技术领域
[0001] 本发明涉及扫描电镜技术领域，具体涉及一种扫描电镜样品台。
相关背景技术
[0002] 随着科学技术的飞速发展，扫描电子显微镜简称扫描电镜，作为一种高精度和高分辨率的微观观测工具，在材料科学、生物医学、半导体制造和地质勘探等众多领域发挥着不可替代的作用。扫描电镜通过对样品表面进行电子束扫描，能够生成高质量的图像，用于微观结构分析和成分检测。在扫描电镜的实际应用中，样品观测的效果受到多种因素的影响。其中，样品台作为承载与调节样品的关键部件，其稳定性和灵活性直接决定观测结果的准确性、稳定性和可靠性。
[0003] 现有的样品台一般可以采用五轴自动样品台，实现样品的承载与调节。五轴自动样品台一般采用马达驱动；利用五轴自动样品台配套的软件，通过点击鼠标或在软件中输入坐标就可以实现样品台的自动平移、倾斜、旋转、升高或降低等常规操作。如图1和图2所示，为五轴自动样品台的布置形式示意图。待测样品1位于R轴组件2上，所述R轴组件2适于带动所述待测样品1在水平面内旋转。所述R轴组件2位于X轴组件3上，所述X轴组件3适于带动所述R轴组件2在水平面内沿着X轴移动。所述X轴组件3位于Y轴组件4上，所述Y轴组件4适于带动所述X轴组件3在水平面内沿着Y轴移动。所述X轴与Y轴互相垂直。所述Y轴组件4设置于Z轴组件5上，所述Z轴组件5适于带动所述Y轴组件4沿着Z轴上下移动。所述Z轴与X轴、Y轴均垂直。所述Z轴组件5设置于T轴组件6上，所述T轴组件6适于带动所述Z轴组件5绕着T轴旋转。所述T轴与Z轴垂直。在图1和图2中，竖直向下的箭头表示对待测样品1的表面进行扫描的电子束的方向；虚线表示T轴，即T轴组件6的旋转中心线；弯曲的箭头表示T轴组件6绕T轴旋转的方向。在图1中，T轴与待测样品1表面的扫描位置处于同一直线，电子束向下，正对待测样品1表面的扫描位置，待测样品1表面的扫描位置位于视野中心；此时，在T轴组件旋转时，待测样品1绕着同一轴线旋转，扫描位置不变。但是，随着Z轴组件5的上下移动，T轴与待测样品1表面的扫描位置发生变化，就会不处于同一直线。如图2所示，当Z轴组件5上升后，待测样品1表面的扫描位置高于T轴，此时，当T轴组件6旋转时，待测样品1也绕着T轴旋转，由于电子束的方向不变，则待测样品1表面的扫描位置相对电子束的方向发生偏离移动。原本处于视野中心的待测样品1表面的扫描位置会失焦，变模糊，导致需要重新调整电子束的方向聚焦待测样品1表面的扫描位置或者重新调整五轴自动样品台以聚焦待测样品1表面的扫描位置，严重占用扫描观测时间，导致扫描观测效率下降；对使用者的扫描观测也造成很大的不便。
具体实施方式
[0018] 为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
[0019] 现有承载待测样品的承载组件普遍采用固定高度，虽然能满足待测样品基本放置需求，但在分析具有不同高度的特殊形状的待测样品时，往往需要多次换样或重新调整五轴自动样品台的高度，从而增加换样时间或降低观测分析效率。也是由于上述原因，本申请提出一种改进的扫描电镜样品台。
[0020] 如图3至图13所示的扫描电镜样品台的一种具体实施方式，包括：R轴组件2、X轴组件3、Y轴组件4、T轴组件6、Z轴组件5、容纳仓和承载组件8。本申请所述扫描电镜样品台用于扫描电镜扫描待测样品1。
