CN110534389A - 可复位样品桩和样品复位方法 - Google Patents

可复位样品桩和样品复位方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种样品复位方法，用于扫描电镜分析，包括以下步骤：将样品和两个定位柱固定在样品桩的台面上；记录所观察分析的样品微区的坐标以及两个定位柱顶面中心标记点的坐标；再次对样品进行观察分析时，获得两个定位柱顶面中心标记点的新坐标；获取所观察分析的样品微区的新坐标；根据所观察分析的样品微区的新坐标，扫描电镜复位至所观察分析的样品微区。本发明提供的样品复位方法可以快速准确的将样品复位到原来的观察视野，满足某些实验条件下的重复观察需要。

Description

可复位样品桩和样品复位方法
技术领域
本发明涉及样品检测技术领域，尤其是涉及一种可复位样品桩和样品复位方法。
背景技术
扫描电子显微镜是用于对固体材料的表面形貌和成分特征进行微观观察、分析的仪器设备。样品通常粘在样品桩上，然后固定在扫描电镜的样品台上。通过控制扫描电镜的机械马达来移动样品台，便可以观察样品不同区域的微观特征。
在某些研究工作中，需要多次将样品放入扫描电镜下进行重复观察，这需要找到上一次的观察位置。尽管扫描电镜能够记录每次观察位置的三维坐标并进行复位，但下一次将样品固定在样品台上时，其坐标值已经发生了改变，因此之前的坐标值无法使用。这时一般只能根据观察区在样品上的大***置，结合局部的形貌特征进行寻找。由于扫描电镜观察的尺度往往在纳米级别，观察视野仅为微米级，因此这种复位的方法是比较困难和低效的。
现有技术中还有一种对样品中的某个位置进行定位的方法，主要是通过摄像头拍摄样品的照片，根据照片中某些点的坐标来计算出其他兴趣点的坐标。目前某些扫描电镜中也集成了这样的功能。但由于每次重新放入样品时的照片和位置都发生了变化，该定位功能也无法实现上述所说的复位功能。
发明内容
针对现有技术中所存在的上述技术问题，本发明提出了一种可复位样品桩和样品复位方法。根据本发明的一方面，样品复位方法包括以下步骤：
S1、将样品和两个定位柱固定在样品桩的台面上；
S2、将承载有所述样品和定位柱的样品桩固定在扫描电镜的样品台上，利用所述扫描电镜对所述样品的微区进行观察分析，并记录所观察分析的样品微区的坐标(x，y)以及两个定位柱顶面中心标记点的坐标(xa，ya)和(xb，yb)；
S3、再次对样品进行观察分析时，将承载有所述样品和定位柱的样品桩再次固定在扫描电镜的样品台上，并通过扫描电镜获得两个所述定位柱顶面中心标记点的新坐标(xa'，ya')和(xb'，yb')；
S4、根据平面直角坐标变换公式以及所获取的定位柱顶面中心标记点的新坐标(xa'，ya')和(xb'，yb')得到对应第一次所观察分析的样品微区的新坐标(x'，y')；
S5、将对应第一次所观察分析的样品微区的新坐标(x'，y')输入扫描电镜样品台的控制模块，所述扫描电镜将观察视野移动至对应第一次所观察分析的样品微区。
在一种实施方法中，在所述步骤S1中，利用导电胶将所述样品粘贴在所述样品桩上。
在一种实施方法中，利用以下公式获取坐标变化的参数：
x0＝x′a-xacosθ+yasinθ
y0＝ya′-xasinθ-yacosθ
其中，θ为前后两次坐标变化的旋转角，(x0，y0)为坐标零点的平移参数。
在一种实施方法中，利用以下公式获取所观察分析的样品微区的新坐标(x'，y')：
x′＝xcosθ-ysinθ+x0
y′＝xsinθ+ycosθ+y0
在一种实施方法中，所述样品桩的台面的横切面为圆形，两个所述定位柱的连线经过所述样品桩的台面的圆心。
在一种实施方法中，所述定位柱的标记点为位于所述定位柱顶面中心位置的十字丝。
根据本发明的另一发明，所提出的可复位样品桩，包括：
台面，所述台面的端面边缘具有两个定位圆孔；
定位柱，所述定位柱设置在所述定位圆孔中。
在一种实施方法中，所述台面的圆周上对应所述定位圆孔的位置设有螺丝，所述螺丝用于将所述定位柱固定在所述定位圆孔中。
在一种实施方法中，所述台面的底面的中心位置设有固定柱，所述固定柱能够容置于所述扫描电镜的样品台的固定孔中，以固定所述样品桩。
在一种实施方法中，所述定位柱位于所述台面上的高度与所述样品的高度相等。
与现有技术相比，本发明的优点在于，在使用扫描电镜进行样品分析时，当需要多次对同一样品的同一微区进行观察分析时，本发明提供的可复位样品桩和样品复位方法可以快速准确的将样品复位到原来的观察视野，满足某些实验条件下的重复观察需要。
附图说明
下面将结合附图来对本发明的优选实施例进行详细地描述。在图中：
图1显示了根据本发明的样品复位方法的流程图。
图2是根据本发明实施例的将承载有样品和定位柱的样品桩放入扫描电镜的样品台的观察视野示意图一。
