透射電子顯微鏡原位高低頻疲勞雙傾樣品桿的制作方法
【專利摘要】透射電子顯微鏡原位高低頻疲勞雙傾樣品桿，主要包括手握柄，樣品桿，樣品桿頭端和樣品裝載臺；樣品裝載臺主要由兩個加載部和連接部組成，加載部對稱地固定于連接部兩端，兩個加載部之間具有允許其相互靠近或相互遠(yuǎn)離形變間隙；加載部包括軸，疲勞加載件和樣品裝夾件；樣品桿頭端設(shè)置驅(qū)動件，驅(qū)動件與軸緊密接觸，驅(qū)動件從第一位置運(yùn)動到第二位置時(shí)，軸步進(jìn)一個角度行程；驅(qū)動件從第二位置復(fù)位到第一位置時(shí)，軸固定；驅(qū)動件從第一位置運(yùn)動到第二位置和從第二位置復(fù)位到第一位置組成一個運(yùn)動周期，軸的轉(zhuǎn)動角度=N*，其中N為運(yùn)動周期的個數(shù)。本發(fā)明具有能夠?qū)崿F(xiàn)樣品在軸的傾轉(zhuǎn)最大角度超過±30 o的優(yōu)點(diǎn)。
【專利說明】
透射電子顯微鏡原位高低頻疲勞雙傾樣品桿
技術(shù)領(lǐng)域
[0001] 本發(fā)明涉及透射電子顯微鏡的部件，特別是一種透射電子顯微鏡用的雙軸傾轉(zhuǎn)樣 品桿。 技術(shù)背景
[0002] 透射電子顯微鏡（Transmission Electron Microscope，以下簡稱 TEM)是一種用 于材料微觀結(jié)構(gòu)表征的大型實(shí)驗(yàn)裝置，可以同時(shí)分析材料微區(qū)的組織形態(tài)、晶體結(jié)構(gòu)、組成 元素等。其成像原理是高能電子束穿透樣品，透射電子束經(jīng)過聚焦和放大，采用探測器收集 信號并成像?，F(xiàn)代高分辨透射電子顯微鏡通?？梢宰龅皆蛹壏直媛剩绕涫墙迥暄杆?發(fā)展的球差矯正技術(shù)使TEM的極限分辨率達(dá)到50 pm。然而實(shí)際測試中往往難以達(dá)到儀器 的極限分辨率。主要原因在于實(shí)驗(yàn)結(jié)果不僅受制于TEM本身性能，更重要的是取決于樣品 情況。其中一個重要條件是樣品相對于入射電子束的晶體取向。對于TEM高分辨成像而言， 只有當(dāng)電子束沿著樣品某一晶體方向入射才能顯示出相應(yīng)的原子周期排列的投影，從而獲 得原子點(diǎn)陣排列圖像，也即原子級分辨率。如何使入射電子束能夠與樣品晶體方向平行是 實(shí)現(xiàn)TEM高分辨成像的基本前提。通常有兩種途徑：第一，固定樣品不動，傾動電子束入射 角度，使電子束與樣品的某一晶體方向平行；第二，固定電子束，傾動樣品，使得樣品某一晶 體方向平行電子束。第一種途徑由于涉及對TEM電子光學(xué)線路的系統(tǒng)改造且電子束傾動范 圍有限而較少應(yīng)用。目前常用技術(shù)路線主要采用第二種途徑，這就要求裝載樣品的裝置具 有傾動功能。
[0003] 裝載樣品的裝置通常包括兩部分，一部分為TEM的樣品艙，也稱為測角臺；另一部 分為樣品桿。TEM樣品固定在樣品桿頭部，樣品桿插入測角臺。TEM的測角臺通常具備繞樣 品桿軸向旋轉(zhuǎn)的功能，也即所謂的跋軸傾轉(zhuǎn)。這樣能通過測角臺的傾轉(zhuǎn)實(shí)現(xiàn)樣品的跋軸傾 轉(zhuǎn)。然而對于空間取向而言，一個方向的傾轉(zhuǎn)往往無法實(shí)現(xiàn)樣品某一晶體方向與電子束平 行。