[发明专利]一种基于原子力显微镜的旋转样品台装置

权利要求书

1.一种基于原子力显微镜的旋转样品台装置，其特征在于，包括：顶盖、薄环体、底座、销钉和弹簧片，所述底座固定于原子力显微镜置物台，所述薄环体呈环状且内侧设有均匀分布的多个相同的凸齿，多片薄环体依次错开角度叠置成一整体，使不同薄环体内的凸齿能够完整划分圆周，多片所述薄环体重叠设置形成整体薄环体且位于顶盖和底座之间，所述顶盖、整体薄环体和底座的形状相配合且顶盖绕三者的中轴线旋转而带动样品转动，所述弹簧片设置于薄环体内侧并卡住顶盖以保持顶盖转过的角度，所述底座设置有在内部相通的深盲孔和侧孔，所述顶盖的底部卡入深盲孔内且与底座相互匹配，销钉通过侧孔卡住顶盖底部；旋转样品时，通过旋转顶盖，弹簧片在凸齿之间依次拨过，而进行样品的小角度旋转；拆装样品台装置时，通过销钉的旋紧和拧开，进行样品台装置的组装和拆卸。

2.根据权利要求1所述的一种基于原子力显微镜的旋转样品台装置，其特征在于，所述薄环体设为n片且形状与结构相同，所述凸齿的截面呈近似三角形，凸齿为三棱柱结构，凸齿的齿顶和齿底设置为圆角，所述薄环体的环外侧面刻有用于帮助定位的n条等距的刻线。

3.根据权利要求2所述的一种基于原子力显微镜的旋转样品台装置，其特征在于，所述凸齿的数量为k，所述凸齿的齿底宽占薄环体的圆周角度为i°，相邻刻线占薄环体的圆周角度为(n+1)*i°，则存在数值关系：

n*k*i＝360

其中，i为设计旋转精度，即凸齿的齿底宽占薄环体的圆周角度，n、k为整数。

4.根据权利要求3所述的一种基于原子力显微镜的旋转样品台装置，其特征在于，相邻薄环体的凸齿依次错开一条刻线并重叠为整体薄环体，刻线在整体薄环体外侧连成2n-1条，多片薄环体的凸齿之间无重合部分且完整划分薄环体的圆周。

5.根据权利要求4所述的一种基于原子力显微镜的旋转样品台装置，其特征在于，所述顶盖、整体薄环体和底座组装后，旋转样品台装置的高度≤20mm，直径≤40mm，质量≤100g。

6.根据权利要求1所述的一种基于原子力显微镜的旋转样品台装置，其特征在于，所述底座包括上凸台、下凸台和用于与原子力显微镜的安装螺孔配合固定的螺纹柱，所述上凸台连接下凸台顶部，所述上凸台的边缘形成连接薄环体的凸起，所述螺纹柱连接在下凸台底部，深盲孔贯穿上凸台并延伸至下凸台内，侧孔设置在下凸台的侧面。

7.根据权利要求6所述的一种基于原子力显微镜的旋转样品台装置，其特征在于，所述顶盖包括呈伞形的伞体和柄体，伞体顶面沿边缘标注有角度分度线，所述柄体的中上部设有沿竖向的用于插入弹簧片的窄槽，所述柄体的中下部设有呈圆弧状的截面收窄段。

8.根据权利要求7所述的一种基于原子力显微镜的旋转样品台装置，其特征在于，所述销钉为中段较两端粗的结构，所述销钉的中段设有螺纹并与下凸台的侧孔相匹配，所述销钉的内端的端面设置为外凸的弧形面并卡入柄体的截面收窄段，所述销钉的外端的端面向内凹设有用于旋转销钉的凹槽。

9.根据权利要求8所述的一种基于原子力显微镜的旋转样品台装置，其特征在于，所述弹簧片为长方形薄片状，所述弹簧片的外侧设有与凸齿相配合的圆角，所述弹簧片的内侧卡入柄体的窄槽内，所述弹簧片中部开设用于减小其弹性系数的通槽。

10.根据权利要求9所述的一种基于原子力显微镜的旋转样品台装置，其特征在于，所述上凸台的凸起与薄环体形状相配合且固定连接，伞体的边缘向下凸起并与薄环体的顶部相配合，柄体与上凸台的深盲孔为轴孔配合；通过侧孔将销钉的中段与侧孔旋紧时，所述销钉的内端正好卡入柄体的截面收窄段，进行轴向固定；弹簧片的两端分别卡在凸齿之间和柄体的窄槽内，进行周向固定。