CN114952695A - 用于tem格栅施加的工具 - Google Patents

Abstract

一种用于组装适于在电子成像设备中使用的样本承载架组件(20)的工具(10)，样本承载架组件包括样本架(21)、在分析设备中测量期间容纳样本的物体格栅(22)以及用于将物体格栅可移除地固定到样本架的槽(24)中的C形弹性固定环(23)，所述工具包括细长的中空操纵装置(11)，中空操纵装置具有围绕圆柱形销(11”)的保持套筒(11')；销在保持套筒内能够在两个方向上从第一位置平移移动到第二位置以及返回，在第一位置中销的下端从所述保持套筒伸出，在第二位置中销缩回到保持套筒中；并且中空操纵装置被设计和定尺寸成通过将圆柱形销移动到其第一位置中而能够将C形固定环推入样本架的槽中。这允许物体格栅方便且可靠地固定在承载架组件中。

Description

用于TEM格栅施加的工具

技术领域

本发明涉及一种用于组装适于在电子成像设备中使用的样本承载架组件的工具，样本承载架组件包括样本架、在分析设备中测量期间容纳样本的物体格栅、以及C形弹性固定环，该C形弹性固定环用于可移除地将物体格栅固定到样本架的槽中。

背景技术

从US 4,596,934 A1(＝参考文献[1])本身已知一种上述类型的样本承载架组件，其可以与该工具组装在一起并且包括样本架、物体格栅和C形弹性固定环；然而，用于组装这种样本承载架组件的工具不是已知的。

一般而言，本发明涉及基于电子的成像技术的技术领域中的设备，尤其是涉及透射电子显微镜，而且还涉及单分子的电子衍射和类似的分析方法。

当应用透射电子显微镜(＝“TEM”)时，电子束透射穿过样本形成图像。样本通常是厚度小于100nm的超薄切片或物体格栅上的悬浮液。当电子束透射穿过样本时，电子与样本的相互作用形成图像。然后将图像放大并聚焦到成像装置上。该技术能够以比光学显微镜显著更高的分辨率成像，从而使仪器能够捕获精细的细节，甚至小到单个原子列。TEM是物理、化学和生物科学中的主要分析方法。TEM仪器拥有大量的操作模式，包括传统成像、扫描TEM成像(STEM)、衍射、光谱学以及这些模式的组合。TEM能够返回各种各样的纳米和原子分辨率信息。因此，TEM被认为是纳米科学在生物和材料两个领域的重要工具。

在用于单分子电子衍射或用于TEM的装置中，感兴趣的物体(通常是蛋白质)被施加于导电物体格栅。这些格栅通常由Cu或Au构成，其格栅间距非常小，只有几微米。格栅本身的直径只有3mm，因此必须将其无游隙地夹持在样本架中，因为样本承载架以多个自由度在电子束中移动以观察目标分子。标准化的显微镜载玻片格栅固定在最大直径为3mm的载玻片中的通常圆形的孔上。因此，用户手动将格栅牢固地夹持在承载架中是一个挑战。

特定现有技术

US 2007/0029481 A1(＝参考文献[2])详细描述了一种样本头部和头部支架组件，特别是用于TEM系统的样本头部和头部支架组件。然而，在参考文献[2]中没有公开如参考文献[1]中那样的C形弹性固定环，也没有公开任何用于组装这种样本承载架组件的工具。

KR 10-1743176B1(＝参考文献[3])公开了一种用于原子力显微镜(＝“AFM”)的样本架，该样本架被构造成可以通过AFM观察样本。样本架包括主体、形成在主体的一侧上的样本安装槽、安装在样本安装槽上的样本格栅、用于保持样本格栅的固定环、形成在样本安装槽的内壁表面中的用于插入固定环的固定环插入槽。固定环形成为直径略大于样本安装槽的直径的封闭圆形环的形状并且安装在样本格栅上，而且能够更稳定地固定在样本安装槽内并防止其在样本安装槽内振动以防止损坏样本。

