一种新型冷冻工作台制造技术

本发明专利技术公开一种新型冷冻工作台，涉及离子探针样品冷冻技术领域，包括设有平面调整装置的样品架，所述样品架一端的平面依次连接有平面调整基座、导热片、过渡板、液氮池、支架、三维调整机构和真空法兰，所述样品架、平面调整基座、导热片、过渡板、液氮池和支架均位于真空密封腔体内；所述真空法兰上穿设有与所述液氮池内部连通的液氮进管，所述液氮进管外套设有与所述液氮池内部连通的氮气出管；所述真空法兰上设有引线法兰；所述支架一侧设有温度传感器。本发明专利技术提供的新型冷冻工作台，结构简单，易于控制，且具有三维调整功能。且具有三维调整功能。且具有三维调整功能。

【技术实现步骤摘要】
一种新型冷冻工作台


[0001]本专利技术涉及离子探针样品冷冻
，特别是涉及一种新型冷冻工作台。

技术介绍

[0002]大型磁式离子探针的样品表面一般都加载高压，用于给产生的二次离子提供加速电压，二次离子将垂直于该表面发射进入后续质谱仪。因此，对离子探针样品进行冷冻就有两点需要注意。首先，要保证样品台与仪器本身的高压隔离；大型离子探针的样品高压一般在10kV，对于高压隔离要求较高，一般都需要有较厚的绝缘陶瓷。另外，要达到或接近液氮温度，就必须要有热传导效率很高的材料将样品上的热量带走，无氧铜是最常用的材料。这样，传统的离子探针冷冻工作台通常使用铜作为样品的支架，而通过一个陶瓷管与铜的支架焊接来隔离高压。
[0003]现有冷冻工作台的结构主要包括样品架及液氮头、陶瓷绝缘结构和液氮导管，这种结构直观，设计简单，能保障绝缘和导热的需求。但是其焊接工艺复杂，陶瓷与金属焊接后需要承受200度的热冲击，在热系数不同的位置容易脱焊，比如样品架及液氮头和陶瓷绝缘结构的交界及陶瓷绝缘结构和液氮导管的交界。尤其是在真空环境下，万一发生泄漏将对真空设备造成严重破坏，另外，由于热胀冷缩的问题，注入液氮以后样品所在的位置会发生变化，这个设计并不能在该方向进行调整，会严重的影响分析的数据。因此，我们需要在针对真空中的特殊情况，研发一种结构简单，易于控制的冷冻工作台结构。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的是提供一种新型冷冻工作台，以解决上述现有技术存在的问题，结构简单，易于控制，且具有三维调整功能。
>[0005]为实现上述目的，本专利技术提供了如下方案：
[0006]本专利技术提供一种新型冷冻工作台，包括设有平面调整装置的样品架，所述样品架一端的平面依次连接有平面调整基座、导热片、过渡板、液氮池、支架、三维调整机构和真空法兰，所述样品架、平面调整基座、导热片、过渡板、液氮池和支架均位于真空密封腔体内；所述真空法兰上穿设有与所述液氮池内部连通的液氮进管，所述液氮进管外套设有与所述液氮池内部连通的氮气出管；所述真空法兰上设有引线法兰；所述支架一侧设有温度传感器。
[0007]可选的，所述引线法兰包括温度传感器引线法兰和高压引线法兰。
[0008]可选的，所述样品架一端的平面和所述平面调整基座通过紧固螺丝固定连接；所述平面调整装置包括三个对称穿设于所述样品架一端的平面上的顶丝，所述顶丝一端与所述平面调整基座的端面抵接。
[0009]可选的，所述平面调整基座、导热片和过渡板通过螺柱固定连接，所述螺柱为陶瓷螺柱或其他绝缘性螺柱。
[0010]可选的，所述导热片采用蓝宝石玻璃或氮化铝陶瓷材质制成。
[0011]可选的，所述平面调整基座与导热片及导热片与过渡板之间均填充有0.1mm厚的铟箔。
[0012]可选的，所述三维调整机构、真空法兰、温度传感器引线法兰、高压引线法兰上均缠绕有加热带，所述加热带连接有温度控制装置。
[0013]可选的，所述三维调整机构包括两个开设有连接通孔的安装板，两个所述安装板之间设有与所述连接通孔同心的真空波纹管，所述真空波纹管的内径大于所述连接通孔的内径；其中一个所述连接板通过连接通孔与所述支架内部的真空腔体密封连接；另一个所述安装板通过连接通孔依次密封连接有两个径向平面运动台，位于最外端的所述径向平面运动台外侧固定连接有所述真空法兰；与所述支架连接的所述安装板上活动连接有与所述真空波纹管平行布置的轴向导轨和轴向运动丝杠，与所述径向平面运动台连接的所述安装板活动穿设于所述轴向导轨上，且其与所述轴向运动丝杠通过丝杠螺母传动连接，所述轴向运动丝杠末端安装有驱动手轮。
[0014]本专利技术相对于现有技术取得了以下技术效果：
[0015]本专利技术利用蓝宝石玻璃或氮化铝陶瓷等优良的导热及绝缘性能作为关键部件，使其一端用于加载高压，另一端提供液氮低温，实现隔离高压的同时能同时传导热量。三个顶丝的高度可调节，三点可控制样品架的表面相对于离子探针基准的平行度；三维调整机构能够即时调节样品所在的位置。
附图说明
[0016]为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0017]图1为本专利技术新型冷冻工作台结构示意图；
[0018]图2为本专利技术样品架和平面调整装置结构示意图；
[0019]图3为为本专利技术样品架和平面调整装置的剖面图；
[0020]图4为本专利技术三维调整机构结构示意图；
[0021]附图标记说明：1
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样品架，101
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顶丝，102
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紧固螺丝，103
