專(zhuān)利名稱(chēng):三維原子探針制樣第一階段拋光設(shè)備的制作方法
【專(zhuān)利摘要】本實(shí)用新型公開(kāi)了一種三維原子探針制樣第一階段拋光設(shè)備，包括底座、支撐板、襯板、偏心輪、第一杠桿、第二杠桿、連接桿、固定板、立柱、電機(jī)和插銷(xiāo)。本拋光設(shè)備通過(guò)將手動(dòng)拋光過(guò)程轉(zhuǎn)為機(jī)械拋光，從而節(jié)省人力，提高精度。通過(guò)杠桿及偏心輪，將電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)轉(zhuǎn)化為上下運(yùn)動(dòng)，滿足使用需求。設(shè)備能夠滿足不同尺寸制樣的空間位置調(diào)整，靈活性強(qiáng)。多采用鋁合金材料，減輕重量，節(jié)約成本。通過(guò)通電進(jìn)行電解拋光，拋光尺寸固定，精度高，樣本質(zhì)量好，錐度大，便于三維原子探針的觀測(cè)及數(shù)據(jù)采集。為三維原子探針金屬樣品制備提供一種能夠快速制備樣品的簡(jiǎn)單機(jī)械裝置。
【專(zhuān)利說(shuō)明】三維原子探針制樣第一階段拋光設(shè)備

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型屬于制備表征材料樣品的設(shè)備，具體涉及一種三維原子探針制樣第一階段拋光設(shè)備。

【背景技術(shù)】
[0002]三維原子探針是一種具有原子級(jí)空間分辨率的測(cè)量和分析方法?；凇皥?chǎng)蒸發(fā)”原理，三維原子探針通過(guò)在樣品上施加一個(gè)強(qiáng)電壓脈沖或者激光脈沖，將其表面原子逐一變成離子而移走并收集。這要求樣品需要做成幾個(gè)微米直徑的針尖才能放在三維原子探針內(nèi)進(jìn)行分析，而在制樣的第一階段，需要將棒狀試樣用拋光液進(jìn)行粗拋，制成比較細(xì)的針尖，再到顯微鏡下進(jìn)行第二階段的拋光。
[0003]對(duì)于傳統(tǒng)的金屬樣品的制備，第一階段往往采取手動(dòng)制樣，即直接手動(dòng)在拋光液中上下進(jìn)行拋光，其缺陷在于:浪費(fèi)人力、精確度低、容易造成樣品污染。
[0004]專(zhuān)利CN 102915900 A公開(kāi)了一種“聚焦離子束裝置”，能夠精確制備用于三維原子探針的樣品，但設(shè)備操作復(fù)雜，難度大，制備樣品花費(fèi)時(shí)間長(zhǎng)，且設(shè)備昂貴，成本高。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本實(shí)用新型的目的在于提供一種三維原子探針制樣第一階段拋光設(shè)備，能夠節(jié)省人力、成本較低、精確度適中，且能夠快速制備三維原子探針的金屬樣品。
[0006]實(shí)現(xiàn)本實(shí)用新型目的的技術(shù)方案為:一種三維原子探針制樣第一階段拋光設(shè)備，包括底座、支撐板、襯板、偏心輪、第一杠桿、第二杠桿、連接桿、固定板、立柱、電機(jī)和插銷(xiāo)，立柱固定在底座的一端，支撐板固定在底座的另一端，襯板通過(guò)活動(dòng)連接固定在支撐板前方，沿支撐板上下滑動(dòng)，襯板上設(shè)有一水平向長(zhǎng)條形通孔，偏心輪與電機(jī)通過(guò)水平向長(zhǎng)條形通孔固連，偏心輪下方設(shè)有第一杠桿，第一杠桿與偏心輪接觸，第一杠桿上方平行設(shè)有第二杠桿，第一杠桿長(zhǎng)度大于第二杠桿長(zhǎng)度，第一杠桿和第二杠桿一端通過(guò)連接桿連接，第二杠桿另一端轉(zhuǎn)動(dòng)連接在襯板上，第一杠桿另一端為自由端且超過(guò)襯板邊緣，第二杠桿與襯板轉(zhuǎn)動(dòng)連接處的正下方為第一杠桿與襯板的轉(zhuǎn)動(dòng)連接處，第一杠桿和第二杠桿與連接桿為轉(zhuǎn)動(dòng)連接；電機(jī)固連在固定板上，固定板固定在襯板上；插銷(xiāo)沿水平方向插在連接桿上，插銷(xiāo)分別平行于第一杠桿和第二杠桿，且位于第一杠桿和第二杠桿之間。
