一种实现多仪器间样品架转换的装置

1.本实用新型属于超高真空设备技术领域，具体涉及一种实现多仪器间样品架转换的装置。


背景技术：

2.目前主要的扫描隧道显微镜仪器公司中，主流的有日本的unisoku公司，德国的omicron公司和createc公司。三个公司生产的仪器各有特色。其中，日本的公司生产的仪器所使用的样品架为圆形，德国的公司生产的仪器所使用的样品架为方形，而且两类样品架的内部构造也不相同。这就带来了圆形和方形两种样品架之间样品转移不兼容的问题。
3.目前为了实现两类样品架之间的转换的主要方法为：对样品进行保护层的生长，暴露大气，完成样品架的转换过程。但该种方法，一方面会因为保护层的生长与去除过程，使样品表面产生更多的缺陷乃至物性改变；另一方面，操作过程需要暴露于大气之中，极大地增加了样品、超高真空体系被空气污染的可能性。对此，一些解决办法被提出来，比如专利cn215005442u所述的样品架转移装置，虽然一定程度上解决了样品在样品架间转移过程中避免暴露于大气环境的问题，但其带来的是更加复杂的操作流程、在超高真空腔体内难以操作的螺纹结构、占用更大的空间和需要新增腔体部分等。


技术实现要素：

4.针对上述背景技术中存在的技术问题，本实用新型提出了实现多仪器间样品架转换的装置，结构设计合理，操作使用方便，能实现在超高真空腔体内部将样品在两类不同样品架之间进行转移。
5.为解决上述技术问题，本实用新型提供的一种实现多仪器间样品架转换的装置，包括磁力储样杆、x向样品架、可转移子样品架、磁力传样杆和z向样品架；所述磁力储样杆通过法兰与超高真空腔体密封连接，并且可以沿着法兰方向移动以及沿中心轴转动；所述x向样品架和所述z向样品架分别匹配可拆卸式安装于所述磁力储样杆上；所述可转移子样品架可通过插拔方式与所述x向样品架可拆卸式装配连接；所述可转移子样品架还可通过插拔方式与所述z向样品架可拆卸式装配连接；所述磁力传样杆匹配可拆卸式安装于所述可转移子样品架一端，并与所述磁力储样杆在同一平面内始终保持垂直；所述磁力传样杆通过平移台及法兰与超高真空腔体密封连接；所述磁力储样杆可沿着y方向移动，还可沿其轴心线旋转。
6.所述实现多仪器间样品架转换的装置，其中：所述磁力储样杆包括转移杆、与所述转移杆轴向一端连接的储样板和固定安装于所述储样板的y方向一端上部的样品架卡盘；所述储样板的y方向另一端上部沿x方向匹配开设有第一插槽式孔位。
7.所述实现多仪器间样品架转换的装置，其中：所述x向样品架匹配可拆卸式插装于所述第一插槽式孔位，其由插板和固设于所述插板上部的夹片组成；所述插板匹配插设于所述第一插槽式孔位内；所述夹片的上部自尾部沿x方向开设有第二插槽式孔位。
8.所述实现多仪器间样品架转换的装置，其中：所述插板的尾部露出所述第一插槽式孔位外侧并沿x方向凸设有连接块。
9.所述实现多仪器间样品架转换的装置，其中：所述可转移子样品架包括样品架主体和抓取头；所述样品架主体沿x方向匹配可拆卸式插装于所述第二插槽式孔位内，其尾部沿x方向开设有固定孔，上部置有样品；所述抓取头一端匹配可拆卸式插装于所述固定孔内，另一端与所述磁力传样杆的轴向一端匹配可拆卸式连接。
10.所述实现多仪器间样品架转换的装置，其中：所述z向样品架的上部设有能与外部抓取装置连接的连接轴,所述z向样品架的中部设有能与所述卡槽匹配卡合的插接块,所述z向样品架的下部安装有卡块；所述卡块开设有便于所述样品架主体插入的第三插槽式孔位,位于所述第三插槽式孔位的一侧设有金属簧片；所述金属簧片的末端与所述第三插槽式孔位的内部镶嵌，所述金属簧片的首端紧贴于所述第三插槽式孔位内壁。
11.所述实现多仪器间样品架转换的装置，其中：所述储样板位于所述第一插槽式孔位的y方向的相对两侧上部匹配设置有用于固定所述x向样品架的压片。
