[实用新型]一种具有原位测量效果的可拆除式独立真空腔体

说明书

技术领域

本实用新型属于真空系统腔体设计技术领域，具体涉及一种用于在超高真空条件下，转移材料样品的可拆除式独立真空腔体。 

背景技术

生长以及制备新型材料(诸如一些单晶、粉末、薄膜氧化物以及数量不断增加的器件)已成为非常热门的研究课题。开展新型材料的实验研究具有重大科学意义以及广阔应用前景，研究这些材料性质通常需要使用表征设备对该材料的性能进行测试。多数情况下，材料生长设备与表征仪器是两套独立的装置，此时很难对材料制备情况进行准确的实时监测，同时生长和测量这些材料都需要在超高真空条件下进行。目前比较常用的方法是将这两套装置连接到一起，进行原位测量(原位测量指科学实验中实时的测试分析)，但是这需要相对较大的实验场地，同时又给合作研究带来了诸多的不便。如何才能保证在超高真空的条件下，将生长出的薄膜成功转移到测量系统中是亟待解决的问题。 

基于这种情况，我们设计了一种可拆除式独立真空腔体，用于保持超高真空条件转移单晶或者薄膜等材料。这种可拆除式独立真空腔体不仅设计制造成本低，而且能够在较高的真空条件下转移样品，同时还具有给样品辅助加热(退火)的功能。该装置能够将不同课题组制备的样品，转移到具有测量仪器的实验室，这样可以整合不同实验室的资源，进一步加宽加深实验研究与合作。在我们这种开放型的国家同步辐射实验室里，特别适合实验用户采用该装置。由于表征材料的实验仪器非常普遍，所以这种改进型的真空腔体有很大的应用空间。 

因此，针对现有技术不足。一种改进的实验装置，特别是能够保证超高真空条件转移薄膜样品的真空腔体替代原位测量已经显得非常有必要。 

发明内容

本实用新型要解决的技术问题为：克服现有技术不足，提供一种结构简单、成本低廉、在超高真空条件转移样品的不锈钢独立腔体，实现类似于原位测量的效果。该腔体可以整合材料生长设备与测量仪器等资源，有效增加不同实验室之间的合作机会。 

本实用新型采用的的技术方案为：一种具有原位测量效果的可拆除式独立真空腔体，其特征在于：由主腔体、阀门、法兰、观察窗、离子规、样品架、样品加热装置、磁力杆、SAES吸气剂泵及其所在小腔体组成，样品架用于放置样品，样品加热装置用于简单加热处理样品，在主腔体顶部和底部，预留有足够空间以便于样品架上下自由移动时不会触碰到主腔体内壁；对于磁力杆，要求上下可移动范围要超过样品架与加热装置之间的距离，同时还要求磁力杆能够360度旋转，这样每一个样品槽都能与法兰对齐以方便传入以及传出样品；SAES吸附泵所在小腔体与主腔体由阀门相连，该小腔体留有足够的空间，以全面发挥吸附泵的功效，从而保持该可拆除式独立真空腔体的主腔体达到10^-9mbar的真空度。 

进一步的，主腔体上预留出一个观察窗，方便观察腔体内部情况，法兰高度与观察窗一致。 

进一步的，主腔体上预留出一个离子规，方便实时观测腔体内部真空度。 

进一步的，样品架上每隔120度就有一个样品槽，一个样品架同时可放置三个样品托，样品托上放置样品，如有需要还可以再添加一个样品架，此时最多同时可以放置六个样品托。 

进一步的，样品加热装置上由钨丝提供加热，钨丝两端导线采用陶瓷垫片与金属部分隔离，钨丝四周采用四小块金属材料围成一个密闭的小空间。 

本实用新型与现有技术的优点在于： 

本实用新型设计简单、成本较低、功能强大。 

本实用新型可以给样品进行简单的退火处理。 

本实用新型实现了样品生长设备与测试仪器的空间分离，给实验研究与合作带来了更多的可能性。 

附图说明

图1是本实用新型一种具有原位测量效果的可拆除式独立真空腔体的使用流程图。 

图2是本实用新型一种具有原位测量效果的可拆除式独立真空腔体的结构系统装配图，图2A是整个独立腔体14的主视图；图2B是沿着aa方向的剖面图；图2C是沿着bb方向的剖面；图2D是本发明结构系统装配图。 

图3是本实用新型一种具有原位测量效果的可拆除式独立真空腔体中样品架及磁力杆零件图，图3A展示样品托31以及放置样品托的样品架32装配示意图；图3B是样品托31及其加热装置33爆炸视图；图3C是主腔体21中调节样品架32高度的磁力杆34示意图。 

图4是本实用新型一种具有原位测量效果的可拆除式独立真空腔体中吸附泵及腔体示意图，图4A是SAES吸附泵所在腔体41；图4B是SAES吸附泵示意图。 

具体实施方式