[發(fā)明專利]兼具微區(qū)表征功能的便攜超高真空低溫觀測腔及操作方法

在審

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• 申請日: 2021-05-12
• 公開（公告）號: CN113340813A
• 公開（公告）日: 2021-09-03
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 潘毅;馮松杰;陳宇航;吳迪;閔泰
• 申請（專利權(quán)）人: 西安交通大學(xué)
• 主分類號: G01N21/03
• 分類號: G01N21/03
• 代理公司: 西安通大專利代理有限責(zé)任公司 61200
• 代理人: 姚詠華

1.一種兼具微區(qū)表征功能的便攜超高真空低溫觀測腔，其特征在于，包括一個多口管狀結(jié)構(gòu)的超高真空主腔體，在超高真空主腔體前壁連通有傳樣桿，傳樣桿同側(cè)下方的連通有吸氣泵；后壁連通有手閥，右壁連通有波紋管，左壁設(shè)有玻璃觀察窗；

所述存樣桿下端連接有伸入超高真空主腔體內(nèi)部的存樣架，波紋管內(nèi)設(shè)有伸入超高真空主腔體內(nèi)部的冷腔，在冷腔外層端部設(shè)有放置UHV樣品托柄的存樣槽；傳樣桿伸入超高真空主腔體內(nèi)部，將UHV樣品送入存樣架長期保存，或?qū)HV樣品送入存樣槽進行光學(xué)觀測，或?qū)HV樣品轉(zhuǎn)移到其他超高真空裝置。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的兼具微區(qū)表征功能的便攜超高真空低溫觀測腔，其特征在于，冷腔包括內(nèi)外兩層，分別通過向外延伸的冷腔外層管道與外界或制冷液體倉連通，在冷腔外層內(nèi)端部設(shè)有存樣槽。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的兼具微區(qū)表征功能的便攜超高真空低溫觀測腔，其特征在于，所述存樣槽開口朝向傳樣桿一側(cè)，開口處設(shè)有半圓形凹槽。

4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的兼具微區(qū)表征功能的便攜超高真空低溫觀測腔，其特征在于，靠近存樣槽的冷腔內(nèi)層側(cè)壁設(shè)有小孔，冷腔外層管道連接在波紋管端部密封法蘭內(nèi)徑處，冷腔可隨波紋管伸縮而軸向移動。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的兼具微區(qū)表征功能的便攜超高真空低溫觀測腔，其特征在于，所述傳樣桿連通有伸入主腔體內(nèi)的取樣頭；取樣頭設(shè)有與UHV樣品托柄對接的矩形凹槽。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的兼具微區(qū)表征功能的便攜超高真空低溫觀測腔，其特征在于，所述手閥一端與主腔體通過法蘭密封連接，另一端具有連接其他超高真空系統(tǒng)的密封接口。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的兼具微區(qū)表征功能的便攜超高真空低溫觀測腔，其特征在于，UHV樣品與物鏡或其他觀測裝置間距最低為0.5mm。

8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的兼具微區(qū)表征功能的便攜超高真空低溫觀測腔，其特征在于，存樣桿通過密封法蘭與超高真空主腔體連接，上下移動，下端連接存樣架，存樣架設(shè)有多層層，每層可容納一個UHV樣品。

9.一種基于權(quán)利要求1-8任一項所述的低溫觀測腔的操作方法，其特征在于，包括：

UHV樣品轉(zhuǎn)移：

將超高真空主腔體內(nèi)部達到超高真空狀態(tài)，通過手閥將超高真空主腔體與目標超高真空裝置密封連接，軸向伸縮傳樣桿伸入目標超高真空裝置，抓取UHV樣品；

縮回傳樣桿至取樣頭回到超高真空主腔體內(nèi)；

軸向移動波紋管使存樣槽與取樣頭位于同一平面，將固定在取樣頭上的UHV樣品托送入存樣槽內(nèi)或存樣架上，超高真空主腔體與目標超高真空裝置隔離，移走目標超高真空裝置；

重復(fù)上述操作，將多個UHV樣品送入存樣架；

對UHV樣品進行光學(xué)觀測：

對于已轉(zhuǎn)移到存樣槽內(nèi)的UHV樣品，軸向移動波紋管使UHV樣品貼近光學(xué)觀察窗，移動波紋管以調(diào)節(jié)樣品與光學(xué)測量裝置間的距離，將帶有UHV樣品的超高真空主腔體放到暴露在大氣中的光學(xué)平臺進行不同焦距下的光學(xué)測量。

10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的操作方法，其特征在于，在超高真空、超低溫環(huán)境下，采用拉曼光譜測量、X射線衍射測量、微區(qū)觀測或大角度觀測方法對UHV樣品進行光學(xué)測量。