[0007]上述襯板的水平向長(zhǎng)條形通孔下方設(shè)有豎直向長(zhǎng)條形通孔，支撐板與襯板的豎直向長(zhǎng)條形通孔頂端對(duì)應(yīng)的位置設(shè)有螺孔，襯板沿支撐板上下滑動(dòng)到位后，通過(guò)螺釘與螺孔配合，將襯板與支撐板固定。
[0008]上述偏心輪中心通孔與電機(jī)的電機(jī)軸過(guò)盈配合。
[0009]上述水平向長(zhǎng)條形通孔位于支撐板上方。
[0010]上述支撐板橫截面為凹形，襯板沿支撐板的凹槽滑動(dòng)。
[0011 ] 上述立柱材料為不銹鋼，頂端設(shè)有螺母。
[0012]本實(shí)用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比，其顯著優(yōu)點(diǎn)是:
[0013]( I)本拋光設(shè)備通過(guò)將手動(dòng)拋光過(guò)程轉(zhuǎn)為機(jī)械拋光，從而節(jié)省人力，提高精度。
[0014](2)通過(guò)杠桿及偏心輪，將電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)轉(zhuǎn)化為上下運(yùn)動(dòng)，滿足使用需求，且精度高。
[0015](3)有多個(gè)位置的螺釘，以滿足不同尺寸制樣的空間位置調(diào)整，靈活性強(qiáng)。
[0016](4)所述立柱為不銹鋼材料，以避免拋光液對(duì)其產(chǎn)生腐蝕作用。
[0017](5)拋光設(shè)備多采用鋁合金材料，減輕重量，節(jié)約成本。
[0018](6)通過(guò)通電進(jìn)行電解拋光，拋光尺寸固定，精度高，樣本質(zhì)量好，錐度大，便于三維原子探針的觀測(cè)及數(shù)據(jù)采集。

【附圖說(shuō)明】

[0019]圖1本實(shí)用新型的整體示意圖，其中(A)是本實(shí)用新型裝配圖主視圖；(B)是本實(shí)用新型裝配圖俯視圖。
[0020]圖2是本實(shí)用新型的固定板示意圖。
[0021]圖3是本實(shí)用新型支撐板俯視圖。
[0022]圖4是本實(shí)用新型襯板示意圖。

【具體實(shí)施方式】
[0023]下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步詳細(xì)描述。
[0024]結(jié)合圖1-圖4，一種用于三維原子探針制樣第一階段的拋光設(shè)備，包括底座4、支撐板5、襯板8、偏心輪10、第一杠桿7、第二杠桿11、連接桿13、固定板1、立柱17、電機(jī)2和插銷(xiāo)15，立柱17固定在底座4的一端，支撐板5通過(guò)螺栓固定在底座4的另一端，襯板8通過(guò)連接固定在支撐板5前方，襯板8上設(shè)有一水平向長(zhǎng)條形通孔3，上述襯板8的水平向長(zhǎng)條形通孔3下方設(shè)有豎直向長(zhǎng)條形通孔6，支撐板5與襯板8的豎直向長(zhǎng)條形通孔6頂端對(duì)應(yīng)的位置設(shè)有螺孔，襯板8沿支撐板5上下滑動(dòng)到位后，通過(guò)螺釘與螺孔配合，將襯板8與支撐板5固定，螺釘頭卡在豎直向長(zhǎng)條形通孔6上，防止其從豎直向長(zhǎng)條形通孔6中脫落。