專利名稱：顯微鏡載物臺(tái)用多功能加載裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于機(jī)械被置，具體涉及一種顯微鏡載物臺(tái)用的位移與力傳感的多功能加載裝s。
背景技術(shù)：
眾所周知，各種顯微鏡以及微拉曼光譜儀、微紅外光譜儀、XRD衍射儀等被廣泛用 來(lái)觀察物質(zhì)微觀形態(tài)、辨別材料成分和種類。隨著科學(xué)研究的深入，人們需要在各種顯 微儀器的載物臺(tái)....匕對(duì)所研究的對(duì)象施加載荷影響，來(lái)進(jìn)一步探究微觀尺度下物理、力學(xué) 性質(zhì)及行為。由于各種顯微儀器的載物臺(tái)主要功能是放置試樣，并且能夠進(jìn)行三維高精 度移動(dòng)(微米量級(jí))，以便在顯微鏡下觀察試樣不同位置的形貌。但目前各種顯微鏡載 物臺(tái)的普遍特點(diǎn)是，空間體積狹小并且不能放置太重物品，否則影響載物臺(tái)三維運(yùn)動(dòng)的 精度。如果在觀察物體微觀狀態(tài)的同時(shí)能夠?qū)悠愤M(jìn)行拉伸或壓縮等實(shí)驗(yàn)研究，照目前 顯微鏡載物臺(tái)的設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)是無(wú)法進(jìn)行的。
鑒于此，本發(fā)明的撾出可以解決在顯微鏡載物臺(tái).....t對(duì)樣品微觀結(jié)構(gòu)觀察的同時(shí)，進(jìn) 行動(dòng)態(tài)加載和力傳感等多功能操作等問(wèn)題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種顯微鏡載物臺(tái)用的位移加載與力傳感等多功能加載裝置。 本發(fā)明通過(guò)下述技術(shù)結(jié)構(gòu)予以實(shí)現(xiàn)。顯微鏡載物臺(tái)用多功能加載裝置(如圖)主要 具有固定夾塊l、螺絲3、框架4、滾珠滑道5、滾珠6、移動(dòng)夾塊7、力傳感器8、轉(zhuǎn) 動(dòng)/平動(dòng)轉(zhuǎn)換塊9、千分尺螺桿10等。具體設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)為固定夾塊1設(shè)有兩個(gè)長(zhǎng)圓空槽 2，螺絲3穿過(guò)長(zhǎng)圓空槽2將固定夾塊1與框架4連接?？梢酝ㄟ^(guò)調(diào)整螺絲來(lái)固定夾塊1 在框架4的具體位置，以適應(yīng)被測(cè)樣品的長(zhǎng)度。兩個(gè)滾珠滑道5通過(guò)4個(gè)螺絲固定框架 4槽內(nèi)，滾珠6裝于移動(dòng)夾塊7兩側(cè)的凹槽內(nèi)并與滾珠滑道5滑動(dòng)連接，以減少移動(dòng)夾 塊7沿中軸線X直線滑動(dòng)的阻力。移動(dòng)夾塊7通過(guò)螺絲3與力傳感器8固定連接；轉(zhuǎn)動(dòng) /平動(dòng)轉(zhuǎn)換塊9通過(guò)螺絲3亦與力傳感器8固定。千分尺螺桿10穿過(guò)框架4組裝于轉(zhuǎn)動(dòng) /平動(dòng)轉(zhuǎn)換塊9中，位移載荷信息由千分尺螺桿10上的刻度讀出。力載荷信號(hào)通過(guò)連接 于力傳感器8的信號(hào)線傳出。固定夾塊l、移動(dòng)夾塊7、力傳感器8、轉(zhuǎn)動(dòng)/平動(dòng)轉(zhuǎn)換塊 9和千分尺螺桿10等5個(gè)部件組裝于框架4平面中心同一中軸線X;長(zhǎng)圓空槽2、滾珠滑道5和滾珠6與該中軸線X平行且依中軸線X對(duì)稱。