真空样品转移装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及真空技术领域，具体涉及一种真空样品转移装置。
【背景技术】
[0002]按压力等级来分，真空分为低真空、中真空、高真空以及超高真空。一般来说，真空设备由真空泵、真空计、真空腔体及其它元件，借助真空管道组合而成，以保证在一定空间内获得并保持特定真空环境，确保某项工艺过程或物理过程在真空系统内实施。
[0003]传统的，为了保证样品在真空环境中传递，通常利用真空转移箱来进行传递。真空转移箱具有良好的真空密封性能，进行操作时，首先将真空转移箱安装到样品腔体中，利用样品传输工具将样品转移到真空箱内，密封后，将真空箱取下，然后再安装到测试设备或分析设备的指定窗口，再利用进样工具将样品取出，然后再安装到测试设备或分析设备的样品台上。这种方式操作繁琐，而且真空转移箱通用性不强。
[0004]为了解决上述问题，现有技术如中国专利CN203849265U公开了一种超高真空样品转移设备，其采用磁力传样杆实现在真空管路内部传递样品，从而保证样品在传递过程中一直处于超高真空环境中。该设备进行样品转移时，将磁力传样杆穿过手阀，伸至样品制备系统中通过磁力传样杆端部的机械手抓取样品，抓住样品后，回撤磁力传样杆，将样品从超高真空样品制备系统传送到样品转移腔中放开机械手，实现传样。
[0005]然而，该现有技术在实际使用中仍存在以下问题:要实现机械手的抓取动作和放开动作需要很复杂的电子及机械控制系统才能完成，因此采用机械手来抓取和放开样品必然会导致结构复杂、成本高的问题，而且，由于样品多种多样，机械手在传递过程中容易出现抓不紧而导致样品掉落的情况出现，可靠性较差。
【发明内容】
[0006]为此，本发明的目的是提供一种结构简单、成本低、简单操作即可完成样品在真空环境传递的真空样品转移装置。
[0007]本发明采用的技术方案如下:
[0008]一种真空样品转移装置，包括:
[0009]真空腔；
[0010]真空管路，用于连接真空腔与取样或受样设备，设有真空阀门；
[0011]磁力杆，具有位于真空腔外的真空外磁力环和位于真空腔内的真空内磁力环；
[0012]传样杆，设置在真空腔内，与真空内磁力环连接，前端设有具有两个叉的叉形样品杯卡;
[0013]样品杯，用于承载真空样品，具有内凹型台阶结构，通过内凹型台阶结构与所述两个叉卡接配合而装配在传样杆上；
[0014]外力驱动真空外磁力环时，真空外磁力环通过磁力作用驱动真空内磁力环带动位于传样杆上的样品杯沿轴向、径向和圆周方向运动。
[0015]其中一个叉由弹性材料制成，所述两个叉形成的叉口的间距小于所述样品杯的内凹型台阶结构的宽度，以使所述样品杯卡卡取所述样品杯时形成弹性卡接。
[0016]还包括用于设置在取样或受样设备上的样品座，所述样品座成型有第一配合部，所述样品杯上成型有用于与第一配合部装配的第二配合部，所述样品座上还设有用于将所述第一配合部和第二配合部锁紧的锁紧部，所述样品杯卡的其中一个叉为驱动所述锁紧部的操纵件。
[0017]所述第一配合部为所述样品座的上表面成型的沿竖直方向延伸的安装孔，所述第二配合部为所述样品杯底面成型的沿竖直方向延伸的并用于所述安装孔形成插接配合的安装柱，所述锁紧部包括所述样品座侧壁上成型的沿水平方向延伸并与所述安装孔相通的螺纹孔和与所述螺纹孔形成螺纹配合的螺纹紧固件，旋入所述螺纹孔一定深度的螺纹紧固件的底端通过向所述安装柱施加锁紧力以将所述安装柱和所述安装孔锁紧，所述螺纹紧固件的前端面上成型第一卡接部。
[0018]所述样品杯卡的其中一个叉偏离所述传样杆的中轴线设置，另一个叉位于所述传样杆的中轴线上，该叉的自由端成型有用于与所述第一卡接部形成卡接配合的第二卡接部，该叉的第二卡接部能够在所述磁力杆的驱动下卡接所述第一卡接部并通过旋转拧紧所述螺纹紧固件。
[0019]所述螺纹紧固件为锁紧螺钉，所述第一卡接部为一字或十字凹槽，叉的第二卡接部为一字或十字型螺丝刀。
[0020]所述真空管路上还设有柔性密封管，所述柔性密封管一侧真空密封连接于所述真空阀门，另一侧用于真空密封连接于所述取样或受样设备。
[0021]所述柔性密封管为波纹管。
[0022]还包括端口调节器，配置在所述磁力杆上，用于实现所述磁力杆轴向、径向及圆周方向的微调。