偏心輪10與電機(jī)2通過(guò)水平向長(zhǎng)條形通孔3固連，偏心輪10下方設(shè)有第一杠桿7，第一杠桿7與偏心輪10接觸，第一杠桿7上方平行設(shè)有第二杠桿11，第一杠桿7長(zhǎng)度大于第二杠桿11長(zhǎng)度，第一杠桿7和第二杠桿11 一端通過(guò)連接桿13連接，第二杠桿11另一端通過(guò)雙頭螺栓連接在襯板8上，第一杠桿7另一端為自由端且超過(guò)襯板8邊緣，第二杠桿11與襯板8轉(zhuǎn)動(dòng)連接處的正下方為第一杠桿7與襯板8的轉(zhuǎn)動(dòng)連接處，第一杠桿7通過(guò)雙頭螺栓連接在襯板8上，第一杠桿7和第二杠桿11與連接桿13通過(guò)雙頭螺栓連接。電機(jī)2通過(guò)沉頭螺釘在固定板I上，固定板I通過(guò)螺栓固定在襯板8上，插銷(xiāo)15沿水平方向插在連接桿13的圓孔中，與其過(guò)盈配合，插銷(xiāo)15分別平行于第一杠桿7和第二杠桿11，且位于第一杠桿7和第二杠桿11之間。
[0025]上述偏心輪10中心通孔與電機(jī)2的電機(jī)軸過(guò)盈配合。
[0026]上述水平向長(zhǎng)條形通孔3位于支撐板5上方，支撐板5橫截面為凹形，襯板8沿支撐板5的凹槽滑動(dòng)。立柱17材料為不銹鋼，頂端設(shè)有螺母。
[0027]改變固定板I固定在襯板8上的不同位置，從而調(diào)節(jié)電機(jī)2和偏心輪10的水平位置。實(shí)施例
[0028]在插銷(xiāo)15上插入一個(gè)連有電源陽(yáng)極的鱷魚(yú)夾，夾住一個(gè)垂直向的鑷子的尾部。鑷子尖端夾有待拋光試樣，鑷子中部用一個(gè)小夾子夾住，以固定待拋光試樣。將一裝有拋光液的燒杯置于試樣之下，且位于底座4上，使試樣下方能夠浸泡在拋光液中。將金屬絲一端繞成環(huán)狀浸泡在拋光液中，并緊貼燒杯內(nèi)壁，中部用螺釘固定在立柱17頂端，另一端連接電源陰極。立柱17下端旋進(jìn)底座4的一端以固定連接。支撐板5為一個(gè)凹形板，其底部通過(guò)三顆平行設(shè)置的螺栓固定在底座4的遠(yuǎn)離立柱17的一端，襯板8通過(guò)一個(gè)塑料旋鈕連接固定在支撐板5前方，當(dāng)旋鈕松開(kāi)，襯板8沿支撐板5的凹槽滑動(dòng)，將襯板8垂直調(diào)整至合適位置，使試樣下方恰好能浸在拋光液中，旋緊旋鈕固定襯板位置。
[0029]將BG24—200電機(jī)2通過(guò)6個(gè)沉頭螺釘及圓形凹槽固定在固定板I上，固定板I的示意圖如圖2所示。固定板I頂端開(kāi)有三個(gè)螺釘孔，用于固定板I與襯板8之間的連接，同時(shí)可調(diào)整固定板I的水平位置。偏心輪10與電機(jī)2通過(guò)襯板上的水平向長(zhǎng)條形通孔3固連，且過(guò)盈配合。偏心輪10下方設(shè)有第一杠桿7，第一杠桿7與偏心輪10接觸，第一杠桿7上方平行設(shè)有第二杠桿U，第一杠桿7長(zhǎng)度大于第二杠桿11長(zhǎng)度，第一杠桿7和第二杠桿
11一端通過(guò)連接桿13連接，第二杠桿11另一端通過(guò)雙頭螺栓連接在襯板8上，第一杠桿7另一端為自由端且超過(guò)襯板8邊緣，第二杠桿11與襯板8轉(zhuǎn)動(dòng)連接處的正下方為第一杠桿7與襯板8的轉(zhuǎn)動(dòng)連接處，第一杠桿7通過(guò)雙頭螺栓連接在襯板8上，第一杠桿7和第二杠桿11與連接桿13通過(guò)雙頭螺栓連接。電機(jī)2通過(guò)沉頭螺釘在固定板I上，固定板I通過(guò)螺栓固定在襯板8上，插銷(xiāo)15沿水平方向插在連接桿13的圓孔中，與其過(guò)盈配合，插銷(xiāo)15分別平行于第一杠桿7和第二杠桿11，且位于第一杠桿7和第二杠桿11之間。
[0030]當(dāng)給電機(jī)2通電時(shí)，偏心輪10轉(zhuǎn)動(dòng)，第一杠桿7在偏心輪10的帶動(dòng)下以雙頭螺柱為中心做周期性垂直上下運(yùn)動(dòng)，并帶動(dòng)樣品在拋光液中上下進(jìn)行拋光。當(dāng)拋光結(jié)束需要將試樣從燒杯中取出時(shí)，將第一杠桿7自由端下壓，即可將試樣從燒杯中抬出。
