一种超高真空原子力显微镜用真空系统技术方案

本实用新型专利技术公开了一种超高真空原子力显微镜用真空系统，旨在解决现有超高真空用原子力显微镜所使用的真空系统主要采用大型腔体的设计，结构复杂，安装麻烦，成本较高，且不易与其他系统进行对接扩展的问题，包括真空腔体，所述真空腔体的底壁上安装有用于对样品进行纳米区域物理性质探测的AFM集成模块，AFM集成模块包括有对样品探测的AFM扫描探针，且真空腔体的顶部安装有用于观测AFM扫描探针工作准确位置的显微镜观测模块；所述真空腔体上设有法兰快开门、超高真空获得模块和超高真空测量模块。本实用新型专利技术尤其适用于超高真空原子力显微镜的真空系统构建，具有较高的社会使用价值和应用前景。值和应用前景。值和应用前景。

【技术实现步骤摘要】
一种超高真空原子力显微镜用真空系统


[0001]本技术涉及原子力显微镜
，具体涉及一种超高真空原子力显微镜用真空系统。

技术介绍

[0002]目前超高真空用原子力显微镜所使用的真空系统为了满足观察、传样、电馈通、信号采集等功能，主要采用大型腔体的设计，其结构复杂，安装麻烦，成本较高，且不易与其他系统进行对接扩展。
[0003]为此，我们提出了一种超高真空原子力显微镜用真空系统。

