超高真空中表面机械清洗装置制造方法及图纸

本结构涉及一种超高真空中清洗样品表面的装置，其结构是在超高真空水平方向的备用窗口上安装一传动轴，其一端与磁力回转器相接，另一端固定一垂直连杆，连杆端头为刀架，刀架上固定有刮刀，在与刀架对应位置吊有样品固定架，架端固定有卡头，卡头上放有样品，通过刀架的旋转，在真空室内可清洗样品表面。其优点：结构简单、安装使用容易，用这种装置清洗表面具有面积大，表面平整，适合在各种分析手段中使用。（*该技术在2002年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种真空环境中物质分析辅助设备，适用于材料表面清洗之用。目前，在现代大型表面分析设备中，为了在超高真空中获得原子尺度的新鲜表面和清洁表面都配有样品表面清洗装置，最常用的处理方法有如下几种(1)断面分析法在超高真空就地把样品打断，随即进行断口分析，这种方法适于脆性好的且晶界无杂质材料，对韧性好的或晶界处有偏析的材料就很难得到新鲜表面，通常用这种方法得到的表面比较粗造，对分析结果有很大影响；(2)加热脱附法在超高真空利用对试样加热来清洗表面，高温可以使吸附气体跑掉，有时甚至能使气化物分解，但这一方法对单一组分的试样可行，对多组分的体系可导致元素的偏析，因为加热温度较低时很难把表面的杂持元素去除干净，温度过高会导致选择性蒸发，也达不到清洗的目的；(3)在现代分析中设备中最普通使用的离子轰击清洗法，它是采用一束能量的氩离子束来轰击材料表面达到清洗目的，这一方法不仅用来清洗表面而且还可以逐层分析成分的深度分布，经试验表明这种方法对纯元素的试样是适用的，但对多元体系的试样就不适用了，因为离子轰击对表面与表层的破坏作用和各种效应引起表面与表层成分的改变，不能真实的反映材料的固有分布。为解决以上对物质表面清洗的不足，本技术的目的提供一种大面积机械清洗装置，这种装置以机械方式刮削表面杂质，表面成分不变，不产生离子轰击法的各种效应影响，有效的解决了分析物质表面的清洗问题，刮削后的表面成分与体面的成分一致。本技术的装置结构是这样的该装置的主要部分是在超高真空室水平方向的备用窗口(如附图所示)上安装一传动轴，轴的外端与磁力回转器中心轴固定，轴在真空室的另一端上固定一垂直连杆，连杆的端头固定有刀架，刀架上装有刮刀，刀刃的宽度为1mm左右，根据被处理试样的硬度不同，刮刀选用不同材料(高强钢、陶瓷、金钢石等)或对刮刀做硬化处理(离子注入、Sic Si3N4涂层、激光处理等)，多数场合下，工具钢再经离子氮化处理即可满足要求；在真空室内与刀架对应吊有样品固定架，固定架水平端头安有样品卡头，样品可固定在卡头上，样品固定架在真空室内可作三维空间移动。清洗时，移动试样和传动轴、使刀刃和试样接触，靠连杆的弹性对试样表面产生一定的压力，转动旋转轴使刮刀在样品表面近于水平移动(连杆越长越近于水平)，留下一条刀刃宽度的划带，反复转动刮刀，同时调节试样架的Z轴使试样在垂直方向缓缓移动，这样便可在样品表面“扫描”刮削，面积大小由移动范围确定，刮削深度可以定性的控制，对同一部位可进行反复清洗处理，清洗时用Auger能谱监视直到满意时为止。大面积试样表面机械清洗装置是利用刮削的方法去除掉表面污染层，吸附杂质等，可在超高真空中获得大面积原子尺度的清洁表面，刮削区域大于1.0×1.0mm2，一般在5.0×5.0mm2之内，刮削表面新鲜平整，检测结果表明，刮削表面的成份浓度比离子轰击清洗表面的成份浓度更接近真实分布，本装置主要用于应用表面研究和基础表面研究中的标准浓度，标准浓度一深度分布的试样制备。特别适用于因离子轰击清洗导致表面成份明显改变的多元合金体系，在用AES、ESCA、SiMS等表面分析手段作定量分析测量，确定合金中元素的相对灵敏度因子，合金中元素的离子剥离产额，辐照引起表层的改变及离子剥离逐层分析可靠性研究等方面，这种标准试样是必不可少的。本技术之优点结构简单、安装使用容易，采用这种装置清洁表面具有面积大(一般在5×5m2)，表面平整，适合于各种表面分析手段使用。本技术之结构由以下实施例及附图给出。附图说明图1为超真空中表面机械清洗装置结构原理图。其结构由图1知，(1)为超高真空室、(2)为磁力回转器、(3)为磁力回转器(2)之水平轴，其一端垂直固定有连杆(4)，连杆(4)上端装有固定刀架(5)，刀架上装有刀刃，真空室对应于刀架位置吊有样品固定架(7)，水平端部装有样品卡头(6)，在卡头(6)上固定有样品(8)，样品与刀刃相碰，刀刃可按三维空间旋转，即可清除样品表面，经过多次使用效果特别明显。权利要求1.一种超高真空中表面机械清洗装置，其特征在于该装置的主要部分是在超高真空水平方向的备用窗口上安装一传动轴(3)，轴(3)外端与磁力回转器(2)中心轴固定，轴(2)在真空室的另一端上固定一垂直连杆(4)，连杆的端头固定有刀架(5)，刀架上装有刮刀；在真空室内与刀架对应吊有样品固定架(7)，固定架(7)水平端头装有样品卡头(6)，卡头(6)可固定样品，样品固定架(7)在真空室内可作三维空间移动。2.按权利要求1所述之清洗装置，其特征在于刮刀刀刃的宽度为1mm左右，刮削面积为1.0×1.0mm2～5.0×5.0mm2。专利摘要本结构涉及一种超高真空中清洗样品表面的装置，其结构是在超高真空水平方向的备用窗口上安装一传动轴，其一端与磁力回转器相接，另一端固定一垂直连杆，连杆端头为刀架，刀架上固定有刮刀，在与刀架对应位置吊有样品固定架，架端固定有卡头，卡头上放有样品，通过刀架的旋转，在真空室内可清洗样品表面。其优点结构简单、安装使用容易，用这种装置清洗表面具有面积大，表面平整，适合在各种分析手段中使用。文档编号G01N1/34GK2145378SQ9223584公开日1993年11月3日 申请日期1992年10月19日 优先权日1992年10月19日专利技术者谢天生 申请人:中国科学院金属研究所本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种超高真空中表面机械清洗装置，其特征在于该装置的主要部分是在超高真空水平方向的备用窗口上安装一传动轴（３），轴（３）外端与磁力回转器（２）中心轴固定，轴（２）在真空室的另一端上固定一垂直连杆（４），连杆的端头固定有刀架（５），刀架上装有刮刀；在真空室内与刀架对应吊有样品固定架（７），固定架（７）水平端头装有样品卡头（６），卡头（６）可固定样品，样品固定架（７）在真空室内可作三维空间移动。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：谢天生，
申请(专利权)人：中国科学院金属研究所，
类型：实用新型
国别省市：89[中国|沈阳]