一種電子轟擊式高低溫兩用樣品架的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型屬于超高真空設(shè)備的樣品測(cè)試領(lǐng)域，特別涉及一種高低溫兩用樣品架。
【背景技術(shù)】
[0002]超高真空技術(shù)目前已經(jīng)是表面科學(xué)、半導(dǎo)體應(yīng)用、高能粒子加速器、核聚變研究裝置和宇宙開發(fā)領(lǐng)域不可或缺的技術(shù)。應(yīng)用超高真空技術(shù)，需要在超高真空系統(tǒng)中進(jìn)行。
[0003]超高真空系統(tǒng)主要由真空腔體、真空栗、真空計(jì)、真空閥門、各種運(yùn)動(dòng)導(dǎo)入器、連接導(dǎo)管以及電氣控制系統(tǒng)構(gòu)成。真空本身沒有意義，在真空環(huán)境中完成工作才賦予其真正的價(jià)值。
[0004]大部分的超高真空實(shí)驗(yàn)都是圍繞實(shí)驗(yàn)樣品來進(jìn)行的。很多情況下，既需要對(duì)樣品進(jìn)行“熱實(shí)驗(yàn)”，又需要對(duì)樣品進(jìn)行“冷實(shí)驗(yàn)”。這就要求樣品所處環(huán)境，在一個(gè)較大的溫度變化范圍內(nèi)。熱傳遞的方式有三種:熱傳導(dǎo)、熱輻射、熱對(duì)流。在超高真空設(shè)備中，多以熱輻射的方式為主。從本質(zhì)上講，以電子轟擊的方式對(duì)導(dǎo)熱擋板和樣品托、樣品進(jìn)行加熱，就是利用熱輻射的方式進(jìn)行熱傳遞的。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本實(shí)用新型的目的是提供一種電子轟擊式高低溫兩用樣品架，使電阻絲、導(dǎo)熱擋板、連接座之間形成極大的電壓差，利用電子轟擊的方式對(duì)導(dǎo)熱擋板、樣品托進(jìn)行加熱，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)對(duì)樣品的加熱，低溫實(shí)現(xiàn)以循環(huán)水冷的方式完成，以熱傳導(dǎo)方式，通過無氧銅樣品架對(duì)樣品進(jìn)行冷卻降溫。
[0006]本實(shí)用新型為實(shí)現(xiàn)上述目的所采用的技術(shù)方案是:一種電子轟擊式高低溫兩用樣品架，其特征在于:固定架的前部連接用于“熱實(shí)驗(yàn)”的電子轟擊式高溫樣品臺(tái)，固定架的后部連接用于“冷實(shí)驗(yàn)”的低溫樣品臺(tái)，電子轟擊式高溫樣品臺(tái)包括樣品托的下部連接導(dǎo)熱擋板，導(dǎo)熱擋板的下部連接繞線陶瓷，繞線陶瓷上纏繞連接電阻絲，電阻絲的末端接地，繞線陶瓷的下部連接連接座，連接座的下部連接藍(lán)寶石絕緣支撐，藍(lán)寶石絕緣支撐的下部連接至少1塊熱輻射板，低溫樣品臺(tái)包括無氧銅樣品架的下端連接熱電偶穿線陶瓷II，無氧銅樣品架的下部連接加熱穿線陶瓷，無氧銅樣品架的一側(cè)連接樣品軸內(nèi)的無氧銅冷頭，無氧銅冷頭與進(jìn)水管、出水管相連形成冷卻液循環(huán)室，電子轟擊式高溫樣品臺(tái)與低溫樣品臺(tái)之間為接線座，接線座通過陶瓷墊片連接于固定架之上，樣品軸套裝法蘭，法蘭上連接電極、熱電偶法蘭接口。
[0007]進(jìn)一步地，所述電子轟擊式高溫樣品臺(tái)包括熱福射板的下部連接固定座，固定座與固定架相連，固定座的下部連接陶瓷支撐，陶瓷支撐與熱電偶穿線陶瓷I相連，熱電偶穿線陶瓷I的上端與樣品托相連。
[0008]進(jìn)一步地，所述低溫樣品臺(tái)包括熱電偶穿線陶瓷II的下端通過滑動(dòng)固定件與固定架相連，無氧銅樣品架的下部通過加熱穿線陶瓷與壓片相連，無氧銅樣品架的一側(cè)連接樣品托壓片(26)。
[0009]進(jìn)一步地，所述熱輻射板為鉭質(zhì)熱輻射板，熱輻射板的長(zhǎng)邊折彎、短邊折疊，熱輻射板的數(shù)量為2~6塊。
[0010]進(jìn)一步地，所述導(dǎo)熱擋板為半包圍狀。
[0011]進(jìn)一步地，所述無氧銅樣品架與無氧銅冷頭之間為螺紋連接。
