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公开(公告)号：CN102262996A
公开(公告)日：2011-11-30
申请号：CN201110145305.8
申请日：2011-05-31
Applicant: 北京工业大学
CPC classification number: H01J37/20 , G01N3/08 , G01N23/04 , G01N2203/0286 , G01N2223/307 , H01J37/26 , H01J2237/20207 , H01J2237/206 , H01J2237/2062
Abstract: 透射电镜用双轴倾转的原位力、电性能综合测试样品杆属于透射电子显微镜配件及纳米材料原位测量研究领域。本发明包括自设计透射电镜样品杆，力电性能传感器，压片，样品头前端，传感器载台；力电性能传感器通过压片固定在样品杆前端上的传感器载台上，传感器载台通过位于两侧的转轴与样品杆前端连接并且可以绕这两个转轴在垂直于样品杆前端的平面内旋转(即绕着Y轴旋转，±30°)；力电性能传感器上的电极通过压片连接到位于样品杆前端两侧的电极上，经样品杆内的导线连接到外部测试设备上实现力电信号的面内加载(传感器平面内)及反馈的实时监测。本发明可将研究样品倾转到低指数正带轴下实现原位原子尺度观察的同时获得力、电综合性能参数。
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公开(公告)号：CN101419150B
公开(公告)日：2010-12-01
申请号：CN200810239234.6
申请日：2008-12-05
Applicant: 北京工业大学
Abstract: 低维材料应力状态下性能测试装置属于低维纳米材料应力状态下综合性能测试领域，其特征在于包括底座和一端固定在底座上另一端为自由端的压电陶瓷。在底座上加装了一个三轴位移调节装置，用以调节软悬臂梁和硬悬臂梁在同一水平面内并且间距在2～50μm之间，利用精密激光定位系统可以获得在拉伸变形过程中软悬臂梁精确的变形量。从而测得施加在材料上的应力值，揭示材料所受应力与变形机制之间的关系，同时还可以从事材料在应力作用下的光学、电学性能的研究。本发明结构简单，价格低廉，性能可靠，可实现低维材料在受应力状态下电、光等综合性能的测试。
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公开(公告)号：CN101693512A
公开(公告)日：2010-04-14
申请号：CN200910209566.4
申请日：2009-10-30
Applicant: 北京工业大学
Abstract: 本发明涉及一种用于微纳显微技术的复合悬臂梁针尖及其制作方法。本发明包括底座，悬臂梁和针尖，其特征在于，在底座，悬臂梁和针尖上有一层绝缘介电层，在绝缘介电层上分布4个阻值相等的压敏电阻，其中两个压敏电阻位于底座上，另外两个压敏电阻位于悬臂梁上且平行于悬臂梁的长度方向分布，通过导线将4个压敏电阻连接成一个惠斯通电桥。利用本发明的复合悬臂梁针尖将不再使用激光定位测量扫描探针显微镜悬臂梁针尖所发生的微小应变，而是将能够精确测量微小应变的压敏电阻与悬臂梁针尖耦合在一起，测量悬臂梁与样品发生作用时的力学信号，以及静电力的大小，磁场的分布等信息，属于微机械传感器技术领域。
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公开(公告)号：CN100587459C
公开(公告)日：2010-02-03
申请号：CN200810056837.2
申请日：2008-01-25
Applicant: 北京工业大学
Abstract: 压电陶瓷片驱动的扫描电镜中纳米材料拉伸装置属于纳米材料原位测试领域。本发明包括底座(1)和带有两个凹槽的绝缘支撑座(2)，该两个凹槽分别固定两片金属片(3)一端，金属片两侧分别粘贴两片压电陶瓷片(4)，同时在每片金属片的另外一端分别固定两个样品台(5)，通过电极引线I(7)连接电源负极和电极引线II(8)连接正极，电极引线I(7)分别连接两片金属片(3)，电极引线II(8)分别连接4个压电陶瓷片(4)；两个样品台在同一水平面，之间的狭缝在2-50μm之间。该发明成本低，操作简便，可测量纳米材料在应力应变过程中的电荷输运特性，为纳米材料在微机电系统等领域提供可靠的数据。
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公开(公告)号：CN100511567C
公开(公告)日：2009-07-08
申请号：CN200710122092.0
申请日：2007-09-21
Applicant: 北京工业大学
IPC: H01J37/20 , H01J37/244 , G01N13/10
Abstract: 一种纳米材料原位结构性能测试的透射电镜载片属于纳米材料性能原位检测领域。该载片包括中心金属片(1)、两个附耳(2)、狭缝(3)、扇形燕尾槽(4)、沿狭缝(3)对称分布的至少20个圆形栅孔(5)；分布于中心金属片(1)左右两侧且处于同一直径上的两个附耳(2)，包含附耳在内的整个金属片的直径在2.8-3mm之间；垂直于附耳(2)的直径、沿中心金属片(1)一侧开口的狭缝(3)，该狭缝(3)宽度为2-50μm，长为1.2-1.5mm；位于与狭缝(3)同一直径上且与狭缝(3)相对的、在中心金属片的另一侧开口的扇形燕尾槽(4)，扇形燕尾槽缺口半径为0.2-0.3mm，圆心角为30-45°。本发明结构简单，便于操作，可正带轴下实现对一维纳米材料的结构信息的把握，及的力学/电学综合性能测试。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN103645199A
