本發(fā)明涉及電子顯微鏡，具體涉及一種電子顯微鏡探測器及掃描式電子顯微鏡。

背景技術(shù)：

1、電子顯微鏡是一種利用電子束代替光束來成像，以觀察物質(zhì)微觀結(jié)構(gòu)的科學(xué)儀器；常規(guī)的電子顯微鏡主要包括以下三個部分：電子光學(xué)系統(tǒng)、真空系統(tǒng)和供電系統(tǒng)；

2、其中，電子光學(xué)系統(tǒng)負(fù)責(zé)產(chǎn)生和聚焦電子束，它包括電子槍、電子透鏡(如電磁透鏡或靜電透鏡)、樣品室等。電子槍發(fā)射電子，經(jīng)過加速電壓加速后形成高速電子束，再通過電子透鏡進行聚焦，最終照射到樣品上。由于電子束在空氣中會迅速散射，因此，電子顯微鏡需要在高真空環(huán)境中工作；真空系統(tǒng)由機械真空泵、擴散泵和真空閥門等構(gòu)成，用于維持鏡筒內(nèi)的高真空狀態(tài)。供電系統(tǒng)為電子顯微鏡提供所需的各種電源，包括高壓發(fā)生器(用于加速電子)和勵磁電流穩(wěn)流器(用于穩(wěn)定電子束)等。此外，現(xiàn)代電子顯微鏡還配備有自動操作程序控制系統(tǒng)和數(shù)據(jù)處理的計算機系統(tǒng)，以提高操作效率和圖像處理能力。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、以下是對本文詳細(xì)描述的主題的概述。本概述并非是為了限制權(quán)利要求的保護范圍。

2、原子排列不規(guī)則或晶格缺陷導(dǎo)致的臺階結(jié)構(gòu)在材料科學(xué)中具有重要地位，因為這些原子臺階結(jié)構(gòu)顯著影響著材料的物理和化學(xué)性質(zhì)，包括催化性能及晶體生長。為了研究這些微觀現(xiàn)象，通常采用掃描隧道顯微鏡或原子力顯微鏡等技術(shù)，在原子尺度上對樣品表面進行精細(xì)掃描，從而獲得高分辨率的圖像與信息；相比之下，傳統(tǒng)的電子顯微鏡技術(shù)難以清晰地觀察到這種原子級別的臺階特征。

3、鑒于以上現(xiàn)有技術(shù)的缺點，本發(fā)明的目的在于提供一種能夠探測原子臺階的電子顯微鏡探測器及掃描式電子顯微鏡。

4、為實現(xiàn)上述目的及其它相關(guān)目的，本發(fā)明提供一種電子顯微鏡探測器，包括一端用于與顯微鏡腔體連接的納米移動調(diào)節(jié)臂，所述納米移動調(diào)節(jié)臂的另一端連接有用于接收信號電子的探測器本體，所述納米移動調(diào)節(jié)臂被配置為，能夠驅(qū)動所述探測器本體移動至所述顯微鏡腔體內(nèi)的任一位置和/或角度。

5、作為本發(fā)明一可選實施例，所述探測器本體包括：

6、電路板，安裝于所述納米移動調(diào)節(jié)臂遠離連接所述顯微鏡腔體的一端；

7、導(dǎo)線，一端與所述電路板連接，另一端懸伸設(shè)置，且所述導(dǎo)線由塑性材料制成。

8、作為本發(fā)明一可選實施例，所述探測器本體還包括電極片，所述電極片與所述導(dǎo)線懸伸的一端連接。

9、作為本發(fā)明一可選實施例，所述納米移動調(diào)節(jié)臂由多個異形轉(zhuǎn)接件、多個一維納米位移臺和/或納米旋轉(zhuǎn)驅(qū)動裝置連接形成，所述納米移動調(diào)節(jié)臂被配置為能夠驅(qū)動所述探測器本體移動和/或轉(zhuǎn)動。

10、作為本發(fā)明一可選實施例，所述異形轉(zhuǎn)接件之間和/或所述異形轉(zhuǎn)接件與所述一維納米位移臺之間和/或所述一維納米位移臺之間的連接位置可調(diào)。

11、作為本發(fā)明一可選實施例，所述一維納米位移臺由壓電驅(qū)動器驅(qū)動。

12、為實現(xiàn)上述目的及其它相關(guān)目的，本發(fā)明提供一種掃描式電子顯微鏡，包括：

13、顯微鏡腔體，包括腔室本體和密封安裝于所述腔室本體的真空法蘭；

14、極靴，設(shè)置于所述顯微鏡腔體；

15、樣品臺，可旋轉(zhuǎn)的設(shè)置于所述極靴下方；

16、真空泵，與所述顯微鏡腔體連接；

17、以及設(shè)置于所述顯微鏡腔體內(nèi)的所述的電子顯微鏡探測器，且所述電子顯微鏡探測器與所述顯微鏡腔體的內(nèi)壁連接。

18、作為本發(fā)明一可選實施例，所述真空法蘭為真空多針法蘭。

19、作為本發(fā)明一可選實施例，所述顯微鏡腔體外側(cè)設(shè)置有信號處理器，所述信號處理器通過所述真空多針法蘭與所述探測器本體信號連接。

20、作為本發(fā)明一可選實施例，所述顯微鏡腔體內(nèi)設(shè)置有圖像采集裝置；所述顯微鏡腔體外設(shè)置有位移控制器，所述位移控制器與所述顯微鏡腔體內(nèi)的所述納米移動調(diào)節(jié)臂移動控制連接。