12.所述实现多仪器间样品架转换的装置，其中：所述储样板的y方向一端沿z方向匹配贯通开设有通孔；所述样品架卡盘匹配固定于所述储样板位于所述通孔的顶端孔口处的顶面上，且所述样品架卡盘沿圆周均匀设有卡槽。
13.所述实现多仪器间样品架转换的装置，其中：所述样品架卡盘由卡环、凸块和限位块组成；所述卡环匹配固定于所述储样板位于所述通孔的顶端孔口处的顶面，其内孔与所述通孔在z方向上贯通；所述卡环的环形顶面上均匀设置有所述凸块；每个所述凸块的顶面上匹配固设有限位块；每相邻两个所述凸块与所述卡环的顶面之间共同围成一个凹槽，每个所述限位块的头端向所述凸块的外侧水平凸伸且凸伸端将所述凹槽的顶部槽口一半遮挡后形成所述卡槽。
14.所述实现多仪器间样品架转换的装置，其中：所述磁力传样杆还装有可在二维方向内移动的平移台。
15.采用上述技术方案，本实用新型具有如下有益效果：
16.本实用新型实现多仪器间样品架转换的装置结构设计合理，安装使用方便，可以在不对超高真空腔体进行过多改造，并不影响正常实验流程的前提下，完成样品从x向样品架和z向样品架之间样品的双向转移过程，适于推广与应用。
17.本实用新型的x向样品架和z向样品架均具有相同的插槽式孔位，可使可转移子样品架的样品架主体嵌入并形成可拆卸的连接，且x向样品架和z向样品架通过使用相同的可转移子样品架来进行转换，并不会影响样品的结构与形状。本实用新型可转移子样品架的样品架主体与抓取头通过固定孔位进行连接，并组成磁力传样杆可以进行抓取的可转移子样品架。
附图说明
18.为了更清楚地说明本实用新型具体实施方式或现有技术中的技术方案下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施方式，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。
19.图1为本实用新型实现多仪器间样品架转换的装置的整体结构示意图；
20.图2为本实用新型实现多仪器间样品架转换的装置去掉可转移子样品架和磁力传样杆的结构示意图；
21.图3为本实用新型实现多仪器间样品架转换的装置的x向样品架的结构示意图；
22.图4为本实用新型实现多仪器间样品架转换的装置的可转移子样品架与磁力传样杆的结构示意图；
23.图5为本实用新型实现多仪器间样品架转换的装置的z向样品架的结构示意图；
24.图6为本实用新型实现多仪器间样品架转换的装置的z向样品架的另一结构示意图。
具体实施方式
25.下面将结合附图对本实用新型的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，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，都属于本实用新型保护的范围。
26.在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“中部”、“上”、“下”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”、“x向”、“y向”、“z向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
27.在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
28.下面结合具体的实施方式对本实用新型做进一步的解释说明。
29.如图1所示，本实施例提供的实现多仪器间样品架转换的装置，包括磁力储样杆1、x向样品架2、可转移子样品架3、磁力传样杆4和z向样品架5。
30.该磁力储样杆1、x向样品架2、可转移子样品架3和z向样品架5均处于超高真空腔体内。