图3是根据本发明实施例的将承载有样品和定位柱的样品桩放入扫描电镜的样品台的观察视野示意图二。
图4显示了根据本发明实施例的可复位样品桩的俯视图。
图5显示了根据本发明实施例的可复位样品桩的主视图。
在附图中，相同的部件使用相同的附图标记。附图并未按照实际的比例绘制。
具体实施方式
下面将结合附图对本发明做进一步说明。
如图1所示，显示了根据本发明的样品复位方法，包括以下步骤：
S1、将样品和两个定位柱固定在样品桩的台面上；
S2、将承载有样品和定位柱的样品桩固定在扫描电镜的样品台上，利用扫描电镜对样品的微区进行观察分析，并记录所观察分析的样品微区的坐标(x，y)以及两个定位柱顶面中心标记点的坐标(xa，ya)和(xb，yb)；
S3、再次对样品进行观察分析时，将承载有样品和定位柱的样品桩再次固定在扫描电镜的样品台上，并通过扫描电镜获得两个定位柱顶面中心标记点的新坐标(xa'，ya')和(xb'，yb')；
S4、根据平面直角坐标变换公式以及所获取的定位柱顶面中心标记点的新坐标(xa'，ya')和(xb'，yb')得到对应第一次所观察分析的样品微区的新坐标(x'，y')；
S5、将对应第一次所观察分析的样品微区的新坐标(x'，y')输入扫描电镜样品台的控制模块，所述扫描电镜将观察视野移动至对应第一次所观察分析的样品微区。
在使用扫描电镜进行样品分析时，当需要多次对同一样品的同一微区进行观察分析时，本发明提供的样品复位方法可以快速准确的将样品复位到原来的观察视野，满足某些实验条件下的重复观察需要。
在一实施例中，在步骤S1中，利用导电胶将样品粘贴在样品桩上。优选地，样品粘贴在样品桩的中间位置，不能影响定位桩的设置。
在一实施例中，如图2和图3所示，图2和图3分别为第一次将样品桩(承载有样品和定位柱)放入扫描电镜的样品台的观察视野示意图和第二次将样品桩(承载有样品和定位柱)放入扫描电镜的样品台的观察视野示意图。图2中，A(xa，ya)和B(xb，yb)分别表示样品桩第一次放入扫描电镜的样品台时，两个定位柱中心标记点的坐标。图3中，虚线表示的坐标系为第一次利用扫描电镜观察时的坐标系，实线表示的坐标系为第二次利用扫描电镜观察时的坐标系，A'(xa'，ya')和B'(xb'，yb')分别表示样品桩第二次放入扫描电镜的样品台时，两个定位柱中心标记点的坐标。利用平面直角坐标变换公式：
x′＝xcosθ-ysinθ+x0
y′＝xsinθ+ycosθ+y0
求取承载有样品和定位柱的样品桩第二次放入扫描电镜的样品台时，对应所观察分析的样品微区的新坐标C'(x'，y')。上述公式中，θ为前后两次坐标系的旋转角，(x0，y0)为坐标原点平移参数。
上述公式中，要想求得所观察分析的样品微区的新坐标C'(x'，y')，需先求得sinθ，cosθ，x0，y0。具体的，将两个定位柱顶面中心标记点的新坐标A'(xa'，ya')和B'(xb'，yb')分别代入上面的变换公式，得到：
x′a＝xacosθ-yasinθ+x0
ya′＝xasinθ+yacosθ+y0
x′b＝xbcosθ-ybsinθ+x0
y′b＝xbsinθ+ybcosθ+y0
求解上述关于xa'，ya'，xb'，yb'的方程组，得到：
x0＝x′a-xacosθ+yasinθ
y0＝ya′-xasinθ-yacosθ
将得到的sinθ，cosθ，x0，y0带入关于x'和y'的公式，从而得到所观察分析的样品微区的新坐标C'(x'，y')。
如图2和图5所示，提供了一种可复位样品桩，包括台面1和两个定位柱2。台面1的端面边缘具有两个定位圆孔12，定位柱2设置在定位圆孔12中。定位柱2伸出台面的高度与样品3的高度相等，这样在扫描电镜下观察时，能够使样品3的观察微区和定位柱2的标记点的画面同时保持清晰。
优选地，该可复位样品桩的台面1的横切面为圆形，两个定位柱2的连线经过样品桩的台面1的圆心。两个定位柱2可以相对于样品桩的直径对称，也可以不对称。可以理解的，两个定位柱2的连线也可以不经过台面1的圆心。
在一实施例中，如图2所示，定位柱2的标记点为位于定位柱2顶面中心位置的十字丝21。
在一实施例中，定位柱2通过以下方式固定在台面1的定位圆孔12中。如图2所示，台面1的圆周上对应定位圆孔12的位置设有螺丝11，当定位柱2穿进定位圆孔12中后，拧紧螺丝11将定位柱2固定在定位圆孔12中。
在一实施例中，台面1的底面的中心位置设有固定柱13，固定柱13能够容置于扫描电镜的样品台的固定孔中，以固定样品桩，以保证每次观察时，样品桩在扫描电镜下的位置是不变的。
以上所述仅为本发明的优选实施方式，但本发明保护范围并不局限于此，任何本领域的技术人员在本发明公开的技术范围内，可容易地进行改变或变化，而这种改变或变化都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以权利要求书的保护范围为准。