還需要具備樣品圍繞垂直于錢軸的聲軸傾轉(zhuǎn)功能。該部分功能只能通過樣品桿來實(shí) 現(xiàn)。也即樣品桿必須設(shè)置一些轉(zhuǎn)動裝置實(shí)現(xiàn)樣品在P軸的傾轉(zhuǎn)。圖1示意了 TEM樣品桿的 傾轉(zhuǎn)原理。通過縱穿整個樣品桿桿體A的轉(zhuǎn)軸帶動頭部的偏心曲軸或連桿，將繞樣品桿軸 心的轉(zhuǎn)動轉(zhuǎn)變?yōu)闃悠繁瑽的仰俯運(yùn)動，從而實(shí)現(xiàn)樣品繞P軸C的傾轉(zhuǎn)。
[0004] 同時(shí)隨著科學(xué)研究的發(fā)展，在TEM中進(jìn)行單純的高分辨觀察已無法滿足實(shí)驗(yàn)要 求。大量的工程上疲勞失效現(xiàn)象迫切需要在TEM進(jìn)行原位的疲勞實(shí)驗(yàn)以揭示材料疲勞失效 的機(jī)制。這就對TEM的樣品桿提出更高的要求，不僅能實(shí)現(xiàn)雙軸傾轉(zhuǎn)，并能同時(shí)具備疲勞加 載功能。
[0005] 目前能具備TEM原位加載功能的樣品桿主要有三類：第一類，美國Gatan公司生產(chǎn) 的Gatan 654原位拉伸單傾樣品桿；第二類，瑞典Nanofactory公司生產(chǎn)的STM/TEM納米 單體單傾樣品桿；第三類，美國Hysitron公司出產(chǎn)的PI95納米壓痕單傾樣品桿。
[0006] 美國Gatan公司生產(chǎn)的Gatan654原位拉伸單傾樣品桿的原理設(shè)計(jì)圖如附圖2和 圖3所示，其工作原理是可把材料固定于拉伸臺頭部。拉伸臺頭部一端可動且與桿內(nèi)部鋼 繩連接，鋼繩另一端連接步進(jìn)微電機(jī)。驅(qū)使微電機(jī)可控制拉伸臺一端的移動從而拉動試樣， 對試樣實(shí)現(xiàn)不同位移量的變形。該樣品桿能實(shí)現(xiàn)在TEM中原位拉伸，通過控制電機(jī)的拉緊 與松弛有望實(shí)現(xiàn)低頻的拉拉疲勞試驗(yàn)。但是由于電機(jī)拉緊與松弛固有的滯后，其無法實(shí)現(xiàn) 高頻的拉拉疲勞試驗(yàn)。并且該樣品桿不具備雙軸傾轉(zhuǎn)功能，只能依靠 TEM測角臺實(shí)現(xiàn)a軸 的傾轉(zhuǎn)。因此難以調(diào)整到感興趣樣品區(qū)域的某一晶體方向平行電子束而實(shí)現(xiàn)原子級高分辨 圖像拍攝條件。
[0007] 瑞典Nanofactory公司生產(chǎn)的STM/TEM納米單體單傾樣品桿的工作原理是借助 壓電陶瓷管驅(qū)動一個探針運(yùn)動，若能將納米樣品固定于探針及另一側(cè)的固定端，有望實(shí)現(xiàn) 高頻和低頻的拉壓疲勞試驗(yàn)。但是由于其柔性加載特性，僅適用于尺寸在100 nm以下的極 細(xì)納米線。更關(guān)鍵的是該樣品桿也不具備雙軸傾轉(zhuǎn)功能，只能依靠 TEM測角臺實(shí)現(xiàn)a軸的 傾轉(zhuǎn)。因此難以調(diào)整到感興趣樣品區(qū)域的某一晶體方向平行電子束而實(shí)現(xiàn)原子級高分辨圖 像拍攝條件。
