測角臺系統(tǒng)是透射電子顯微鏡（TEM）極其重要的硬件之一。 無論是早期的頂插式還是目前主流的側(cè)插式，都需要操作人員手動將樣品桿插入或拔出測角臺。 這種傳統(tǒng)的操作方式，易出錯且非常依賴實驗人員的操作熟練度，已經(jīng)無法滿足現(xiàn)階段材料研究和工業(yè)分析領(lǐng)域簡便高效、高通量的分析需求。 日本電子場發(fā)射透射電子顯微鏡JEM-F200全新的測角臺系統(tǒng)了傳統(tǒng)的操作方式，實現(xiàn)了全自動進(jìn)出樣品桿，并且兼顧了超高精度和穩(wěn)定性，是電鏡技術(shù)發(fā)展歷程中一個里程碑式的變革。
插拔樣品桿作為透射電鏡操作的入門課程，傳統(tǒng)的手動操作方式需要長時間認(rèn)真反復(fù)的練習(xí)方能掌握，即便是經(jīng)驗豐富的使用者也可能由于誤操作導(dǎo)致樣品室漏氣，嚴(yán)重的甚至?xí)p壞測角臺內(nèi)部構(gòu)造或影響樣品桿的使用壽命。 新測角臺最大的特色就是通過名為“SPECPORTERTM"的系統(tǒng)實現(xiàn)了樣品桿的自動進(jìn)出操作，實驗人員僅需要將樣品桿放到測角臺的預(yù)設(shè)位置，點擊軟件上的插入按鈕就可以等待系統(tǒng)完成樣品桿自動插入過程，如圖1所示。
圖1 樣品桿自動插入過程示意圖。
step1：樣品桿插到測角臺的預(yù)抽位置；step2： 預(yù)抽完成后轉(zhuǎn)移面板將樣品桿固定；step3： 轉(zhuǎn)移面板將樣品桿固定不動，測角臺旋轉(zhuǎn)90°打開氣鎖；step4：轉(zhuǎn)移面板將樣品桿推入測角臺；step5：自動插入樣品桿過程結(jié)束。
這種自動操作的方式最大的優(yōu)點就是簡便安全，將電鏡進(jìn)樣過程中極易出錯的復(fù)雜操作環(huán)節(jié)轉(zhuǎn)變?yōu)闄C(jī)械系統(tǒng)的自動流程，避免了因人為誤操作導(dǎo)致的設(shè)備故障，非常適合電鏡新用戶以及多操作者的分析測試平臺使用。 特別是對于帶有液氮罐的冷凍樣品桿，由于自動進(jìn)樣過程中樣品桿始終保持水平位置，整個過程中液氮不會灑落，從而既保證了操作人員的安全，又避免了因液氮灑落影響冷凍實驗溫度穩(wěn)定性及低溫持續(xù)時間。
此外，新測角臺系統(tǒng)兼具高精度皮米級樣品移動和超快速樣品搜尋能力。 在需要高穩(wěn)定性移動的使用場合，測角臺對樣品的操縱可達(dá)亞原子精度；需要高速移動樣品的時候，超快樣品移動速度可達(dá)0.3mm/s，對于常規(guī)的3mm銅網(wǎng)不到10s就能完成全范圍搜索。 測角臺系統(tǒng)還預(yù)置了多種樣品桿控制接口（Rotation、Heating、Option），方便連接原位樣品桿線纜。
JEM-F200所配備的測角臺是一種簡便、安全的側(cè)插樣品桿操控系統(tǒng)，實現(xiàn)了全自動樣品桿，并且保證了皮米級精度和超快的搜索速度，能夠滿足高分辨圖像和高效率分析等各種操作需求，是透射電子顯微鏡領(lǐng)域里程碑式的技術(shù)革新。
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