[發明專利]一種傳樣裝置和超高真空測量系統

有效

• 申請號: 201710794397.X
• 申請日: 2017-09-06
• 公開（公告）號: CN107677844B
• 公開（公告）日: 2019-09-27
• 發明（設計）人: 劉大猛;張晨輝;王婷;雒建斌
• 申請（專利權）人: 清華大學
• 主分類號: G01N35/10
• 分類號: G01N35/10
• 代理公司: 北京德琦知識產權代理有限公司 11018
• 代理人: 李璇;王一斌

本發明提供一種傳樣裝置和超高真空測量系統，該傳樣裝置包括：一個中轉腔，所述中轉腔內具有第一抓取裝置；多個直線腔，每個直線腔的第一端與所述中轉腔連通，第二端與一個檢測設備連通，每個直線腔內具有一個沿著直線腔往復移動的樣品小車，以在所述檢測設備與直線腔的第一端之間傳送樣品；所述第一抓取裝置具有在所述中轉腔與任一直線腔之間伸縮的水平自由度，和在所述直線腔所在的平面內以所述中轉腔的中心為軸旋轉、以對準任一直線腔的旋轉自由度，以將一個直線腔內的樣品傳送至另一個直線腔中。

技術領域

本發明涉及超高真空測量設備技術領域，特別涉及一種超高真空測量系統及其傳樣裝置。

背景技術

超高真空測量系統是指在人造超高真空環境下，對不同類型的樣品進行生長、表征和測量的系統。在大型超高真空測量系統中，通常包括多個樣品制備設備和樣品檢測設備，需要通過樣品小車在不同的設備之間實現樣品的互相傳遞和更換，并且在傳遞過程中保證超高真空的環境。

受到樣品小車的運行特點以及超高真空環境要求的限制，現有的超高真空測量系統中的傳樣裝置大多采用直線段交互傳樣，即任意兩個需要傳樣的設備之間架設直接互聯的直線段管道，這樣的設置往往導致設備分布相對分散，樣品的傳遞路徑較長，并且導致整個超高真空測量系統的占用面積較大。

圖1a示出了一種現有的超高真空測量系統的設備分布示意圖。如圖1a所示，設備02～06的直線管道1～6分別與連接在設備01和08之間的直線管道7連通，直線管道1～7中分別具有一個樣品小車8，而在直線管道1～6與直線管道7連接的每個節點處均設置一個用于在兩個樣品小車8之間轉移樣品的抓取裝置9。

結合圖1b所示可見，在圖1a中示出的超高真空測量系統中，樣品在任意兩個設備之間傳遞的路徑為兩個設備分別與連接節點之間的距離之和，不僅傳遞路徑較長，而且由于各個傳遞路徑的長度的不同必然導致控制難度的增加。進一步地，為了能夠使布局緊湊、提高管道的共用性，必然需要通過增加連接節點的方式來提高直線管道的利用效率，則在設備之間的傳遞路徑中需要經過的中轉節點數量較多，樣品轉移次數的增多必然導致樣品傳遞效率的大大降低。另外，這種在直線管道上增加連接節點的方式并不能解決設備布局不夠緊湊、系統占用面積大的問題。

發明內容

為了解決以上技術問題，本發明提供一種傳樣裝置，包括：

一個中轉腔，所述中轉腔內具有第一抓取裝置；

多個直線腔，多個直線腔放射式地分布在所述中轉腔周圍，每個直線腔的第一端與所述中轉腔連通，第二端與一個檢測設備連通，每個直線腔內具有一個沿著直線腔往復移動的樣品小車，以在所述檢測設備與直線腔的第一端之間傳送樣品；

所述第一抓取裝置具有在所述中轉腔與任一直線腔之間伸縮的水平自由度，和在所述直線腔所在的平面內以所述中轉腔的中心為軸旋轉、以對準任一直線腔的旋轉自由度，以將一個直線腔內的樣品傳送至另一個直線腔中。

優選地，進一步包括：

第二抓取裝置，每個直線腔的第一端處具有一個第二抓取裝置，當直線腔內的樣品小車移動至第一端時，該第二抓取裝置從樣品小車抓取樣品。

優選地，所述樣品小車包括：

樣品托，一個或多個所述樣品可分離地固定在所述樣品托上，該樣品托可分離地固定在所述樣品小車上；

當直線腔內的樣品小車移動至第一端時，該第二抓取裝置從樣品小車抓取所述樣品托。

優選地，該第二抓取裝置從樣品小車抓取所述樣品托以后，所述第一抓取裝置自所述中轉腔伸入至對應的直線腔內，從該第二抓取裝置抓取所述樣品托或者從所述樣品托抓取樣品，并且縮回至所述中轉腔內，旋轉對準并且伸入至目標直線腔內，以將樣品托或者樣品傳遞至所述目標直線腔內的第二抓取裝置。