本实用新型专利技术公开了一种具有光谱测量功能的超高真空多样品转移装置，包括超高真空转移腔体、光谱测量窗、升降装置、水平悬臂、多样品架、传样装置、手动真空阀、观察窗和超高真空维持装置，超高真空转移腔体上至少设置有六个法兰，光谱测量窗和升降装置分别与腔体顶部的第一法兰和第二法兰密封连接，传样装置和手动真空阀分别与相对设置在腔体的左、右两侧的第三法兰和第四法兰密封连接，升降装置的执行端伸入腔体内，且与水平悬臂的一端连接，多样品架固定在水平悬臂的另一端。本实用新型专利技术在不破坏超高真空环境的前提下，实现了样品在不同超高真空系统间的转移以及在暴露于大气中的光学平台上的测量，解决了现有技术存在的相应问题。
【技术实现步骤摘要】
本技术涉及超高真空样品转移装置，特别涉及一种具有光谱测量功能的超高真空多样品转移装置。
技术介绍
一般来说，超高真空设备系统由真空泵、真空计、真空腔体及其它元件借助于真空管道，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真空环境(典型真空度好于I X 10_9mbar)，确保某项工艺过程或性能测量过程在真空系统内实施。超高真空系统在半导体、机械加工、物理、化学、材料和生物科学等各个研宄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结构的表征和物性的测量和分析。目前，可以把样品制备与测试设备集成在一套超高真空系统中，这种系统一般包含机械手，可用于在腔内的某些特定位置转移样品，使样品的制备和测量都在同一超高真空环境中完成。然而，一套系统中能集成的测试设备是很有限的，想要更全面地分析样品性质，就不得不将样品从某一真空系统取出，转移到其他超高真空系统中或者大气环境下进行测试分析，这个过程中，很难避免样品接触空气和粉尘，很可能污染样品。有的样品遇到空气甚至发生化学反应，成分和性质发生改变，样品质量完全被破坏。人们想出了许多办法来保护样品，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转移出腔体等。但这些方法大都操作复杂，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。样品周围的真空环境一旦被破坏，周围气体就吸附到样品表面，都会一定程度地污染样品。目前，还没有一种能够在不破坏超高真空环境的前提下，实现样品在不同超高真空系统间转移以及在暴露于大气中的光学平台上测量使用的便携式设备。
技术实现思路
为解决目前缺乏能够在不破坏超高真空环境的前提下，实现样品在不同超高真空系统间转移以及在暴露于大气中的光学平台上测量使用的便携式设备的问题，本技术提供一种具有光谱测量功能的超高真空多样品转移装置。本技术的技术方案如下:一种具有光谱测量功能的超高真空多样品转移装置，包括超高真空转移腔体、光谱测量窗、升降装置、水平悬臂、多样品架、传样装置、手动真空阀、观察窗和超高真空维持装置，所述超高真空转移腔体上至少设置有六个法兰，其中，第一法兰设置在超高真空转移腔体的顶部，第二法兰设置在的超高真空转移腔体的顶部或底部，第三法兰和第四法兰相对设置在超高真空转移腔体的左、右两侧，第五法兰设置在超高真空转移腔体的前端，第六法兰设置在超高真空转移腔体的空余处，所述光谱测量窗与第一法兰密封连接，所述升降装置与第二法兰密封连接，升降装置的执行端伸入超高真空转移腔体内，且与水平悬臂的一端连接，所述多样品架固定在水平悬臂的另一端，且正对光谱测量窗，所述传样装置与第三法兰密封连接，且在竖直方向上与多样品架正对，所述手动真空阀的一端与第四法兰密封连接，手动真空阀的另一端具有适于连接其他超高真空系统的接口，所述观察窗与第五法兰密封连接，所述超高真空维持装置与第六法兰密封连接。优选地，所述第二法兰设置在的超高真空转移腔体的顶部，所述第六法兰设置在超高真空转移腔体的后端。优选地，所述超高真空转移腔体呈管状。优选地，所述光谱测量窗为带有增透膜的超高真空纯石英观察窗。优选地，所述升降装置为手动或步进电机驱动的螺旋传动升降装置。优选地，所述升降装置的执行端插入连接套内，并通过沿连接套径向安装的螺钉与连接套固定，连接套的下端与悬臂加强接头的顶部通过螺钉固定，悬臂加强接头的顶部之下具有水平插接槽及位于水平插接槽下方的加强筋，水平悬臂的一端插入水平插接槽且通过螺钉与悬臂加强接头的顶部固定，所述多样品架通过螺钉固定在水平悬臂的另一端的上表面。优选地，所述多样品架具有两层以上的样品槽，每层样品槽在样品进出方向的两侧各设置有一个用于压紧插入进来的样品的弹簧片，每个弹簧片有一固定端和一压紧端，固定端和压紧端间有一向下的弯折，压紧端的样品出入侧的边角向上弯折，每个弹簧片的固定端由螺钉固定在各层样品槽对应的多样品架的部分上。