具体实施方式一相同。

具体实施方式三：本实施方式与具体实施方式一或二不同的是：所述第一导电网3 和第二导电网31的厚度为1～1.5μm。其他步骤和参数与具体实施方式一或二相同。

具体实施方式四：本实施方式与具体实施方式一至三之一不同的是：所述铝质上盖1 的内径为35～40mm。其他步骤和参数与具体实施方式一至三之一相同。

具体实施方式五：本实施方式与具体实施方式一至四之一不同的是：所述铝质底座2 中上部较小的圆柱体的直径为25～30mm。其他步骤和参数与具体实施方式一至四之一相同。

采用以下实施例验证本实用新型的有益效果：

实施例1：

本实施例具有抑制荷电现象的用于观测塑料样品的扫描电镜样品台由铝质上盖1、铝质底座2、第一导电网3、第二导电网31锁紧螺栓4、固定螺栓5、旋紧盖6和电磁感应加热器构成；

所述电磁感应加热器由感应线圈7和交流电源构成；

所述铝质上盖1为圆筒体，铝质上盖1的上端设置有旋紧盖6，旋紧盖6与铝质上盖 1的内壁通过螺纹连接；铝质上盖1内旋紧盖6下方依次设置有水平的第一导电网3和第二导电网31，第一导电网3外缘和第二导电网31外缘与铝质上盖1的内壁接触；铝质上盖1的圆周面上均匀设置有数个螺纹通孔，螺纹通孔内设置有锁紧螺栓4；铝质底座2由下部直径较大的圆柱体和上部较小的圆柱体构成，感应线圈7设置在铝质底座2中上部较小的圆柱体内；铝质底座2的下部直径较大的圆柱体的下端面中心设置有螺纹孔，固定螺栓5设置在铝质底座2下部直径较大的圆柱体的下端面的螺纹孔内；铝质上盖1设置有旋紧盖6一端朝上设置，铝质上盖1另一端朝向铝质底座2并套设在铝质底座2上；

所述第二导电网31的网线由铁芯8和铁芯8外表面包覆的铜包覆层9构成；所述第一导电网3和第二导电网31的网孔为方形；所述导电网3的网孔边长为10μm；所述第一导电网3和第二导电网31的厚度为1.5μm；所述铝质上盖1的内径为35mm；所述铝质底座2中上部较小的圆柱体的直径为25mm。

首先在铝质底座2的上部较小的圆柱体上端面放置待测塑料样品，然后将铝质上盖1 套设在铝质底座2上；开启交流电源，在旋紧盖6下方放置第二导电网31，利用感应线圈7加热第二导电网31，然后利用旋紧盖6将加热后的第二导电网31压入待测塑料样品内；在旋紧盖6下方放置第一导电网3，利用旋紧盖6向下推动第一导电网3至接触待测塑料样品上表面；取下旋紧盖6，关闭交流电源，旋紧锁紧螺栓4使铝质上盖1和铝质底座2相对固定；最后将装置整体转移至扫描电子显微镜的样品仓底板上，并将固定螺栓5 穿过样品仓底板并旋入铝质底座2中直径较大的圆柱体的下端面中心设置的螺纹孔内，便可以进行图像拍摄。所述待测塑料样品为聚苯乙烯；

对比例：

对比例采用与实施例1相同的装置，其中使用时只在铝质底座2的上部较小的圆柱体上端面放置待测塑料样品，不放置第一导电网3和第二导电网31，然后进行图像拍摄；所述待测塑料样品为聚苯乙烯；

对比例因为强烈的荷电现象，聚苯乙烯上生长的纳米球及纳米球表面的颗粒并未被很好的表征，所拍摄的图像存在明显的失真。实施例1中球形的纳米颗粒被十分清晰的表征出来，且纳米球上的微观细节也十分清晰。说明实施例1装置能够抑制荷电现象的发生，获得高质量的图片效果。