参考文献[3]还公开了一种利用原子力显微镜观察样本的方法，该方法包括：

-将样本格栅定位在样本安装槽中，所述样本安装槽形成在用于AFM的样本运送设备的本体中；

-将固持环插入到形成在样本安装槽的内壁侧上的固持环插入槽中；

-将固定装置附接至形成在样本安装槽的上端处的固定装置安装槽；

-将其中插入有样本格栅的样本运送设备转移并安装到原子力显微镜，从而进行观察。

格栅通过环和夹持板固定，导致产生相对较高的组件总高度。

US 2015/170873 A1(＝参考文献[4])描述了一种用于在电子显微镜中使用的样本架头部部分，样本架包括样本设置座、用于安装样本的样本网、用于保持样本网的样本保持部分、和夹持样本保持部分的夹持部分。

此外，还公开了一种解吸工具，特别是一种用于附接用于保持样本的环的夹具。设置了夹具的夹头部分，用于附接用于保持样本的环。样本保持部分是用于保持样本的环。此外，还示出了一种杆，其带有打开用于附接用于保持样本的环的夹具的夹头部分的机构。

根据参考文献[4]，推动所述杆，夹头膨胀以成功地装配到环内的槽中。因此，环和安装夹具立即集成在一起。在用于附接的夹具固定所述环的状态下，通过样本网将夹具固定到样本架头部部分。凭借设置在环上的渐缩部，环与夹持部分接合以固定到样本架头部部分上。

US 4,954,712 A(＝参考文献[5])公开了一种用于电子显微镜的可移动样本架，其支撑圆形样本格栅。格栅通过具有圆柱形外表面的弹性开口带或环固持在埋头孔中，所述圆柱形外表面用于利用摩擦配合接合埋头孔。

C形环具有被环形凹陷部或槽中断的圆柱形内表面，该凹陷部或槽适于接收镊子状工具的弹簧腿上的向外突出的脚。该工具用于将固持环插入到与样本格栅相邻的埋头孔中以及将固持环从埋头孔移除而不会丢失固持环。

定位工具被构造成具有平行间隔且弹簧偏压的腿部分的镊子的一般形式。两个腿部分具有对应的向外伸出的接片或脚，所述接片或脚装配在槽的直径部分内，以在插入和移除期间支撑固持环。

参考文献[1](在首页已经引用过)描述了一种用于TEM的样本架装置，该样本架装置包括样本架构件、样本架、设置在样本架上的样本网、和用于牢固地固持样本网的C形环状网固持弹簧。然而，在参考文献[1]中没有公开任何用于固定C形环的工具或任何用于操纵弹簧环的方法。

从现有技术已知的具有物体格栅和通常石墨烯胶囊的样本承载架组件通过真空负载锁定位在电子源和检测器之间的样本台上。样本台可在电子束中自由移动，最常见的是平移和旋转，以便使电子束从尽可能多的侧面接近物体。

在这种情况下，最大的限制因素是样本台的框架和利用其将样本格栅安装在样本承载架中的夹具对关注物体的遮蔽，因为物体应该在电子束中移动并在电子束中以尽可能宽的角度(通常约为±70°)暴露，以便获得尽可能完整的衍射图像。

发明内容

因此，本发明的目的是提供一种操纵工具，该操纵工具允许物体格栅可靠地固定在承载架中。此外，本发明的目的是提出一种可以容易地制造样本承载架系统的方法以及一种样本承载架系统，该样本承载架系统包括样本承载架、物体格栅和为方便组装而特别设计的固定夹具。

关于在将样本固定在承载架中时用于处理微小的小C形环弹簧夹的工具，根据本发明并且以令人惊讶的简单且有效的方式通过一种用于组装上文首页所述的通用样本承载架的工具来实现上述目的，其特征在于，该工具包括细长的中空操纵装置，该中空操纵装置具有围绕圆柱形销的保持套筒；圆柱形销能够在保持套筒内沿两个方向从销的下端从保持套筒伸出的第一位置平移移动到销缩回到保持套筒中的第二位置以及从第二位置返回第一位置；并且所述中空操纵装置被设计和定尺寸成通过将圆柱形销移动到其第一位置中而能够将C形固定环推入到样本架的槽中。

样本架具有：位于其中心的圆形贯穿开口，物体格栅可以插入所述贯穿开口中；和突出部，所述突出部在贯穿开口内部距样本架的顶侧一定距离处延伸并从贯穿开口的内壁朝向其中心径向伸出。

