一种多槽式碱金属气室化学法六面键合装置制造方法及图纸

技术编号：40498070 阅读：14 留言：0更新日期：2024-02-26 19:26

本发明专利技术公开一种多槽式碱金属气室化学法六面键合装置，首先，该装置应用对象是化学法浸泡后的玻璃键合环节；其次，根据碱金属气室结构设计实现了六面键合；最后，设计了三个槽位均匀受力同时键合，将生产效率提升了三倍。本发明专利技术考虑加热膨胀，设计直角位置的排水槽，排出挥发的溶液，方便玻璃片的放置和夹取；本发明专利技术设计盖板同时对三个气室均匀施加键合外力，保证气室一致性；除了竖直方向，在水平方向设计了可自由组合的盖板；在后壁上设计了通孔可以排除蒸汽；在装置材料选择上，聚醚醚酮(PEEK)实现对化学试剂腐蚀的预防，同时保证材料硬度，耐受退火高温。本发明专利技术为基于SERF效应的磁测量装置所需碱金属气室的制备提供实用有效的指导。

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【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于碱金属气室，具体涉及一种多槽式碱金属气室化学法六面键合装置。

技术介绍

1、随着以核磁共振陀螺、serf陀螺及磁强计、射频磁强计等量子精密测量仪器的崛起，为了满足不同应用背景下的不同要求，陆续开发了一系列针对不同仪器的不同类型的核心敏感元件——碱金属气室，而随着量子仪器的小型化需求，如何生产可靠的、一致性高的小型化碱金属气室成为了一项重大需求。

2、碱金属气室的主要生产难点在于以下几个方面：可靠性要求高，碱金属气室的使用寿命基本决定了对应的量子精密测量装置的使用寿命；生产碱金属气室通常有着复杂的工艺流程，复杂的加工条件，所使用的方法和设备往往有着严苛的应用环境需求；生产碱金属气室所用的玻璃材料的键合所用化学试剂法会引入对装置的腐蚀，其退火过程也会提高对材料的耐温要求；同时，碱金属气室往往由多面玻璃组成，如何同时实现多面玻璃的有效键合，同时保证施加外力的均匀；生产一个玻璃气室往往过程复杂而效率低下，如何有效提升生产效率也是现有研究中面对的主要问题。

技术实现思路

1、为克服现有技术的不足，本专利技术提供一种多槽式碱金属气室化学法六面键合装置，该装置满足了碱金属气室化学键合过程中的实验条件要求。首先，该装置的应用对象是使用化学法浸泡后的玻璃键合环节，由装置组合及填充和退火等流程组成；其次，根据serf磁强计所需的碱金属气室结构进行结构设计，实现了六面键合；最后，在实现单体气室六面键合的基础上，在单体装置内设计了三个槽位均匀受力同时键合，将生产效率提升了三倍。</p>

2、本专利技术的装置考虑了加热膨胀，设计了直角位置的排水槽，既可以排出挥发的溶液，又可以方便玻璃片的放置和夹取；本专利技术设计的盖板可以同时对三个待键合气室均匀施加键合外力，在提升生产效率的同时，极大保证了同批次气室一致性；除了竖直方向的盖板，在水平方向设计了可自由组合的盖板，盖板既可以使用六面键合所需的平板盖板，又可以针对气室整体成型配合以气柄键合盖板，为后续装置的不断迭代提供了空间；在装置槽位的后壁上，设计了通孔，可以排除蒸汽，保证了实验的整体安全性；在装置材料选择上，先后设计了石墨、聚醚醚酮(peek)、聚苯硫醚(pps)三种材料的装置，这三种材料相比传统的合金材料可以实现对化学试剂腐蚀的预防，同时可以保证材料硬度，还可以耐受退火时的高温。本专利技术为基于serf效应的磁测量装置所需碱金属气室的制备提供实用有效的指导。

