一种用于XPS对空气敏感样品的转移装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术公开了一种用于XPS对空气敏感样品的转移装置，该转移装置包括样品座、样品盖以及密封圈；底部环形凸缘固定连接于金属底板的顶面；三个U形卡槽固定连接于金属底板的外周侧；顶部环形凸缘固定连接于金属顶板的底面；两个提拉环对称设置且固定连接于金属顶板的外周侧；提拉环用于连接进样室内的弹性销；样品盖罩设于样品座的顶部，底部环形凸缘伸入顶部环形凸缘的内部，并且底部环形凸缘与顶部环形凸缘之间间隙配合；密封圈密封地夹设于顶部环形凸缘与金属底板之间。上述转移装置利用内外压强差的原理，对样品座与样品盖通过抽真空操作使转移装置内腔为负压，从而保证样品的非大气暴露转移。非大气暴露转移。非大气暴露转移。

【技术实现步骤摘要】
一种用于XPS对空气敏感样品的转移装置


[0001]本技术涉及真空转移
，具体涉及一种用于XPS对空气敏感样品的转移装置。

技术介绍

[0002]手套箱、扫描电镜、X射线光电子能谱和许多微纳加工系统已在传统材料、半导体材料和纳米材料等方面获得广泛的应用。鉴于检测过程需要保证超高真空环境，通常要求待测样品充分干燥、不易挥发也不含挥发性的溶剂、不易潮解也不含结晶水等。一些样品在制备、存储和转移过程中，存在被空气或水汽污染或氧化的风险。为避免对空气或水汽敏感材料因制备、存储和转移过程中被污染或氧化的问题，需要全程处于干燥保护性气氛或真空环境。样品真空转移系统无疑是解决问题的关键技术。
[0003]目前，各个X射线光电子能谱(XPS)仪器厂商均开发了适用于自家仪器的能实现真空转移样品的装置，但是普遍存在各种缺陷和限制，比如个头较大，不易送进手套箱、用户不方便取用和携带，而且价格昂贵等。因此，广大用户一般都是各显神通，各自开发设计适合各自仪器、满足各自需求的样品转移装置。由于各个型号的XPS仪器结构限制，样品台是有最大尺寸限定的，不能通过简单扩大样品台的整体尺寸来增加置样区面积，只能通过改进转移样品台的结构设计来增大有效置样区域。由于XPS测试通常需要在高真空条件下进行，样品抽真空时间较长，而仪器每次能装载的样品台数量有限，如果一个样品台的有效置样区面积太小的话，该样品台能放置的样品数量就会大大减少，导致仪器的使用效率大大降低。对于电驱动型真空转移装置因为集成有电机、导向装置等部件，普遍体积较大，对于某些体积紧凑的扫描电镜，如台式扫描电镜等，无法盛放这样体积的真空转移装置。除此之外，为实现电力驱动和控制，需要手套箱、扫描电镜和微纳加工系统提供相应的电控接口做内外电力连接，并涉及不同规格接口兼容性问题，无形中增加了系统的复杂程度和成本，提高了跨平台转移使用的门槛。
[0004]现有技术中还有一些显微电镜使用的样品真空转移装置，由于仪器结构不同，也不能用于XPS仪器。因此，现有技术仍缺乏一款适用于开放共享型XPS仪器的能够装载较多样品、结构简单、方便携带、能够隔离空气和水汽的样品转移装置。