在样本架内位于其安装位置中的物体格栅处于突出部的顶侧上。

在插入到物体格栅的顶侧上的贯穿开口中后处于其安装位置中的固定环夹持在贯穿开口的内壁上并将物体格栅同时保持在突出部上。

在将物体格栅插入到贯穿开口中并放置在样本架中突出部的顶部后，可以通过使圆柱形销移动到其第一位置中而将C形固定环推入到物体格栅上的贯穿开口中，从而将固定环压入到物体格栅的顶部上的适当位置中。

根据本发明，仅使用了一个夹环，因此具有较低的总高度。

关于可以容易地制造样本承载架系统的方法，通过如下文详细描述的两种替代方法来解决本发明的目的。

根据本发明，从参考文献[2]本身已知的样本承载架系统没有像参考文献[1]中那样的C形弹性固定环，其特征在于，样本架的盘形板在其贯穿开口周围朝向其中心在板的两侧呈圆锥形倾斜。

此外，样本承载架系统被设计成物体格栅不被遮蔽，使得它可以在不被载玻片或固定夹具遮蔽的情况下在电子束中沿平面外两个方向倾斜至少60°、优选70°的广角。

本发明的优选实施例和进一步发展

优选的是本发明的一类实施例，其特征在于，中空操纵装置被设计和定尺寸成当圆柱形销处于其第二位置时，固定环可以被接收在中空保持套筒内，以及当圆柱形销被推到所述固定环上处于其第一位置中时，固定环可以从保持套筒中滑出到样本架的贯穿开口中。

在其基本版本中，所述工具的圆柱形销可用于简单地将C形固定环推入其最终位置中。对于该实施例，优选地，样本架在其贯穿开口周围朝向其中心呈圆锥形倾斜，使得固定环可以滑入到槽中。

在这类实施例的特别优选的进一步发展中，该工具包括保持装置，其优选具有中心突出部，特别是渐缩或圆锥形的中心突出部，固定环可以放置在所述中心突出部上以及之后可以用中空操纵装置从所述中心突出部拾取固定环。

由于C形固定环很小，因此用户更容易将其放在圆锥部上，以便从圆锥部上而不是从平坦的表面上拾取该C形固定环。

在所述进一步发展的有利变型中，保持装置的突出部从凹陷部中心伸出，该凹陷部可以用作用于叉形抓持器的接合部。

优选地，一凸起附接至保持装置的从凹陷部竖直伸出的突出部，使得固定环可以正确地定位在所述突出部上。

突出部用于将C形固定环对称地定位在圆锥部上，其中"C"的开口与突出部相匹配。这对于用叉形抓持器接合预张紧的C形环的步骤非常重要，因为如果没有对称地接合"C"，则它可能会从抓持器滑落。

在上述实施例的优选的进一步发展中，叉形抓持器被设计成其可以以形配合的方式放置在保持套筒的下端上，并且其叉部可以插入到保持装置的凹陷部中。

这可以进一步改进为，当叉形抓持器放置在带有固定环的保持装置上时，叉部的渐缩部分压在一起，使得环滑入叉部内部的操纵装置的套筒中，在该套筒中，固定环通过固定环的预张紧力固定在壁上，然后被压入到样本承载架中以夹持物体格栅。

在上述实施例的一类有利的进一步发展中，在保持装置周围设置了附加的引导套筒，用于将操纵装置竖直地定位在保持装置上。

上述这类进一步发展的优选变形的特征在于，引导套筒是中空圆柱形的并且设计成使得其内径与保持装置的外径相配合，以便引导套筒可以同心地放置到保持装置上。

这些变型可以进一步改进为，叉形抓持器的外径等于或小于保持装置的外径，使得当引导套筒放置在保持装置上时，带有叉形抓持器的操纵装置放置成使得叉部竖直地接合在保持装置的凹陷部中。

