[发明专利]一种适用于超高真空系统的可控温真空结构

说明书

本发明涉及在超高真空环境下制备冷原子样品时原子源与一级真空腔之间的真空结构，具体是一种适用于超高真空系统的可控温真空结构。本发明解决了现有原子源与一级真空腔之间的真空结构导致到达二级真空腔的原子数目剧烈减少的问题。一种适用于超高真空系统的可控温真空结构，包括真空导管、第一方形导热铝块、第二方形导热铝块、第一TEC芯片、第二TEC芯片、第一方形水冷铝板、第二方形水冷铝板、第一塑料螺丝、第二塑料螺丝、第一铜管、第二铜管、第一快速接头、第二快速接头、第一法兰盘、第二法兰盘、第一圆形挡板、第二圆形挡板。本发明适用于在超高真空环境下制备冷原子样品。

技术领域

本发明涉及在超高真空环境下制备冷原子样品时原子源与一级真空腔之间的真空结构，具体是一种适用于超高真空系统的可控温真空结构。

背景技术

自激光冷却与俘获中性原子实验上实现以来，冷原子技术在基础与应用科学研究中取得了快速发展，在量子精密测量、重力干涉仪、冷原子喷泉钟的研究中有着重要应用。目前，带塞曼减速器的二级真空腔系统是在超高真空环境下制备冷原子样品的有效途径。该系统工作时，要求二级真空腔的真空度维持在10^-9Pa量级，为此要求一级真空腔的真空度维持在10^-8Pa量级。为了使一级真空腔的真空度维持在10^-8Pa量级，需要在原子源与一级真空腔之间设置真空结构。在现有技术条件下，原子源与一级真空腔之间的真空结构普遍采用大倍率的差分管道。然而实践表明，大倍率的差分管道由于结构过细、过长，会加剧原子束流在传输过程中的损失，由此削弱到达一级真空腔的原子束流，从而导致到达二级真空腔的原子数目剧烈减少。基于此，有必要发明一种全新的真空结构，以解决现有原子源与一级真空腔之间的真空结构存在的上述问题。

发明内容

本发明为了解决现有原子源与一级真空腔之间的真空结构导致到达二级真空腔的原子数目剧烈减少的问题，提供了一种适用于超高真空系统的可控温真空结构。

本发明是采用如下技术方案实现的：

一种适用于超高真空系统的可控温真空结构，包括真空导管、第一方形导热铝块、第二方形导热铝块、第一TEC芯片、第二TEC芯片、第一方形水冷铝板、第二方形水冷铝板、第一塑料螺丝、第二塑料螺丝、第一铜管、第二铜管、第一快速接头、第二快速接头、第一法兰盘、第二法兰盘、第一圆形挡板、第二圆形挡板；

其中，第一方形导热铝块的下表面开设有左右贯通的第一半圆形卡槽，且第一半圆形卡槽的槽壁与真空导管的外侧面中段上半部吻合固定；第一方形导热铝块的上表面四角各开设有一个第一螺纹凹孔；第二方形导热铝块的上表面开设有左右贯通的第二半圆形卡槽，且第二半圆形卡槽的槽壁与真空导管的外侧面中段下半部吻合固定；第二方形导热铝块的下表面四角各开设有一个第二螺纹凹孔；第二方形导热铝块的后表面中央开设有测温凹孔；第一TEC芯片贴装于第一方形导热铝块的上表面；第二TEC芯片贴装于第二方形导热铝块的下表面；第一方形水冷铝板的下表面与第一TEC芯片的上表面接触；第一方形水冷铝板的四角各开设有一个上下贯通的第一通孔；第二方形水冷铝板的上表面与第二TEC芯片的下表面接触；第二方形水冷铝板的四角各开设有一个上下贯通的第二通孔；

第一塑料螺丝的数目为四个；四个第一塑料螺丝一一对应地贯穿四个第一通孔，且四个第一塑料螺丝的尾端一一对应地旋拧于四个第一螺纹凹孔内；第二塑料螺丝的数目为四个；四个第二塑料螺丝一一对应地贯穿四个第二通孔，且四个第二塑料螺丝的尾端一一对应地旋拧于四个第二螺纹凹孔内；第一铜管的数目为两个；两个第一铜管的首端分别与第一方形水冷铝板的两个输水口连通；第二铜管的数目为两个；两个第二铜管的首端分别与第二方形水冷铝板的两个输水口连通；第一快速接头的数目为两个；两个第一快速接头分别安装于两个第一铜管的尾端；第二快速接头的数目为两个；两个第二快速接头分别安装于两个第二铜管的尾端；