一种适用于电子显微镜的试样夹持装置

本发明涉及电子显微镜辅助设备，尤其是一种适用于电子显微镜的试样夹持装置。

背景技术：

1、电子显微镜是一种极为强大的微观观测工具，它摒弃了传统光学显微镜中所使用的可见光成像方式，转而采用电子束来实现成像，借助电磁场对电子束进行精准的聚焦与控制，使其得以穿透试样，并产生能够反映试样内部结构以及表面特征的信号，电子显微镜具备极高的分辨率，能够清晰地分辨出纳米级乃至更小尺度的微观结构，举例来说，它能够将细胞的超微结构、材料的晶体结构以及原子排列等清晰呈现，其工作原理基于电子与物质之间的相互作用，依据不同的信号采集方式，诸如透射电子、二次电子等，从而形成明暗各异、细节丰富的图像，相较于光学显微镜，电子显微镜在观察微观世界时，展现出更强的穿透力以及更高的分辨能力，为材料科学、生物学、物理学等众多领域的研究提供了至关重要的微观信息；

2、目前，在运用电子显微镜进行扫描电镜观察及能谱分析之前，需要先把试样固定在试样托盘上，接着将装载有试样的托盘推进真空仓内，关闭真空仓门后展开抽真空作业，待抽真空作业完成，方可开始进行观察，然而，当下所使用的试样托盘是无法活动的，在某些情况下，为了获取理想的图像，需要将试样以特定的角度进行摆放，可固定式的试样托盘却极大地限制了试样的角度调整，致使试样拍摄出来的图像难以达到理想效果，因此，迫切需要一种试样夹持装置，要求其不但能够稳固地夹持试样，而且还能够灵活地调整试样的观测角度；

3、公开号为“cn217304961u”的中国专利公开了一种适用于电子显微镜的试样夹持装置，该装置包含基座、旋转球、圆台、固定机构、滑动机构和推进机构。该装置通过基座上的球形凹坑和旋转球的配合，使得试样能够旋转成各种角度，从而适配不同的角度要求；推进机构和滑动机构的配合，能够夹持各种尺寸大小的试样，提高了对试样夹持的灵活性；

4、不过，上述装置在使用过程中，是通过调节旋转球旋转的方式来辅助调节其倾斜角度的，然而，在具体应用时，此装置缺乏对旋转球的限位以及驱动结构，当需要进行调整时，往往需要人工操作，整体调整完成后还需要人工进行扶正限位，这就导致其整体使用存在一定的缺陷，在使用过程中不方便快速灵活地对所需定位的样本进行辅助调节，由此可见，其现有技术在使用期间存在一定的缺陷和不足，亟待改进。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种适用于电子显微镜的试样夹持装置，以解决上述背景技术中提出的问题。

2、为实现上述目的，本发明提供一种适用于电子显微镜的试样夹持装置，包括基座，所述基座的顶部固定安装有位移机构，所述位移机构的顶部固定安装有顶盘，所述顶盘的底部固定安装有驱动机构，所述顶盘的中部开设有圆槽，所述圆槽的内侧转动连接有旋球，所述旋球的底部和驱动机构的顶部固定连接，所述旋球的顶部固定安装有夹持机构；

3、所述驱动机构包括第一电机和环状轨，所述环状轨固定安装于顶盘的底部，所述环状轨设置于圆槽的外侧，所述第一电机固定安装于顶盘的一侧中部，所述第一电机的输出端固定安装有齿轮，所述环状轨的内侧两端均滑动连接有滑板，所述滑板的底部固定安装有齿环，所述齿环和齿轮啮合连接，所述齿环的底部固定安装有调移组件，所述调移组件的内侧活动安装有定位组件。

4、进一步的，所述调移组件包括轨架，所述轨架固定安装于齿环的底部，所述轨架的内侧滑动连接有滑架，所述轨架的一侧固定安装有第二电机，所述第二电机的输出端贯穿轨架固定安装有第一丝杆，所述第一丝杆转动连接于轨架内一侧，所述第一丝杆和滑架螺纹连接，所述定位组件固定安装于滑架的顶部。

5、进一步的，所述定位组件包括电动推杆，所述电动推杆固定安装于滑架的底部中间，所述电动推杆的输出端贯穿滑架固定安装有贴合板，所述贴合板的顶部固定连接有摩擦板，所述摩擦板的顶部和旋球的底部贴合连接。

6、进一步的，所述定位组件包括电动推杆，所述电动推杆固定安装于滑架的底部中间，所述电动推杆的输出端贯穿滑架固定安装有贴合板，所述贴合板的顶部固定连接有摩擦板，所述摩擦板的顶部和旋球的底部贴合连接。

