阅读说明：本技术 一种用于纳米压入实验的扫描电镜样品台固定装置 (A scanning electron microscope sample platform fixing device for nanometer experiment of impressing ) 是由 彭光健 窦贵靖 孙义恒 赵城城 陈建锋 张泰华 于 2019-09-26 设计创作，主要内容包括：一种用于纳米压入实验的扫描电镜样品台固定装置,包括压入试验台、滚花螺钉、弹性压片夹和扫描电镜样品台,所述扫描电镜样品台下方立柱与压入试验台中心圆孔配合,通过弹性压片夹上半圆形的凹槽对扫描电镜样品台施加压紧力,滚花螺钉控制弹性压片夹的压紧力,从而便于扫描电镜样品台的夹紧与拆卸。本发明通过扫描电镜样品台这个中间平台,将样品的固定转移改为扫描电镜样品台的夹紧移动,通过压入试验台上的夹片和滚花螺钉对样品台夹紧,提高了从力学性能检测到破坏形貌观测的快速性、稳定性和准确性。(The utility model provides a scanning electron microscope sample platform fixing device for nanometer experiment of impressing, includes impressing test platform, annular knurl screw, elasticity preforming clamp and scanning electron microscope sample platform, scanning electron microscope sample platform below stand and the cooperation of impressing test platform center round hole, press from both sides semicircular recess through elasticity preforming and apply the packing force to scanning electron microscope sample platform, annular knurl screw control elasticity preforming clamp's packing force to the clamping and the dismantlement of scanning electron microscope sample platform of being convenient for. According to the invention, through the middle platform of the sample table of the scanning electron microscope, the fixed transfer of the sample is changed into the clamping movement of the sample table of the scanning electron microscope, and the sample table is clamped through the clamping piece and the knurled screw pressed into the test bed, so that the rapidity, the stability and the accuracy of the observation of the damage morphology detected from the mechanical property are improved.)

一种用于纳米压入实验的扫描电镜样品台固定装置

技术领域

本发明涉及一种用于纳米压入实验的扫描电镜样品台固定装置，属于力学性能检测及观测领域。

背景技术

对微小试样进行微纳米压入检测后，需要对试样的破坏形貌进行观察，但由于试样尺寸微小，往往需要在其它观测仪器上进行，如扫描电镜(SEM)。从力学性能检测到形貌检测的过程中，不可避免地需要将变形的试样从压入实验台收集并转移到观测实验台。在这个过程中试样在外界力的干扰下可能会产生新的变形；而且由于样品体积微小，在一次压入实验中，只是对压入实验台上的个别样品进行压入实验，在随后收集过程中压入样品与未压入样品及易发生混淆，在电镜观测中很难找到对应的压入样品。即使观测到压入样品，由于样品在压入试验台与在观测样品台上的姿态不同，不能准确观测压入破坏表面。更有甚者还会再收集转移过程中发生样品遗失。

针对以上问题，为避免直接将样品从压入实验台转移到观测试验台，现采用将扫描电镜样品台固定到压入实验台，进行压入检测后，直接将SEM样品台及其上面的样品整体转移到扫描电镜试验台上检测的方法。扫描样品台在压入试验台上固定需满足两个前提：一保证不影响压入检测的精度；二方便快速固定和拆卸扫描样品台。

因此有必要设计一种用于纳米压入实验的扫描电镜样品台固定装置。

发明内容

为了解决微小试样在微纳米压入力学检测后不易进行准确的试样破坏形貌观测的不足，本发明提供一种扫描电镜样品台在微纳米压入中的夹紧装置，通过扫描电镜样品台这个中间平台，将样品的固定转移改为样品台的夹紧移动，通过压入试验台上的夹片和滚花螺钉对样品台夹紧，提高了从力学性能检测到破坏形貌观测的快速性、稳定性和准确性。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：

一种用于纳米压入实验的扫描电镜样品台固定装置，包括压入试验台、滚花螺钉、弹性压片夹和扫描电镜样品台，所述扫描电镜样品台下方立柱与压入试验台中心圆孔配合，通过弹性压片夹上半圆形的凹槽对扫描电镜样品台施加压紧力，滚花螺钉控制弹性压片夹的压紧力，从而便于扫描电镜样品台的夹紧与拆卸。