[0008] 美國Hysitron公司出產(chǎn)的PI95納米壓痕單傾樣品桿與瑞典Nanofactory公司 的STM/TEM納米單體單傾樣品桿類似，也是通過壓電陶瓷進(jìn)行驅(qū)動，只是將探針轉(zhuǎn)變?yōu)榻?剛石壓頭并附帶力傳感器，可以實(shí)現(xiàn)高頻和低頻的拉壓疲勞試驗(yàn)。同樣該樣品桿也不具備 雙軸傾轉(zhuǎn)功能，只能依靠 TEM測角臺實(shí)現(xiàn)&軸的傾轉(zhuǎn)。因此難以調(diào)整到感興趣樣品區(qū)域的 某一晶體方向平行電子束而實(shí)現(xiàn)原子級高分辨圖像拍攝條件。
[0009] 中國專利201110145305. 8號披露了一種透射電鏡用雙軸傾轉(zhuǎn)的原位力、電性能 綜合測試樣品桿(如圖4所示)，主要包括手握柄，樣品桿，樣品頭前端3'，傳感器載臺4'通 過位于樣品頭前端3'兩內(nèi)側(cè)的兩個支撐軸5'固定在樣品頭前端3'上，繞支撐軸5'在垂 直于樣品頭的平面內(nèi)傾轉(zhuǎn)（即繞著Υ軸旋轉(zhuǎn)±30 °)，在樣品頭前端3兩側(cè)的壁上，對稱分布 有從電鏡外部通過樣品桿引入的導(dǎo)線16'，并與分布在樣品頭前端3'兩側(cè)壁上的隊(duì)列電極 17'相連，導(dǎo)線16'的另一端連接在手握柄上的電極接口上，通過電極接口與電鏡外部設(shè)備 相連。隊(duì)列電極17'的位置為以支撐軸5'為中心線對稱分布在樣品頭前端3'的兩側(cè)壁上。 傳感器載臺4'的旋轉(zhuǎn)是通過位于其尾部的Υ軸傾轉(zhuǎn)驅(qū)動器9'驅(qū)動。在傳感器載臺4'上 以支撐軸5'為中心線制作一個凹槽10'，凹槽10'為一個通孔，下部有支撐沿來支撐傳感 器，傳感器的厚度設(shè)計(jì)成使得其放入凹槽10'后上表面所在平面與ΤΕΜ電子書聚焦中心位 于同一平面內(nèi)，使ΤΕΜ電子束通過傳感器上的縫隙和凹槽10'并聚焦在位于傳感器上表面 的樣品上。
[0010] 這種樣品桿的缺點(diǎn)在于：1、通過設(shè)置于傳感器載臺尾部的Υ軸傾轉(zhuǎn)驅(qū)動器來驅(qū)動 傳感器載臺繞Υ軸的旋轉(zhuǎn)，Υ軸傾轉(zhuǎn)驅(qū)動器包括轉(zhuǎn)軸，轉(zhuǎn)動塊和連接傳感器載臺的連桿，轉(zhuǎn) 軸和轉(zhuǎn)動塊旋轉(zhuǎn)時(shí)，連桿升高或者降低，從而帶動傳感器載臺一端升高或降低，實(shí)現(xiàn)傳感器 載臺繞Υ軸的傾轉(zhuǎn)，這種驅(qū)動方式存在驅(qū)動機(jī)構(gòu)的體積大，傳動部件數(shù)量多的缺點(diǎn)。
[0011] 2、樣品的裝載是：在傳感器載臺上以支撐軸為中心線制作一個凹槽，該凹槽為一 個通孔，下部有支撐沿來支撐傳感器；將傳感器放入凹槽內(nèi)，用壓片將傳感器固定在傳感器 載臺上，壓片上的隊(duì)列電極III位于壓片下方的電極與傳感器上制作的隊(duì)列電極II 一一對 應(yīng)相連，傳感器厚度與凹槽的深度與ΤΕΜ電子束聚焦中心位置在同一平面內(nèi)；傳感器載臺 的遠(yuǎn)離支撐軸靠近Υ軸傾轉(zhuǎn)驅(qū)動器的位置制作一個通孔I，該通孔I確保傳感器載臺在繞 Y軸旋轉(zhuǎn)的時(shí)候以及樣品桿整體繞X軸旋轉(zhuǎn)時(shí)不會與電鏡的極靴接觸?？梢?，傳感器上除 了裝載樣品的空間以外，還需要有設(shè)置電極的空間，而壓片要壓住傳感器，壓片的面積顯然 要大于傳感器面積，而傳感器載臺不但需要有容納壓片的空間，還有通孔I的空間，由此可 知，傳感器載臺的面積將遠(yuǎn)大于樣品的面積。