千分尺螺桿10的前端為球形， 轉(zhuǎn)動(dòng)/平動(dòng)轉(zhuǎn)換塊9的外側(cè)設(shè)有圓形槽。千分尺螺桿10的球形前端鑲?cè)朕D(zhuǎn)動(dòng)/平動(dòng)轉(zhuǎn)換 塊9的圓形槽內(nèi)構(gòu)成關(guān)節(jié)式連接，可將千分尺螺桿10的轉(zhuǎn)動(dòng)位移轉(zhuǎn)化成轉(zhuǎn)動(dòng)/平動(dòng)轉(zhuǎn)換 塊9、力傳感器8、移動(dòng)夾塊7沿中軸線X的直線位移。固定夾塊1和移動(dòng)夾塊7的表 面設(shè)有試件螺栓11，試件螺栓的圓心均位于中軸線X上?？蚣?底部(在固定夾塊1 與移動(dòng)夾塊7位置之間)開有矩形空槽12，其目的是多功能加載裝置可從樣品底部進(jìn)行 照明。


附圖是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)原理圖。
具體實(shí)施例方式
以下通過(guò)具體操作方法對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的說(shuō)明。按附圖所示的結(jié)構(gòu)將各部件進(jìn)行
組裝。具體操作方法是載物臺(tái)--t試樣的兩端分別由試件螺栓11固定于固定夾塊1和 移動(dòng)夾塊7上，由于試件螺栓11的圓心均位于中軸線X，所以能夠保證該多功能加載裝 置對(duì)試件進(jìn)行無(wú)偏心的單軸拉伸或壓縮載荷。
根據(jù)試樣的尺寸調(diào)整固定夾塊l的位置并加以固定，同時(shí)調(diào)整千分尺螺桿預(yù)留加載 位移余量；校驗(yàn)力傳感器8的初始值，通過(guò)調(diào)整千分尺螺桿10使載荷歸零，記下此時(shí) 千分尺螺桿IO的刻度，作為相對(duì)零位移位置；將該加載裝置固定于拉曼光譜儀(X射線 衍射儀)的顯微鏡載物臺(tái)上并調(diào)整載物臺(tái)的位置使得試件的被研究區(qū)域進(jìn)入顯微鏡的視 野即拉曼(X射線衍射)信號(hào)采集區(qū)域；在通過(guò)旋轉(zhuǎn)千分尺螺桿10實(shí)現(xiàn)對(duì)試件的位移加 載的同時(shí)，記錄力傳感器8的輸出信號(hào)和千分尺螺桿10的刻度，并采集樣品載荷前后 的拉曼光譜(或X射線衍射光譜)或?qū)悠愤M(jìn)行顯微形貌觀測(cè)。通過(guò)轉(zhuǎn)動(dòng)千分尺螺桿10 推動(dòng)移動(dòng)夾塊7沿中軸線X進(jìn)行直線移動(dòng)，實(shí)現(xiàn)對(duì)試樣的拉伸或壓縮加載功能。位移載 荷信息從千分尺螺桿10上的刻度讀出；而力載荷信號(hào)則通過(guò)連接于力傳感器8的信號(hào)
線實(shí)時(shí)傳出。配備一模數(shù)信號(hào)轉(zhuǎn)換及顯示儀器，將所測(cè)得的狀態(tài)參數(shù)顯示出。
本發(fā)明的特點(diǎn)及有益效果是，專門針對(duì)普遍應(yīng)用于微拉曼光譜儀、X射線衍射儀和 多種顯微鏡儀器的載物臺(tái)設(shè)計(jì)，具有體積小(最大厚度僅為16mm)、重量輕的特點(diǎn)。在 對(duì)試樣施加拉伸和壓縮載荷的同時(shí)，實(shí)現(xiàn)對(duì)樣品顯微形貌觀察、衍射光譜采集以及應(yīng)力 /應(yīng)變信息的獲取，擴(kuò)大了這些儀器的使用功能。此外，該載物臺(tái)還可以用亍諸如顯微 紅外光譜儀、熒光顯微鏡、原子力顯微鏡等具有顯微平臺(tái)的測(cè)試系統(tǒng)。
權(quán)利要求
