检测仪器及其检测方法技术

一种检测仪器及其检测方法，适于检测样本。检测仪器包括真空腔体、电子扫描模块、光学显微镜模块以及传动模块。真空腔体具有容置空间。样本配置于容置空间中。电子扫描模块具有电子扫描轴。光学显微镜模块包括第一物镜。电子扫描模块与光学显微镜模块配置于真空腔体上相对于样本的同一侧。传动模块用于传送样本。于第一光学观测模式时，传动模块传送样本，使样本位于第一物镜的光轴上的位置。于电子观测模式时，传动模块传送样本，使样本位于电子扫描轴上的位置，并通过承载力使样本位置固定。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术是有关于一种检测仪器及其检测方法。
技术介绍
一般而言，观察样本最常用的工具为光学显微镜(OpticalMicroscopes,OM)。然而，光学显微镜受限于光波长绕射的限制，解析度只能到10-6m左右。为了观察样本更细部结构(例如细胞的超显微结构)，近数十年来开始有了电子显微镜(ElectronMicroscopes,EM)的发展。由于电子具备的波长比光子的波长小很多，因此它的解析度可以达到10-10m左右。虽然电子显微镜的解析度远大于光学显微镜，但电子显微镜只能看物理表面信息，而无法呈现样本的彩色影像信息，也无法得到样本化性功能的检测(例如萤光反应)。另外，电子显微镜因其具有较高倍率，经常造成使用者操作时不易寻找样本的观察位置。相较而言，光学显微镜可以呈现出样本的颜色与其结构信息。在生物学的研究方面，光学显微镜更提供许多关于细胞的动态变化方面的重要信息。目前而言，光学显微镜与电子显微镜分属两个分离的检测平台，其因各自的优缺点，而适于进行不同类型的观察。举例而言，光学显微镜适合低倍预览(pre-view)以及进行标定样本的萤光观察，而电子显微镜适合以高倍率观察物理表面信息。在样本的实际检测上，必须根据样本的物理化学性质或者不同的检测需求，而将样本置于光学显微镜与电子显微镜两个检测平台上切换地对其进行检测，甚至是多次或重复检测，造成测量效率低落。
技术实现思路
本专利技术提供一种检测仪器，其在同一平台上具有低倍率预览以及高倍率解析的功能，具有良好的测量效率。本专利技术提供一种检测方法，其可以在同一平台上实现低倍率预览以及高倍率解析，提升测量效率。本专利技术的检测仪器适于检测样本。检测仪器包括真空腔体、电子扫描模块、光学显微镜模块以及传动模块。真空腔体具有容置空间。样本配置于容置空间中。电子扫描模块具有电子扫描轴。光学显微镜模块包括第一物镜。电子扫描模块与光学显微镜模块配置于真空腔体上相对于样本的同一侧。传动模块配置于容置空间中，用于传送样本。检测仪器具有第一光学观测模式与电子观测模式。于第一光学观测模式时，传动模块传送样本，使样本位于第一物镜的光轴上的位置。于电子观测模式时，传动模块传送样本，使样本位于电子扫描轴上的位置，并通过承载力使样本位置固定。在本专利技术的一实施例中，上述的传动模块包括第一马达、承载部以及传送轨。承载部用于承载样本。传送轨具有至少一传送轴以及至少一挡块。各挡块配置于一传送轴对应于电子扫描轴的位置上。第一马达以第一定位模式驱动承载部沿着传送轨传送样本。当检测仪器于电子观测模式时，第一马达驱动承载部传送样本，使样本位于电子扫描轴上的位置。当样本位于电子扫描轴上的位置时，第一马达输出承载力使承载部抵靠至少一挡块，使样本位置固定。在本专利技术的一实施例中，上述的传动模块还包括载台以及第二马达。载台用于承载样本，而承载部承载载台。