[发明专利]超高真空样品转移设备及转移方法

说明书

本发明公开了一种超高真空样品转移设备及转移方法，属于材料测试技术领域。该转移设备包括转移主体和辅助装置，转移主体包括用于放置样品的进样室和真空装置，进样室两端分别安装有第一阀门和第二阀门；辅助装置包括波纹管、传样装置和冷却装置，波纹管的一端与传样装置连通，另一端与进样室通过第一阀门连通或断开，传样装置能够抓取进样室内的样品并送至目标腔室内，冷却装置能够同时与进样室通过第二阀门连通或断开，与目标腔室连通，与移动泵组通过第三阀门连通，冷却装置设置有注液口和放空口。转移主体与冷却装置可分开运输，冷却装置内部流通液氮，可降至液氮温度，水汽吸附在内壁上，传递过程中样品不受污染。

技术领域

本发明涉及材料测试技术领域，尤其涉及一种超高真空样品转移设备及应用该设备进行样品转移的方法。

背景技术

超高真空设备系统是进行超高真空实验中不可或缺的重要硬件基础，其一般由真空泵、真空计、真空腔体及其它元件并借助于真空管道，按一定要求组合而成。以保证在一定的空间内获得并保持特定超高真空环境( 典型真空度好于10E-10mbar)，确保某项工艺过程或物理过程在真空系统内实施，在半导体、机械加工、物理、化学、材料和生物科学等各个研究领域都有着广泛的应用。

样品在超高真空系统中制备完成后，为了保证其性质稳定，通常需要在不破坏超高真空的环境中进行测试和分析。目前，可以实现将样品制备与测试设备集成在一套超高真空系统中，该系统一般包含机械手，可用于在腔室内的某种特定位置样品转移，使样品的制备和测试都在同一超高真空环境中完成。然而一套设备中需求的测试设备是有限的，要更全面的分析样品性质，就不得不将样品从某一真空系统中取出，转移到其他超高真空系统中进行测试分析，这个过程不可避免的要接触空气和粉尘，造成样品的污染。

目前有几种方法能实现保护样品，例如先在真空腔内通入惰性气体做保护气，再将样品取出并快速放入干净的样品盒或真空箱中；或者先在样品上镀上一层保护膜再拿出等。但大都操作复杂，且每种方法都不能避免“开腔取样”这一操作步骤，使样品暴露于非真空的气体环境。一旦破坏了样品周围的真空环境，气体吸附到样品表面，都会一定程度的污染样品。

针对上述问题，行业内也出现了相关的超高真空样品转移设备，但装置制造成本较高的问题外，在使用的过程中仍然存在着诸多问题，比如：设备整体的真空度难以得到保证。长距离运输不方便，不能长时间保持超高的真空度。在进行样品从转移腔到真空腔的过程中需要烘烤中间接口，烘烤过程中热量会传递至转移设备，会使真空度变差两个数量级以上，不能保证样品一直处于超高真空的环境，不能满足超高真空（1E-10mbar）的要求。

因此，亟需一种超高真空样品转移设备及转移方法，能够解决在烘烤过程中转移设备真空度变差的问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种超高真空样品转移设备及转移方法，以保证样品在储存、运输和传递过程一直处于超高真空环境中，样品不受污染。

为实现上述目的，提供以下技术方案：

本发明提供了一种超高真空样品转移设备，包括：

转移主体，包括用于放置样品的进样室和用于对所述进样室进行抽真空的真空装置，所述进样室两端分别安装有第一阀门和第二阀门；

辅助装置，包括波纹管、传样装置和冷却装置，所述波纹管的一端与所述传样装置连通，另一端与所述进样室通过所述第一阀门连通或断开，所述传样装置能够抓取所述进样室内的样品并送至目标腔室内，所述冷却装置能够与所述进样室通过所述第二阀门连通或断开，与所述目标腔室连通，与移动泵组通过第三阀门连通，所述冷却装置设置有注液口和放空口。

进一步地，所述进样室包括主腔室和伸入所述主腔室内的进样台，所述进样台用于存放样品，所述进样台能够在所述主腔室内上下移动。

进一步地，所述波纹管外部沿其轴线方向均设有三个调节螺杆，三个所述调节螺杆能够选择性地调节波纹管的轴线方向。