本发明专利技术公开了应用于真空或气氛环境腔体间的样品传输装置，包括快速进样腔、水平移动机构、竖直移动机构、旋盖机构、样品盒和主腔体，利用该装置从主腔体向外传输样品时，首先通过水平移动机构将样品从主腔体传输至快速进样腔内的样品盒，然后通过竖直移动机构使样品盒承载样品，接着移开水平移动机构，通过旋盖机构使样品盒封闭样品，最后通过竖直移动机构从快速进样腔内取出样品盒，传输至下一个腔体；从外向主腔体传输样品时，操作步骤与之相反；该装置解决了现有技术中的缺陷，样品单独传输至样品台，避免了过载和不慎接地；腔体内无滑动导轨，为实验仪器其他装置预留了空间；使用样品盒作为样品传输载体，避免了实验仪器间的污染和干扰。间的污染和干扰。间的污染和干扰。
【技术实现步骤摘要】
应用于真空或气氛环境腔体间的样品传输装置
[0001]本专利技术涉及样品传输
，具体而言，涉及应用于真空或气氛环境腔体间的样品传输装置。
技术介绍
[0002]样品是指按实验目的经过加工制成的可供实验的材料，在科研实验中，往往需要使实验仪器的腔体内保持真空或气氛环境作为实验环境，以减少非实验环境中水分、空气和环境杂质等其他成分对样品造成的影响。然而，在实际实验过程中，对于同一份样品，往往需要进行多种不同类型的分析表征，为了保证实验结果的准确性，要求样品在不同实验仪器间的传输过程中也要避免接触非目标实验环境。样品传输技术已在表界面科学、材料科学、生物科学等领域发挥了重要作用，且成为分析检测
发展的重要工具。
[0003]根据调研，现有的样品传输技术基本使用传输管道将实验仪器的腔体相连，然而，该方案不可避免的存在如下所示的不足之处：
[0004]1.不同实验仪器内的污染会通过传输管道相互传递。在实验过程中，包括单一实验仪器的使用过程中，常常会产生一定程度的污染，如腔体内通入湿润气体、腔体内置入挥发性物质或操作不当造成的其他污染物附着等，这些污染必然会一定程度的通过传输管道传递至其他的实验仪器，进而造成多台实验仪器的污染，甚至造成实验仪器和样品的损坏，影响实验的正常进行。
[0005]2.不同实验仪器内的干扰会通过传输管道相互传递。在实验过程中，包括单一实验仪器的运行过程中，常常会产生一定的干扰因素，如振动、噪声和温度等，这些因素也必然会通过传输管道传递至其他的实验仪器，进而影响实验结果的准确性。
[0006]为了解决上述问题，现有的解决方案是设置一可封闭的样品盒作为样品传输载体，首先，使传样起点的实验仪器处于真空或气氛环境下，用与之相连的样品传输装置将样品移动并封闭于样品盒，之后打开上述样品传输装置，将样品盒取出，置于与传样终点的实验仪器相连的样品传输装置，将传样终点的实验仪器腔体内调整至相同的真空或气氛环境，之后将样品盒打开，并将样品单独或与样品盒一同移动至传样终点的实验仪器。但是，在实际使用过程中，该方案不可避免的存在如下所示的不足之处：
[0007]1.此类装置以及与其连接的腔体内部均需要设置滑动导轨。现有装置及与其连接的腔体内设置滑动导轨的长度往往较大，会占用装置及与其连接的腔体内部的大量空间；此外，设置滑动导轨还会造成与腔体内其他结构的干涉，如日立公司一款适用于扫描探针显微镜腔体的样品传输装置，其滑动导轨会与腔体内的温度控制模块相干涉，在安装和使用该样品传输装置时，必须拆卸温度控制模块，使腔体失去温度控制功能；其次，在样品传输过程中，滑动导轨会与样品盒发生摩擦磨损，产生的磨屑遗留在实验仪器腔体内，可能会影响实验结果的准确性。