3、为达到上述目的，本专利技术采用如下技术方案：

4、一种多槽式碱金属气室化学法六面键合装置，包括装置主体、气室玻璃片、竖直盖板、在水平方向设置可自由组合的盖板、后壁通孔、直角排水槽；所述装置主体设有三个槽位用以固定放置所要键合的气室玻璃片，所要键合的经化学溶液浸泡后经氮气吹干的18片气室玻璃片分别6个一组放入装置主体的三个槽位中，在每个槽位的直角位置设置直角排水槽，在槽位后壁设置后壁通孔用于排出蒸汽；每一个槽位均独立形成一个4*4*4mm碱金属的玻璃气室，竖直盖板设置在玻璃气室上方，用金属夹以施加竖直外力，同时固定玻璃气室的竖直定位；在水平方向设置可自由组合的盖板覆盖玻璃气室，使用金属夹施加水平外力。

5、进一步地，三个玻璃气室均匀受力共同键合。

6、进一步地，所述直角排水槽具有圆形槽，用于排出挥发的溶液，且方便玻璃片2的放置和夹取。

7、进一步地，所述可自由组合的盖板包括六面键合所需的平板盖板或针对玻璃气室整体成型配合的气柄键合盖板。

8、本专利技术与现有技术相比，其有益效果在于：

9、(1)在实现单体气室六面键合的基础上，在单体装置内设计了三个槽位均匀受力同时键合，将生产效率提升了三倍；

10、(2)本专利技术设计装置时考虑了加热膨胀，设计了直角位置的直角排水槽，既可以排出挥发的溶液，又可以方便玻璃片的放置和夹取；

11、(3)本专利技术设计的盖板可以同时对三个待键合气室均匀施加键合外力，在提升生产效率的同时，极大保证了同批次气室一致性；

12、(4)除了竖直方向的盖板，在水平方向设计了可自由组合的盖板，盖板既可以使用六面键合所需的平板盖板，又可以针对气室整体成型配合以气柄键合盖板，为后续装置的不断迭代提供了空间；

13、(5)在装置槽位的后壁上，设计了后壁通孔，可以排除蒸汽，保证了实验的整体安全性；

14、(6)在装置材料选择上，先后设计了石墨、聚醚醚酮(peek)、聚苯硫醚(pps)三种材料的装置，这三种材料相比传统的合金材料可以实现对化学试剂腐蚀的预防，同时可以保证材料硬度，还可以耐受退火时的高温。

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【技术保护点】

1.一种多槽式碱金属气室化学法六面键合装置，其特征在于：包括装置主体、气室玻璃片、竖直盖板、在水平方向设置可自由组合的盖板、后壁通孔、直角排水槽；所述装置主体设有三个槽位用以固定放置所要键合的气室玻璃片，所要键合的经化学溶液浸泡后经氮气吹干的18片气室玻璃片分别6个一组放入装置主体的三个槽位中，在每个槽位的直角位置设置直角排水槽，在槽位后壁设置后壁通孔用于排出蒸汽；每一个槽位均独立形成一个4*4*4mm碱金属的玻璃气室，竖直盖板设置在玻璃气室上方，用金属夹以施加竖直外力，同时固定玻璃气室的竖直定位；在水平方向设置可自由组合的盖板覆盖玻璃气室，使用金属夹施加水平外力。

2.根据权利要求1所述的一种多槽式碱金属气室化学法六面键合装置，其特征在于：三个玻璃气室均匀受力共同键合。

3.根据权利要求1所述的一种多槽式碱金属气室化学法六面键合装置，其特征在于：所述直角排水槽具有圆形槽，用于排出挥发的溶液，且方便玻璃片的放置和夹取。

4.根据权利要求1所述的一种多槽式碱金属气室化学法六面键合装置，其特征在于：所述可自由组合的盖板包括六面键合所需的平板盖板或针

5.根据权利要求1所述的一种多槽式碱金属气室化学法六面键合装置，其特征在于：所述装置的材料为石墨、聚醚醚酮或聚苯硫醚。

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【技术特征摘要】

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【专利技术属性】
技术研发人员：周向阳，刘雨豪，殷传明，刘博文，
申请(专利权)人：北京航空航天大学，
类型：发明
国别省市：

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