[发明专利]可用于真空中的锁定装置和热开关

说明书

本发明涉及可用于真空中的锁定装置和热开关。根据一示例性实施例，一种锁定装置可包括致动部分、传动部分和锁定部分，所述致动部分包括安装于支架上的杠杆和动力螺栓，所述动力螺栓位于所述杠杆的第一端附近，并且在被旋转时沿轴向移动以转动所述杠杆的所述第一端，所述传动部分连接在所述杠杆的第二端与所述锁定部分之间，响应于所述杠杆的第二端的转动来移动所述锁定部分，从而使所述锁定部分移动到锁定位置以锁定待锁定装置。本发明可广泛应用于真空环境中，例如扫描隧道显微镜等系统中，并且具有操作简单，加工成本低等特点。

技术领域

本发明总体上涉及机械领域，更特别地，涉及一种锁定装置和利用所述锁定装置实现的热开关，其可用于真空等特殊环境中。

背景技术

在各类真空系统中，经常需要对样品、探头、热接触点等进行锁定和解锁定。例如，在真空扫描探针显微镜系统中，为了隔绝机械振动，系统的扫描探头往往是悬挂在弹簧减振机构上的。在更换样品、针尖时，需要将探头固定，以完成更换。再例如，在真空环境下的低温系统中，在降温和升温过程中，为了加速热平衡的过程，需要将各个部分热链接起来。在真空环境中缺少热交换的气体，因此机械方式的热链接被广泛应用，这就需要对热开关闭合状态的锁定和解锁。

常规的锁定机构往往需要把机械连接引至真空腔体上，由真空机械导入装置完成锁定操作。然而，该机械连接的建立容易引入额外的机械振动和形成漏热通道，因此不能获得期望的效果。

发明内容

本发明的一个方面在于提供一种锁定装置，其可全部置于真空环境中，由机械手完成锁定，断开了与真空腔体的机械连接，避免了振动和热泄露的引入。此外，该锁定装置还具有操作简单、加工成本低等优点。

根据一示例性实施例，一种锁定装置可包括致动部分、传动部分和锁定部分，其中：所述致动部分包括安装于支架上的杠杆和动力螺栓，所述动力螺栓位于所述杠杆的第一端附近，并且在被旋转时沿轴向移动以转动所述杠杆的所述第一端，所述传动部分连接在所述杠杆的第二端与所述锁定部分之间，响应于所述杠杆的第二端的转动来移动所述锁定部分，从而使所述锁定部分移动到锁定位置以锁定待锁定装置。

在一些示例中，所述杠杆的第一端与杠杆支点之间的距离小于所述杠杆的第二端与杠杆支点之间的距离。

在一些示例中，所述锁定装置还包括用于旋转所述动力螺栓的机械手。

在一些示例中，所述传动部分包括牵引绳，其一端连接到所述杠杆的第二端，另一端连接到所述锁定部分。

在一些示例中，所述传动部分还包括用于改变所述牵引绳的方向的定滑轮。

在一些示例中，所述锁定部分包括：挡板，连接到所述传动部分并且被弹簧支承，所述传动部分响应于所述杠杆的第二端的转动而使所述挡板克服所述弹簧的弹力移动；以及锁定元件，安装在所述挡板上，其中，当所述动力螺栓沿第一方向旋转时，所述传动部分使所述挡板克服所述弹簧的弹力移动，从而所述锁定元件移动到锁定位置以锁定待锁定装置，当所述动力螺栓沿与第一方向相反的第二方向旋转时，所述弹簧的弹力使所述挡板反方向移动，从而所述锁定元件移动到解锁位置以解锁所述待锁定装置。

在一些示例中，所述挡板还包括设置在所述挡板的下表面上的至少一个滑动杆，所述滑动杆可滑动地设置在位于固定板上的轴套中，所述弹簧围绕所述滑动杆。

在一些示例中，所述锁定元件包括如下元件中的一种或多种：锁定销，包括杆部和比所述杆部更粗的帽部，所述杆部穿过所述待锁定装置上的凹槽，所述帽部在移动到所述凹槽中时实现对所述待锁定装置的锁定；以及拉簧，具有挂钩以实现对所述待锁定装置的锁定。

在一些示例中，所述锁定装置和所述待锁定装置都被置于真空环境中。