在本发明的简单实施例中，一致动元件，特别是按钮，设置在圆柱形销的顶侧上，并且该致动元件的外径优选地大于保持套筒的外径。

本发明的另一个优选实施例的特征在于，设置了缩回元件，特别是回位弹簧，用于将圆柱形销保持在其缩回到保持套筒中的第二位置中，由此必须向圆柱形销施加力，才能将其移动或保持在其第一位置中，在所述第一位置中销的下端从保持套筒伸出。

可能有利的是，在圆柱形销的下端中设置盲孔。

本发明可以用于借助于如上所述的工具组装样本承载架组件，所述样本承载架组件包括样本架、在分析设备中测量期间容纳样本的物体格栅或网、以及用于将所述物体格栅或网可逆地或可移除地固定到所述样本架的固定机构，其中所述样本架包括板，所述板具有顶侧和相邻的底侧并且在其中心具有贯穿开口，所述物体格栅或网能够插入所述贯穿开口并通过C形弹性固定环固定在所述贯穿开口中，其中，所述样本架的盘形板具有在与所述板的顶侧相距一定距离处围绕所述贯穿开口的槽，并且从所述贯穿开口的内侧朝向其中心径向伸出，其中，所述物体格栅或网在所述样本架内的其安装位置中坐置于所述槽的顶侧，其中在被插入所述物体格栅或网的顶侧上的所述贯穿开口中之后处于其安装位置的所述C形弹性固定环被夹持在所述贯穿开口的内壁上并将所述物体格栅或网按压在所述槽上，并且其中所述样本架的盘形板在所述板的第一侧围绕所述贯穿开口朝向其中心呈圆锥形倾斜，所述样本架的盘形板在所述板的第二侧也围绕所述贯穿开口朝向其中心呈圆锥形倾斜。

因为遮蔽减少，倾斜表面在测量/成像期间实现了更大的视角。最终安装的样本承载架组件携带单个分子样本，单个分子样本的结构将通过电子束投射和衍射来确定。因此，重要的是使分子从所有侧以较大角度开口暴露于电子束。因此，双侧倾斜表面实现了更大的视角。

在一特别优选的实施例中，样本承载架组件的特征在于，所述样本架的所述板为盘形的，并且带有与所述板的中面垂直的圆形贯穿开口，其中所述贯穿开口的内壁具有在所述中面中周向延伸的槽，所述C形弹性固定环被设计成使得其配合在所述槽中。

本发明还涵盖了一种用于借助于如上所述的工具在分析设备中组装样本承载架组件的方法，其特征在于包括以下步骤：

(a)将容纳测量样本的物体格栅施加到样本架的贯穿开口中的突出部上；

(b)将C形固定环放在样本架的顶部的贯穿开口上；

(c)将细长的中空操纵装置放置在固定环上；

(d)将圆柱形销移动到其第一位置中，从而在物体格栅的顶部上按压固定环就位。

对于用户而言，通过使用该工具利用预张紧的C形环来夹持格栅要容易的多。

还优选的是另一方法变型，其特征在于包括以下步骤：

(a)将容纳测量样本的物体格栅施加到样本架的贯穿开口中的突出部上；

(c)将细长的中空操纵装置放在C形固定环上；

(e)使操纵装置的圆柱形销缩回到其在中空保持套筒内部的第二位置中；

(f)将保持套筒的下端压在固定环上，从而接收固定环并将其保持在圆柱形销下方的位置中；

(g)将带有固定环的操纵装置放在样本架的顶部的贯穿开口上；

(d)使圆柱形销移动到其第一位置中，从而在样本架的贯穿开口内部的物体格栅的顶部上按压固定环就位。

当保持套筒的直径等于或小于贯穿开口的内边沿的直径时，C形环可以被直接推入到样本架的槽中而不会阻塞。

进一步的优点还可以从说明书和附图中提取。上面和下面提到的特征可以根据本发明单独使用或以任意组合共同使用。所提及的实施例不应被理解为穷尽列举，而是具有用于描述本发明的示例性特征。

附图说明

在附图中显示了本发明。

图1a在其左侧示出了根据本发明的工具的实施例的空间视图，该工具设置在样本承载架的顶部，并且在其右侧示出了样本承载架组件的局部截面放大视图，其中工具设置在所述样本承载架组件上并且固定环放置在样本架的上表面和工具之间，其中缩回的销位于中空操纵装置的保持套筒内部；

