[文章導(dǎo)讀] 基于MEMS的微鑷（FemtoTools FT-G系列）用于樣品處理。微鑷可以抓住最大30微米的顆粒（FT-G32）或最大100微米（FT-G102）。兩種型號的微鑷都配有夾持力傳感器。

使用同步輻射的粉末X射線衍射測量提供了關(guān)于材料的晶體結(jié)構(gòu)和化學(xué)組成的豐富信息。獲得的衍射圖案的Rietveld分析是確定樣品的晶格結(jié)構(gòu)的常用方法。然而，在某些情況下，Rietveld分析并不能很好地收斂；例如，如果所研究的體積中包含的顆粒數(shù)量不足，Debye-Scherrer環(huán)變得不連續(xù)并且像斑點狀。當(dāng)樣品材料具有優(yōu)選的取向時，就難以獲得良好會聚的結(jié)構(gòu)，具有強磁各向異性的粉末狀鐵磁樣品就是一個例子。為了推斷這些材料的晶格結(jié)構(gòu)，需要進(jìn)行單晶X射線衍射測量。當(dāng)粒徑為100μm或更大時，可以使用微處理工具手動分離并制備單個樣品樣品，同時用立體顯微鏡觀察它們。然而，對于較小的顆粒，手動直接操作不再適用，而是需要顯微操作以及電子設(shè)備的幫助。近來微米級制造和運動技術(shù)的商業(yè)應(yīng)用已經(jīng)廣泛推廣，微機電系統(tǒng)（MEMS）可用于樣品處理，壓電馬達(dá)驅(qū)動的平臺也可用于工具和/或樣品的精確移動。

基于MEMS的微鑷（FemtoTools FT-G系列）用于樣品處理。微鑷可以抓住最大30微米的顆粒（FT-G32）或最大100微米（FT-G102）。兩種型號的微鑷都配有夾持力傳感器。微鑷安裝在由Newport Agilis壓電馬達(dá)驅(qū)動的線性平臺組成的XYZ平臺上。它們可以在很寬的速度范圍內(nèi)驅(qū)動，最高可達(dá)0.5 mm / s，也可以亞微米級的增量運動。該操作程序基于NI LabVIEW，通過USB連接控制微鑷和XYZ平臺驅(qū)動和力傳感器的模擬輸入/輸出。使用商用游戲手柄可以直觀地控制微鑷和平臺的所有運動。使用立體顯微鏡（Leica M205 C）監(jiān)測微鑷的運動，放大倍數(shù)高達(dá)320倍。還可以通過千兆以太網(wǎng)連接到PC的CCD相機監(jiān)視顯微鏡圖像。

為了從粉末狀樣品中拾取單個顆粒，應(yīng)首先將粉末分散在顯微鏡載玻片上，加入有機溶劑稀疏分散致密粉末。接下來，通過移動XYZ平臺，小心地將夾具滑動到物體顆粒上。通過目鏡進(jìn)行立體觀察，精確控制夾具。在抓住顆粒之后，使用力反饋控制可以獲得恒力夾緊模式。這有助于保持柔軟或易碎的材料，例如生物細(xì)胞。最后，顆粒可以安裝在聚合物MicroMounts上或安裝在玻璃針尖上，用于X射線衍射測量。

使用上述系統(tǒng)對Sm-Fe-N稀土永磁體粉末樣品的單粒子X射線衍射測量。由于樣品具有很強的單軸磁各向異性，該樣品的粉末X射線衍射測量的2-θ衍射圖的Rietveld分析不能很好地收斂，可能是由于顆粒之間的靜磁相互作用引起的優(yōu)選取向。

使用真空油脂作為溶劑稀疏地分散彼此粘附的顆粒，使用FT-G102夾具成功拾取樣品后，將其粘在玻璃針上。 X射線衍射測量成像板上的衍射圖案揭示了測量顆粒的晶體學(xué)均勻性。

重復(fù)拾取和測量試驗后，使用旋轉(zhuǎn)樣品的連續(xù)測量結(jié)果，在分析中對所有觀察到的斑點進(jìn)行索引。從而得出該材料的單晶X射線衍射結(jié)果。上述方法使我們能夠比使用粉末衍射法更精確地分析晶體結(jié)構(gòu)。