[发明专利]一种超高真空样品截断装置

说明书

本发明公开了一种超高真空样品截断装置，涉及真空材料截断技术领域，包括样品固定装置和样品截断装置；样品固定装置包括样品架、样品台、内插片、支撑座、双面法兰盘和校准座；样品截断装置包括微分头负载型直线导入器、推杆、前端推头和固定帽；样品架包括第一夹块、第二夹块和底板；样品台包括样品台主体、挡块和压片；样品台设置有一凹槽以容纳样品架，支撑座连同样品台一起固定在双面法兰盘的一面，在双面法兰盘的另一面设置有ICF70法兰接口来连接微分头负载型直线导入器。该装置能够在超高真空环境中进行截断操作，使样品不被污染，不仅保证样品能成功被截断，而且样品截断面的平整度足够高，截断效果好。

技术领域

本发明涉及真空材料截断技术领域，尤其涉及一种超高真空样品截断装置。

背景技术

STM(扫描隧道显微镜Scanning Tunneling Microscope)在对样品进行表征时，只能得到样品表面的信息。而要获得样品的内部信息就必须将样品截断，而且截断的过程必须在超高真空中进行，以避免大气对截断面的污染。以往在超高真空下的截断方法大多仅仅通过样品传输杆的撞击来打断样品，这种做法无法在保证样品稳定性的前提下提供足够的推力，截断面的粗糙度也难以符合进行STM实验的测定要求。文献S.Gwo,K.J.Chao,A.R.Smith,C.K.Shih,K.Sadra,B.G.Streetman,J.Vac.Sci.Technol.B11(1993)1509中记载的方法只能在非超高真空下获得截面，具体方法是首先在真空设备外面对样品划刻痕，然后固定样品将其敲断，再在(NH₄)₂S的电解质溶液中泡5到10分钟，然后传到真空设备中进行STM实验。又比如，文献K.S.Teng et al./Applied Surface Science 235(2004)313-321中记载的方法虽然可以在真空中进行操作，利用机械手在真空中将材料截断，然后进行STM实验，但是该方法只针对于150微米左右薄的材料，而且没有设计专门的固定样品架的装置，不能保证样品的截断成功率。由此可见，现有技术方案的缺点为：(1)不能在超高真空环境下进行截断操作；(2)不能保证样品的截断成功率；(3)无法确保获得优良的截断面品质。

因此，本领域的技术人员致力于开发一种超高真空样品截断装置，以确保截断操作的稳定可靠，成功率更高，截断效果更好。

发明内容

有鉴于现有技术的上述缺陷，本发明所要解决的技术问题是提供一种超高真空样品截断装置，以便能够在超高真空环境中进行截断操作，使样品不被污染，同时保证样品能成功被截断，且样品截断面的平整度足够高。

为实现上述目的，本发明提供了一种超高真空样品截断装置，包括样品固定装置和样品截断装置；

所述样品固定装置包括样品架、样品台、内插片、支撑座、双面法兰盘和校准座；

所述样品截断装置包括微分头负载型直线导入器、推杆、前端推头和固定帽；

所述样品架包括第一夹块、第二夹块和底板；

所述样品台包括样品台主体、2个挡块和1个压片；

所述内插片的厚度为1mm；

所述样品台设置有一凹槽以容纳所述样品架，所述支撑座支撑所述样品台，所述支撑座连同所述样品台一起固定在所述双面法兰盘的一面，而在所述双面法兰盘的另一面设置有ICF70法兰接口，所述微分头负载型直线导入器通过所述ICF70法兰接口固连在所述双面法兰盘上。

进一步地，所述第一夹块与所述第二夹块上均设有直槽口，当所述第二夹块相对所述第一夹块移动直至靠拢所述第一夹块后，在所述第一夹块与所述第二夹块之间形成长条状凹槽，所述凹槽的宽度略小于样品厚度。

进一步地，所述第一夹块设置有2个从上表面贯穿至下表面的圆通孔，还设置有2个从左侧表面贯穿至右侧表面的圆通孔。