本发明专利技术公开了一种分离式低温样品真空转移装置，包括低温制冷装置和低温样品转移盒，低温制冷装置包括真空制冷杆，通过真空制冷杆与低温样品转移盒对接或分离；低温样品转移盒包括从内到外依次套设的样品台、样品台旋转机构和隔热罩，其中，样品台侧面设有第一开口，样品台旋转机构开设有第二开口，隔热罩在侧面开设有第三开口，样品台旋转机构能够相对于隔热罩旋转，实现低温样品转移盒的开启或封闭。该装置在对低温样品转移盒制冷后可借助其他真空运动装置进行长距离真空转移，通过隔热罩隔绝真空转移过程中热接触和热辐射对样品的加热，保证低温样品在真空转移过程中维持低温，从而避免了对热敏感的样品在升温过程中被破坏。坏。坏。
【技术实现步骤摘要】
分离式低温样品真空转移装置
[0001]本专利技术涉及真空与低温
，具体涉及一种分离式低温样品真空转移装置。
技术介绍
[0002]在半导体制造、微纳加工、薄膜生长、能谱检测和电子显微镜等多种微纳制造和检测技术中，样品的加工、制备和转移均要求在真空环境中完成。真空可以提供高洁净度的环境，并隔绝氧和水，有利于保持样品的洁净和稳定。在一些特殊应用中，除了真空环境外，还要求样品在加工制备装置、分析装置和储存装置之间的转移可以维持低温状态，避免样品在升温过程中被破坏。例如，较高温度极易脱附的介质层薄膜样品，在较高温度时生物活性迅速丧失的活细胞样品，在较高温度会发生相变的低温相变材料等等。
[0003]现有的真空样品转移装置，如传样杆、机械臂等，均在室温温度下进行样品传递。由于传递装置为室温，通过接触热传导和热辐射会使低温样品迅速升温，在传递过程中无法使样品保持低温，所以均无法实现真空条件下低温样品在不同功能设备间的转移传递。此外，还有一类低温样品架装置，固定安装在真空位移台上，通过低温样品架使样品维持低温，并借助真空位移台实现样品移动。但是，由于真空位移台的移动距离有限，该类装置通常难以实现长距离的样品转移，因此无法应用于具有多个加工、分析和储存装置的复杂系统中的低温样品转移。
技术实现思路
[0004]本专利技术的目的是提供一种分离式低温样品真空转移装置，可以实现制冷装置与低温样品的分离，使样品维持不高于60K温度进行真空转移。
[0005]本专利技术技术方案详述如下：
[0006]一种分离式低温样品真空转移装置，包括低温制冷装置和低温样品转移盒，所述低温制冷装置包括真空制冷杆，通过真空制冷杆与低温样品转移盒对接或分离；
[0007]所述低温样品转移盒包括从内到外依次套设的样品台、样品台旋转机构和隔热罩，其中，样品台侧面设有第一开口，样品台旋转机构侧面设有第二开口，隔热罩在侧面设有第三开口，样品台旋转机构能够相对于隔热罩旋转，使第二开口与第三开口重合或者错开，实现低温样品转移盒的开启或者封闭。
[0008]上述装置中，通过向低温制冷装置的真空制冷杆内注入低温制冷液体获得低温，与低温样品转移盒对接后对其降温。降温完成后，低温制冷装置和低温样品转移盒又可以互相分离，进而对低温样品转移盒进行转移，其内的样品能够在低温样品转移盒的保护下在转移过程中保持低温状态。
[0009]可选或优选的，上述分离式低温样品真空转移装置中，所述样品台包括样品导热块和样品压片，样品导热块由无氧铜制成，为侧面设有第一开口的盒状结构；样品压片设置在第一开口内用于将样品压紧在样品导热块内部的底面。
[0010]可选或优选的，上述分离式低温样品真空转移装置中，所述样品台旋转机构底部
设有阶梯型第一通孔，样品台旋转机构通过第一螺丝穿过第一通孔与样品导热块固定连接，第一螺丝外套有弹簧；第一开口与第二开口位置对应。弹簧能够有效缓冲真空条件下的振动。
[0011]可选或优选的，上述分离式低温样品真空转移装置中，所述样品台旋转机构包括内陶瓷轴承、外陶瓷轴承和拨轮筒，其中，拨轮筒为上端带盖板、下端带底面的圆筒形结构，拨轮筒侧面开设第二开口，盖板边缘为齿轮状、中心开设有供真空控制冷杆进出的圆孔，底面中心设有第二通孔供第二螺丝穿过，第二螺丝的上下两端分别连接拨轮筒和隔热罩；内陶瓷轴承安装在第二螺丝与第二通孔之间，外陶瓷轴承安装在拨轮筒与隔热罩之间，通过旋转盖板能够使拨轮筒相对于隔热罩旋转。
[0012]可选或优选的，上述分离式低温样品真空转移装置中，所述低温样品转移盒还包括转移连接头；所述隔热罩由无氧铜制成，为顶面敞开的圆柱筒形结构，在侧面分别设有第三开口和供转移连接头端部连接固定的第三内螺纹盲孔。
[0013]可选或优选的，上述分离式低温样品真空转移装置中，还包括与转移连接头匹配连接的样品盒抓取机构，所述转移连接头侧面设有凸出的挡头，样品盒抓取机构为筒形结构，侧壁开设有与挡头适配的T型槽，所述T型槽端部设有直槽延伸至样品盒抓取机构的端部。
[0014]可选或优选的，上述分离式低温样品真空转移装置中，所述低温样品转移盒还包括停放机构和隔热垫，其中，停放机构为两侧带卡沿，底部中间带外凸线的板状结构，所述隔热垫底部设有与外凸线匹配的内凹槽，侧边设有与卡沿匹配的隔热垫开槽，隔热垫顶面与隔热罩的底部接触固定。
[0015]可选或优选的，上述分离式低温样品真空转移装置中，所述真空制冷杆包括制冷剂进口、制冷剂出口和冷杆，其中，冷杆为中空的杆状结构，底部连接固定有圆柱形无氧铜块，制冷剂进口焊接于冷杆顶部，为真空管接头规格，制冷剂出口为90度弯管，焊接于冷杆侧壁上。