图1b示出了与图1a的右侧相同的局部视图，不同之处在于保持套筒内部的销被向下推，以便将固定环定位在样本架的槽上；

图2a示出了根据现有技术的样本承载架组件的空间视图，该样本承载架包括：具有盘形板的样本架，该板具有贯穿开口，所述贯穿开口具有在其中延伸的槽；物体格栅，所述物体格栅在分析设备中测量期间容纳样本；以及C形弹性固定环；

图2b示出了图2a的组件，其中物体格栅位于贯穿开口内部并坐置在样本架的槽上，并且固定环放置在物体格栅的顶部上，用于将物体格栅固定在样本架中；

图3a示出了具有圆锥形中心突出部的保持装置的实施例，在所述圆锥形中心突出部上放置有固定环以供以后拾取，该保持装置具有凹陷部，所述凹陷部可以用作用于叉形抓持器的接合部；

图3b示出了根据本发明的整个定位工具的实施例，其中图3a的保持装置被附加的引导套筒(此处为截面视图)和操纵装置包围，其中叉形抓持器位于附加的引导套筒的顶部上；

图4a至4d示出了用于使用配备有叉形抓持器的图3a的保持装置将夹持环插入到图3b的工具的程序步骤；

图5a在其左侧示出了像图1a中那样的根据本发明的工具的实施例的空间视图，该工具设置在样本承载架的顶部，操纵装置的下部部分和样本承载架被另一引导套筒包围，并且在其右侧示出了样本承载架组件的局部截面放大视图，其中工具设置在样本承载架组件上并且固定环放置在样本架的上表面和工具之间，其中缩回的销位于其保持套筒内部，也像图1a的右侧那样；和

图5b示出了如图5a的右侧所示的工具的局部截面放大视图，不同之处在于保持套筒内的销被向下推(像圆珠笔那样)，用于将固定环定位在样本架的槽上，像图1b中那样。

具体实施方式

电子衍射的一个重要部件是样本架系统，所述样本架系统安装在高真空范围的显微镜中的样本台上。如图2a的分解图所示，该系统包括样本承载架组件20，该样本承载架组件具有：样本架21；物体格栅22，所述物体格栅22在分析设备测量期间容纳样本；以及C形弹性固定环23，用于将物体格栅22可移除地固定在穿过样本架21的盘形板25的贯穿开口26中的槽24上。

为了暴露样本的最宽角度，环形载玻片朝向中心呈圆锥形倾斜。内开口基本上对应于物体格栅22的大小，其中样本架21的凸起用作格栅的支撑边缘。由于格栅的直径仅为3mm，因此重要的是C形固定环23具有不突出超出承载架边缘的小厚度，使得夹持环不会引起遮蔽。同时，夹持环应具有足够的夹持力，以确保以尽可能少运动的方式固定物体格栅22。

当将物体格栅22插入到样本架21的开口中时，C形固定环23被作为夹具从开口的另一侧插入并被夹持在槽24中，使得物体格栅22无游隙地摩擦连接至载玻片。

图2b示出了物体格栅22如何借助于位于易于组装的样本承载架20内的固定环23夹持在样本架21中。可以想象，对于用户来说，在不产生废料的情况下组装这些尺寸非常小的部件从来都不容易。

在这种情况下，承载架的倾斜几何形状可能会有帮助，特别是当朝向中心比朝向边缘布置有更陡峭的角度时，如图2a和2b所示。成形为倾斜主要是因为光束锥，并且当承载架在电子束中旋转时避免遮蔽。而且，更陡峭的角度还有助于正确夹持C形环组件；夹持环以预定路径在倾斜部上滑动进入槽中。

特别地，样本架21包括盘形板25，该盘形板25具有顶侧和相邻的底侧并且在其中心具有贯穿开口26，物体格栅22或网可以插入并借助于C形弹性固定环23固定在所述贯穿开口26中。样本架21的板25在距板25的顶侧一定距离处具有围绕贯穿开口26延伸的槽24并且从贯穿开口26的内侧朝向其中心径向突出。在样本架21内处于其安装位置中的物体格栅22位于槽24的顶侧上。在插入到物体格栅22的顶侧上的贯穿开口26中之后处于其安装位置的固定环23夹持在贯穿开口26的内壁上并将物体格栅22按压在槽24上。样本架21的盘形板25在板25的第一侧处围绕贯穿开口26朝向其中心呈圆锥形倾斜。