Υ軸傾轉(zhuǎn)驅(qū)動器是驅(qū)動整個傳感器載臺來達(dá)到 傾轉(zhuǎn)樣品的目的，而樣品桿中的高度空間有限，通常只有2 _，因此造成樣品在Υ軸的傾轉(zhuǎn) 最大角度難以超過出30 °的缺點(diǎn)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0012] 為了克服現(xiàn)有的樣品桿無法實(shí)現(xiàn)在Υ軸（即Ρ軸）傾轉(zhuǎn)，或傳感器載臺過大導(dǎo)致傾 轉(zhuǎn)最大角度難以超過±30 °的缺點(diǎn)，本發(fā)明提供了一種能夠?qū)崿F(xiàn)樣品在#軸的傾轉(zhuǎn)最大角 度超過±30 °的透射電子顯微鏡原位高低頻疲勞雙傾樣品桿。
[0013] 透射電子顯微鏡原位高低頻疲勞雙傾樣品桿，主要包括手握柄，樣品桿桿身，樣品 桿頭端和用于裝載樣品的樣品裝載臺，樣品裝載臺與邊軸固定，邊軸可轉(zhuǎn)動地安裝于樣品 桿頭?而； 其特征在于：樣品裝載臺主要由兩個加載部和連接部組成，加載部對稱地固定于連接 部兩端，兩個加載部之間具有允許其相互靠近或相互遠(yuǎn)離形變間隙；每個加載部包括各自 的b軸，疲勞加載件和樣品裝夾件，#軸和疲勞加載件分別與樣品裝夾件固定；樣品裝夾于 樣品裝載臺時(shí)，樣品跨過該形變間隙且樣品的兩端分別固定在一個樣品裝夾件上； 樣品桿頭端設(shè)置驅(qū)動#軸步進(jìn)式轉(zhuǎn)動的驅(qū)動件，驅(qū)動件與b軸緊密接觸，驅(qū)動件從第 一位置運(yùn)動到第二位置時(shí)，聲軸步進(jìn)一個角度行程妒；驅(qū)動件從第二位置復(fù)位到第一位置 時(shí)，淨(jìng)軸固定；驅(qū)動件從第一位置運(yùn)動到第二位置和從第二位置復(fù)位到第一位置組成一個 運(yùn)動周期，#軸的轉(zhuǎn)動角度=N* F，其中N為運(yùn)動周期的個數(shù)。
[0014] 進(jìn)一步，疲勞加載件為壓電陶瓷片或由磁致伸縮材料制成的加載片。
[0015] 進(jìn)一步，連接部為一具有U型槽的固定塊，加載部沿U型槽中心線軸對稱設(shè)置，疲 勞加載件與固定塊的外端壁固定。
[0016] 進(jìn)一步，驅(qū)動件從第一位置運(yùn)動到第二位置時(shí)，驅(qū)動件與冶軸之間產(chǎn)生滑動摩擦 力使#軸跟隨驅(qū)動件轉(zhuǎn)動；驅(qū)動件從第二位置復(fù)位到第一位置的速度使驅(qū)動件復(fù)位時(shí)P 軸的動量接近不變。
[0017] 進(jìn)一步，驅(qū)動件通過壓緊機(jī)構(gòu)壓緊于夢軸，壓緊機(jī)構(gòu)包括壓片、固定螺絲和彈簧， 固定螺絲穿過壓片與樣品桿頭端固定，固定螺絲有多個，每個固定螺絲上套接一個彈簧，彈 簧位于樣品桿頭端與壓片之間，驅(qū)動件固定于壓片上，壓片使驅(qū)動件壓緊于b軸。
[0018] 進(jìn)一步，驅(qū)動件主要包括驅(qū)動信號發(fā)生裝置和壓電陶瓷片或者磁致伸縮材料。
[0019] 本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在于： 1、b軸與疲勞加載件固定，由驅(qū)動件推動P軸步進(jìn)式運(yùn)動，則可以將疲勞加載件的寬度 做成與樣品的寬度一致，樣品裝載臺的尺寸小，從而能夠獲得更大的傾斜角度空間。