1.顯微鏡載物臺(tái)用多功能加載裝置，具有框架、滾珠、力傳感器、千分尺螺桿、信號(hào)線以及螺絲，其特征是固定夾塊(1)設(shè)有兩個(gè)長(zhǎng)圓空槽(2)，螺絲(3)穿過(guò)長(zhǎng)圓空槽(2)將固定夾塊(1)與框架(4)連接，兩個(gè)滾珠滑道(5)通過(guò)4個(gè)螺絲固定在框架(4)槽內(nèi)，滾珠(6)裝于移動(dòng)夾塊(7)兩側(cè)的凹槽內(nèi)并與滾珠滑道(5)滑動(dòng)連接，移動(dòng)夾塊(7)通過(guò)螺絲(3)與力傳感器(8)固定連接，轉(zhuǎn)動(dòng)/平動(dòng)轉(zhuǎn)換塊(9)通過(guò)螺絲(3)與力傳感器(8)固定，千分尺螺桿(10)穿過(guò)框架(4)組裝于轉(zhuǎn)動(dòng)/平動(dòng)轉(zhuǎn)換塊(9)中，位移載荷信息由千分尺螺桿(10)上的刻度讀出，力載荷信號(hào)通過(guò)連接于力傳感器(8)的信號(hào)線傳出。
2. 按照權(quán)利要求1所述的顯微鏡載物臺(tái)用多功能加載裝置，其特征是所述固定夾塊 (1)、移動(dòng)夾塊(7)、力傳感器(8)、轉(zhuǎn)動(dòng)/平動(dòng)轉(zhuǎn)換塊(9)和千分尺螺桿(10)組裝于框架(4)平面中心同一中軸線X;所述長(zhǎng)圓空槽(2)、滾珠滑道(5)和滾珠(6)與 該中軸線X平行且依中軸線X對(duì)稱。
3. 按照權(quán)利要求1所述的顯微鏡載物臺(tái)用多功能加載裝置，其特征是所述轉(zhuǎn)動(dòng)/平動(dòng) 轉(zhuǎn)換塊(9)的外側(cè)設(shè)有圓形槽，所述千分尺螺桿(10)的前端為球形，千分尺螺桿(10) 的球形前端鑲?cè)朕D(zhuǎn)動(dòng)/平動(dòng)轉(zhuǎn)換塊(9)的圓形槽內(nèi)構(gòu)成關(guān)節(jié)式連接。
4. 按照權(quán)利要求1或2所述的顯微鏡載物臺(tái)用多功能加載裝置，其特征是所述固定 夾塊(1)和移動(dòng)夾塊(7)的表面設(shè)有試件螺栓(11)，試件螺栓的圓心均位于中軸線X 上。
5. 按照權(quán)利要求1或2所述的顯微鏡載物臺(tái)用多功能加載裝置，其特征是所述框架 (4)底部開有矩形空槽(12)。
全文摘要
一種顯微鏡載物臺(tái)用多功能加載裝置，具有力傳感器、固定夾塊、移動(dòng)夾塊、千分尺螺桿等，固定夾塊設(shè)有兩個(gè)長(zhǎng)圓空槽，螺絲穿過(guò)空槽將固定夾塊與框架連接。兩個(gè)滾珠滑道由螺絲固定在框架槽內(nèi)，滾珠裝于兩側(cè)的凹槽內(nèi)并與滾珠滑道滑動(dòng)連接。移動(dòng)夾塊通過(guò)螺絲與力傳感器固定連接，轉(zhuǎn)動(dòng)/平動(dòng)轉(zhuǎn)換塊通過(guò)螺絲與力傳感器固定。千分尺螺桿穿過(guò)框架組裝于轉(zhuǎn)動(dòng)/平動(dòng)轉(zhuǎn)換塊，位移載荷信息由千分尺螺桿上的刻度讀出，力載荷信號(hào)通過(guò)連接于力傳感器的信號(hào)線傳出。本發(fā)明可普遍應(yīng)用于微拉曼光譜儀、X射線衍射儀和多種顯微鏡儀器的載物臺(tái)，體積厚度僅為16mm，在對(duì)試樣施加拉伸和壓縮載荷的同時(shí)，實(shí)現(xiàn)對(duì)樣品顯微形貌觀察、衍射光譜采集以及應(yīng)力/應(yīng)變信息的獲取。
文檔編號(hào)G01J3/28GK101303450SQ200810053500
公開日2008年11月12日 申請(qǐng)日期2008年6月13日 優(yōu)先權(quán)日2008年6月13日
發(fā)明者亢一瀾, 巍 仇, 雷振坤 申請(qǐng)人:大連理工大學(xué);天津大學(xué)