在如图1a和1b所示的本发明的优选实施例中，样本架21的盘形板25也在板25的第二侧处围绕贯穿开口26朝向其中心呈圆锥形倾斜。因为遮蔽减少，所以两个表面的倾斜允许在测量/成像期间实现更大的视角。特别地，样本架21的板25是圆盘形的，其具有垂直于板25的中面的圆形贯穿开口26，其中贯穿开口26的内壁具有在中面上周向延伸的槽24，并且C形固定环23被设计成配合在槽24中。

为了避免在物体准备期间出现错误，本发明提出了一种专门设计的工具10，用于组装样本承载架组件20。利用如图1a、3b和5a所示的该工具10，夹持环23可以可靠地且以省时的方式插入到样本架21的槽24中。在最简单的版本中，工具10包括细长的中空操纵装置11，其具有保持套筒11'，该保持套筒围绕圆柱形销11”，所述圆柱形销11”的尺寸设计成一旦物体格栅22和固定环23已经被插入到样本架21中，在销11”被压到C形固定环23上时，C形固定环23便可以滑入槽24中。

圆柱形销11”被保持套筒11'围绕，由此销11”在套筒11'内能够从图1b所示的第一位置平移移动到图1a所示的第二位置，在所述第一位置中销11”的下端从套筒11'伸出，在所述第二位置中销11”缩回到保持套筒11'中。在这两个位置中，销11”的顶端从套筒11'伸出，使得用户可以在两个位置之间移动销11”，类似于圆珠笔的机构。

在第二位置中，工具10允许固定环23被接收在保持套筒11'内部，如图1a所示。套筒11'可以容易地放置在样本架21上，以夹持插入到承载架中的样本架22。通过将销11”向前推，固定环23被从套筒11'推出到指定的槽24中。

优选地，中空操纵装置11被设计和定尺寸成，当圆柱形销11”处于其第二位置时固定环23可以被接收到中空保持套筒11'内部，以及当圆柱形销11”被推到固定环上处于第一位置中时固定环可以滑出保持套筒11'。

如图4a-4d和图5b所示，设置了复位元件12，特别是回位弹簧，用于将圆柱形销11”保持在其缩回到保持套筒11'中的第二位置中。必须对圆柱形销11”施加力，才能将其移动或保持在其第一位置中，在所述第一位置中销11”的下端从保持套筒11'伸出，类似于圆珠笔的操作。

致动元件13，特别是按钮，设置在圆柱形销11”的顶侧。致动元件13的外径优选地大于保持套筒11'的外径。

在将固定环23插入到工具10的保持套筒11'中时可能会出现困难，这是因为各部件是非常精致的。根据本发明，提出了一种用于此目的的保持装置30，首先将C形弹性固定环23放置在保持装置30上。如图3a所示，保持装置30包括渐缩或圆锥形突出部31，用于保持固定环23。圆锥部从凹陷部32居中地伸出，该凹陷部32可以用作用于叉形抓持器40的接合部，如图3b所示。可选地，一小的凸起(未在附图中示出)可以与槽成90度地附接至圆锥部，使得固定环23可以正确定位。

叉形抓持器40被设计成使得它可以被形配合地放置在保持套筒11'的下端上，并且其叉部可以插入到保持装置30的凹陷部32中。优选地，当叉形抓持器40被放置在带有固定环23的保持装置30上时，叉部的渐缩部分压缩C形环23，使得环23滑入叉部内部的操纵装置11的保持套筒11'中，在该保持套筒中固定环23通过其预张紧力固定在壁上，然后被推入到样本架21中以夹持物体格栅22。

围绕保持装置30的附加的引导套筒33(如图3b所示)对于将操纵装置11竖直定位在保持装置30上是有用的。引导套筒33为中空圆柱形的并且设计成使得其内径与保持装置30的外径相配合，使得引导套筒33可以同心地放置在保持装置30上。叉形抓持器40的外径等于或小于保持装置30的外径，使得当引导套筒33放置在保持装置30上时，带有叉形抓持器40的操纵装置11被放置成使得叉部竖直接合在保持装置30的凹陷部32中。