[0031]當(dāng)需要加快的拋光速率時(shí)，將固定板I與襯板8之間的固定螺釘旋下，將固定板向右調(diào)整，重新旋上螺釘，從而使偏心輪位置向右調(diào)整，則拋光速率增加。
[0032]本實(shí)用新型能夠節(jié)省人力、成本較低、精確度適中，且能夠快速制備三維原子探針的金屬樣品。
【權(quán)利要求】
1.一種三維原子探針制樣第一階段拋光設(shè)備，其特征在于:包括底座(4)、支撐板(5)、襯板(8)、偏心輪(10)、第一杠桿(7)、第二杠桿(11)、連接桿(13)、固定板(1)、立柱(17)、電機(jī)(2 )和插銷(xiāo)(15 )，立柱(17 )固定在底座(4)的一端，支撐板(5 )固定在底座(4)的另一端，襯板(8 )通過(guò)活動(dòng)連接固定在支撐板(5 )前方，沿支撐板(5 )上下滑動(dòng)，襯板(8 )上設(shè)有一水平向長(zhǎng)條形通孔(3)，偏心輪(10)與電機(jī)(2)通過(guò)水平向長(zhǎng)條形通孔(3)固連，偏心輪(10)下方設(shè)有第一杠桿(7)，第一杠桿(7)與偏心輪(10)接觸，第一杠桿(7)上方平行設(shè)有第二杠桿(11)，第一杠桿(7)長(zhǎng)度大于第二杠桿(11)長(zhǎng)度，第一杠桿(7)和第二杠桿(11)一端通過(guò)連接桿(13)連接，第二杠桿(11)另一端轉(zhuǎn)動(dòng)連接在襯板(8)上，第一杠桿(7)另一端為自由端且超過(guò)襯板(8)邊緣，第二杠桿(11)與襯板(8)轉(zhuǎn)動(dòng)連接處的正下方為第一杠桿(7)與襯板(8)的轉(zhuǎn)動(dòng)連接處，第一杠桿(7)和第二杠桿(11)與連接桿(13)為轉(zhuǎn)動(dòng)連接；電機(jī)(2)固連在固定板(I)上，固定板(I)固定在襯板(8)上；插銷(xiāo)(15)沿水平方向插在連接桿(13)上，插銷(xiāo)(15)分別平行于第一杠桿(7)和第二杠桿(11)，且位于第一杠桿(7)和第二杠桿(11)之間。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的三維原子探針制樣第一階段拋光設(shè)備，其特征在于:上述襯板(8)的水平向長(zhǎng)條形通孔(3)下方設(shè)有豎直向長(zhǎng)條形通孔(6)，支撐板(5)與襯板(8)的豎直向長(zhǎng)條形通孔(6)頂端對(duì)應(yīng)的位置設(shè)有螺孔，襯板(8)沿支撐板(5)上下滑動(dòng)到位后，通過(guò)螺釘與螺孔配合，將襯板(8)與支撐板(5)固定。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的三維原子探針制樣第一階段拋光設(shè)備，其特征在于:上述偏心輪(10)中心通孔與電機(jī)(2)的電機(jī)軸過(guò)盈配合。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的三維原子探針制樣第一階段拋光設(shè)備，其特征在于:上述水平向長(zhǎng)條形通孔(3)位于支撐板(5)上方。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的三維原子探針制樣第一階段拋光設(shè)備，其特征在于:上述支撐板(5 )橫截面為凹形，襯板(8 )沿支撐板(5 )的凹槽滑動(dòng)。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的三維原子探針制樣第一階段拋光設(shè)備，其特征在于:上述立柱(17)材料為不銹鋼，頂端設(shè)有螺母。
【文檔編號(hào)】G01N1-32GK204302078SQ201420757595
【發(fā)明者】周琪, 沙剛, 李麗, 張意棟 [申請(qǐng)人]南京理工大學(xué)