[实用新型]一种分辨率快速可调的表面测试装置

权利要求书

1.一种分辨率快速可调的表面测试装置，主要包括储气罐(1)、气管(2)、由腔体I(3-1)和腔体II(3-2)连接成的真空腔体(3)、喷射头(4)、驱动器I(5)、分流器(6)、驱动器II(7)、准直孔径阵列(8)、位移台(9)、主孔径(10)、探测器I(11)、样品(12)、样品台(13)、计算机(14)、探测器II(15)、抽气口I(16)、真空泵组I(17)、抽气口II(18)、真空泵组II(19)，xyz为三维坐标系，z轴为水平方向，所述腔体I(3-1)和腔体II(3-2)通过分流器(6)连接，腔体II(3-2)通过抽气口I(16)连接真空泵组I(17)，腔体I(3-1)通过抽气口II(18)连接真空泵组II(19)，所述喷射头(4)位于腔体I(3-1)内，喷射头(4)通过气管(2)与真空腔体(3)外的储气罐(1)连接，喷射头(4)出口与分流器(6)的入口相对，所述准直孔径阵列(8)、位移台(9)、主孔径(10)、探测器I(11)、探测器II(15)、样品(12)和样品台(13)均位于腔体II(3-2)内，样品(12)固定于样品台(13)，探测器I(11)和探测器II(15)分别位于样品(12)表面两侧，样品台(13)能够三维移动，驱动器I(5)、驱动器II(7)、位移台(9)、样品台(13)、探测器I(11)和探测器II(15)分别电缆连接计算机(14)，主孔径(10)中心位于喷射头(4)出口中心和分流器(6)入口中心的连线的延长线上，样品(12)表面正对主孔径(10)出口；当气体原子从储气罐(1)通过气管(2)传输至喷射头(4)并以自由射流形式射入腔体I(3-1)，原子束流的一部分进入分流器(6)入口并通过分流器(6)进入腔体II(3-2)，能够依次通过准直孔径阵列(8)及主孔径(10)后射到样品(12)表面，从而形成原子束流的传输路径，计算机(14)能够通过探测器I(11)和探测器II(15)得到从样品(12)表面反射的原子束流强度，并控制驱动器I(5)和驱动器II(7)来调整喷射头(4)与分流器(6)的相对位置，

其特征是：驱动器I(5)固定于腔体I(3-1)内并连接喷射头(4)，驱动器I(5)能够使得喷射头(4)三维移动，驱动器II(7)固定于腔体I(3-1)内并连接分流器(6)，驱动器II(7)能够使得分流器(6)三维移动，主孔径(10)具有内径为40微米的通孔，所述通孔中安装有用于原子束聚焦的波带片，位移台(9)固定于腔体II(3-2)内并连接准直孔径阵列(8)，位移台(9)能够使得准直孔径阵列(8)在xy平面内平移。

2.根据权利要求1所述的一种分辨率快速可调的表面测试装置，其特征是：准直孔径阵列(8)由氮化硅材料制成，具有一系列轴向为z轴方向且内径不同的准直孔径，准直孔径尺寸包括50微米、20微米和10微米，每个准直孔径的中心位于一个xy平面内的二维网格的节点上，相邻节点之间的距离为200微米。

3.根据权利要求1所述的一种分辨率快速可调的表面测试装置，其特征是：喷射头(4)内径为5微米，分流器(6)内径为100微米，喷射头(4)和分流器(6)初始距离为10毫米。