当第一马达输出承载力使承载部抵靠至少一挡块，使样本位置固定时，第二马达以第二定位模式驱动载台根据校正值移动，使样本定位于电子扫描轴上的位置。在本专利技术的一实施例中，上述的第一马达以第一定位模式驱动以传送样本，使样本位于电子扫描轴上的位置具有第一定位精准度。根据第二马达以第二定位模式驱动以使样本根据校正值定位于电子扫描轴上的位置具有第二定位精准度。第二定位精准度大于第一定位精准度。在本专利技术的一实施例中，上述的第二马达为压电(Piezoelectric,PZT)马达或是音圈马达(VoiceCoilMotor,VCM)。在本专利技术的一实施例中，上述的第一马达为伺服马达(Servomotor)。在本专利技术的一实施例中，上述的传送轴为多个传送轴，挡块为多个挡块。在本专利技术的一实施例中，上述的光学显微镜模块还包括第二物镜。检测仪器更具有第二光学观测模式。于第二光学观测模式时，传动模块传送样本，使样本位于第二物镜的光轴上的位置。在本专利技术的一实施例中，上述的第二物镜的倍率大于或等于第一物镜的倍率。在本专利技术的一实施例中，上述的光学显微镜模块还包括至少一物镜。检测仪器还具有至少一光学观测模式。各光学观测模式对应于物镜。于各光学观测模式时，传动模块传送样本，使样本位于物镜的光轴上的位置。在本专利技术的一实施例中，上述的样本根据入射光产生样本激发光。光学显微镜模块根据接收样本激发光检测样本。在本专利技术的一实施例中，上述的光学显微镜模块还包括滤光模块，用于滤除入射光的波段的一部分或样本激发光的波段的一部分。在本专利技术的一实施例中，上述的光学显微镜模块还包括电荷耦合元件(Charge-coupledDevice)或互补式金属氧化物半导体(ComplementaryMetal-Oxide-Semiconductor,CMOS)感光元件。在本专利技术的一实施例中，上述的电子扫描模块为扫描式电子显微镜(Scanningelectronmicroscope,SEM)。本专利技术的检测方法适于检测样本。检测方法包括将样本配置于真空腔体的容置空间中。将电子扫描模块以及光学显微镜模块配置于真空腔体上相对于样本的同一侧。于第一光学观测模式时，传送样本，使样本位于光学显微镜模块的第一物镜的光轴上的位置。于电子观测模式时，传送样本，使样本位于电子扫描模块的电子扫描轴上的位置，并通过承载力使样本位置固定。在本专利技术的一实施例中，上述的检测方法中，传动模块配置于容置空间中。传动模块用于传送样本。传动模块的承载部用于承载样本，并传送样本。检测方法还包括以第一定位模式驱动承载部沿着传送轨传送样本。传送轨具有至少一传送轴以及至少一挡块。各挡块配置于一传送轴对应于电子扫描轴的位置上。于电子观测模式时，驱动承载部传送样本，使样本位于电子扫描轴上的位置。当样本位于电子扫描轴上的位置时，输出承载力使承载部抵靠至少一挡块，以使样本位置固定。在本专利技术的一实施例中，上述的传动模块的第一马达以第一定位模式驱动承载部沿着传送轨传送样本。第一马达为伺服马达。在本专利技术的一实施例中，上述输出承载力使承载部抵靠至少一挡块，使样本位置固定的步骤中，还包括根据校正值，以第二定位模式驱动载台移动，使样本定位于电子扫描轴上的位置。载台承载样本，而承载部承载载台。在本专利技术的一实施例中，上述以第一定位模式驱动以传送样本，使样本位于电子扫描轴上的位置具有第一定位精准度。根据第二定位模式驱动以使样本根据校正值定位于电子扫描轴上的位置具有第二定位精准度。第二定位精准度大于第一定位精准度。...

