[發(fā)明專利]一種真空互聯(lián)樣品轉(zhuǎn)移裝置及轉(zhuǎn)移方法

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• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201910572259.6
• 申請(qǐng)日: 2019-06-28
• 公開（公告）號(hào): CN110286244A
• 公開（公告）日: 2019-09-27
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 董國(guó)材;張祥;張金龍
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 常州國(guó)成新材料科技有限公司
• 主分類號(hào): G01N35/10
• 分類號(hào): G01N35/10;G01N1/36
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• 代理人: 暫無信息

本發(fā)明涉及一種真空互聯(lián)樣品轉(zhuǎn)移裝置及轉(zhuǎn)移方法，所述設(shè)備包括：進(jìn)樣室、直線傳輸段、圓形傳樣腔、抽真空裝置及充氣裝置，所述進(jìn)樣室與所述直線傳輸段之間設(shè)置一第一閥門，以使所述進(jìn)樣室與所述直線傳輸段連通或隔斷，所述圓形傳樣腔與二對(duì)接裝置連接，并可通過所述對(duì)接裝置與分別轉(zhuǎn)出目標(biāo)設(shè)備、轉(zhuǎn)入目標(biāo)設(shè)備連接，所述圓形傳樣腔可將樣品在不同外部目標(biāo)設(shè)備間傳遞樣品。本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在于，無論轉(zhuǎn)移裝置是否與外部目標(biāo)設(shè)備相連，目標(biāo)樣品始終處于超高真空的環(huán)境中，使得在樣品存放及轉(zhuǎn)移過程中，且能夠避免不同設(shè)備間機(jī)械振動(dòng)等噪聲的互相干擾。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及真空領(lǐng)域，尤其涉及一種在真空設(shè)備間樣品的傳遞和存儲(chǔ)的真空樣品轉(zhuǎn)移裝置及轉(zhuǎn)移方法。

背景技術(shù)

樣品在超高真空系統(tǒng)中制備完成后，為了保證其性質(zhì)穩(wěn)定，通常需要在不破壞超高真空的環(huán)境中進(jìn)行測(cè)試和分析。目前，可以把樣品制備與測(cè)試設(shè)備集成在一套超高真空系統(tǒng)中，該種系統(tǒng)一般包含機(jī)械手，可用于在腔內(nèi)的某些特定位置轉(zhuǎn)移樣品，使樣品的制備和測(cè)試都在同一超高真空環(huán)境中完成。然而，一套系統(tǒng)中能集成的測(cè)試設(shè)備是有限的，想要更全面的分析樣品性質(zhì)，就不得不將樣品從某一真空系統(tǒng)取出，轉(zhuǎn)移到其他超高真空系統(tǒng)中進(jìn)行測(cè)試分析，這個(gè)過程不可避免的會(huì)接觸空氣和粉塵，造成樣品污染。有的樣品遇到空氣甚至發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，成分和性質(zhì)發(fā)生改變，樣品完全被破壞。

人們想出了許多辦法來保護(hù)樣品，例如：先在真空腔內(nèi)通入惰性氣體做保護(hù)氣，再將樣品取出并快速放入干凈的樣品盒或真空箱中；或者先在樣品上鍍上一層保護(hù)膜再拿出等。但大都操作復(fù)雜，且每種方法都不能避免“開腔取樣”這一操作步驟，使樣品暴露于非真空的氣體環(huán)境。一旦破壞了樣品周圍的真空環(huán)境，氣體吸附到樣品表面，都會(huì)一定程度的污染樣品。

另一種傳統(tǒng)的處理方式是在超高真空中用氬離子對(duì)樣品表面進(jìn)行轟擊，通過物理碰 撞去掉在大氣環(huán)境中已經(jīng)被污染了的樣品最表面幾個(gè)納米的原子，露出未受污染的表面， 然后對(duì)樣品加熱退火以使表面平整。但這種處理方式也有很大局限性，即最表面的原子總 要被去掉，這就難以直接研究新鮮生長(zhǎng)出來的樣品表面，或者新鮮解理和聚焦離子束刻蝕的樣品橫截面。

另一種解決方式是將各種裝置用真空管道連接起來，新鮮生長(zhǎng)或解理的樣品不暴露大氣直接在真空中通過傳遞桿、機(jī)械手等直接傳遞到目標(biāo)設(shè)備。但是這樣處理具有以一定的難度，一方面，超高真空系統(tǒng)在使用和維護(hù)上非常復(fù)雜和繁瑣。特別是將這些不同用途的制備、加工和測(cè)量裝置連接在同一套超高真空系統(tǒng)時(shí)，相比于各自獨(dú)立的小系統(tǒng)，使用其中任何一個(gè)裝置都將更加繁瑣，故障率也更高，即使是其中某一個(gè)裝置出現(xiàn)故障，也會(huì)影響整套系統(tǒng)的使用。這些都使得這種全部連接在一起的系統(tǒng)的工作效率會(huì)遠(yuǎn)低于各自分立的小系統(tǒng)。

另一方面，也更重要的是，高真空設(shè)備是對(duì)環(huán)境振動(dòng)非常敏感的設(shè)備，良好的振動(dòng)隔離是實(shí)現(xiàn)其性能的一個(gè)關(guān)鍵要素。

綜上所述，既要保證新鮮制備的樣品表面在測(cè)試之前不被大氣環(huán)境污染，又要避免過于龐大的超高真空系統(tǒng)帶來的振動(dòng)隔離困難和使用效率降低的問題。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是，提供一種真空互聯(lián)樣品轉(zhuǎn)移裝置及轉(zhuǎn)移方法，其能夠在樣品轉(zhuǎn)移過程中，使樣品始終處于超高真空的環(huán)境中，且能夠避免不同設(shè)備間機(jī)械振動(dòng)等噪聲的互相干擾。

為解決上述問題，本發(fā)明提供了一種真空互聯(lián)樣品轉(zhuǎn)移裝置及轉(zhuǎn)移方法，包括進(jìn)樣室、直線傳輸段、圓形傳樣腔、抽真空裝置及充氣裝置，所述進(jìn)樣室與所述直線傳輸段之間設(shè)置一第一閥門，以使所述樣室與所述直線傳輸段連通或隔斷，所述圓形傳樣腔與二對(duì)接裝置連接，并可通過所述對(duì)接裝置與兩個(gè)外部目標(biāo)設(shè)備連接，所述轉(zhuǎn)移裝置還包括一與所述進(jìn)樣室的抽真空裝置及一充氣裝置，所述抽真空裝置用于對(duì)所述轉(zhuǎn)移裝置抽取真空，以使所述轉(zhuǎn)移裝置為真空環(huán)境，所述充氣裝置為所述進(jìn)樣室充氣，以使所述進(jìn)樣室具有氣體環(huán)境。