三維原子探針制樣第一階段拋光設備的制造方法
【技術領域】
[0001]本實用新型屬于制備表征材料樣品的設備，具體涉及一種三維原子探針制樣第一階段拋光設備。
【背景技術】
[0002]三維原子探針是一種具有原子級空間分辨率的測量和分析方法。基于“場蒸發”原理，三維原子探針通過在樣品上施加一個強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微米直徑的針尖才能放在三維原子探針內進行分析，而在制樣的第一階段，需要將棒狀試樣用拋光液進行粗拋，制成比較細的針尖，再到顯微鏡下進行第二階段的拋光。
[0003]對于傳統的金屬樣品的制備，第一階段往往采取手動制樣，即直接手動在拋光液中上下進行拋光，其缺陷在于:浪費人力、精確度低、容易造成樣品污染。
[0004]專利CN 102915900 A公開了一種“聚焦離子束裝置”，能夠精確制備用于三維原子探針的樣品，但設備操作復雜，難度大，制備樣品花費時間長，且設備昂貴，成本高。
【發明內容】
[0005]本實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備，能夠節省人力、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]實現本實用新型目的的技術方案為:一種三維原子探針制樣第一階段拋光設備，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、電機和插銷，立柱固定在底座的一端，支撐板固定在底座的另一端，襯板通過活動連接固定在支撐板前方，沿支撐板上下滑動，襯板上設有一水平向長條形通孔，偏心輪與電機通過水平向長條形通孔固連，偏心輪下方設有第一杠桿，第一杠桿與偏心輪接觸，第一杠桿上方平行設有第二杠桿，第一杠桿長度大于第二杠桿長度，第一杠桿和第二杠桿一端通過連接桿連接，第二杠桿另一端轉動連接在襯板上，第一杠桿另一端為自由端且超過襯板邊緣，第二杠桿與襯板轉動連接處的正下方為第一杠桿與襯板的轉動連接處，第一杠桿和第二杠桿與連接桿為轉動連接；電機固連在固定板上，固定板固定在襯板上；插銷沿水平方向插在連接桿上，插銷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條形通孔下方設有豎直向長條形通孔，支撐板與襯板的豎直向長條形通孔頂端對應的位置設有螺孔，襯板沿支撐板上下滑動到位后，通過螺釘與螺孔配合，將襯板與支撐板固定。
[0008]上述偏心輪中心通孔與電機的電機軸過盈配合。
[0009]上述水平向長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。
[0011 ] 上述立柱材料為不銹鋼，頂端設有螺母。
[0012]本實用新型與現有技術相比，其顯著優點是:
[0013]( I)本拋光設備通過將手動拋光過程轉為機械拋光，從而節省人力，提高精度。
[0014](2)通過杠桿及偏心輪，將電機轉動轉化為上下運動，滿足使用需求，且精度高。
[0015](3)有多個位置的螺釘，以滿足不同尺寸制樣的空間位置調整，靈活性強。
[0016](4)所述立柱為不銹鋼材料，以避免拋光液對其產生腐蝕作用。
[0017](5)拋光設備多采用鋁合金材料，減輕重量，節約成本。
[0018](6)通過通電進行電解拋光，拋光尺寸固定，精度高，樣本質量好，錐度大，便于三維原子探針的觀測及數據采集。
【附圖說明】
[0019]圖1本實用新型的整體示意圖，其中(A)是本實用新型裝配圖主視圖；(B)是本實用新型裝配圖俯視圖。
[0020]圖2是本實用新型的固定板示意圖。
[0021]圖3是本實用新型支撐板俯視圖。
[0022]圖4是本實用新型襯板示意圖。
【具體實施方式】
[0023]下面結合附圖和具體實施例對本實用新型作進一步詳細描述。
[0024]結合圖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2和插銷15，立柱17固定在底座4的一端，支撐板5通過螺栓固定在底座4的另一端，襯板8通過連接固定在支撐板5前方，襯板8上設有一水平向長條形通孔3，上述襯板8的水平向長條形通孔3下方設有豎直向長條形通孔6，支撐板5與襯板8的豎直向長條形通孔6頂端對應的位置設有螺孔，襯板8沿支撐板5上下滑動到位后，通過螺釘與螺孔配合，將襯板8與支撐板5固定，螺釘頭卡在豎直向長條形通孔6上，防止其從豎直向長條形通孔6中脫落。偏心輪10與電機2通過水平向長條形通孔3固連，偏心輪10下方設有第一杠桿7，第一杠桿7與偏心輪10接觸，第一杠桿7上方平行設有第二杠桿11，第一杠桿7長度大于第二杠桿11長度，第一杠桿7和第二杠桿11 一端通過連接桿13連接，第二杠桿11另一端通過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襯板8邊緣，第二杠桿11與襯板8轉動連接處的正下方為第一杠桿7與襯板8的轉動連接處，第一杠桿7通過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通過雙頭螺栓連接。電機2通過沉頭螺釘在固定板I上，固定板I通過螺栓固定在襯板8上，插銷15沿水平方向插在連接桿13的圓孔中，與其過盈配合，插銷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2的電機軸過盈配合。
[0026]上述水平向長條形通孔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。立柱17材料為不銹鋼，頂端設有螺母。
[0027]改變固定板I固定在襯板8上的不同位置，從而調節電機2和偏心輪10的水平位置。實施例