[0008]2.部分此类装置在传输样品过程中要求样品盒同时传输至样品台。实际上，各类实验仪器的样品台均对其承载物体提出了严格的要求，如部分原子力显微镜的样品台可承
载重量的范围很小，且要求样品台与样品之间具有良好的导电性，以便准确地对样品进行分析检测。而现有装置往往采用体积较大的样品盒，其重量会对样品台产生影响，且会影响样品台与样品之间的导电性，甚至在使用过程中，因样品盒不慎接地而造成样品接地，影响实验结果的准确性。综上，样品连同样品盒一起传输至样品台的方式无法很好地适配此类实验仪器。
[0009]在实际应用方面，以摩擦过程中能量耗散探测作为一种典型的应用实例来进行说明。摩擦过程中能量耗散可达到一次能源的1/3左右，会造成大量的能源消耗和经济损失。超滑指滑动摩擦系数在0.001量级或以下的摩擦状态，其滑动摩擦系数相较常规润滑降低了约2个数量级，超滑若能广泛应用，将大大减少摩擦过程中能量耗散，节约大量能源，且带来显著的经济效益。然而，目前摩擦过程中能量耗散探测尚未成熟，对超滑过程的机理解释也尚未明确，而摩擦过程中能量耗散探测恰恰也是超滑过程定量分析和控制的关键步骤，并可在电子信息、航天航空和生物医学等研究领域发挥重要作用。
[0010]摩擦过程中能量耗散主要包括发热耗散、发射耗散和分子结构演变耗散。为了探测能量耗散路径，揭示能量耗散机理，需要同时使用多个实验仪器对上述三种方式的能量耗散进行精确探测，其中，需要使用样品准备模块对实验样品进行制备，使用声子模块对摩擦发热中的声子耗散途径、声子动力学行为进行探测，使用发射模块对摩擦发射行为进行探测，使用多探针模块对分子结构演变行为进行探测。实验时，首先在样品准备模块的腔体内制备样品，然后将制备好的样品依次传输到其他几个探测模块的腔体内，进行能量耗散探测。在样品传输过程中，必须保证样品始终处于真空环境，避免污染，确保实验结果的准确性。
[0011]如上所述，设计一种应用于真空或气氛环境腔体间的样品传输装置，并解决现有装置存在的各种问题，对样品传输技术的发展及其在表界面科学、材料科学、生物科学等领域的应用具有非常重大的意义。
技术实现思路
[0012]本专利技术的目的在于提供应用于真空或气氛环境腔体间的样品传输装置，其能够保证样品单独传输至样品台，避免过载和不慎接地；同时，其能够保证腔体内无滑动导轨，为实验仪器其他装置预留空间；最后，其能够保证使用样品盒作为样品传输载体，避免实验仪器间的污染和干扰。
[0013]本专利技术的实施例是这样实现的：
[0014]应用于真空或气氛环境腔体间的样品传输装置，其包括快速进样腔、水平移动机构、竖直移动机构、旋盖机构、样品盒和主腔体，所述主腔体处于真空或气氛环境，快速进样腔包括快速进样腔主体、主腔体安装位、水平安装位、下安装位、上安装位和视窗，主腔体安装位、水平安装位、下安装位、上安装位均为中空结构，主腔体通过主腔体安装位与快速进样腔相连，水平移动机构通过水平安装位与快速进样腔相连，且水平移动机构可在快速进样腔内与样品盒内的样品接触或分离，竖直移动机构通过下安装位与快速进样腔相连，且竖直移动机构可在与快速进样腔分离后，与样品盒连接或分离，旋盖机构通过上安装位与快速进样腔相连，且旋盖机构可在快速进样腔内与样品盒连接，通过旋转运动将样品盒封闭或打开，视窗安装在快速进样腔两侧。