技术实现思路

[0005]有鉴于此，本技术提供了一种用于XPS对空气敏感样品的转移装置，该转移装置利用内外压强差的原理，对样品座与样品盖通过抽真空操作使转移装置内腔为负压，从而保证样品的非大气暴露转移，并且使用时无需电力驱动，极大地缩减了自身体积，尤其适用于体积紧凑的样品处理设备使用，兼容绝大多数样品处理平台，解决了目前已有的相关系统由于结构复杂、通用性差所导致的样品前处理成本高昂的问题，从而有利于提升敏感样品跨平台无损转移的通用性。
[0006]本技术采用以下具体技术方案：
[0007]一种用于XPS对空气敏感样品的转移装置，该转移装置包括样品座、样品盖以及密封圈；
[0008]所述样品座包括金属底板、底部环形凸缘以及三个U形卡槽；所述底部环形凸缘固定连接于所述金属底板的顶面，并由所述底部环形凸缘与所述金属底板围成顶部开口的底部空腔；三个所述U形卡槽固定连接于所述金属底板的外周侧；所述U形卡槽用于连接样品托；
[0009]所述样品盖包括金属顶板、顶部环形凸缘以及两个提拉环；所述顶部环形凸缘固定连接于所述金属顶板的底面，并由所述顶部环形凸缘与所述金属顶板围成底部开口的顶部空腔；两个所述提拉环对称设置且固定连接于所述金属顶板的外周侧；所述提拉环用于连接进样室内的弹性销；
[0010]所述样品盖罩设于所述样品座的顶部，所述底部环形凸缘伸入所述顶部环形凸缘的内部，并且所述底部环形凸缘与所述顶部环形凸缘之间间隙配合；所述密封圈密封地夹设于所述顶部环形凸缘与所述金属底板之间，在所述金属底板和所述金属顶板之间形成密封的样品容置空腔；转移样品时，通过抽真空使所述样品容置空腔内为负压，从而保证样品的非大气暴露转移。
[0011]更进一步地，所述金属底板和所述金属顶板均为圆形板；
[0012]所述底部环形凸缘与所述金属底板、以及所述顶部环形凸缘与所述金属顶板均同心设置。
[0013]更进一步地，所述底部环形凸缘的高度小于等于所述顶部环形凸缘的高度。
[0014]更进一步地，所述底部环形凸缘外侧的所述金属底板的厚度为1.5mm；
[0015]所述底部环形凸缘内侧的所述金属底板的厚度、所述金属顶板的厚度、所述底部环形凸缘的高度以及所述顶部环形凸缘的高度均为2mm。
[0016]更进一步地，所述U形卡槽通过穿装的紧固件固定连接于所述样品托。
[0017]更进一步地，沿所述金属底板的周向，三个所述U形卡槽依次间隔90
°
分布。
[0018]更进一步地，所述底部环形凸缘的外径为29.6mm、内径为26.6mm；
[0019]所述顶部环形凸缘的内径为30mm、外径为35mm；
[0020]所述金属底板的外径为37.6mm；
[0021]所述金属顶板的外径为35mm。
[0022]更进一步地，所述样品座和所述样品盖均采用不锈钢材料制成。
[0023]有益效果：
[0024]本技术的转移装置包括样品座、样品盖以及密封圈，通过密封圈对样品座与样品盖之间的间隙进行密封，在样品座与样品盖之间形成密封的样品容置空腔；转移装置使用时，利用内外压强差的原理，对样品座与样品盖通过抽真空操作使转移装置内腔为负压，从而保证样品的非大气暴露转移；当转移至进样室以后，通过穿装于U形卡槽的螺钉等紧固件将样品座固定连接于样品托，样品盖通过提拉环与进样室内的弹性销连接，当进样室内的压力低于转移装置内腔压力时，在弹性销和压力差的作用下样品盖被弹开，因此，样品盖可自动打开，无需电力驱动，极大地缩减了自身体积，尤其适用于体积紧凑的样品处理设备使用，兼容绝大多数样品处理平台，解决了目前已有的相关系统由于结构复杂、通用性差所导致的样品前处理成本高昂的问题，从而有利于提升敏感样品跨平台无损转移的通用
性。
附图说明
[0025]图1为本技术用于XPS对空气敏感样品的转移装置的装配结构示意图；
[0026]图2为图1中转移装置的剖视图；
[0027]图3为图1中样品座的结构示意图；
[0028]图4为图3中样品座的A
‑
A截面剖视图；
[0029]图5为图1中样品盖的结构示意图；
[0030]图6为图5中样品盖的B
‑
B截面剖视图。
[0031]其中，1
‑
样品座，2
‑
样品盖，3
‑
密封圈，4
‑
样品容置空腔，11
‑
金属底板，12
‑
底部环形凸缘，13
‑
U形卡槽，14
‑
底部空腔，21
‑
金属顶板，22
‑
顶部环形凸缘，23
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于XPS对空气敏感样品的转移装置，其特征在于，包括样品座、样品盖以及密封圈；所述样品座包括金属底板、底部环形凸缘以及三个U形卡槽；所述底部环形凸缘固定连接于所述金属底板的顶面，并由所述底部环形凸缘与所述金属底板围成顶部开口的底部空腔；三个所述U形卡槽固定连接于所述金属底板的外周侧；所述U形卡槽用于连接样品托；所述样品盖包括金属顶板、顶部环形凸缘以及两个提拉环；所述顶部环形凸缘固定连接于所述金属顶板的底面，并由所述顶部环形凸缘与所述金属顶板围成底部开口的顶部空腔；两个所述提拉环对称设置且固定连接于所述金属顶板的外周侧；所述提拉环用于连接进样室内的弹性销；所述样品盖罩设于所述样品座的顶部，所述底部环形凸缘伸入所述顶部环形凸缘的内部，并且所述底部环形凸缘与所述顶部环形凸缘之间间隙配合；所述密封圈密封地夹设于所述顶部环形凸缘与所述金属底板之间，在所述金属底板和所述金属顶板之间形成密封的样品容置空腔。2.如权利要求1所述的转移装置，其特征在于，所述金属底板和所述金属顶板均为圆形板；所述底部环形凸缘与所述金属底板、以及所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：宋廷鲁，钱萌萌，李晓东，邹美帅，谭国强，潘也唐，虞振飞，王潇萱，
申请(专利权)人：北京理工大学，
类型：新型
国别省市：