31.如图2所示，该磁力储样杆1通过法兰与超高真空腔体密封连接；该磁力储样杆1可以沿着y方向移动，还可沿其轴心线旋转；该磁力储样杆1包括转移杆11、与转移杆11轴向一端连接的储样板12和固定安装于该储样板12的y方向一端上部的样品架卡盘13。
32.该储样板12靠近转移杆11的一端(即y方向一端)沿z方向贯通开设有通孔121；该储样板12远离转移杆11的另一端(y方向另一端)上部沿x方向匹配开设有第一插槽式孔位122；该储样板12位于第一插槽式孔位122的y方向相对两侧的上部设有用于固定x向样品架2的压片123；该压片123是黄铜类材质的金属片，具有延展性，可以确保任何样品架都能压住。
33.该样品架卡盘13匹配固定安装于该储样板12位于该通孔121顶端孔口处的顶面，且该样品架卡盘13沿圆周均匀设有多个卡槽。其中，该样品架卡盘13由卡环131、凸块132和
限位块133组成；该卡环131匹配固定于该储样板12位于通孔121顶端孔口处的顶面且内孔与通孔121在z方向上贯通；该凸块132具有三个且均匀设置在该卡环131的环形顶面上，每相邻两个凸块132与卡环131的顶面之间共同围成一个凹槽；该限位块133也具有三个且分别匹配固设于三个凸块132的顶面，每个限位块133的头端向该凸块132外侧凸伸且凸伸端将凹槽的顶部槽口一半遮挡；每个卡槽是由相邻两个凸块132与卡环131的顶面及对应的限位块133共同围成。
34.如图3所示，该x向样品架2匹配可拆卸式插装于该磁力储样杆1的储样板12上的第一插槽式孔位122，其由插板21和固设于插板21上部的夹片22组成。该插板21匹配插设于该第一插槽式孔位122内，其尾部露出该第一插槽式孔位122外侧并沿x方向凸设有连接块211；该连接块211的中部沿z方向贯通开设有方便用镊子夹取的夹取孔212。该夹片22的上部自尾部沿x方向开设有五边形的第二插槽式孔位221。
35.如图4所示，该可转移子样品架3匹配可拆卸式安装于该x向样品架2上，其包括样品架主体31和抓取头32。该样品架主体31整体成五边形结构，其沿x方向匹配可拆卸式插装于该x向样品架2的第二插槽式孔位221内，尾部中央沿x方向开设有固定孔311；该样品架主体31的上部置有样品6。该抓取头32为“钥匙状”结构,其一端匹配插装于该样品架主体31尾部的固定孔311内，另一端与磁力传样杆4的轴向一端匹配可拆卸式连接。
36.如图4所示，该磁力传样杆4与磁力储样杆1安装在相互垂直的方向，使二者始终垂直且在同一平面内,且磁力传样杆4还装有可在二维方向内移动的平移台。
37.如图5和图6所示，该z向样品架5的上部沿z向连接有连接轴51并通过连接轴51与外部抓取装置连接,该z向样品架5的中部沿周向匹配凸设有多个插接块52且并通过多个插接块52与该磁力储样杆1圆周上的多个卡槽匹配卡合,该z向样品架5的下部水平安装有呈五边形的卡块53；该卡块53自一侧面沿水平方向开设有能使可转移子样品架3的样品架主体31方便插入的第三插槽式孔位531(该第三插槽式孔位531为五边形结构),相对另一侧面中部设有钽制成的金属簧片532。该金属簧片532的末端与第三插槽式孔位531的内部镶嵌，该金属簧片532的首端紧贴于第三插槽式孔位531内壁。该金属簧片532在可转移子样品架3插入第三插槽式孔位531过程中，可允许其通过；在可转移子样品架3完全插入第三插槽式孔位531后，可对其施压，固定可转移子样品架3。该z向样品架5在外部抓取装置的带动下下降，与样品架卡盘13卡合固定后，此时外部抓取装置松开z向样品架5，此时z向样品架5会被磁力储样杆1带着运动。
38.本实用新型结构设计合理，操作使用方便，可以在不对超高真空腔体进行过多改造，并不影响正常实验流程的前提下，完成样品从x向样品架和z向样品架之间样品的双向转移过程。
39.最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的范围。