7、进一步的，所述第一气缸的输出端贯穿侧架固定安装有防滑吸盘，所述摩擦板的顶部均等间距固定连接有防滑条纹，所述防滑吸盘的顶部也和旋球的底部贴合连接。

8、进一步的，所述位移机构包括滑槽和第三电机，所述滑槽开设于基座的顶部两侧，所述基座的顶部中间开设有方槽，所述方槽的两侧和滑槽相连通，所述滑槽的内侧均滑动连接有滑移块，所述第三电机固定安装于基座的顶部一侧，所述第三电机的输出端固定安装有第二丝杆，所述第二丝杆的外表面螺纹连接有连接板，所述连接板的两端和滑移块的内侧固定连接，所述滑移块的顶部固定安装有连接杆，所述连接杆的顶部和顶盘的一侧固定连接。

9、进一步的，所述滑槽的内侧腔道截面形状呈凸字型设置，所述滑移块的整体截面形状也设置为凸字形，所述滑移块的外表面和滑槽的内壁均固定连接有耐磨垫片。

10、进一步的，所述夹持机构包括承接板，所述承接板固定安装于旋球的顶部，所述承接板的顶部两侧均固定安装有联动组件，所述联动组件的内侧固定安装有夹持板。

11、进一步的，所述联动组件包括侧轨，所述侧轨固定安装于承接板的顶部两侧，所述侧轨的内侧两端均滑动连接有活动块，所述活动块的内侧均固定安装有铰接件，所述铰接件的内端铰接有联动杆，所述联动杆的内端通过铰接件和夹持板的外侧铰接，所述承接板的底部一侧固定安装有第二气缸，所述第二气缸的输出端固定安装有联动架，所述联动架的外侧和侧轨内远离联动架一端的活动块外侧固定连接。

12、进一步的，所述夹持板的内侧固定安装有防滑垫板且防滑垫板的内侧等间距固定连接有防滑凸起部，所述承接板的顶部两侧均固定安装有限位板，所述限位板的内侧和夹持板的两端贴合连接。

13、与现有技术相比，本发明的有益效果是：

14、其一，本发明中，通过设置位移机构和夹持机构，使得使用时，把样品托盘放于夹持机构的承接板顶，启动第二气缸，推动联动架，带动活动块滑动，从而使联动杆位移，驱动两个夹持板平行移动夹持样品托盘，夹持完成后，启动第三电机带动第二丝杆转动，使连接杆驱动滑移块滑动，推动承接板移动，能自动快速将夹持装置移入或移出设备，操作简便快捷，大幅提高了使用的便捷性。

15、其二，本发明中，通过设置夹持机构与驱动机构配合圆槽内的旋球，样品托盘夹持好后如需调节，启动电动推杆使摩擦板接触旋球，再收缩第一气缸让防滑吸盘脱离旋球，若调倾斜角度，启动第二电机带动第一丝杆使滑架滑动，带动摩擦板驱动旋球转动，若调朝向，启动第一电机通过齿轮和齿环带动贴合板转动，调节夹持机构横向转动时，启动第一电机带动轨架转动，从而带动夹持机构和样品托盘转动，实现3d立体移动调整，增强了适配性。

技术特征：

1.一种适用于电子显微镜的试样夹持装置，其特征在于，包括基座(1)，所述基座(1)的顶部固定安装有位移机构(2)，所述位移机构(2)的顶部固定安装有顶盘(3)，所述顶盘(3)的底部固定安装有驱动机构(5)，所述顶盘(3)的中部开设有圆槽(4)，所述圆槽(4)的内侧转动连接有旋球(6)，所述旋球(6)的底部和驱动机构(5)的顶部固定连接，所述旋球(6)的顶部固定安装有夹持机构(7)；

2.根据权利要求1所述的一种适用于电子显微镜的试样夹持装置，其特征在于，所述调移组件(56)包括轨架(561)，所述轨架(561)固定安装于齿环(55)的底部，所述轨架(561)的内侧滑动连接有滑架(562)，所述轨架(561)的一侧固定安装有第二电机(563)，所述第二电机(563)的输出端贯穿轨架(561)固定安装有第一丝杆(564)，所述第一丝杆(564)转动连接于轨架(561)内一侧，所述第一丝杆(564)和滑架(562)螺纹连接，所述定位组件(57)固定安装于滑架(562)的顶部。