[0020] 2、使用壓電陶瓷片或由磁致伸縮材料作為疲勞加載件，控制加載的電壓信號的電 壓和頻率即可控制疲勞加載件的加載力，反應(yīng)靈敏且準(zhǔn)確性高。
[0021] 3、每次使賽軸轉(zhuǎn)動一個固定的小角度行程，如單位角度，利用步進(jìn)式累積效果來 達(dá)到使P軸達(dá)到大轉(zhuǎn)動行程的目的，每次b軸所需轉(zhuǎn)動的角度小，從而使得驅(qū)動件每個周 期的驅(qū)動行程短，從而使驅(qū)動件體積能夠足夠小而有被放入透射電子顯微鏡的微小空間中 的可能性。
[0022] 4、利用壓電陶瓷片或者磁致伸縮材料作為驅(qū)動件，通過控制驅(qū)動件的上電時(shí)間和 失電時(shí)間即可控制驅(qū)動件從第一位置運(yùn)動到第二位置的時(shí)間和從第二位置復(fù)位到第一位 置的時(shí)間，且驅(qū)動件響應(yīng)迅速；只需用導(dǎo)線連通驅(qū)動件與外部的驅(qū)動信號發(fā)生裝置即可，驅(qū) 動件的體積小，結(jié)構(gòu)簡單，能夠被放入透射電子顯微鏡的微小空間中。
【附圖說明】
[0023] 圖1是是現(xiàn)有技術(shù)中TEM樣品桿傾轉(zhuǎn)的原理圖。
[0024] 圖2是美國Gatan公司生產(chǎn)的Gatan654原位拉伸單傾樣品桿的分解示意圖。
[0025] 圖3是美國Gatan公司生產(chǎn)的Gatan654原位拉伸單傾樣品桿的原理設(shè)計(jì)圖。
[0026] 圖4是中國專利201110145305. 8號的樣品頭前端的示意圖。
[0027] 圖5是本發(fā)明的示意圖。
[0028] 圖6是樣品裝載臺的示意圖。
[0029] 圖7是樣品桿頭端的傾轉(zhuǎn)部位側(cè)視圖。
【具體實(shí)施方式】
[0030] 如圖5所示，透射電子顯微鏡原位高低頻疲勞雙傾樣品桿，主要包括手握柄5,樣 品桿桿身4,樣品桿頭端1和用于裝載樣品的樣品裝載臺2,樣品裝載臺2與b軸9固定，P 軸與可轉(zhuǎn)動地安裝于樣品桿4頭端。樣品桿4的信號接口設(shè)置于手握柄5上。
[0031] 如圖6所示，樣品裝載臺2主要由兩個加載部A1、A2和連接部15組成，加載部A1、 A2對稱地固定于連接部15兩端，兩個加載部Al、A2之間具有允許其相互靠近或相互遠(yuǎn)離 形變間隙C ;每個加載部包括各自的#軸9,疲勞加載件14和樣品裝夾件13,爹軸9和疲勞 加載件14分別與樣品裝夾件13固定；樣品裝夾于樣品裝載臺2時(shí)，樣品跨過該形變間隙且 樣品的兩端分別固定在一個樣品裝夾件13上。當(dāng)兩個疲勞加載件14相向運(yùn)動時(shí)，形變間 隙變小，樣品被壓縮。當(dāng)兩個疲勞加載件14反向運(yùn)動、相互遠(yuǎn)離時(shí)，形變間隙變大，樣品被 拉伸。通過改變兩個疲勞加載件的運(yùn)動方向來實(shí)現(xiàn)對樣品的壓縮力或拉伸力的加載。