图4a至图4d示出了将固定环23插入到图3b的工具10中的基本程序步骤，其中操纵装置11配备有叉形抓持器40：

在图4a中，固定环23位于保持装置30的圆锥形突出部31上，并且操纵装置11插入到保持装置30上方的引导套筒33中。

在图4b中，操纵装置11的叉形抓持器40插入到操纵装置30的凹陷部32中。

在图4c中，保持套筒11'的下端放在固定环23上，使得固定环23被接收在保持套筒11'的中空端中。

在图4d中，操纵装置11与位于中空的保持套筒11'内部的固定环23一起从保持装置30缩回，将叉形抓持器40留在引导套筒33内部的保持装置30上。

在图5a和5b中示出了将固定环23安装到板25的贯穿开口26内部的槽24上的物体格栅22的顶部的以下步骤：

在图5a中，操纵装置11与位于中空的保持套筒11'内部的固定环23一起被插入到放置在样本架21周围的另一引导套筒35中，其中物体格栅22已经位于板25的贯穿开口26内的槽24上，而圆柱形销11”仍然在其缩回到保持套筒11'内部的第二位置中。

在图5b中，操纵装置11的圆柱形销11”被推到其第一位置中，在该第一位置中销11”的下端从中空的保持套筒11”伸出，从而将固定环23放置在物体格栅22的顶部上。

附图标记列表：

10 用于组装样本承载架组件的工具

11 操纵装置

11' 保持套筒

11” 圆柱形销

12 复位元件

13 致动元件

20 样本承载架组件

21 样本架

22 物体格栅

23 C形弹性固定环

24 槽

25 板

26 贯穿开口

30 保持装置

31 中心突出部

32 凹陷部

33 引导套筒

35 另一引导套筒

40 叉形抓持器

现有技术引用列表：

为评价本发明的可专利性考虑的出版物：

[1]US 4,596,934 A1

[2]US 2007/0029481 A1

[3]KR 10-1743176 B1

[4]US 2015/170873 A1

[5]US 4,954,712 A

Claims (13)

1.一种用于组装适于在电子成像设备中使用的样本承载架组件(20)的工具(10)，所述样本承载架组件(20)包括样本架(21)、在分析设备中测量期间容纳样本的物体格栅(22)、以及C形弹性固定环(23)，所述C形弹性固定环用于将所述物体格栅(22)可移除地固定到所述样本架(21)的槽(24)中，

其特征在于，

所述工具(10)包括细长的中空操纵装置(11)，所述中空操纵装置具有围绕圆柱形销(11”)的保持套筒(11')；

所述圆柱形销(11”)能够在所述保持套筒(11')内在两个方向上从第一位置平移移动到第二位置以及从所述第二位置返回到所述第一位置，在所述第一位置中所述圆柱形销(11”)的下端从所述保持套筒(11')伸出，在所述第二位置中所述圆柱形销(11”)缩回到所述保持套筒(11')中；并且

所述中空操纵装置(11)被设计和定尺寸成通过将所述圆柱形销(11”)移动到其第一位置中而能够将所述C形弹性固定环(23)推入所述样本架(21)的所述槽(24)中。

2.根据权利要求1所述的工具，其特征在于，所述中空操纵装置(11)被设计和定尺寸成当所述圆柱形销(11”)处于其第二位置时所述C形弹性固定环(23)能够被接收在中空的所述保持套筒(11')内，以及当所述圆柱形销(11”)被推到所述C形弹性固定环上处于其第一位置中时所述C形弹性固定环能够从所述保持套筒(11')中滑出。

3.根据权利要求2所述的工具，其特征在于，所述工具(10)包括保持装置(30)，所述保持装置(30)优选地具有中心突出部(31)，尤其是渐缩的或圆锥形的中心突出部(31)，所述C形弹性固定环(23)能够放置在所述中心突出部上，并且之后能够从所述中心突出部用所述中空操纵装置(11)取出所述C形弹性固定环。

