【技术实现步骤摘要】
低温样品支架
本专利技术涉及低温制冷领域,特别是涉及一种低温样品支架。
技术介绍
低温是一种重要物理环境,对科学研究及应用均有重大意义。目前的真空低温样品支架使用机械传动装置与处于真空腔体外处于室温的运动控制单元相连接以完成样品的转动并使用差分抽气旋转密封装置(DPRS,Differentiallypumpedrotaryseals)实现样品支架相对真空腔的整体转动。这样的设计有两个缺点。其一,装置庞大复杂,并且有真空泄露的危险。其二,由于采用机械传动装置,存在真空腔的内部低温部件与外部高温环境之间较大热导率的传热通道,不易实现更低的样品温度。目前采用机械传动的六自由度液态氦-4低温样品支架仅能达到5K以上的温度。因此,如何降低真空腔的内部低温部件与外部高温环境之间传热通道的热导率,以实现更低的制冷温度,是亟待解决的问题。
技术实现思路
鉴于以上所述现有技术的缺点,本专利技术的目的在于提供一种低温样品支架,用于解决现有技术中装置庞大复杂、具有真空泄露的危险,以及存在内部低温部件与外部室温环境之间较大热导率的传热通道,不易实现更低的样品温度的问题。为实现上述目的及其他相关目的,本专利技术提供一种低温样品支架,其中,所述低温样品支架至少包括:电动运动机构,制冷装置以及三维移动装置;其中,所述电动运动机构用以通过电驱动使样品相对所述制冷装置运动,所述制冷装置用以实现所述样品的低温温度,所述三维移动装置用以实现所述制冷装置和所述电动运动机构相对于所述真空腔的三维移动。优选地,所述电动运动机 ...
【技术保护点】
1.一种低温样品支架,位于真空腔内,其特征在于,所述低温样品支架至少包括:电动运动机构,制冷装置以及三维移动装置;其中,所述电动运动机构用以通过电驱动使样品相对所述制冷装置运动,所述制冷装置用以实现所述样品的低温温度,所述三维移动装置用以实现所述制冷装置和所述电动运动机构相对于所述真空腔的三维移动。/n
【技术特征摘要】
1.一种低温样品支架,位于真空腔内,其特征在于,所述低温样品支架至少包括:电动运动机构,制冷装置以及三维移动装置;其中,所述电动运动机构用以通过电驱动使样品相对所述制冷装置运动,所述制冷装置用以实现所述样品的低温温度,所述三维移动装置用以实现所述制冷装置和所述电动运动机构相对于所述真空腔的三维移动。
2.根据权利要求1所述的低温样品支架,其特征在于,所述电动运动机构至少包括:至少一个电动旋转运动机构或者至少一个电动直线运动机构。
3.根据权利要求2所述的低温样品支架,其特征在于,所述电动运动机构至少包括:第一电动旋转运动机构,第二电动旋转运动机构以及第三电动旋转运动机构;所述第一电动旋转运动机构位于所述低温样品支架的顶端,所述第二电动旋转运动机构固定于所述第一电动旋转运动机构上,所述第三电动旋转运动机构固定于所述第二电动旋转运动机构上,并承载所述样品;其中,所述第一电动旋转运动机构用于提供所述第二电动旋转运动机构、所述第三电动旋转运动机构和所述样品绕X轴的转动自由度,所述第二电动旋转运动机构用于提供所述第三电动旋转运动机构和所述样品绕Y轴的转动自由度,所述第三电动旋转运动机构用于提供所述样品绕Z轴的转动自由度。
4.根据权利要求2所述的低温样品支架,其特征在于,所述电动旋转运动机构至少包括:真空电机,转动部件,真空轴承,传动部件以及支撑部件;其中,所述真空电机用以通过所述传动部件驱动所述转动部件相对于所述支撑部件转动,所述转动部件用以承载所述样品或者另一所述电动运动机构,所述真空轴承与所述支撑部件用以共同对所述转动部件进行空间限制,以保证在所述转动部件上装载或移除所述样品时真空电机不受力,并实现所述转动部件与所述支撑部件之间的低摩擦相对运动。
5.根据权利要求2所述的低温样品支架,其特征在于,所述电动直线运动机构至少包括:真空电机,真空轴承,传动部件,支撑部件,导轨以及直线运动部件;其中,所述真空电机用以通过所述转动部件驱动所述直线运动部件相对于所述导轨运动,从而相对于所述支撑部件运动,所述直线运动部件用以承载所述样品或者另一所述电动运动机构,所述真空轴承、所述导轨与所述支撑部件用以共同对所述传动部件或所述直线运动部件进行空间限制,以保证在所述直线运动部件上装载或移除所述样品时真空电机不受力,并实现所述传动部件与所述支撑部件之间或者所述直线运动部件与所述导轨之间的低摩擦相对运动。
6.根据权利要求4或5所述的低温样品支架,其特征在于,所述真空电机采用具有位置编码器的陶瓷真空电机,并通过合金线与位于所述真空腔外部的控制器相连,以控制所述真空电机中运动部件的旋转或平移。
7.根据权利要求6所述的低温样品支架,其特征在于,所述合金线采用康铜线、磷锡铜线、锰铜线或者德银线。
8.根据权利要求4或5所述的低温样品支架,其特征在于,所述真空轴承采用陶瓷真空轴承。
9.根据权利要求4或5所述的低温样品支架,其特征在于,所述传动部件由齿轮组构成。
10.根据权利要求4所述的低温样品支架,其特征在于,所述转动部件、所述传动部件以及所述支撑部件均采用无氧铜材质且表面镀金。<...
【专利技术属性】
技术研发人员:乔山,
申请(专利权)人:中国科学院上海微系统与信息技术研究所,
类型:发明
国别省市:上海;31
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