3.根据权利要求2所述的一种适用于电子显微镜的试样夹持装置，其特征在于，所述定位组件(57)包括电动推杆(571)，所述电动推杆(571)固定安装于滑架(562)的底部中间，所述电动推杆(571)的输出端贯穿滑架(562)固定安装有贴合板(572)，所述贴合板(572)的顶部固定连接有摩擦板(573)，所述摩擦板(573)的顶部和旋球(6)的底部贴合连接。

4.根据权利要求3所述的一种适用于电子显微镜的试样夹持装置，其特征在于，所述轨架(561)的一侧中部固定安装有侧架(574)，所述侧架(574)固定安装于齿轮(53)的底部一侧，所述侧架(574)的底部固定安装有第一气缸(575)，所述第一气缸(575)的输出端贯穿侧架(574)。

5.根据权利要求4所述的一种适用于电子显微镜的试样夹持装置，其特征在于，所述第一气缸(575)的输出端贯穿侧架(574)固定安装有防滑吸盘(576)，所述摩擦板(573)的顶部均等间距固定连接有防滑条纹，所述防滑吸盘(576)的顶部也和旋球(6)的底部贴合连接。

6.根据权利要求1所述的一种适用于电子显微镜的试样夹持装置，其特征在于，所述位移机构(2)包括滑槽(21)和第三电机(22)，所述滑槽(21)开设于基座(1)的顶部两侧，所述基座(1)的顶部中间开设有方槽(23)，所述方槽(23)的两侧和滑槽(21)相连通，所述滑槽(21)的内侧均滑动连接有滑移块(24)，所述第三电机(22)固定安装于基座(1)的顶部一侧，所述第三电机(22)的输出端固定安装有第二丝杆(25)，所述第二丝杆(25)的外表面螺纹连接有连接板(26)，所述连接板(26)的两端和滑移块(24)的内侧固定连接，所述滑移块(24)的顶部固定安装有连接杆(27)，所述连接杆(27)的顶部和顶盘(3)的一侧固定连接。

7.根据权利要求6所述的一种适用于电子显微镜的试样夹持装置，其特征在于，所述滑槽(21)的内侧腔道截面形状呈凸字型设置，所述滑移块(24)的整体截面形状也设置为凸字形，所述滑移块(24)的外表面和滑槽(21)的内壁均固定连接有耐磨垫片。

8.根据权利要求1所述的一种适用于电子显微镜的试样夹持装置，其特征在于，所述夹持机构(7)包括承接板(71)，所述承接板(71)固定安装于旋球(6)的顶部，所述承接板(71)的顶部两侧均固定安装有联动组件(72)，所述联动组件(72)的内侧固定安装有夹持板(73)。

9.根据权利要求8所述的一种适用于电子显微镜的试样夹持装置，其特征在于，所述联动组件(72)包括侧轨(721)，所述侧轨(721)固定安装于承接板(71)的顶部两侧，所述侧轨(721)的内侧两端均滑动连接有活动块(722)，所述活动块(722)的内侧均固定安装有铰接件(723)，所述铰接件(723)的内端铰接有联动杆(724)，所述联动杆(724)的内端通过铰接件(723)和夹持板(73)的外侧铰接，所述承接板(71)的底部一侧固定安装有第二气缸(725)，所述第二气缸(725)的输出端固定安装有联动架(726)，所述联动架(726)的外侧和侧轨(721)内远离联动架(726)一端的活动块(722)外侧固定连接。

10.根据权利要求9所述的一种适用于电子显微镜的试样夹持装置，其特征在于，所述夹持板(73)的内侧固定安装有防滑垫板，且防滑垫板的内侧等间距固定连接有防滑凸起部，所述承接板(71)的顶部两侧均固定安装有限位板(74)，所述限位板(74)的内侧和夹持板(73)的两端贴合连接。

技术总结本发明涉及电子显微镜辅助设备技术领域，具体公开了一种适用于电子显微镜的试样夹持装置，包括基座，所述基座的顶部固定安装有位移机构，所述位移机构的顶部固定安装有顶盘，所述顶盘的底部固定安装有驱动机构，所述顶盘的中部开设有圆槽，所述圆槽的内侧转动连接有旋球，利用电动推杆使摩擦板接触旋球，再收缩第一气缸让防滑吸盘脱离旋球，若调倾斜角度，启动第二电机带动第一丝杆使滑架滑动，带动摩擦板驱动旋球转动，若调朝向，启动第一电机通过齿轮和齿环带动贴合板转动，调节夹持机构横向转动时，启动第一电机带动轨架转动，从而带动夹持机构和样品托盘转动，实现3D立体移动调整，增强了适配性。技术研发人员：洪睿,王毅涛受保护的技术使用者：重庆大学技术研发日：技术公布日：2024/11/4