[实用新型]高精密五维微调样品架

说明书

本实用新型涉及大型表面分析仪器，具体地说是一种应用在大型表面分析仪器上的高精密五维微调样品夹持装置。

随着科学与高新技术的不断发展，特别是超高真空技术的出现，推动了表面科学的飞速发展，70年代以来，从事这种表面物理与表面科学研究的手段也应运而生，诸如反射式高能电子衍射仪(RHEED)；低能电子衍射仪(LEED)；化学用光电子能谱仪(ESCA)；扫描隧道显微镜(STM)；场离子显微镜(FIM)以及大型超高真空分子束外延设备(MBE)等，这些大型表面分析仪器或设备要完成在超高真空环境下对样品表面的形貌、化学组份、表面结构的原位分析，必须采用一个夹持样品的机构，目前我国还没有自己的可适应于大型表面分析仪器的高精密微调样品架。

为了克服上述不足，本实用新型的目的是提供一种成本低、应用广泛的高精密五维微调样品架。

为了实现上述目的，本实用新型的技术方案是：由真控机械转轴、三维运动组件、陶瓷封接器件、低温冷却器、样品杆组件和样品夹持件组成，其中真空机械转轴穿过三维运动组件、低温冷却器安装至样品杆组件处，陶瓷封接器件安装在三维运动组件的支座上，低温冷却器设置在三维运动组件下方，于样品杆组件上，与样品夹持件用铜辨子相连，样品杆组件通过支架安装在真空机  械转轴底端，样品夹持件固定在样品杆组件的支架上，并与陶瓷封接器件电连接；所述三维运动组件支座以下部分置于真空室中；

所述真空机械转轴由自转头、公转头、波纹管A、B、钢珠、导杆A、B组成，其中自转头轴向12°倾斜从上部安装在公转头里，自转头下端体内设置的波纹管A与公转头中波纹管B接触，自转头中的导杆A穿过波纹管A通过钢珠顶在公转头中导杆B上，公转头通过与其焊接的轴承座用法兰支架安装在三维运动组件顶部Y向螺旋测微器的法兰上，导杆B另一端至样品杆组件中的传动杆；所述三维运动组件由X向螺旋测微器、Y向螺旋测微器、Z向传动器件、X向滚珠定导轨、X向滚珠动导轨、Y向滚珠定导轨、Y向滚珠动导轨、导轨座、支座、丝杠、光杠和压簧组成，其中X向螺旋测微器通过其操作杆与X向滚珠动导轨固连，X向滚珠定导轨位于X向滚珠动导轨下面，固定安装在导轨座上；Y向螺旋测微器通过其操作杆用法兰固连在Y向滚珠动导轨上，Y向滚珠定导轨与Y向滚珠动导轨相向置放，并且与下面的X向滚珠动导轨固连；Z向传动器件为丝杠副结构，所述丝杠安装在支座上，通过丝母与导轨座相连，在丝杠两侧设有导向用光杠，在丝杠下面两侧、于支座上装有压簧；所述样品杆组件由传动杆、支架、拔叉、齿条、旋转轴、接线板和齿轮组成，所述传动杆通过其上的支杆固定在底端带有接线板的支架上，所述传动杆底端与拔叉相连，所述拔叉位于支架狭长孔上部，其下部与一齿条啮合，齿条啮合于支架底端旋转的旋转轴上的齿轮；所述样品夹持件由钼衬底托、夹持器、陶瓷板、加热器组成，在夹持器前面装有钼衬底托，里面置有加热器，后面通过绝缘的陶瓷板，用螺钉安装在样品杆组件中的支架上，所述加热器有两个接线端，其中一个接线端用铜辨子接低温冷却器，另一接线端通过接线板用导线接至陶瓷封接器件；所述低温冷却器为两支蛇形不锈钢毛细管并排缠绕在传动杆外的支杆外，并固定在样品杆组件的支架上，另一端接到设在支架上的液氮储箱内；所述波纹管A为焊接波纹管，所述波纹管B为液压波纹管；所述X、Y向滚珠动、定导轨为V型结构。

本实用新型具有如下优点：

1.具有高精度。本实用新型具有高精密的超高真空参数特性，在超高真空环境下，可自由移动或转动样品，其复位精度和分辨均适应表面科学与表面分析技术发展的需要，是一高精密的机械结构。

2.应用范围广。本实用新型在超高真空环境下，可对样品加热又可对样品实施液氮低温冷冻处理，适应于不同表面分析仪器对样品在不同温度环境下分析的需要，可应用于分子束外延设备(MBE)、电子衍射仪(LEED，RHEED)、俄歇电子谱仪(AES)、化学用光电子能谱仪(ESCA)、二次离子谱仪(SIMS)、场离子显微镜(FIM)、扫描隧道显微镜(STM)等。

3.结构合理，价格低廉。本实用新型采用精密螺旋传动及滚珠V型导轨结构，其位移、转角、分辨及复位精度高，且送进轻快、转动灵活；加之X、Y、Z三维运动组件、特殊设计的千分尺自转头及公转头精密螺旋传动加入了超高真空金属波纹管密封结构，使本实用新型具有五维方向的自由度；另外除封接部分采用焊接不锈钢结构之外，其余均采用铝合金材质，经阳极化处理，结构重量轻，造价低廉。

附图说明：

图1为本实用新型结构示意图。

图2为图1中三维运动组件纵向剖视图。

图3为图1中三维运动组件横向剖视图。