公开(公告)日：2014-03-19
申请号：CN201310423165.5
申请日：2013-09-17
Applicant: 北京工业大学
IPC: G01N23/04
Abstract: 透射电镜用原位双轴倾转纳米压痕仪属于纳米材料原位测试领域。热双金属片一端固定在金属环的上面，另一端为自由端；在自由端且热膨胀系数低的一侧固定一个悬臂梁针尖，悬臂梁针尖上的针尖背对着热双金属片放置，样品固定在样品支撑台的一端上，样品支撑台的另一端固定在金属环上且要让样品正对悬臂梁针尖放置，且样品与针尖缝隙在2-50微米之间；热双金属片和悬臂梁针尖、样品和样品支撑台分别用导电材料固定在一起，热双金属片、样品支撑台分别与金属环绝缘固定，在热双金属片、样品支撑台上分别焊接电极，电极与外部测试电路连接。本发明同时保持着X、Y轴两个自由度，在压缩的同时对纳米材料的结构进行实时原位原子尺度的观测。
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公开(公告)号：CN102353580B
公开(公告)日：2013-07-10
申请号：CN201110169007.2
申请日：2011-06-22
Applicant: 北京工业大学
IPC: G01N3/02
Abstract: 用于透射电镜的原位力、电性能单轴拉伸样品杆，属于透射电子显微镜配件及纳米材料原位测量研究领域。现有技术虽可以实现材料变形过程中应力信号的读取，但是对样品的要求比较苛刻，只能是纳米线或是纳米管等一维纳米材料或者是通过聚焦离子束切割所制作的样品，且也无法实现应力状态下电学性能的测量。该样品杆包括自设计透射电镜样品杆，变形载片，样品头，压片；变形载片通过压片固定在样品头上，变形载片用来测量悬臂梁微小变形的电路及测量样品电学信号的电路连接到位于样品头两侧的电极上，经样品杆内的导线连接到外部测试设备上实现力、电信号的实时监测。
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公开(公告)号：CN101837943B
公开(公告)日：2011-11-09
申请号：CN200910209434.1
申请日：2009-10-30
Applicant: 北京工业大学
CPC classification number: H01J37/20 , G01N3/00 , G01N23/00 , G01N2203/0286 , H01J37/26 , H01J2237/20271 , H01J2237/2062
Abstract: 本发明涉及一种定量测量力电性能与显微结构的传感器及制作方法，特征在于：传感器由悬空结构、压敏电阻悬臂梁、支撑梁、双金属片等组成。当双金属片产生弯曲变形时，推动其中一个压敏电阻悬臂梁并拉伸低维纳米材料，低维纳米材料再带动另一个压敏电阻悬臂梁产生弯曲变形。通过惠斯通电桥输出电信号的变化，来获取低维纳米材料所受应力的大小。同时，通过两个悬臂梁之间的横向位移差，来获取低维纳米材料的形变量，从而测得低维纳米材料的应力-应变曲线。当低维纳米材料在通电状态下测量时，则也能获取电压-电流曲线。另外，通过透射电镜中高分辨成像系统，可以在原子点阵分辨率下，原位记录低维纳米材料力电性能和显微结构变化的相关性。
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公开(公告)号：CN101793911A
公开(公告)日：2010-08-04
申请号：CN201010142310.9
申请日：2010-04-09
Applicant: 北京工业大学
Abstract: 基于扫描电镜的纳米压痕仪属于低维纳米材料应力状态下综合性能测试领域，其特征在于包括底座和样品基座，压痕头支持座，在样品基座上加装一套角度调节器，一套三轴位移粗调装置和一套三轴微位移器，用以将样品移动到压痕头针尖2-100μm之间，并使样品正对压痕头，利用压痕头的微位移器实现压痕操作，通过压痕头内部的应变片和压敏电阻以及应力-应变测试仪实现针尖压痕深度以及应力的测量，结合扫面点睛高分辨的成像系统揭示材料所受应力与变形机制之间的关系，同时还可以从事材料在应力作用下的光学、电学性能的研究。本发明结构简单，价格低廉，性能可靠，可实现材料的压痕操作和力学性能的研究。
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公开(公告)号：CN100587458C
公开(公告)日：2010-02-03
申请号：CN200810056836.8
申请日：2008-01-25
Applicant: 北京工业大学
Abstract: 透射电镜用纳米材料应力测试载网属于纳米材料原位观测领域。载网包括支撑部分和驱动部分、力学测试部分，支撑部分是金属环(1)，驱动部分是不同线膨胀系数组成的热双金属片(2)，一端用压片I(4)固定在金属环的上面，另一端自由；在金属环的另一侧利用压片II(5)将测试力大小且已知弹性模量的悬臂梁(3)与热双金属片平行固定，或者热双金属片和悬臂梁平行排列，用压片固定在金属环同侧，缝隙宽度都为2-50μm，对称分布于铜环的中心。本发明性能可靠，安装方便，结构简单，可以利用高分辨透射电镜实现X，Y方向大角度倾转，在获得纳米材料应力作用下微观结构变化的高分辨图像的同时得到应力的大小。
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