[發明專利]一種超高真空條件下樣品轉移裝置

在審

• 申請號: 202110183964.4
• 申請日: 2021-02-10
• 公開（公告）號: CN114904592A
• 公開（公告）日: 2022-08-16
• 發明（設計）人: 徐煜;周興江;戎洪濤
• 申請（專利權）人: 中國科學院物理研究所
• 主分類號: B01L1/02
• 分類號: B01L1/02;B01L9/00
• 代理公司: 北京泛華偉業知識產權代理有限公司 11280
• 代理人: 王勇;王博

本發明提供了一種真空樣品轉移裝置，其包括：腔體狀的主體，其包括第一通孔部和第二通孔部；樣品臺，其被布置在所述主體的內部；所述樣品臺包括至少兩個樣品槽，所述至少兩個樣品槽用于容納相同或不同的樣品架；真空閥門，其通過所述第一通孔部將所述主體與外部真空裝置氣密地連通；操作裝置，其通過所述第二通孔部氣密地連接到所述主體，其中，所述操作裝置用于對所述外部真空裝置的樣品架及其中的樣品進行移動；以及連接到主體的真空泵，其用于對所述主體內部抽真空。根據本發明的樣品轉移裝置能夠使樣品在將多種相互不兼容的超高真空設備中便利地轉移并避免污染，提升了超高真空實驗技術的綜合程度和可擴展能力。

技術領域

本發明涉及超高真空設備領域，特別涉及一種在超高真空條件下樣品轉移裝置。

背景技術

在現代物理學研究中，超高真空條件是很多研究的必備條件之一，包括分子束外延生長，脈沖激光沉積生長，掃描隧道顯微鏡，角分辨光電子能譜實驗等等，涵蓋從樣品生長到樣品表征各個領域。超高的真空度，一方面可以保證樣品在生長或者測試過程中不受水分或者氧氣影響，以獲得超高質量的薄膜樣品，或者獲得準確的樣品本征的物理信息，這是很多高精度物理實驗的基礎條件。但是，另一個方面，超高真空條件的獲取，又有著很嚴苛的條件限制，因此在各種實驗手段的發展過程中，都形成了自己獨立的封閉的超高真空系統且相互不具備兼容性。隨著物理學的發展，單一的實驗手段已經遠遠不能滿足科學家的實驗需求，這就需要各個系統的聯合測試，但是由于各種研究設備，尤其是各種樣品的儲存部件不兼容而難以實現。

因此現有技術無法做到在全程超高真空條件下將實驗樣品從一種超高真空設備中轉移到另外一種超高真空設備，嚴重限制了對所述樣品進行超高真空操作的適用范圍或純凈度，更無法實現將樣品保持在超高真環境下并實現生長、各類性質測試的綜合研究過程。

發明內容

針對上述問題，本發明提供了一種真空樣品轉移裝置，包括：

腔體狀的主體，所述主體包括第一通孔部和第二通孔部；

樣品臺，所述樣品臺被布置在所述主體的內部；所述樣品臺包括至少兩個樣品槽，所述至少兩個樣品槽用于容納相同或不同的樣品架；

真空閥門，所述真空閥門用于通過所述第一通孔部將所述主體與外部真空裝置氣密地連通；

操作裝置，所述操作裝置通過所述第二通孔部氣密地連接到所述主體，其中，所述操作裝置用于對所述外部真空裝置的樣品架及其中的樣品進行操作；以及

連接到主體的真空泵，其用于對所述主體內部抽真空。

優選的，所述樣品臺通過轉軸支架可旋轉地布置。

優選的，所述操作裝置包括至少一個夾取裝置，所述夾取裝置能夠夾取所述樣品，并在所述主體內部移動。

優選的，所述至少一個夾取裝置包括三個夾取裝置，所述三個夾取裝置各自的縱向軸不共面地指向所述樣品臺，從而能夠從不同角度接近所述樣品臺。

優選的，所述樣品架通過螺釘固定所述樣品，所述操作裝置包括至少一個擰轉裝置，用于擰轉所述螺釘或所述樣品臺。

優選的，所述至少一個擰轉裝置包括兩個擰轉裝置，其中所述兩個擰轉裝置的縱向軸相對呈80至100度的夾角。

優選的，還包括具有縱向軸的位移臺，所述位移臺包括沿所述縱向軸的柔性管壁以及所述柔性管壁內側的可動平臺部；其中

所述柔性管壁與所述主體氣密地連接，從而將所述可動平臺部連通到所述主體內；以及

所述可動平臺部連接到所述樣品臺，從而控制所述樣品臺具有四個移動自由度，所述四個自由度包括在垂直于所述位移臺的縱向軸的平面內相互垂直的兩個平動自由度、沿著所述位移臺的縱向軸的平動自由度和以所述位移臺的縱向軸為法線方向的旋轉自由度。