[发明专利]一种真空互联样品转移装置及转移方法

说明书

本发明涉及一种真空互联样品转移装置及转移方法，所述设备包括：进样室、直线传输段、圆形传样腔、抽真空装置及充气装置，所述进样室与所述直线传输段之间设置一第一阀门，以使所述进样室与所述直线传输段连通或隔断，所述圆形传样腔与二对接装置连接，并可通过所述对接装置与分别转出目标设备、转入目标设备连接，所述圆形传样腔可将样品在不同外部目标设备间传递样品。本发明的优点在于，无论转移装置是否与外部目标设备相连，目标样品始终处于超高真空的环境中，使得在样品存放及转移过程中，且能够避免不同设备间机械振动等噪声的互相干扰。

技术领域

本发明涉及真空领域，尤其涉及一种在真空设备间样品的传递和存储的真空样品转移装置及转移方法。

背景技术

样品在超高真空系统中制备完成后，为了保证其性质稳定，通常需要在不破坏超高真空的环境中进行测试和分析。目前，可以把样品制备与测试设备集成在一套超高真空系统中，该种系统一般包含机械手，可用于在腔内的某些特定位置转移样品，使样品的制备和测试都在同一超高真空环境中完成。然而，一套系统中能集成的测试设备是有限的，想要更全面的分析样品性质，就不得不将样品从某一真空系统取出，转移到其他超高真空系统中进行测试分析，这个过程不可避免的会接触空气和粉尘，造成样品污染。有的样品遇到空气甚至发生化学反应，成分和性质发生改变，样品完全被破坏。

人们想出了许多办法来保护样品，例如：先在真空腔内通入惰性气体做保护气，再将样品取出并快速放入干净的样品盒或真空箱中；或者先在样品上镀上一层保护膜再拿出等。但大都操作复杂，且每种方法都不能避免“开腔取样”这一操作步骤，使样品暴露于非真空的气体环境。一旦破坏了样品周围的真空环境，气体吸附到样品表面，都会一定程度的污染样品。

另一种传统的处理方式是在超高真空中用氩离子对样品表面进行轰击，通过物理碰 撞去掉在大气环境中已经被污染了的样品最表面几个纳米的原子，露出未受污染的表面， 然后对样品加热退火以使表面平整。但这种处理方式也有很大局限性，即最表面的原子总 要被去掉，这就难以直接研究新鲜生长出来的样品表面，或者新鲜解理和聚焦离子束刻蚀的样品横截面。

另一种解决方式是将各种装置用真空管道连接起来，新鲜生长或解理的样品不暴露大气直接在真空中通过传递杆、机械手等直接传递到目标设备。但是这样处理具有以一定的难度，一方面，超高真空系统在使用和维护上非常复杂和繁琐。特别是将这些不同用途的制备、加工和测量装置连接在同一套超高真空系统时，相比于各自独立的小系统，使用其中任何一个装置都将更加繁琐，故障率也更高，即使是其中某一个装置出现故障，也会影响整套系统的使用。这些都使得这种全部连接在一起的系统的工作效率会远低于各自分立的小系统。

另一方面，也更重要的是，高真空设备是对环境振动非常敏感的设备，良好的振动隔离是实现其性能的一个关键要素。

综上所述，既要保证新鲜制备的样品表面在测试之前不被大气环境污染，又要避免过于庞大的超高真空系统带来的振动隔离困难和使用效率降低的问题。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是，提供一种真空互联样品转移装置及转移方法，其能够在样品转移过程中，使样品始终处于超高真空的环境中，且能够避免不同设备间机械振动等噪声的互相干扰。

为解决上述问题，本发明提供了一种真空互联样品转移装置及转移方法，包括进样室、直线传输段、圆形传样腔、抽真空装置及充气装置，所述进样室与所述直线传输段之间设置一第一阀门，以使所述样室与所述直线传输段连通或隔断，所述圆形传样腔与二对接装置连接，并可通过所述对接装置与两个外部目标设备连接，所述转移装置还包括一与所述进样室的抽真空装置及一充气装置，所述抽真空装置用于对所述转移装置抽取真空，以使所述转移装置为真空环境，所述充气装置为所述进样室充气，以使所述进样室具有气体环境。