[0032] 樣品桿4頭端設(shè)置驅(qū)動P軸9步進(jìn)式轉(zhuǎn)動的驅(qū)動件，驅(qū)動件與，軸9緊密接觸，驅(qū) 動件從第一位置運(yùn)動到第二位置時(shí)，#軸9步進(jìn)一個角度行程礦；驅(qū)動件從第二位置復(fù)位 到第一位置時(shí)，:擇軸9固定；驅(qū)動件從第一位置運(yùn)動到第二位置和從第二位置復(fù)位到第一 位置組成一個運(yùn)動周期，盧軸9的轉(zhuǎn)動角度=N* #，其中N為運(yùn)動周期的個數(shù)。
[0033] 疲勞加載件14為壓電陶瓷片或由磁致伸縮材料制成。疲勞加載件14通過導(dǎo)線與 手握柄5上的信號接口連接，信號接口與驅(qū)動疲勞加載件14運(yùn)動的驅(qū)動信號源連接。驅(qū)動 信號源以電壓信號作為驅(qū)動信號，改變電壓信號的方向即可控制疲勞加載件14的運(yùn)動方 向，從而實(shí)現(xiàn)對樣品加載壓縮力或者拉伸力。
[0034] 連接部15為一具有U型槽的固定塊，加載部沿U型槽中心線軸9對稱設(shè)置，疲勞 加載件14與固定塊的外端壁固定。
[0035] 驅(qū)動件從第一位置運(yùn)動到第二位置時(shí)，驅(qū)動件與濟(jì)軸9之間產(chǎn)生滑動摩擦力使P 軸9跟隨驅(qū)動件轉(zhuǎn)動；驅(qū)動件從第二位置復(fù)位到第一位置的速度使驅(qū)動件復(fù)位時(shí)邊軸9的 動量接近不變。
[0036] 驅(qū)動件通過壓緊機(jī)構(gòu)壓緊于P軸9,壓緊機(jī)構(gòu)包括壓片、固定螺絲和彈簧，固定螺 絲穿過壓片與樣品桿4頭端固定，固定螺絲有多個，每個固定螺絲上套接一個彈簧，彈簧位 于樣品桿4頭端與壓片之間，驅(qū)動件固定于壓片上，壓片使驅(qū)動件壓緊于濟(jì)軸9。驅(qū)動件和 壓緊機(jī)構(gòu)形成帶動^軸步進(jìn)式轉(zhuǎn)動的#軸轉(zhuǎn)動系統(tǒng)3。
[0037] 驅(qū)動件主要包括驅(qū)動信號發(fā)生裝置和壓電陶瓷片或者磁致伸縮材料。
[0038] 本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在于： 1、凌軸與疲勞加載件固定，由驅(qū)動件推動b軸步進(jìn)式運(yùn)動，則可以將疲勞加載件的寬 度做成與樣品的寬度一致，樣品裝載臺的尺寸小，從而能夠獲得更大的傾斜角度空間。
[0039] 2、使用壓電陶瓷片或由磁致伸縮材料作為疲勞加載件，控制加載的電壓信號的電 壓和頻率即可控制疲勞加載件的加載力，反應(yīng)靈敏且準(zhǔn)確性高。
[0040] 3、每次使P軸轉(zhuǎn)動一個固定的小角度行程，如單位角度，利用步進(jìn)式累積效果來 達(dá)到使戶軸達(dá)到大轉(zhuǎn)動行程的目的，每次P軸所需轉(zhuǎn)動的角度小，從而使得驅(qū)動件每個周 期的驅(qū)動行程短，從而使驅(qū)動件體積能夠足夠小而有被放入透射電子顯微鏡的微小空間中 的可能性。
[0041] 4、利用壓電陶瓷片或者磁致伸縮材料作為驅(qū)動件，通過控制驅(qū)動件的上電時(shí)間和 失電時(shí)間即可控制驅(qū)動件從第一位置運(yùn)動到第二位置的時(shí)間和從第二位置復(fù)位到第一位 置的時(shí)間，且驅(qū)動件響應(yīng)迅速；只需用導(dǎo)線連通驅(qū)動件與外部的驅(qū)動信號發(fā)生裝置即可，驅(qū) 動件的體積小，結(jié)構(gòu)簡單，能夠被放入透射電子顯微鏡的微小空間中。