【技术保护点】
一种检测仪器，适于检测样本，其特征在于，该检测仪器包括：真空腔体，具有容置空间，该样本配置于该容置空间中；电子扫描模块，具有电子扫描轴；光学显微镜模块，包括第一物镜，其中该电子扫描模块与该光学显微镜模块配置于该真空腔体上相对于该样本的同一侧；以及传动模块，配置于该容置空间中，用于传送该样本，该检测仪器具有第一光学观测模式与电子观测模式，其中于该第一光学观测模式时，该传动模块传送该样本，使该样本位于该第一物镜的光轴上的位置，于该电子观测模式时，该传动模块传送该样本，使该样本位于该电子扫描轴上的位置，并通过承载力使该样本位置固定。

【技术特征摘要】
2015.06.26 TW 104120758;2014.11.28 US 62/085,3431.一种检测仪器，适于检测样本，其特征在于，该检测仪器包括：
真空腔体，具有容置空间，该样本配置于该容置空间中；
电子扫描模块，具有电子扫描轴；
光学显微镜模块，包括第一物镜，其中该电子扫描模块与该光学显微镜模
块配置于该真空腔体上相对于该样本的同一侧；以及
传动模块，配置于该容置空间中，用于传送该样本，该检测仪器具有第一
光学观测模式与电子观测模式，其中于该第一光学观测模式时，该传动模块传
送该样本，使该样本位于该第一物镜的光轴上的位置，于该电子观测模式时，
该传动模块传送该样本，使该样本位于该电子扫描轴上的位置，并通过承载力
使该样本位置固定。
2.如权利要求1所述的检测仪器，其特征在于，传动模块包括第一马达、
承载部以及传送轨，该承载部用于承载该样本，该传送轨具有至少一传送轴以
及至少一挡块，各挡块配置于一该传送轴对应于该电子扫描轴的位置上，其中
该第一马达以第一定位模式驱动该承载部沿着该传送轨传送该样本，当该检测
仪器于该电子观测模式时，该第一马达驱动该承载部传送该样本，使该样本位
于该电子扫描轴上的位置，当该样本位于该电子扫描轴上的位置时，该第一马
达输出该承载力使该承载部抵靠至少一该挡块，使该样本位置固定。
3.如权利要求2所述的检测仪器，其特征在于，该传动模块还包括载台以
及第二马达，该载台用于承载该样本，而该承载部承载该载台，其中当该第一
马达输出该承载力使该承载部抵靠至少一该挡块，使该样本位置固定时，该第
二马达以第二定位模式驱动该载台根据校正值移动，使该样本定位于该电子扫
描轴上的位置。
4.如权利要求3所述的检测仪器，其特征在于，该第一马达以该第一定位
模式驱动以传送该样本，使该样本位于该电子扫描轴上的位置具有第一定位精
准度，根据该第二马达以该第二定位模式驱动以使该样本根据该校正值定位于
该电子扫描轴上的位置具有第二定位精准度，其中该第二定位精准度大于该第
一定位精准度。
5.如权利要求3所述的检测仪器，其特征在于，该第二马达为压电马达或
是音圈马达。
6.如权利要求2所述的检测仪器，其特征在于，该第一马达为伺服马达。
7.如权利要求2所述的检测仪器，其特征在于，该传送轴为多个传送轴，
该挡块为多个挡块。
8.如权利要求1所述的检测仪器，其特征在于，该光学显微镜模块还包括
第二物镜，该检测仪器还具有第二光学观测模式，其中于该第二光学观测模式
时，该传动模块传送该样本，使该样本位于该第二物镜的光轴上的位置。
9.如权利要求8所述的检测仪器，其特征在于，该第二物镜的倍率大于或
等于该第一物镜的倍率。
10.如权利要求8所述的检测仪器，其特征在于，该光学显微镜模块还包
括至少一物镜，该检测仪器还具有至少一光学观测模式，各该光学观测模式对
应于一该物镜，其中于各该光学观测模式时，该传动模块传送该样本，使该样
本位于该物镜的光轴上的位置。
11.如权利要求1所述的检测仪器，其特征在于，该样本根据入射光产生
样本激发光，该光学显微镜模块根据接收该样本激发光检测该样本。
12.如权利要求11所述的检测仪器，其特征在于，该光学显微镜模块还包
括滤光模块，用于滤除该入射光的波段的一部分或该样本激发光的波段的一部
分。
13.如权利要求1所述的检测仪器，其特征在于，该光学显微镜模块还包
括电荷耦合元件或互补式金属氧化物半导体感光元件。
14.如权利要求1所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈义昌，蔡濂声，卓嘉弘，顾逸霞，王浩伟，
申请(专利权)人：财团法人工业技术研究院，
类型：发明
国别省市：中国台湾;71