适用于电镜样品的等离子体清洗装置、系统及清洗方法

本公开的至少一种实施例涉及适用于电镜样品的等离子体清洗装置，尤其涉及一种适用于电镜样品的等离子体清洗装置、系统及清洗方法。

背景技术：

1、扫描电子显微镜（简称扫描电镜，sem）的电子束与电镜样品相互作用产生多种信号，比如二次电子。电子束扫描得到的二次电子成像能够准确反应电镜样品表面的微观形貌，分辨率通常能达到纳米级别，因而广泛应用于化工、材料分析、生物医学、教学科研等领域，特别是研究微观物质、纳米材料等的表面形貌表征。

2、在使用扫描电子显微镜观察电镜样品时，电镜样品上残留的有机溶剂或粘合物等碳污染物，会出现碳化黑斑，影响扫描电子显微镜观察，降低成像质量，还会影响化学微量分析的精度。因此，除去电镜样品上的碳污染物，以得到清晰的图像和化学微量分析，引起十分重视。

技术实现思路

1、有鉴于此，本公开提供了一种适用于电镜样品的等离子体清洗装置、系统及清洗方法，用于至少部分解决以上技术问题，清洗电镜样品上的碳污染物，损伤小，操作便捷，提升扫描电子显微镜观察电镜样品的成像精度。

2、根据本公开的第一个方面，提供一种了适用于电镜样品的等离子体清洗装置，包括置物腔，所述置物腔上设置有密封盖，所述密封盖被构造为打开所述置物腔，以允许放置电镜样品，或者将所述置物腔封闭；第一连接管，被构造为连接真空泵，以将所述置物腔抽真空至真空状态；第二连接管，被构造为连接配气装置，以向处于真空状态的所述置物腔输入环境气体；以及第三连接管，被构造为连接射频发生器，以利用射频电磁波使所述环境气体电离形成等离子体，对所述电镜样品的表面进行碳污染清洗。

3、根据本公开的实施例，所述置物腔包括：外壳，所述外壳为圆柱筒状结构，所述密封盖可拆卸地安装于所述外壳的顶部的敞口；以及内壳，可拆卸地设置于所述外壳内，所述内壳为圆柱筒状结构，以放置所述电镜样品。

4、根据本公开的实施例，所述密封盖上设置有视窗，所述视窗由透明材料制成，以供观察所述置物腔内的所述电镜样品的清洗状况。

5、根据本公开的实施例，所述外壳的敞口与所述密封盖之间设置有密封圈，所述密封圈由弹性材料制成。

6、根据本公开的实施例，还包括真空计，被构造为测量所述置物腔的气压。

7、根据本公开的实施例，所述第一连接管、所述第二连接管和所述第三连接管的连接处，以及所述置物腔的敞口处均为法兰结构。

8、本公开的第二方面提供了一种适用于电镜样品的等离子体清洗系统，包括：如上所述的等离子体清洗装置，电镜样品放置于所述等离子体清洗装置的置物腔内；真空泵，连接于所述等离子体清洗装置的第一连接管，以将所述置物腔抽真空至真空状态；配气装置，连接于所述等离子体清洗装置的第二连接管，以向处于真空状态的所述置物腔输入环境气体，其中，所述环境气体包括氧气、氩气或氮气；以及射频发生器，连接于所述等离子体清洗装置的第三连接管，以利用射频电磁波使所述环境气体电离形成等离子体，对所述电镜样品的表面进行碳污染清洗。

9、根据本公开的实施例，所述射频发生器连接的射频电源的功率范围为6w-21w。

10、根据本公开的实施例，所述配气装置包括：三通气阀，连接于所述第二连接管；以及储气罐，与所述三通气阀连通，被构造为储存所述环境气体。

11、本公开的第三方面提供了一种如上所述的等离子体清洗系统的清洗方法，包括：将电镜样品置于置物腔内；打开真空泵，将所述置物腔抽真空至真空状态，所述真空泵关闭；打开配气装置，向处于真空状态的所述置物腔内输入环境气体，使得所述置物腔内的气压达到预设范围，所述配气装置关闭；启动射频发生器，设定清洗时间，以对所述电镜样品的表面进行碳污染清洗，在达到所述清洗时间时，所述射频发生器自动关闭；以及打开所述置物腔的排气阀，使得所述置物腔内的气压恢复至常压，以将所述电镜样品取出。

12、根据本公开提供的适用于电镜样品的等离子体清洗装置、系统及清洗方法，对电镜样品进行清洗时，打开密封盖，将电镜样品放置于置物腔内，随后关闭密封盖进行密封，启动与第一连接管连接的真空泵，将置物腔抽真空，使得真空腔处于真空状态，接着打开与第二连接管连接的配气装置，向置物腔内输入环境气体，打开与第三连接管连接的射频发生器，利用射频电磁波使环境气体电离形成等离子体，实现等离子体对电镜样品温柔漂洗，将电镜样品上的碳污染物分解，清洗结束后，分解物会被抽离出置物腔，完成电镜样品上的碳污染物清洗，清洗操作便捷，对电镜样品的表面损伤小，满足电镜样品的清洗要求，提升扫描电子显微镜观察电镜样品的成像精度。

技术特征：

1.一种适用于电镜样品的等离子体清洗装置，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的等离子体清洗装置，其特征在于，所述置物腔(1)包括：

3.根据权利要求1所述的等离子体清洗装置，其特征在于，所述密封盖(2)上设置有视窗(21)，所述视窗(21)由透明材料制成，以供观察所述置物腔(1)内的所述电镜样品的清洗状况。

4.根据权利要求1所述的等离子体清洗装置，其特征在于，所述外壳(11)的敞口与所述密封盖(2)之间设置有密封圈，所述密封圈由弹性材料制成。

5.根据权利要求1所述的等离子体清洗装置，其特征在于，还包括真空计，被构造为测量所述置物腔(1)的气压。

6.根据权利要求1-5中任一所述的等离子体清洗装置，其特征在于，所述第一连接管(3)、所述第二连接管(4)和所述第三连接管(5)的连接处，以及所述置物腔(1)的敞口处均为法兰结构。

7.一种适用于电镜样品的等离子体清洗系统，其特征在于，包括：

8.根据权利要求7所述的等离子体清洗系统，其特征在于，所述射频发生器(8)连接的射频电源的功率范围为6w-21w。

9.根据权利要求7所述的等离子体清洗系统，其特征在于，所述配气装置(7)包括：

10.一种根据权利要求8或9所述的等离子体清洗系统的清洗方法，包括：

技术总结本公开提供了一种适用于电镜样品的等离子体清洗装置、系统及清洗方法，其中，等离子体清洗装置包括置物腔，置物腔上设置有密封盖，密封盖被构造为打开置物腔，以允许放置电镜样品，或者将置物腔封闭；第一连接管，被构造为连接真空泵，以将置物腔抽真空至真空状态；第二连接管，被构造为连接配气装置，以向处于真空状态的置物腔输入环境气体；以及第三连接管，被构造为连接射频发生器，以利用射频电磁波使环境气体电离形成等离子体，对电镜样品的表面进行碳污染清洗，对电镜样品损伤小，操作便捷，提升扫描电子显微镜观察电镜样品的成像精度。技术研发人员：李洁,杨永建,李红华,张镇松,任文强,黎刚,夏莎莎,张庆华受保护的技术使用者：中国科学院生态环境研究中心技术研发日：技术公布日：2024/8/27