进一步，所述扫描样品台底面与压入试验台接触，使得待测样品处于压入试验台的中心，便于后续压入试验标定与压入。

再进一步，所述弹性压片夹半圆形凹槽与扫描电镜样品台边缘贴合，通过夹片夹的弹性力使样品台与试验台紧密接触，避免压入过程产生误差，配合试验台中心孔约束样品台所有方向的自由度。

更进一步，所述滚花螺钉通过旋松与旋紧控制弹性夹片夹的固定与放松，进而实现扫描电镜样品台的固定与拆卸，实现简便快速的夹紧。

所述滚花螺钉位于调整垫片上，所述调整垫片用于调节弹性压片夹的压紧高度，提高装置对样品台的适应性和整个装置的准确性。

本发明中，在微纳米压入实验中，将带观测样品置于扫描电镜样品台上，样品台置于试验台中心，对样品台上的试样进行压入实验。待压入完成后取出样品台放入样品盒，进行下一步的破坏形貌观测。

本发明的有益效果主要表现在：在传统样品置于压入实验平台检测、收集后再置于观测平台观测的基础上，通过扫描电镜样品台这个中间平台，将样品的固定转移改为样品台的夹紧移动，通过压入试验台上的夹片和滚花螺钉对样品台夹紧，提高了从力学性能检测到破坏形貌观测的快速性、稳定性和准确性。

附图说明

图1为便扫描电镜品台微纳米压入夹紧装置的结构示意图；

图中标记，1-压入试验台；2-滚花螺钉；3扫描电镜样品台；4-弹性压片夹；5-调整垫片。

图2为所述发明的装配示意图；

图3为所述发明的俯视图；

图4为所述发明的侧视图；

图5为所述发明的工作示意图(样品为微米级，示意图非等比例绘制)。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步描述。

参照图1～图5，一种扫描电镜样品台微纳米压入夹紧装置，包括压入试验台1、滚花螺钉2、弹性压片夹4和扫描电镜样品台3，所述扫描电镜样品台3下方立柱与压入试验台1中心圆孔配合，通过弹性压片夹4上半圆形的凹槽对扫描电镜样品台施加压紧力，滚花螺钉2控制弹性压片夹4的压紧力，从而便于扫描电镜样品台3的夹紧与拆卸。

进一步，所述扫描电镜样品台3底面与压入试验台1接触，使得待测样品处于压入试验台1的中心，便于后续压入试验标定与压入。

再进一步，所述弹性压片夹4半圆形凹槽与扫描电镜样品台边缘贴合，通过夹片夹的弹性力使样品台与试验台紧密接触，避免压入过程产生误差，配合试验台中心孔约束样品台所有方向的自由度。

更进一步，所述滚花螺钉2通过旋松与旋紧控制弹性夹片夹的固定与放松，进而实现样品台的固定与拆卸，实现简便快速的夹紧。

所述滚花螺钉2位于调整垫片5上，所述调整垫片5用于调节弹性压片夹的压紧高度，提高装置对样品台的适应性和整个装置的准确性。

本实施例中，压入前准备：将带观测样品均匀分布在扫描电镜样品台1上，用镊子卡住样品台边缘凹槽，缓慢将样品台下方立柱对准压入实验台2中心的圆孔，将样品台逐渐置于压入试验台上。

夹紧样品台：旋松两个滚花螺钉，使得两个带有半圆弧的夹片可以自由旋转；分别旋转两个弹性压片夹，将弹性夹片夹的半圆弧与便扫描电镜品台边缘的凹槽贴合；再旋紧两个螺钉，使得压片夹将样品台固定在试验台上，保证样品台下表面与压入试验台表面紧密贴合，不能存在缝隙。

进行压入检测实验：通过控制装置控制压头的移动，使压头移动到待观测样品的上方，过程中注意不要让压头碰到螺钉帽和压片。控制压头下降对样品施加载荷，检测到数据后卸载，移开压头。

取出转移样品台：旋松紧定螺钉，移开两个弹性压片夹，再用镊子将扫描电镜样品台从压入试验台上取下，放入用于存放样品台的样品盒中，再转移到扫描电镜等其他观测仪器，进行压入破坏形貌观测。在将样品台从试验台和放入样品盒以及转移过程中应尽量减少晃动，以免对后面的观测造成影响。

本说明书实施方式所述的内容仅仅是对发明构思的实现形式的列举，本发明的保护范围不应当被视为仅限于实施例所陈述的具体形式，本发明的保护范围也包括本领域技术人员根据本发明构思所能够想到的等同技术手段。