[发明专利]一种微型高温ODMR测量样品腔

权利要求书

1.一种微型高温ODMR测量样品腔，其特征在于：包括“卡扣”式ODMR测量样品台(1)、集成式加热样品台(2)、包含石英视窗的CF法兰(3)、绝缘陶瓷(13)、第一同轴电缆(14)、第二同轴电缆(15)、八通道真空密封电极法兰(16)、四通管道(17)、两通道真空密封电极法兰(18)和CF转KF法兰(19)；其中，

真空腔体由四通管道(17)构成，使用四个CF法兰密封，保证真空度和温度耐受度；

所述真空腔体左侧设置有两通道真空密封电极法兰(18)，通过穿透两通道真空密封电极法兰(18)的密封铜导线将第一同轴电缆(14)、第二同轴电缆(15)引入真空腔体内，为样品施加微波信号；

所述真空腔体右侧设置有CF转KF法兰(19)，用于直接连接真空泵的波纹管；

所述真空腔体上侧设置有包含石英视窗的CF法兰(3)，集成式加热样品台(2)，螺旋磁感应线圈和“卡扣”式ODMR测量样品台(1)，包含石英视窗的CF法兰(3)在密封真空腔体的同时提供了光学测量功能；集成式加热样品台(2)用于加热样品且具备温度监测功能；螺旋磁感应线圈以不接触方式环绕于集成式加热样品台(2)周围，用于产生磁场；“卡扣”式ODMR测量样品台(1)用于承载样品和传输微波，传输微波的第一同轴电缆线(14)、第二同轴电缆(15)与该“卡扣”式ODMR测量样品台(1)上的SMA接头(102)连接；“卡扣”式ODMR测量样品台(1)整体通过环形金属扣合器(103)扣合在集成式加热样品台(2)上；

所述真空腔体下侧设置有八通道真空密封电极法兰(16)，集成式加热样品台(2)的加热电极电源线、热电偶信号线和螺旋磁感应线圈电源线均由八通道真空密封电极法兰(16)上的六根铜柱导出到真空腔室外，并在腔室外分别与直流电源和PID温度控制器相连；同时还有八通道真空密封电极法兰(16)上的另外两根铜柱用于支撑集成式加热样品台(2)；

所述“卡扣”式ODMR测量样品台(1)由石英扣板、金属凸台(104)、SMA接头(102)和环形金属扣合器(103)组成，石英扣板表面蒸镀用于传输微波的铜导线，并用螺栓固定在环形金属扣合器(103)两端；SMA接头(102)用于连接从外部导入的同轴电缆；金属凸台(104)则使用螺栓(105)与石英扣板固定，环形金属扣合器(103)用于将该ODMR测量样品台整体固定在集成式加热样品台表面而无需使用其他更复杂的固定装置。

2.根据权利要求1所述的一种微型高温ODMR测量样品腔，其特征在于：所述真空腔体主体为四通管道(17)，其中三个开口使用CF法兰密封，保证真空度，且其中一个CF法兰包含石英视窗，用于荧光测量，同时保证周围腔体的温度耐受强度；另外两个CF法兰包含多根穿透腔室的电极，剩余一个开口使用CF转KF法兰(19)用于连接外部真空泵，腔室密封性能较好，腔室内气压容易达到低于10^-5Pa的高真空水平。

3.根据权利要求1所述的一种微型高温ODMR测量样品腔，其特征在于：所述集成式加热样品平台(2)内部集成有加热电极和热电偶温度传感器，加热电极电源线和温度传感器信号线均与腔室内的铜柱相连，导出腔外并与外部电源和控制器连接，从而实现对样品台温度的实时控制和监测；同时其外部环绕有不与样品台接触的环形磁感应线圈，线圈电源线同样与腔内铜柱相连，用于对样品施加磁场。

4.根据权利要求1所述的一种微型高温ODMR测量样品腔，其特征在于：该测量样品腔可以用于常压和真空环境，可以对样品施加高温、磁场和微波，主要用于在真空高温下测量样品的光学、自旋性质并对样品进行高温自旋操控测量。