技术实现思路

[0004]本技术的目的在于解决或至少缓解现有技术中所存在的问题。
[0005]本技术提供一种超高真空原子力显微镜用真空系统，包括作为安装基体的真空腔体，所述真空腔体的底壁上安装有用于对样品进行纳米区域物理性质探测的AFM集成模块，AFM集成模块包括有对样品探测的AFM扫描探针，且真空腔体的顶部安装有用于观测AFM扫描探针工作准确位置的显微镜观测模块；
[0006]所述真空腔体上设有用于样品进出料的法兰快开门、用于保持真空腔体内部超高真空状态的超高真空获得模块和用于检测真空腔体内部超高真空状态的超高真空测量模块。
[0007]可选地，所述AFM集成模块包括安装于真空腔体底壁的AFM安装法兰，且AFM安装法兰的上端通过若干个扫描头支撑柱安装有支撑盘，且支撑盘的上端安装有用于对样品进行纳米区域物理性质探测的AFM扫描头，AFM安装法兰上设有若干个用于AFM扫描头信号采集、电馈通集成接线的AFM接线法兰。
[0008]可选地，所述显微镜观测模块包括安装于真空腔体顶壁的内凹窗口法兰，且内凹窗口法兰上垂直向安装有用于观测样品状态及AFM扫描探针工作准确位置的长焦显微镜，长焦显微镜上设有用于调整镜头观测位置的三维调整台。
[0009]可选地，所述超高真空获得模块包括分子泵、成型波纹管和干泵，分子泵安装于真空腔体上，且分子泵通过成型波纹管与干泵相连通。
[0010]可选地，所述真空腔体的侧壁上设有用于观测样品及AFM扫描探针位置的第一观察窗和第二观察窗。
[0011]可选地，所述真空腔体上还设有用于与其他系统进行对接安装的备用法兰。
[0012]可选地，所述真空腔体底端边缘安装有若干个用于支撑真空腔体的装置支架。
[0013]本技术主要具备以下有益效果：
[0014]1、本技术中，AFM集成模块通过下方的AFM安装法兰安装于真空腔体下部，显微镜观测模块通过上方的内凹窗口法兰安装于真空腔体上部，且配合超高真空获得模块，实现高度的系统集成，且独立模块的设置，便于系统的安装维护及更换。
[0015]2、本技术提供出一套结构简易，安装方便，可扩展的低成本超高真空原子力显微镜用真空系统，使得显微镜观测模块可以准确观测到样品状态及AFM扫描头扫描的样品位置，能够快速定位，缩短实验时间，实现低成本、高分辨率的观测样品。
附图说明
[0016]下面将以明确易懂的方式，结合附图说明优选实施方式，对一种超高真空原子力显微镜用真空系统的上述特性、技术特征、优点及其实现方式予以进一步说明。
[0017]图1为本技术立体结构示意图；
[0018]图2为本技术立体结构爆炸图；
[0019]图3为本技术中AFM集成模块的结构示意图；
[0020]图4为本技术中显微镜观测模块的结构示意图。
[0021]图中：真空腔体10、快开门法兰101、第一观察窗102、第二观察窗103、超高真空测量模块104、备用法兰105、装置支架20、超高真空获得模块30、分子泵301、成型波纹管302、干泵303、显微镜观测模块40、内凹窗口法兰401、长焦显微镜402、三维调整台403、AFM集成模块50、AFM安装法兰501、扫描头支撑柱502、AFM扫描头503、AFM接线法兰504。
具体实施方式
[0022]下面结合附图1
‑
4和实施例对本技术进一步说明：
[0023]实施例1
[0024]本技术提供一种超高真空原子力显微镜用真空系统，参照附图1
‑
4，包括作为安装基体的真空腔体10，真空腔体10底端边缘安装有若干个用于支撑真空腔体10的装置支架20，装置支架20可直接安装到地面上、系统支架上或减震光学平台上，实现本装置的固定安装，真空腔体10上设有用于样品进出料的法兰快开门101、用于保持真空腔体10内部超高真空状态的超高真空获得模块30和用于观测样品及AFM扫描探针位置的第一观察窗102和第二观察窗103；同时，可以理解的是，法兰快开门101也可以实现快速打开真空系统，进行样品和AFM扫描探针的更换。
[0025]本实施例中，如图3所示，所述真空腔体10的底壁上安装有用于对样品进行纳米区域物理性质探测的AFM集成模块50，AFM集成模块50包括有对样品探测的AFM扫描探针，所述AFM集成模块50包括安装于真空腔体10底壁的AFM安装法兰501，且AFM安装法兰501的上端通过若干个扫描头支撑柱502安装有支撑盘，且支撑盘的上端安装有用于对样品进行纳米区域物理性质探测的AFM扫描头503，AFM安装法兰501上设有若干个用于AFM扫描头503信号采集、电馈通集成接线的AFM接线法兰504；
[0026]本实施例中，如图4所示，所述真空腔体10的顶部安装有用于观测样品状态及AFM扫描探针工作准确位置的显微镜观测模块40，显微镜观测模块40包括安装于真空腔体10顶壁的内凹窗口法兰401，且内凹窗口法兰401上垂直向安装有用于观测AFM扫描探针工作准确位置的长焦显微镜402，长焦显微镜402上设有用于调整镜头观测位置的三维调整台403；
[0027]本实施例中，内凹窗口法兰401内配置有石英镜片，实现真空密封的同时缩短了长焦显微镜402与AFM扫描探针之间的距离，利于长焦显微镜402的观测，且长焦显微镜402的焦距在50mm以上；三维调整台403可以实现XYZ三个方向的显微镜位置的调节及Z向位置的
精细调节，便于长焦显微镜402的对焦，使得显微镜观测模块40可以准确观测到AFM扫描头503扫描的样品位置，能够快速定位，缩短实验时间，且缩短了长焦显微镜402与AFM扫描头503间的距离，能够实现低成本、高分辨率的观测样品，尤其适用于观测单层石墨烯样品测试；
[0028]本实施例中，如图1
‑
2所示，所述真空腔体10上设有用于检测真空腔体10内部超高真空状态的超高真空测量模块104，本实施例中，超高真空测量模块104为图中所示的全量程真空计，或者为电离规和电阻规(图中未示出)，所述超高真空获得模块30包括分子泵301、成型波纹管302和干泵303，分子泵301安装于真空腔体10上，且分子泵301通过成型波纹管302与干泵303相连通，结构简单，降低成本；
[0029]本实施例中，AFM集成模块50通过下方的AFM安装法兰501安装于真空腔体10下部，显微镜观测模块40通过本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种超高真空原子力显微镜用真空系统，包括作为安装基体的真空腔体(10)，其特征在于，所述真空腔体(10)的底壁上安装有用于对样品进行纳米区域物理性质探测的AFM集成模块(50)，AFM集成模块(50)包括有对样品探测的AFM扫描探针，且真空腔体(10)的顶部安装有用于观测AFM扫描探针工作准确位置的显微镜观测模块(40)；所述真空腔体(10)上设有用于样品进出料的法兰快开门(101)、用于保持真空腔体(10)内部超高真空状态的超高真空获得模块(30)和用于检测真空腔体(10)内部超高真空状态的超高真空测量模块(104)。2.如权利要求1所述的超高真空原子力显微镜用真空系统，其特征在于：所述AFM集成模块(50)包括安装于真空腔体(10)底壁的AFM安装法兰(501)，且AFM安装法兰(501)的上端通过若干个扫描头支撑柱(502)安装有支撑盘，且支撑盘的上端安装有用于对样品进行纳米区域物理性质探测的AFM扫描头(503)，AFM安装法兰(501)上设有若干个用于AFM扫描头(503)信号采集、电馈通集成接线的AFM接线法兰(504)。3.如权利要求1所述的超高真空原子力显微镜用真空系统，其特...

【专利技术属性】
技术研发人员：张宇，马诚杰，沈敏敏，王城程，
申请(专利权)人：仪晟科学仪器嘉兴有限公司，
类型：新型
国别省市：