[0023]本发明的上述技术方案相比现有技术具有以下优点:
[0024]1、本发明真空样品转移装置，通过传样杆前端的叉形样品杯卡和样品杯的内凹型台阶结构的设计，使得真空样品在转移过程中稳定可靠，不会出现样品掉落的问题；而且，本发明真空转移装置结构简单、成本低、通用性强，可适用不同真空系统的样品室和样品台。
[0025]2、本发明真空样品转移装置，所述样品座成型有第一配合部，所述样品杯上成型有适于与第一配合部装配的第二配合部，所述样品座上还设有用于将所述第一配合部和第二配合部锁紧的可受操纵的锁紧部，所述样品杯卡的其中一个所述叉为驱动所述锁紧部的操纵件，通过以上设置使得样品在保持真空环境不受影响的情况下进一步固定样品杯和样品座，提高了样品在观测状态下的稳定性。
【附图说明】
[0026]为了使本发明的内容更容易被清楚的理解，下面根据本发明的具体实施例并结合附图，对本发明作进一步详细的说明，其中
[0027]图1是本发明真空样品转移装置的总体示意图；
[0028]图2是本发明真空样品转移装置的进样部分的结构示意图；
[0029]图3是本发明样品杯的结构示意图；
[0030]图4是本发明的样品杯捕获样品前的结构示意图；
[0031]图5是本发明的样品杯捕获样品后的结构示意图；
[0032]图6是本发明的样品座结构示意图；
[0033]图7a-图7d是本发明的样品杯安装到样品座上的过程图。
[0034]图中附图标记表示为:1_磁力杆；2_传样杆；3_真空腔；4_样品杯卡；41、42_叉；41a-第二卡接部；43_叉口 ；5_样品杯；51_内凹型台阶结构；52_安装柱；6_真空阀门；7-波纹管；8_样品室；9_样品台；10_样品座;101_安装孔;102_螺纹孔；103_螺纹紧固件；103a-第—^接部；11-端口调节器。
【具体实施方式】
[0035]以下将结合附图，使用以下实施方式对本发明进行进一步阐述。
[0036]图1示出了本【具体实施方式】的主要技术内容，本【具体实施方式】提供了一种真空样品转移装置，所述真空样品转移装置包括:具有真空外磁力环和真空内磁力环的磁力杆1、真空腔3、传样杆2、用于承载真空样品的样品杯5，以及用于连接真空腔3与取样或受样设备的真空管路；其中，所述磁力杆，通过驱动真空外磁力环，利用磁力作用，可驱动真空内磁力环沿轴向、径向和圆周方向运动；所述真空腔内部设有所述真空内磁力环和所述传样杆2，所述传样杆2与所述真空内磁力环连接，所述传样杆2的前端设有具有两个叉41和42的叉形样品杯卡4 ;如图3所示，所述样品杯5的传样装卡部位为适于与所述两个叉41和42形成卡接配合的内凹型台阶结构51 ;所述真空管路上设有真空阀门。所述磁力杆1、传样杆2和样品杯卡4用于获取并传递样品，称为进样系统，如图2所示。
[0037]本发明提供的真空样品转移装置可用于不同真空等级下的真空样品的转移，下面以用于将取样系统中的样品转移到扫描电镜中的高真空等级为例来详细说明本发明的技术内容。
[0038]本【具体实施方式】的真空样品转移装置将取样系统的样品转移到扫描电镜的样品台9的工作过程如下:
[0039]首先，将所述真空转移装置与取样系统密封对接，具体地，将所述真空转移装置的真空管路与取样系统的样品室进行密封对接，然后，打开真空管路上的真空阀门6，操纵磁力杆I的真空外磁力环，利用磁力作用，驱动连接真空内磁力环的传样杆2伸入取样系统中，并通过传样杆2前端的叉形样品杯卡4捕获取样系统中的承载有真空样品的样品杯5 ;然后再次操纵磁力杆I的真空外磁力环，将样品杯5撤回到真空腔3内，关闭真空阀门6，保持真空腔3内的高真空环境，需要补充的是，为了保持真空腔3内的高真空环境，可通过在真空腔3上连接高真空维持装置来保持高真空环境。
[0040]获取到真空样品的真空转移装置进一步安装到扫描电镜的样品室8窗口上并保持真空密封，然后将真空阀门6打开，操纵磁力杆I将传样杆前端的样品杯5放置到扫描电镜的样品台10上；抽回磁力杆1，关闭真空阀门6，等待扫描电镜真空度恢复后，即可进行观测。
[0041]从扫描电镜样品室中将样品转移到其他真空系统中的步骤与上述步骤相反即可。
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