[發明專利]用于粒子加速器真空結構材料的低溫二次電子測試樣品架

在審

• 申請號: 202011247132.6
• 申請日: 2020-11-10
• 公開（公告）號: CN112229861A
• 公開（公告）日: 2021-01-15
• 發明（設計）人: 方鍵威;王勇;洪遠志;尉偉;朱邦樂;王一剛;卞抱元
• 申請（專利權）人: 中國科學技術大學
• 主分類號: G01N23/2204
• 分類號: G01N23/2204;G01R19/00;G01R15/24
• 代理公司: 北京科迪生專利代理有限責任公司 11251
• 代理人: 安麗

1.一種用于粒子加速器真空結構材料的低溫二次電子測試樣品架，其特征在于：包括：樣品、樣品座、樣品底板、壓片、絕緣墊、法拉第筒、螺釘、塞塊、低溫冷屏、螺栓、固定板、過渡管、陶瓷管和液氦輸液管；

壓片定位樣品，使樣品處在正確的位置；

連接螺釘連接壓片固定樣品在樣品底板上，保證樣品在測試工作中能夠處在正確的位置而不產生位移偏差；

樣品底板邊緣刀口限制樣品底板行程極限，并一次裝夾A樣品和B樣品，分別用于電流法和法拉第筒法測試低溫二次電子，低溫指的是被測樣品的溫度在4.7K以內，能夠在同一實驗條件下，對比兩種測試方法，即電流法和法拉第筒法測試的測試結果；

樣品座設計特殊的結構，所述特殊結構包括凸起、凹槽、內部U型回路；凸起內側面的凹槽與樣品座底板實現過渡配合，樣品座凹槽處與絕緣墊過盈配合，再通過螺釘連接與法拉第筒，絕緣墊絕緣樣品座與法拉第筒，便于從法拉第筒采集電流，樣品座兩側鉆螺紋小孔，并在樣品座內部加工U型孔，形成液氦冷卻回路；

A樣品用于電流法測試低溫二次電子，導線通過螺釘固定在樣品座上；鈑金工藝制成的無氧銅法拉第筒安裝在B樣品正上方，法拉第筒的頂部沖壓出的圓孔，電子槍與該圓孔同軸，電子束穿過該圓孔轟擊低溫樣品表面，產生的二次電子由低溫樣品表面發射，被法拉第筒收集；

按照樣品座、過渡管、陶瓷管和輸液管的順序依次釬焊連接，實現液氦運動回路，過渡管的作用避免陶瓷管與樣品座直接釬焊產生的熱量破壞密封性，陶瓷管起到電絕緣性，液氦輸液管輸送液氦；

低溫冷屏能夠降低熱輻射，在螺栓的作用下連接固定板壓在過渡管上；

液氦在3-4PSI壓力作用下，經液氦輸液管、陶瓷管和過渡管流進樣品座內，在對流換熱作用下，樣品座溫度降溫至4.7K，液氦氣化成冷氦氣，流回液氦零蒸發系統回收再利用。

2.根據權利要求1所述的用于粒子加速器真空結構材料的低溫二次電子測試樣品架，其特征在于：所述過渡管、陶瓷管和液氦輸液管之間，以及塞塊和樣品座之間用釬焊方式焊接在一起，滿足超高真空密封性能的技術要求。

3.根據權利要求1所述的用于粒子加速器真空結構材料的低溫二次電子測試樣品架，其特征在于：所述陶瓷管電阻高于30MΩ，實現低溫樣品座與外界的電絕緣性。

4.根據權利要求1所述的用于粒子加速器真空結構材料的低溫二次電子測試樣品架，其特征在于：所述法拉第筒與樣品座的連接處插入絕緣墊，法拉第筒用螺釘固定在絕緣墊和樣品座上。

5.根據權利要求1所述的用于粒子加速器真空結構材料的低溫二次電子測試樣品架，其特征在于：所述樣品座四周的螺釘連接處引出兩根電引線。

6.根據權利要求1所述的用于粒子加速器真空結構材料的低溫二次電子測試樣品架，其特征在于：所述低溫冷屏和固定板在螺栓連接作用下壓在過渡管上，包圍樣品座。