[0021] 如图3、图5和图6所示，待测样品1可以位于所述R轴组件2上，所述R轴组件2适于带动所述待测样品1在水平面内旋转。所述R轴组件2设置于所述X轴组件3上，所述X轴组件3适于带动所述R轴组件2在水平面内沿着X轴移动。所述X轴组件3设置于所述Y轴组件4上，所述Y轴组件4适于带动所述X轴组件3在水平面内沿着Y轴移动；所述X轴与Y轴互相垂直。所述Y轴组件4设置于所述T轴组件6上，所述T轴组件6适于带动所述Y轴组件4绕着T轴旋转；具体的，如图5所示，所述T轴组件6设有悬臂13，所述T轴组件6通过悬臂13带动所述Y轴组件4绕着T轴旋转。所述T轴与所述待测样品1表面的扫描位置位于同一直线。所述T轴组件6设置于所述Z轴组件5上，所述Z轴组件5适于带动所述T轴组件6沿着Z轴上下移动；所述Z轴与X轴、Y轴均垂直，且所述T轴与Z轴垂直。在图3、图5和图6中，竖直向下的箭头表示对待测样品1的表面进行扫描的电子束的方向；虚线表示T轴，即T轴组件6的旋转中心线；弯曲的箭头表示T轴组件6绕T轴旋转的方向。
[0022] 如图4所示，所述容纳仓由适于相互密封扣合的第一半容纳仓7和第二半容纳仓组成；所述Z轴组件5、所述T轴组件6、X轴组件3、Y轴组件4、R轴组件2和承载组件8均位于所述容纳仓内。所述容纳仓内适于保持真空环境。
[0023] 如图10至图13所示，所述承载组件8设置于所述R轴组件2上；优选的，所述待测样品1位于所述承载组件8上；具体的，所述承载组件8设置于所述R轴组件2上的R轴涡轮14上。所述承载组件8适于调节所述待测样品1的高度，以使得所述T轴与所述待测样品1表面的扫描位置位于同一水平面；所述T轴为T轴组件6的旋转中心。进一步的，通过调节X轴组件3和/或Y轴组件4移动，以使得所述T轴与所述待测样品1表面的扫描位置位于同一直线；所述待测样品1表面的扫描位置即为观测点。
[0024] 如图7至图9、图12和图13所示，所述承载组件8包括：固定座9、螺杆10、限位件11和多个顶丝。在所述固定座9的顶面上靠近边缘的位置设有多个安装孔15，以分别安装多个样品杯，具体的，所述安装孔15为圆孔，直径可以为3.4mm，基本可适配各种厂商和型号的样品杯。所述待测样品1位于其中的一个样品杯上；具体的，可以是设置七个安装孔，分别安装七个样品杯。所述样品杯由位于上部的支撑平板和位于下部的支撑柱组成，且所述支撑平板与所述支撑柱连接，或者支撑平板与所述支撑柱一体设置，所述待测样品1位于所述支撑平板上。所述螺杆10的顶端与所述固定座9的底面固定连接，所述螺杆10与所述R轴组件2螺纹连接；具体的，所述螺杆10与R轴组件2的R轴涡轮14螺纹连接。所述承载组件8适于在转动固定座9和螺杆10时，以带动所述待测样品1上升或下降。所述限位件11螺纹套设连接于所述螺杆10的部分螺纹长度上，且所述限位件11位于所述固定座9与R轴组件2之间；所述限位件11具有在旋紧至与R轴组件2的顶面抵接时，以限制固定座9和螺杆10旋转的第一状态，以及具有在旋松至与R轴组件2的顶面存在间隙时，以使得固定座9和螺杆10旋转的第二状态。在所述固定座9的外周壁上分别设有与多个安装孔15对应连通的多个螺纹孔16；多个顶丝分别设置于多个螺纹孔16中，多个顶丝分别适于固定多个样品杯的支撑柱，以固定所述样品杯。进一步的，在所述螺杆10的外周设有沿高度方向的平面，在所述平面上设有标识高度的刻线12。相邻刻线12的间距表示1毫米的高度差。所述固定座9与所述螺杆10可以一体制作。
[0025] 本申请所述扫描电镜样品台的使用过程简述如下。首先，将限位件11调整至第二状态，调整固定座9的顶面与T轴共面，然后，将限位件11调整至第一状态。如图5所示的水平直线，即为固定座9的顶面。当在样品杯上放置待测样品1后，根据待测样品1的扫描位置，将限位件11调整至第二状态，调整固定座9的高度，使得待测样品1的扫描位置与T轴共面，再将限位件11调整至第一状态。通过调节X轴组件3和/或Y轴组件4移动，以使得所述T轴与所述待测样品1表面的扫描位置位于同一直线。可以结合刻线12，调整固定座9的高度。
[0026] 虽然结合附图描述了本发明的实施例，但是本领域技术人员可以在不脱离本发明的精神和范围的情况下做出各种修改和变型，这样的修改和变型均落入由所附权利要求所限定的范围之内。
