[發明專利]一種基于原子力顯微鏡的旋轉樣品臺裝置

有效

• 申請號: 201910257419.8
• 申請日: 2019-04-01
• 公開（公告）號: CN109917156B
• 公開（公告）日: 2020-07-10
• 發明（設計）人: 陳磊;馬韜;郭杰;貢健;石鵬飛;錢林茂
• 申請（專利權）人: 西南交通大學
• 主分類號: G01Q60/24
• 分類號: G01Q60/24
• 代理公司: 成都虹盛匯泉專利代理有限公司 51268
• 代理人: 王偉

1.一種基于原子力顯微鏡的旋轉樣品臺裝置，其特征在于，包括：頂蓋、薄環體、底座、銷釘和彈簧片，所述底座固定于原子力顯微鏡置物臺，所述薄環體呈環狀且內側設有均勻分布的多個相同的凸齒，多片薄環體依次錯開角度疊置成一整體，使不同薄環體內的凸齒能夠完整劃分圓周，多片所述薄環體重疊設置形成整體薄環體且位于頂蓋和底座之間，所述頂蓋、整體薄環體和底座的形狀相配合且頂蓋繞三者的中軸線旋轉而帶動樣品轉動，所述彈簧片設置于薄環體內側并卡住頂蓋以保持頂蓋轉過的角度，所述底座設置有在內部相通的深盲孔和側孔，所述頂蓋的底部卡入深盲孔內且與底座相互匹配，銷釘通過側孔卡住頂蓋底部；旋轉樣品時，通過旋轉頂蓋，彈簧片在凸齒之間依次撥過，而進行樣品的小角度旋轉；拆裝樣品臺裝置時，通過銷釘的旋緊和擰開，進行樣品臺裝置的組裝和拆卸。

2.根據權利要求1所述的一種基于原子力顯微鏡的旋轉樣品臺裝置，其特征在于，所述薄環體設為n片且形狀與結構相同，所述凸齒的截面呈近似三角形，凸齒為三棱柱結構，凸齒的齒頂和齒底設置為圓角，所述薄環體的環外側面刻有用于幫助定位的n條等距的刻線。

3.根據權利要求2所述的一種基于原子力顯微鏡的旋轉樣品臺裝置，其特征在于，所述凸齒的數量為k，所述凸齒的齒底寬占薄環體的圓周角度為i°，相鄰刻線占薄環體的圓周角度為(n+1)*i°，則存在數值關系：

n*k*i＝360

其中，i為設計旋轉精度，即凸齒的齒底寬占薄環體的圓周角度，n、k為整數。

4.根據權利要求3所述的一種基于原子力顯微鏡的旋轉樣品臺裝置，其特征在于，相鄰薄環體的凸齒依次錯開一條刻線并重疊為整體薄環體，刻線在整體薄環體外側連成2n-1條，多片薄環體的凸齒之間無重合部分且完整劃分薄環體的圓周。

5.根據權利要求4所述的一種基于原子力顯微鏡的旋轉樣品臺裝置，其特征在于，所述頂蓋、整體薄環體和底座組裝后，旋轉樣品臺裝置的高度≤20mm，直徑≤40mm，質量≤100g。

6.根據權利要求1所述的一種基于原子力顯微鏡的旋轉樣品臺裝置，其特征在于，所述底座包括上凸臺、下凸臺和用于與原子力顯微鏡的安裝螺孔配合固定的螺紋柱，所述上凸臺連接下凸臺頂部，所述上凸臺的邊緣形成連接薄環體的凸起，所述螺紋柱連接在下凸臺底部，深盲孔貫穿上凸臺并延伸至下凸臺內，側孔設置在下凸臺的側面。

7.根據權利要求6所述的一種基于原子力顯微鏡的旋轉樣品臺裝置，其特征在于，所述頂蓋包括呈傘形的傘體和柄體，傘體頂面沿邊緣標注有角度分度線，所述柄體的中上部設有沿豎向的用于插入彈簧片的窄槽，所述柄體的中下部設有呈圓弧狀的截面收窄段。

8.根據權利要求7所述的一種基于原子力顯微鏡的旋轉樣品臺裝置，其特征在于，所述銷釘為中段較兩端粗的結構，所述銷釘的中段設有螺紋并與下凸臺的側孔相匹配，所述銷釘的內端的端面設置為外凸的弧形面并卡入柄體的截面收窄段，所述銷釘的外端的端面向內凹設有用于旋轉銷釘的凹槽。

9.根據權利要求8所述的一種基于原子力顯微鏡的旋轉樣品臺裝置，其特征在于，所述彈簧片為長方形薄片狀，所述彈簧片的外側設有與凸齒相配合的圓角，所述彈簧片的內側卡入柄體的窄槽內，所述彈簧片中部開設用于減小其彈性系數的通槽。

10.根據權利要求9所述的一種基于原子力顯微鏡的旋轉樣品臺裝置，其特征在于，所述上凸臺的凸起與薄環體形狀相配合且固定連接，傘體的邊緣向下凸起并與薄環體的頂部相配合，柄體與上凸臺的深盲孔為軸孔配合；通過側孔將銷釘的中段與側孔旋緊時，所述銷釘的內端正好卡入柄體的截面收窄段，進行軸向固定；彈簧片的兩端分別卡在凸齒之間和柄體的窄槽內，進行周向固定。