Claims (10)

1.一种样品复位方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1、将样品和两个定位柱固定在样品桩的台面上；
S2、将固定有所述样品和定位柱的样品桩固定在扫描电镜的样品台上，利用所述扫描电镜对所述样品的微区进行观察分析，并记录所观察分析的样品微区的坐标(x，y)以及两个定位柱顶面中心标记点的坐标(xa，ya)和(xb，yb)；
S3、再次对样品进行观察分析时，将承载有所述样品和定位柱的样品桩再次固定在扫描电镜的样品台上，并通过扫描电镜获得两个所述定位柱顶面中心标记点的新坐标(xa'，ya')和(xb'，yb')；
S4、根据平面直角坐标变换公式以及所获取的定位柱顶面中心标记点的新坐标(xa'，ya')和(xb'，yb')得到对应第一次所观察分析的样品微区的新坐标(x'，y')；
S5、将对应第一次所观察分析的样品微区的新坐标(x'，y')输入扫描电镜样品台的控制模块，所述扫描电镜将观察视野移动至对应第一次所观察分析的样品微区。
2.根据权利要求1所述的样品复位方法，其特征在于，在所述步骤S1中，利用导电胶将所述样品粘贴在所述样品桩上。
3.根据权利要求2所述的样品复位方法，其特征在于，利用以下公式获取坐标变化的参数：
x0＝x′a-xacosθ+yasinθ
y0＝y′a-xasinθ-yacosθ
其中，θ为前后两次坐标变化的旋转角，(x0，y0)为坐标零点的平移参数。
4.根据权利要求3所述的样品复位方法，其特征在于，利用以下公式获取所观察分析的样品微区的新坐标(x'，y')：
x′＝xcosθ-ysinθ+x0
y′＝xsinθ+ycosθ+y0
5.根据权利要求1所述的样品复位方法，其特征在于，所述样品桩的台面的横切面为圆形，两个所述定位柱的连线经过所述样品桩的台面的圆心。
6.根据权利要求1所述的样品复位方法，其特征在于，所述定位柱的标记点为位于所述定位柱顶面中心位置的十字丝。
7.一种可复位样品桩，其特征在于，包括：
台面，所述台面的端面边缘具有两个定位圆孔；
定位柱，所述定位柱设置在所述定位圆孔中。
8.根据权利要求7所述的可复位样品桩，其特征在于，所述台面的圆周上对应所述定位圆孔的位置设有螺丝，所述螺丝用于将所述定位柱固定在所述定位圆孔中。
9.根据权利要求7所述的可复位样品桩，其特征在于，所述台面的底面的中心位置设有固定柱，所述固定柱能够容置于所述扫描电镜的样品台的固定孔中，以固定所述样品桩。
10.根据权利要求7所述的可复位样品桩，其特征在于，所述定位柱位于所述台面以上的高度与所述样品的高度相等。
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