[0042] 本說明書實(shí)施例所述的內(nèi)容僅僅是對發(fā)明構(gòu)思的實(shí)現(xiàn)形式的列舉，本發(fā)明的保護(hù) 范圍不應(yīng)當(dāng)被視為僅限于實(shí)施例所陳述的具體形式，本發(fā)明的保護(hù)范圍也及于本領(lǐng)域技術(shù) 人員根據(jù)本發(fā)明構(gòu)思所能夠想到的等同技術(shù)手段。
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 透射電子顯微鏡原位高低頻疲勞雙傾樣品桿，主要包括手握柄，樣品桿桿身，樣品桿 頭端和用于裝載樣品的樣品裝載臺，樣品裝載臺與軸固定，^軸與可轉(zhuǎn)動地安裝于樣品 桿頭端； 其特征在于：樣品裝載臺主要由兩個加載部和連接部組成，加載部對稱地固定于連接 部兩端，兩個加載部之間具有允許其相互靠近或相互遠(yuǎn)離形變間隙；每個加載部包括各自 的義軸，疲勞加載件和樣品裝夾件，典軸和疲勞加載件分別與樣品裝夾件固定；樣品裝夾 于樣品裝載臺時(shí)，樣品跨過該形變間隙且樣品的兩端分別固定在一個樣品裝夾件上； 樣品桿頭端設(shè)置驅(qū)動與軸步進(jìn)式轉(zhuǎn)動的驅(qū)動件，驅(qū)動件與與軸緊密接觸，驅(qū)動件從第 一位置運(yùn)動到第二位置時(shí)，與軸步進(jìn)一個角度行程F ;驅(qū)動件從第二位置復(fù)位到第一位置 時(shí)，與軸固定；驅(qū)動件從第一位置運(yùn)動到第二位置和從第二位置復(fù)位到第一位置組成一個 運(yùn)動周期，斟軸的轉(zhuǎn)動角度=N*學(xué)，其中N為運(yùn)動周期的個數(shù)。2. 如權(quán)利要求1所述的透射電子顯微鏡原位高低頻疲勞雙傾樣品桿，其特征在于：疲 勞加載件為壓電陶瓷片或由磁致伸縮材料制成的加載片。3. 如權(quán)利要求2所述的透射電子顯微鏡原位高低頻疲勞雙傾樣品桿，其特征在于：連 接部為一具有U型槽的固定塊，加載部沿U型槽中屯、線軸對稱設(shè)置，疲勞加載件與固定塊的 外端壁固定。4. 如權(quán)利要求1-3之一所述的透射電子顯微鏡原位高低頻疲勞雙傾樣品桿，其特征在 于：驅(qū)動件從第一位置運(yùn)動到第二位置時(shí)，驅(qū)動件與軸之間產(chǎn)生滑動摩擦力使譚軸跟隨 驅(qū)動件轉(zhuǎn)動；驅(qū)動件從第二位置復(fù)位到第一位置的速度使驅(qū)動件復(fù)位時(shí)#軸的動量接近不 變。5. 如權(quán)利要求4所述的透射電子顯微鏡原位高低頻疲勞雙傾樣品桿，其特征在于：驅(qū) 動件通過壓緊機(jī)構(gòu)壓緊于^軸，壓緊機(jī)構(gòu)包括壓片、固定螺絲和彈黃，固定螺絲穿過壓片與 樣品桿頭端固定，固定螺絲有多個，每個固定螺絲上套接一個彈黃，彈黃位于樣品桿頭端與 壓片之間，驅(qū)動件固定于壓片上，壓片使驅(qū)動件壓緊于消軸。6. 如權(quán)利要求5所述的透射電子顯微鏡原位高低頻疲勞雙傾樣品桿，其特征在于：驅(qū) 動件主要包括驅(qū)動信號發(fā)生裝置和壓電陶瓷片或者磁致伸縮材料。
【文檔編號】H01J37/20GK105990078SQ201510090268
【公開日】2016年10月5日
【申請日】2015年2月28日
【發(fā)明人】王宏濤, 劉嘉斌
【申請人】浙江大學(xué)