[0028]在插銷15上插入一個連有電源陽極的鱷魚夾，夾住一個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狀浸泡在拋光液中，并緊貼燒杯內壁，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下端旋進底座4的一端以固定連接。支撐板5為一個凹形板，其底部通過三顆平行設置的螺栓固定在底座4的遠離立柱17的一端，襯板8通過一個塑料旋鈕連接固定在支撐板5前方，當旋鈕松開，襯板8沿支撐板5的凹槽滑動，將襯板8垂直調整至合適位置，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2通過6個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頂端開有三個螺釘孔，用于固定板I與襯板8之間的連接，同時可調整固定板I的水平位置。偏心輪10與電機2通過襯板上的水平向長條形通孔3固連，且過盈配合。偏心輪10下方設有第一杠桿7，第一杠桿7與偏心輪10接觸，第一杠桿7上方平行設有第二杠桿U，第一杠桿7長度大于第二杠桿11長度，第一杠桿7和第二杠桿
11一端通過連接桿13連接，第二杠桿11另一端通過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襯板8邊緣，第二杠桿11與襯板8轉動連接處的正下方為第一杠桿7與襯板8的轉動連接處，第一杠桿7通過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通過雙頭螺栓連接。電機2通過沉頭螺釘在固定板I上，固定板I通過螺栓固定在襯板8上，插銷15沿水平方向插在連接桿13的圓孔中，與其過盈配合，插銷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]當給電機2通電時，偏心輪10轉動，第一杠桿7在偏心輪10的帶動下以雙頭螺柱為中心做周期性垂直上下運動，并帶動樣品在拋光液中上下進行拋光。當拋光結束需要將試樣從燒杯中取出時，將第一杠桿7自由端下壓，即可將試樣從燒杯中抬出。
[0031]當需要加快的拋光速率時，將固定板I與襯板8之間的固定螺釘旋下，將固定板向右調整，重新旋上螺釘，從而使偏心輪位置向右調整，則拋光速率增加。
[0032]本實用新型能夠節省人力、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。
【主權項】
1.一種三維原子探針制樣第一階段拋光設備，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(2 )和插銷(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 )通過活動連接固定在支撐板(5 )前方，沿支撐板(5 )上下滑動，襯板(8 )上設有一水平向長條形通孔(3)，偏心輪(10)與電機(2)通過水平向長條形通孔(3)固連，偏心輪(10)下方設有第一杠桿(7)，第一杠桿(7)與偏心輪(10)接觸，第一杠桿(7)上方平行設有第二杠桿(11)，第一杠桿(7)長度大于第二杠桿(11)長度，第一杠桿(7)和第二杠桿(11)一端通過連接桿(13)連接，第二杠桿(11)另一端轉動連接在襯板(8)上，第一杠桿(7)另一端為自由端且超過襯板(8)邊緣，第二杠桿(11)與襯板(8)轉動連接處的正下方為第一杠桿(7)與襯板(8)的轉動連接處，第一杠桿(7)和第二杠桿(11)與連接桿(13)為轉動連接；電機(2)固連在固定板(I)上，固定板(I)固定在襯板(8)上；插銷(15)沿水平方向插在連接桿(13)上，插銷(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.根據權利要求1所述的三維原子探針制樣第一階段拋光設備，其特征在于:上述襯板(8)的水平向長條形通孔(3)下方設有豎直向長條形通孔(6)，支撐板(5)與襯板(8)的豎直向長條形通孔(6)頂端對應的位置設有螺孔，襯板(8)沿支撐板(5)上下滑動到位后，通過螺釘與螺孔配合，將襯板(8)與支撐板(5)固定。
3.根據權利要求1所述的三維原子探針制樣第一階段拋光設備，其特征在于:上述偏心輪(10)中心通孔與電機(2)的電機軸過盈配合。
4.根據權利要求1所述的三維原子探針制樣第一階段拋光設備，其特征在于:上述水平向長條形通孔(3)位于支撐板(5)上方。
5.根據權利要求1所述的三維原子探針制樣第一階段拋光設備，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。
6.根據權利要求1所述的三維原子探針制樣第一階段拋光設備，其特征在于:上述立柱(17)材料為不銹鋼，頂端設有螺母。
【專利摘要】本實用新型公開了一種三維原子探針制樣第一階段拋光設備，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、電機和插銷。本拋光設備通過將手動拋光過程轉為機械拋光，從而節省人力，提高精度。通過杠桿及偏心輪，將電機轉動轉化為上下運動，滿足使用需求。設備能夠滿足不同尺寸制樣的空間位置調整，靈活性強。多采用鋁合金材料，減輕重量，節約成本。通過通電進行電解拋光，拋光尺寸固定，精度高，樣本質量好，錐度大，便于三維原子探針的觀測及數據采集。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單機械裝置。
【IPC分類】G01N1-32
【公開號】CN204302078
【申請號】CN201420757595
【發明人】周琪, 沙剛, 李麗, 張意棟
【申請人】南京理工大學
【公開日】2015年4月29日
【申請日】2014年12月4日