[发明专利]一种利用闭循环制冷机致冷的低温扫描隧道显微镜

摘要

本发明公开了一种利用闭循环制冷机致冷的低温扫描隧道显微镜，包括：闭循环制冷机系统；氦气热交换气致冷隔振界面系统；低温扫描隧道显微镜扫描头系统；真空系统；减振平台；扫描隧道显微镜控制系统。本发明可以在无需液氦消耗的条件下实现与采用液氦致冷系统相比拟的原子级分辨的低温超高真空扫描隧道显微空间成像和高能量分辨的扫描隧道谱精密测量。本发明提供的利用闭循环制冷的技术方案也可用于其他需要低温和低振动环境的应用，如扫描探针显微镜家族的其他成员。通过加热元件和测温元件的反馈组合也可以实现大范围的变温。

主权项

一种利用闭循环制冷机致冷的低温扫描隧道显微镜，其特征在于：其包括闭循环制冷机系统、氦气交换气致冷隔振界面系统、低温扫描隧道显微镜扫描头系统、真空系统、减振平台和扫描隧道显微镜控制系统；所述减振平台用于隔离从地面传过来的振动；所述扫描隧道显微镜控制系统用于控制扫描头的进针、测量；所述氦气热交换气致冷隔振界面系统包括连接于超高真空腔体上的致冷隔振界面，软橡胶和氦气热交换气体；所述闭循环制冷机系统的制冷头伸入致冷隔振界面内，制冷头和致冷隔振界面之间填充氦气热交换气体作为制冷降温媒质；所述软橡胶连接密封致冷隔振界面的上端和制冷头，其密封氦气交换气的同时能够隔离制冷头的振动；所述低温扫描隧道显微镜扫描头系统包括扫描头，弹簧，测温元件，加热元件，温度控制系统和内、外热辐射屏蔽罩；所述扫描头通过弹簧悬挂于与致冷隔振界面最冷端相连的内热辐射屏蔽罩上；外热辐射屏蔽罩在内热辐射屏蔽罩的外面，外热辐射屏蔽罩也固定在致冷隔振界面上。