[0015]在本专利技术较佳的实施例中，上述水平移动机构包括水平移动机构连接法兰、水平密封法兰、水平推杆、水平推杆手钮、水平密封压盖、水平密封垫片、第一水平密封O形圈、第一水平密封压套、第二水平密封O形圈、第二水平密封压套、第三水平密封O形圈、移样头连接块和移样头，水平移动机构连接法兰安装在快速进样腔的水平安装位，水平密封法兰安装在水平移动机构连接法兰的外端部，水平推杆位于水平移动机构连接法兰和水平密封法兰中心，且由快速进样腔主体外部穿透至内部，水平推杆相对于快速进样腔主体可向内或向外滑动，水平推杆手钮连接在水平推杆位于快速进样腔主体外的一端，通过水平推杆手钮操作水平推杆滑动，水平密封压盖、水平密封垫片、第一水平密封O形圈、第一水平密封压套、第二水平密封O形圈、第二水平密封压套和第三水平密封O形圈由快速进样腔主体外部向内部方向依次安装在水平密封法兰内，以保证水平推杆本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.应用于真空或气氛环境腔体间的样品传输装置，其特征在于，包括快速进样腔、水平移动机构、竖直移动机构、旋盖机构、样品盒和主腔体，所述主腔体处于真空或气氛环境，快速进样腔包括快速进样腔主体、主腔体安装位、水平安装位、下安装位、上安装位和视窗，主腔体安装位、水平安装位、下安装位、上安装位均为中空结构，主腔体通过主腔体安装位与快速进样腔相连，水平移动机构通过水平安装位与快速进样腔相连，且水平移动机构在快速进样腔内与样品盒内的样品接触或分离，竖直移动机构通过下安装位与快速进样腔相连，且竖直移动机构在与快速进样腔分离后，再与样品盒连接或分离，旋盖机构通过上安装位与快速进样腔相连，且旋盖机构在快速进样腔内与样品盒连接，通过旋转运动将样品盒封闭或打开，视窗安装在快速进样腔两侧。2.根据权利要求1所述的应用于真空或气氛环境腔体间的样品传输装置，其特征在于，所述水平移动机构包括水平移动机构连接法兰、水平密封法兰、水平推杆、水平推杆手钮、水平密封压盖、水平密封垫片、第一水平密封O形圈、第一水平密封压套、第二水平密封O形圈、第二水平密封压套、第三水平密封O形圈、移样头连接块和移样头，水平移动机构连接法兰安装在快速进样腔的水平安装位，水平密封法兰安装在水平移动机构连接法兰的外端部，水平推杆位于水平移动机构连接法兰和水平密封法兰中心，且由快速进样腔主体外部穿透至内部，水平推杆相对于快速进样腔主体可向内或向外滑动，水平推杆手钮连接在水平推杆位于快速进样腔主体外的一端，通过水平推杆手钮操作水平推杆滑动，水平密封压盖、水平密封垫片、第一水平密封O形圈、第一水平密封压套、第二水平密封O形圈、第二水平密封压套和第三水平密封O形圈由快速进样腔主体外部向内部方向依次安装在水平密封法兰内，以保证水平推杆在滑动过程中与快速进样腔主体之间的动密封，移样头连接块连接在水平推杆位于快速进样腔主体内的一端，移样头连接在移样头连接块，最终通过水平推杆带动移样头水平往复移动。3.根据权利要求1所述的应用于真空或气氛环境腔体间的样品传输装置，其特征在于，所述竖直移动机构包括下密封法兰、手拧螺丝、下推杆手钮、下推杆、下密封压盖、下密封垫片、第一下密封O形圈、下密封压套、第二下密封O形圈和连接螺钉，下密封法兰通过手拧螺丝安装在快速进样腔的下安装位，下推杆位于下密封法兰中心，下推杆从快速进样腔主体外部穿透至内部，且相对于快速进样腔主体可转动和上下滑动，下推杆手钮连接在下推杆位于快速进样腔主体外的一端，通过下推杆手钮操作下推杆转动和上下滑动，下密封压盖、下密封垫片...
【专利技术属性】
技术研发人员：江亮，徐文镔，钱林茂，吴渊，
申请(专利权)人：西南交通大学，
类型：发明
国别省市：
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