优选地，最上层样品槽的最高点到该样品槽内底部安装平面的距离略高于一个样品的厚度。优选地，所述传样装置包括用于夹紧样品并控制样品移动和转动的机械手及用于固定机械手的支架。优选地，所述超高真空维持装置包括离子泵、控制单元、电源和可移动载具，所述离子泵通过第六法兰与超高真空转移腔体密封连接，所述控制单元用于控制离子泵并显示超高真空转移腔体内的真空度，所述电源用于为离子泵和控制单元供电，所述控制单元和电源安装在同一可移动载具上。本技术通过将其他超高真空系统与手动真空阀相应的接口密封连接，并通过旋转手动真空阀控制超高真空转移腔体与其他超高真空系统的相通或隔离，可以在不接触外界空气的条件下，利用传样装置将某一超高真空系统中的样品移入超高真空转移腔体内，并同样可在不接触外界空气的条件下，再把样品转移到另一超高真空系统中，或在升降装置将多样品架升到样品插入对应的位置时，将样品插入多样品架的样品槽中，继续升起多样品架，直到使多样品架最上层的样品槽中的样品贴近光谱测量窗的内壁，然后即可将带有样品的超高真空转移腔体放到暴露在大气中的光学平台上进行光学测量(如拉曼光谱测量，X射线衍射测量等)，整个过程中，由超高真空维持装置维持超高真空转移腔体内的超高真空环境，保证了样品一直处于超高真空环境中，即在不破坏超高真空环境的前提下，实现了样品在不同超高真空系统间的转移以及在暴露于大气中的光学平台上的测量，解决了现有技术存在的相应问题，并且还具有结构简单，容易组装和拆卸、体积较小、重量轻巧、方便搬运、样品转移效率高的优点。【附图说明】图1为本技术一实施例的外部结构示意图；图2和图3为图1所示的超高真空转移腔体的结构示意图；图4和图5为本技术实施例的升降装置和多样品架的连接结构示意图；图6为图1所示本技术实施例在传样时沿第三法兰和第四法兰中线剖切后的示意图；图7为图1所示本技术实施例在光谱测量时沿第五法兰和第六法兰中线剖切后的不意图；图8为图1所示离子泵的结构示意图；图9本技术一实施例的真空维持装置的部分结构示意图；图中:1、超高真空转移腔体；11、第一法兰；12、第二法兰；13、第三法兰；14、第四法兰；15、第五法兰；16、第六法兰；17、支撑块；2、光谱测量窗；3、升降装置；31、连接套；4、水平悬臂；41、悬臂加强接头；5、多样品架；51、弹簧片；6、传样装置；61、机械手；62、支架；7、手动真空阀；8、观察窗；9、超尚真空维持装置；91、尚子栗；92、控制单兀；93、电源；94、可移动载具。【具体实施方式】下面结合附图和具体实施例对本技术作进一步说明。如图1?9所示，本实施例的具有光谱测量功能的超高真空多样品转移装置包括超高真空转移腔体1、光谱测量窗2、升降装置3、水平悬臂4、多样品架5、传样装置6、手动真空阀7、观察窗8和超高真空维持装置9。超高真空转移腔体I呈管状，采用高强度材料(如不锈钢等)制成，从而使腔体内的极限真空可以达到超高真空要求；超高真空转移腔体I上焊接有六个法兰，例如CF刀口法兰或其他真空法兰。可以理解的是，其他形式的超高真空转移腔体或者密本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种具有光谱测量功能的超高真空多样品转移装置，其特征在于：包括超高真空转移腔体、光谱测量窗、升降装置、水平悬臂、多样品架、传样装置、手动真空阀、观察窗和超高真空维持装置，所述超高真空转移腔体上至少设置有六个法兰，其中，第一法兰设置在超高真空转移腔体的顶部，第二法兰设置在的超高真空转移腔体的顶部或底部，第三法兰和第四法兰相对设置在超高真空转移腔体的左、右两侧，第五法兰设置在超高真空转移腔体的前端，第六法兰设置在超高真空转移腔体的空余处，所述光谱测量窗与第一法兰密封连接，所述升降装置与第二法兰密封连接，升降装置的执行端伸入超高真空转移腔体内，且与水平悬臂的一端连接，所述多样品架固定在水平悬臂的另一端，且正对光谱测量窗，所述传样装置与第三法兰密封连接，且在竖直方向上与多样品架正对，所述手动真空阀的一端与第四法兰密封连接，手动真空阀的另一端具有适于连接其他超高真空系统的接口，所述观察窗与第五法兰密封连接，所述超高真空维持装置与第六法兰密封连接。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：王业亮，朱诗雨，王裕琪，邵岩，高鸿均，
申请(专利权)人：中国科学院物理研究所，
类型：新型
国别省市：北京;11
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