21、綜上所述，現(xiàn)有技術(shù)中電子顯微鏡探測器一般處于固定位置和角度，不可調(diào)節(jié)，從而在探測樣品的原子臺階時，電子顯微鏡探測器無法與原子臺階保持最佳的位置和角度去探測，這是由于在分析實驗樣品表面原子臺階時，低表面產(chǎn)生的信號電子部分會被高表面阻擋，從而使得電子顯微鏡探測器需要在原子臺階較高一側(cè)接收信號電子，以使電子顯微鏡探測器在該側(cè)無法接收到這部分被阻擋的信號電子，由此圖像上呈現(xiàn)明暗邊界即代表原子臺階。為此，本案通過納米移動調(diào)節(jié)臂能夠?qū)崿F(xiàn)探測器本體的納米級位置移動調(diào)節(jié)，從而實現(xiàn)電子顯微鏡探測器相對于樣品進行納米級的移動和/或角度調(diào)整，能夠使電子顯微鏡探測器與樣品保持合適的角度和位置，從而使得電子顯微鏡探測器能夠探測到原子臺階，配合顯微鏡可旋轉(zhuǎn)樣品臺，可分析樣品表面全貌，從而能夠更準(zhǔn)確全面的對樣品進行分析。

技術(shù)特征：

1.一種電子顯微鏡探測器，其特征在于，包括一端用于與顯微鏡腔體連接的納米移動調(diào)節(jié)臂，所述納米移動調(diào)節(jié)臂的另一端連接有用于接收信號電子的探測器本體，所述納米移動調(diào)節(jié)臂被配置為，能夠驅(qū)動所述探測器本體移動至所述顯微鏡腔體內(nèi)的任一位置和/或角度。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電子顯微鏡探測器，其特征在于，所述探測器本體包括：

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的電子顯微鏡探測器，其特征在于，所述探測器本體還包括電極片，所述電極片與所述導(dǎo)線懸伸的一端連接。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電子顯微鏡探測器，其特征在于，所述納米移動調(diào)節(jié)臂由多個異形轉(zhuǎn)接件、多個一維納米位移臺和/或納米旋轉(zhuǎn)驅(qū)動裝置連接形成，所述納米移動調(diào)節(jié)臂被配置為能夠驅(qū)動所述探測器本體移動和/或轉(zhuǎn)動。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的電子顯微鏡探測器，其特征在于，所述異形轉(zhuǎn)接件之間和/或所述異形轉(zhuǎn)接件與所述一維納米位移臺之間和/或所述一維納米位移臺之間的連接位置可調(diào)。

6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的電子顯微鏡探測器，其特征在于，所述一維納米位移臺由壓電驅(qū)動器驅(qū)動。

7.一種掃描式電子顯微鏡，其特征在于，包括：

8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的掃描式電子顯微鏡，其特征在于，所述真空法蘭為真空多針法蘭。

9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的掃描式電子顯微鏡，其特征在于，所述顯微鏡腔體外側(cè)設(shè)置有信號處理器，所述信號處理器通過所述真空多針法蘭與所述探測器本體信號連接。

10.根據(jù)權(quán)利要求7所述的掃描式電子顯微鏡，其特征在于，所述顯微鏡腔體內(nèi)設(shè)置有圖像采集裝置；所述顯微鏡腔體外設(shè)置有位移控制器，所述位移控制器與所述顯微鏡腔體內(nèi)的所述納米移動調(diào)節(jié)臂移動控制連接。

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明涉及電子顯微鏡技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種電子顯微鏡探測器及掃描式電子顯微鏡；所述電子顯微鏡探測器包括一端用于與顯微鏡腔體連接的納米移動調(diào)節(jié)臂，所述納米移動調(diào)節(jié)臂的另一端連接有用于接收信號電子的探測器本體，所述納米移動調(diào)節(jié)臂被配置為，能夠驅(qū)動所述探測器本體移動至所述顯微鏡腔體內(nèi)的任一位置和/或角度，本發(fā)明提供的電子顯微鏡探測器能夠探測到原子臺階，從而能夠更準(zhǔn)確全面的對樣品進行分析。

技術(shù)研發(fā)人員：王竹君,昂超
受保護的技術(shù)使用者：上海科技大學(xué)
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2025/4/24