[0012]本實(shí)用新型高溫實(shí)驗(yàn)的實(shí)現(xiàn)以適宜樣品材料的方式，采用電子轟擊式的加熱方式對(duì)樣品進(jìn)行加熱，使得樣品可以均勻、快速地受熱，且加熱的過程有量化顯示，具有很好的加熱可控性；本實(shí)用新型在樣品冷卻上的優(yōu)勢(shì)體現(xiàn)在，無氧銅樣品架與壓片之間設(shè)有加熱穿線陶瓷，若樣品溫度較過低，可對(duì)加熱穿線陶瓷內(nèi)的微熱電阻絲通電，立即中和冷卻溫度，若樣品溫度較高，則可繼續(xù)降溫水冷，進(jìn)而準(zhǔn)確控制樣品托及樣品的溫度。
[0013]本實(shí)用新型的有益效果可總結(jié)為:
[0014]1)裝置的靈活性好，拆裝方便；
[0015]2)樣品受熱均勻，熱效率高；
[0016]3)加熱裝置離樣品托和樣品比較近，并且安裝有一定量熱輻射遮擋板，大大減少了不必要的熱量損失；
[0017]4)使用了熱導(dǎo)率高的材料作為樣品架，導(dǎo)熱速度快，自身的熱損少；
[0018]5)裝置整體采用金屬材料和高熔沸點(diǎn)的材料，并使用金屬密封，可進(jìn)行高溫烘烤；
[0019]6)通過對(duì)電源輸出電流、電壓的調(diào)整，可以對(duì)加熱速度進(jìn)行控制；
[0020]7)若需要更低的實(shí)驗(yàn)溫度，可將冷卻液更換為液氮，甚至液氦，實(shí)驗(yàn)的延展性更好;
[0021]8)加熱樣品臺(tái)和水冷樣品臺(tái)，距離較近，且高度一致，可通過簡(jiǎn)單的驅(qū)動(dòng)裝置，將樣品在兩個(gè)樣品臺(tái)上傳遞，使傳樣變得簡(jiǎn)單易行；
[0022]9)加熱樣品臺(tái)和冷卻樣品臺(tái)下都安裝有熱電偶測(cè)溫裝置，可以實(shí)時(shí)測(cè)得樣品臺(tái)的溫度，對(duì)實(shí)驗(yàn)的操作有指導(dǎo)性意義，有效避免了盲目操作，提高了實(shí)驗(yàn)的成功率；
[0023]10)既可以對(duì)樣品進(jìn)行加熱、也可以對(duì)樣品進(jìn)行冷卻，這就使能量可以在一個(gè)閉環(huán)內(nèi)完成循環(huán)，即可在不影響起塔腔室的情況下自我中和掉加熱或冷卻的能量。
【附圖說明】
[0024]圖1是一種電子轟擊式高低溫兩用樣品架的整體結(jié)構(gòu)示意圖。
[0025]圖2是一種電子轟擊式高低溫兩用樣品架的主體剖視圖。
[0026]圖中:1.電子轟擊式高溫樣品臺(tái)，2.低溫樣品臺(tái)，3.樣品軸，4.法蘭，5.電極、熱電偶法蘭接口，6.進(jìn)水管，7.導(dǎo)熱擋板，8.連接座，9.固定座，10.藍(lán)寶石絕緣支撐，11.繞線陶瓷，12.陶瓷支撐，13.熱電偶穿線陶瓷I，14.電阻絲，15.熱輻射板，16.樣品托，17.接線座，18.陶瓷壓片，19.固定架，20.熱電偶穿線陶瓷II，21.滑動(dòng)固定件，22.加熱穿線陶瓷，23.壓片，24.無氧銅樣品架，25.無氧銅冷頭，26.樣品托壓片，27.冷凍液循環(huán)室，28.出水管。
【具體實(shí)施方式】
[0027]下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行詳細(xì)說明，但本實(shí)用新型并不局限于具體實(shí)施例。
[0028]實(shí)施例1
[0029]如圖1~圖2所示的一種電子轟擊式高低溫兩用樣品架，固定架19的前端連接電子轟擊式高溫樣品臺(tái)1，固定架19的后端連接低溫樣品臺(tái)2，固定架19連接樣品軸3，樣品軸3連接進(jìn)水管6與出水管28，電子轟擊式高溫樣品臺(tái)1與低溫樣品臺(tái)2之間為接線座17，接線座17通過陶瓷墊片18連接于固定架19之上，樣品軸3連接法蘭4，法蘭4上連接電極、熱電偶法蘭接口 5。
[0030]電子轟擊式高溫樣品臺(tái)1包括樣品托16的下部連接半包圍狀的導(dǎo)熱擋板7，將導(dǎo)熱擋板7設(shè)計(jì)成半包圍的形狀，是由于此種形狀的結(jié)構(gòu)能有效地留存下部向上輻射的熱量，并有指向性的輻射給樣品托16和樣品，使得熱效率大大提高，對(duì)加熱的效果大有裨益。導(dǎo)熱擋板7的下部連接繞線陶瓷11，繞線陶瓷11上纏繞連接電阻絲14，繞線陶瓷11的下部連接連接座8，連接座8的下部連接藍(lán)寶石絕緣支撐10，藍(lán)寶石絕緣支撐10的下部連接4塊熱