一种扫描探针显微镜狭小实验腔环境气氛精确控制装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种扫描探针显微镜狭小实验腔环境气氛精确控制装置，包括第一进气口、第二进气口、主气体管道、辅气体管道、加湿气体管道、气体循环管道、外置混合腔、实验腔和传感反馈系统。第一进气口通过主气体管道与外置混合腔相连。第二进气口通过辅气体管道与外置混合腔相连。辅气体管道在经过辅气体电磁换向阀后单独分出一支加湿气体管道，加湿气体管道另一端与外置混合腔相连。气体循环管道一端与外置混合腔相连，另一端与实验腔相连。传感反馈系统连接外置混合腔内部的气体浓度传感器，并控制主气体电磁换向阀和辅气体电磁换向阀。本发明专利技术能够实现氮气、氧气、氢气、氩气、水蒸气、酒精蒸汽等单一或两者混合的环境气氛的精确制备。

A precise control device of environment and atmosphere in narrow experimental chamber of scanning probe microscope

【技术实现步骤摘要】
一种扫描探针显微镜狭小实验腔环境气氛精确控制装置
本专利技术涉及扫描探针技术或设备领域，具体涉及一种扫描探针显微镜狭小实验腔环境气氛精确控制装置。
技术介绍
纳米科学技术的出现无疑是现代科学技术的重大突破，纳米摩擦学是其中重要的组成部分。纳米摩擦学是在原子分子尺度研究物质相互接触，以及在滑动过程中表面的微观摩擦、磨损与润滑行为及其机理。纳米摩擦学是传统宏观摩擦学研究的一个重大拓展与深入。扫描探针显微镜凭借其纳米级甚至亚纳米级的扫描分辨率，以及对微观摩擦学行为优异的表征能力，成为在微观研究领域不可或缺的设备。在纳米摩擦学的研究中，常常需要利用扫描探针显微镜对不同工况进行微观实验分析，这就需要在扫描探针显微镜的探针与样品之间模拟实际工况，真实可靠的反映宏观摩擦磨损对应的微观摩擦学问题。为此，在对材料表面进行形貌扫描以及微观摩擦磨损等纳米摩擦学实验研究时，需要在实验腔内部保持不同气体组分、不同气体比例的环境气氛。目前常用的环境气氛有氮气、氧气、氢气、氩气、水蒸气、酒精蒸汽以及其中两者的混合，例如，在二氧化硅探针对单晶硅基底的微观摩擦磨损实验中本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种扫描探针显微镜狭小实验腔环境气氛精确控制装置，其特征在于：包括第一进气口(I1)、第二进气口(I2)、主气体管道(A1)、辅气体管道(A2)、加湿气体管道(A3)、气体循环管道(A4)、外置混合腔(20)、实验腔(25)和传感反馈系统，第一进气口(I1)通过主气体管道(A1)与外置混合腔(20)相连，第二进气口(I2)通过辅气体管道(A2)与外置混合腔(20)相连，辅气体管道(A2)在经过辅气体电磁换向阀(13)后单独分出一支加湿气体管道(A3)，加湿气体管道(A3)另一端与外置混合腔(20)相连，气体循环管道(A4)一端与外置混合腔(20)相连，另一端与实验腔(25)相连，传感反馈系...

【技术特征摘要】
1.一种扫描探针显微镜狭小实验腔环境气氛精确控制装置，其特征在于：包括第一进气口(I1)、第二进气口(I2)、主气体管道(A1)、辅气体管道(A2)、加湿气体管道(A3)、气体循环管道(A4)、外置混合腔(20)、实验腔(25)和传感反馈系统，第一进气口(I1)通过主气体管道(A1)与外置混合腔(20)相连，第二进气口(I2)通过辅气体管道(A2)与外置混合腔(20)相连，辅气体管道(A2)在经过辅气体电磁换向阀(13)后单独分出一支加湿气体管道(A3)，加湿气体管道(A3)另一端与外置混合腔(20)相连，气体循环管道(A4)一端与外置混合腔(20)相连，另一端与实验腔(25)相连，传感反馈系统连接外置混合腔(20)内部的气体浓度传感器(19)，并控制主气体电磁换向阀(6)和辅气体电磁换向阀(13)。


2.根据权利要求1所述的一种扫描探针显微镜狭小实验腔环境气氛精确控制装置，其特征在于：所述主气体管道(A1)包括依次由管道相连的主气体限流阀(5)、主气体电磁换向阀(6)、主气体单向阀(7)和主气体开关阀(8)，主气体限流阀(5)用于控制主气体管道(A1)中气体的流量大小，主气体电磁换向阀(6)作为传感反馈系统的执行器，自动控制主气体管道(A1)中气体流动的通断，主气体单向阀(7)保证主气体管道(A1)中的气体从第一进气口(I1)流入外置混合腔(20)，而不发生倒流，主气体开关阀(8)用于手动控制主气体管道(A1)中气体流动的通断，同时配合外置混合腔(20)抽取真空。


3.根据权利要求1所述的一种扫描探针显微镜狭小实验腔环境气氛精确控制装置，其特征在于：所述辅气体管道(A2)包括依次由管道相连的辅气体限流阀(12)、辅气体电磁换向阀(13)、辅气体单向阀(10)和辅气体开关阀(11)，辅气体限流阀(12)用于控制辅气体管道(A2)内气体的流量大小，辅气体电磁换向阀(13)作为传感反馈系统的执行器，自动控制辅气体管道(A2)和加湿气体管道(A3)中气体流动的通断，辅气体单向阀(10)保证辅气体管道(A2)中的气体从第二进气口(I2)流入外置混合腔(20)，而不发生倒流，辅气体开关阀(11)用于手动控制辅气体管道(A2)内气体流动的通断，同时配合外置混合腔(20)抽取真空，以及配合加湿气体开关阀(14)，控制气体在辅气体管道(A2)或加湿气体管道(A3)中的流动方向。


4.根据权利要求1所述的一种扫描探针显微镜狭小实验腔环境气氛精确控制装置，其特征在于：所述加湿气体管道(A3)包括依次由管道相连的加湿气体开关阀(14)、加湿气体单向阀(15)、防倒吸集气瓶(16)、加湿集气瓶(17)和加湿气体开关阀(18)，加湿气体管道(A3)与辅气体管道(A2)共用一个辅气体电磁换向阀(13)，辅气体管道(A2)在经过辅气体电磁换向阀(13)后单独分出一支加湿气体管道(A3)，之后依次连接加湿气体开关阀(14)、加湿气体单向阀(15)、防倒吸集气瓶(16)、加湿集气瓶(17)和湿气体开关阀(18)，第一个加湿气体开关阀(14)配合辅气体开关阀(11)，控制气体在加湿气体管道(A3)或辅气体管道(A2)中的流动方向，第二个加湿气体开关阀(1...

【专利技术属性】
技术研发人员：江亮，陈宇山，钱林茂，郝盼，吴渊，
申请(专利权)人：西南交通大学，
类型：发明
国别省市：四川;51