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陶瓷螺柱，104
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螺丝，2
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平面调整基座，3
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导热片，4
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过渡板，401
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液氮池，5
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支架，6
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三维调整机构，601
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安装板，602
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真空波纹管，603
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轴向导轨，604
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轴向运动丝杠，605
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驱动手轮，606
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第一径向平面运动台，607
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第二径向平面运动台，7
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真空法兰，8
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温度传感器引线法兰，9
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高压引线法兰，10
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液氮进管，11
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氮气出管，12
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温度传感器。
具体实施方式
[0022]下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。
[0023]本专利技术的目的是提供一种新型冷冻工作台，以解决上述现有技术存在的问题，结
构简单，易于控制，且具有三维调整功能。
[0024]为使本专利技术的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本专利技术作进一步详细的说明。
[0025]参考附图1、附图2、附图3和附图4所示，本专利技术提供一种新型冷冻工作台，包括设有平面调整装置的样品架1，样品架1一端的平面依次连接有平面调整基座2、导热片3、过渡板4、液氮池401、支架5、三维调整机构6和真空法兰7，样品架1、平面调整基座2、导热片3、过渡板4、液氮池401和支架5均位于真空密封腔体内，过渡板4、液氮池401之间通过螺丝104固定连接；真空法兰7上穿设有与液氮池401内部连通的液氮进管10，液氮进管10外套设有与液氮池401内部连通的氮气出管11本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种新型冷冻工作台，其特征在于：包括设有平面调整装置的样品架，所述样品架一端的平面依次连接有平面调整基座、导热片、过渡板、液氮池、支架、三维调整机构和真空法兰，所述样品架、平面调整基座、导热片、过渡板、液氮池和支架均位于真空密封腔体内；所述真空法兰上穿设有与所述液氮池内部连通的液氮进管，所述液氮进管外套设有与所述液氮池内部连通的氮气出管；所述真空法兰上设有引线法兰；所述支架一侧设有温度传感器。2.根据权利要求1所述的新型冷冻工作台，其特征在于：所述引线法兰包括温度传感器引线法兰和高压引线法兰。3.根据权利要求1所述的新型冷冻工作台，其特征在于：所述样品架一端的平面和所述平面调整基座通过紧固螺丝固定连接；所述平面调整装置包括三个对称穿设于所述样品架一端的平面上的顶丝，所述顶丝一端与所述平面调整基座的端面抵接。4.根据权利要求1所述的新型冷冻工作台，其特征在于：所述平面调整基座、导热片和过渡板通过螺柱固定连接，所述螺柱为陶瓷螺柱或其他绝缘性螺柱。5.根据权利要求1所述的新型冷冻工作台，其特征在于：所述导热片采用蓝宝石玻...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘宇，唐国强，李秋立，
申请(专利权)人：中国科学院地质与地球物理研究所，
类型：发明
国别省市：