4.根据权利要求3所述的工具，其特征在于，所述保持装置(30)的所述中心突出部(31)从凹陷部(32)中心伸出，所述凹陷部能够用作用于叉形抓持器(40)的接合部。

5.根据权利要求4所述的工具，其特征在于，一凸起附接至所述保持装置(30)的从所述凹陷部(32)竖直伸出的所述中心突出部(31)，使得所述C形弹性固定环(23)能够正确地定位在所述中心突出部上。

6.根据权利要求4或5所述的工具，其特征在于，所述叉形抓持器(40)被设计成其能够以形配合方式放置在所述保持套筒(11')的下端上，并且其叉部能够插入所述保持装置(30)的所述凹陷部(32)中。

7.根据权利要求6所述的工具，其特征在于，当所述叉形抓持器(40)放置在带有所述C形弹性固定环(23)的所述保持装置(30)上时，所述叉部的渐缩部分压在一起，使得使所述C形弹性固定环(23)滑入所述叉部内部的所述中空操纵装置(11)的所述保持套筒(11')中，在所述保持套筒中，所述C形弹性固定环通过所述C形弹性固定环(23)的预张紧力而固定在壁上，然后被压入到所述样本架(21)以夹持所述物体格栅(22)。

8.根据权利要求3至7中任一项所述的工具，其特征在于，围绕所述保持装置(30)设置了附加的引导套筒(33)，用于将所述中空操纵装置(11)竖直定位在所述保持装置(30)上。

9.根据权利要求8所述的工具，其特征在于，所述引导套筒(33)为中空圆柱形的，并且被设计成其内径与所述保持装置(30)的外径相配合，使得所述引导套筒(33)能够同心地放置在所述保持装置(30)上。

10.根据权利要求9所述的工具，其特征在于，所述叉形抓持器(40)的外径等于或小于所述保持装置(30)的外径，使得当所述引导套筒(33)放置在所述保持装置(30)上时，带有所述叉形抓持器(40)的所述中空操纵装置(11)放置成使得叉部竖直接合在所述保持装置(30)的所述凹陷部(32)中。

11.根据前述权利要求中任一项所述的工具，其特征在于，设置了复位元件(12)，尤其是回位弹簧，用于将所述圆柱形销(11”)保持在其缩回到所述保持套筒(11')中的第二位置中，因此必须对所述圆柱形销(11”)施加力，才能将所述圆柱形销(11”)移动或保持在其下端从保持套筒(11’)伸出的第一位置中。

12.一种用于借助于根据权利要求1至11中任一项所述的工具(10)组装电子成像设备中的样本承载架组件(20)的方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：

(a)将容纳测量样本的物体格栅(22)施加到样本架(21)的贯穿开口(26)中的槽(24)上；

(b)将所述C形弹性固定环(23)放在所述样本架(21)的顶部的贯穿开口(26)上；

(c)将细长的中空操纵装置(11)放置于所述C形弹性固定环(23)上；

(d)将圆柱形销(11”)移动到其第一位置中，从而在所述物体格栅(22)的顶部上按压所述C形弹性固定环(23)就位。

13.一种用于借助于根据权利要求2至11中任一项所述的工具(10)组装电子成像设备中的样本承载架组件(20)的方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：

(a)将容纳测量样本的物体格栅(22)施加到样本架(21)的贯穿开口(26)中的槽(24)上；

(c)将细长的中空操纵装置(11)放置于C形弹性固定环(23)上；

(e)使所述中空操纵装置(11)的圆柱形销(11”)缩回至其在中空保持套筒(11')内的第二位置；

(f)将所述保持套筒(11')的下端压到所述C形弹性固定环(23)上，从而接收所述C形弹性固定环并将其保持在所述圆柱形销(11”)下方的位置中；

(g)将带有所述C形弹性固定环(23)的所述中空操纵装置(11)放置在所述样本架(21)的顶部的贯穿开口(26)上；

(d)将所述圆柱形销(11”)移动到其第一位置中，从而在所述样本架(21)的所述贯穿开口(26)内部的所述物体格栅(22)的顶部上按压所述C形弹性固定环(23)就位。

Images