[0016]可选或优选的，上述分离式低温样品真空转移装置中，所述低温制冷装置还包括制冷套，制冷套包括内层制冷头和外层制冷筒，内层制冷头为阶梯圆台形结构，阶梯圆台的上端与真空制冷杆最下端固定连接；外层制冷筒包括套筒、压片环和卡箍，套筒为圆筒形结构，上部通过卡箍与真空制冷杆的外周连接，下部内壁一周通过第三螺丝连接固定压片环，压片环为铍铜材质。
[0017]可选或优选的，上述分离式低温样品真空转移装置中，所述低温制冷装置还包括真空位移台，真空位移台为三轴调节机构，真空位移台通过密封法兰与真空制冷杆固定连接，用于控制真空制冷杆进行三轴移动。
[0018]与现有技术相比，本专利技术具有如下有益效果：
[0019]本专利技术的分离式低温样品真空转移装置，低温制冷装置通过真空制冷杆与低温样品转移盒对接和分离，使得低温样品转移盒在制冷后可借助其他真空运动装置进行长距离移动；低温样品转移盒通过隔热罩能够有效隔绝真空转移过程中热接触和热辐射对样品的加热，保证低温样品在真空转移过程中的低温维持，从而避免了热敏感的样品在升温过程中被破坏。
附图说明
[0020]图1为分离式低温样品真空转移装置的整体结构示意图。
[0021]图2为图1的I部分，即低温制冷装置的结构示意图。
[0022]图3为图1的II部分，即低温样品转移盒的结构示意图。
[0023]图4为拨轮筒整体旋转使得第二开口和隔热罩第三开口处于重合或错开两种状态时的示意图。
[0024]图5为样品盒抓取机构与低温样品转移盒的转移连接头部分连接时的结构示意图。
[0025]图6为低温制冷装置和低温样品转移盒对接时，内层制冷头和样品停放台，以及外层制冷筒和隔热罩之间的结构关系示意图。
[0026]图7为样品盒抓取机构与转移连接头连接的示意图。
[0027]图中：
[0028]I
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低温制冷装置；II
‑
低温样品转移盒；1
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制冷剂进口；2
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制冷剂出口；3
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真空位移台；4
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冷杆；5
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制冷套；6
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卡箍；7
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外层制冷筒；8
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【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.分离式低温样品真空转移装置，其特征在于，包括低温制冷装置和低温样品转移盒，所述低温制冷装置包括真空制冷杆，通过真空制冷杆与低温样品转移盒对接或分离；所述低温样品转移盒包括从内到外依次套设的样品台、样品台旋转机构和隔热罩，其中，样品台侧面设有第一开口，样品台旋转机构侧面设有第二开口，隔热罩在侧面设有第三开口，样品台旋转机构能够相对于隔热罩旋转，使第二开口与第三开口重合或者错开，实现低温样品转移盒的开启或者封闭。2.根据权利要求1所述的分离式低温样品真空转移装置，其特征在于，所述样品台包括样品导热块和样品压片，样品导热块由无氧铜制成，为侧面设有第一开口的盒状结构；样品压片设置在第一开口内用于将样品压紧在样品导热块内部的底面。3.根据权利要求2所述的分离式低温样品真空转移装置，其特征在于，所述样品台旋转机构底部设有阶梯型第一通孔，样品台旋转机构通过第一螺丝穿过第一通孔与样品导热块固定连接，第一螺丝外套有弹簧；第一开口与第二开口位置对应。4.根据权利要求1所述的分离式低温样品真空转移装置，其特征在于，所述样品台旋转机构包括内陶瓷轴承、外陶瓷轴承和拨轮筒，其中，拨轮筒为上端带盖板、下端带底面的圆筒形结构，拨轮筒侧面开设第二开口，盖板边缘为齿轮状、中心开设有供真空制冷杆进出的圆孔，底面中心设有阶梯型第二通孔供第二螺丝穿入，第二螺丝的上下两端分别连接拨轮筒和隔热罩；内陶瓷轴承安装在第二螺丝与第二通孔之间，外陶瓷轴承安装在拨轮筒与隔热罩之间，通过旋转盖板能够使拨轮筒相对于隔热罩旋转。5.根据权利要求1所述的分离式低温样品真空转移装置，其特征在于，所述低温样品转移盒还包括转移连接头；所述隔热罩由无氧铜制成，为顶面敞开...
【专利技术属性】
技术研发人员：吴凯，陈其伟，何李洛，张冬柏，
申请(专利权)人：北京大钲科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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