差分抽样品传递机构制造技术

本发明专利技术提供一种差分抽样品传递机构

【技术实现步骤摘要】
差分抽样品传递机构


[0001]本专利技术涉及超高真空设备开发
，具体而言，尤其涉及一种差分抽样品传递机构
。

技术介绍

[0002]近几十年来，半导体产业迅猛发展，集成电路中晶体管的密度越来越大
、
特征尺寸逐渐减小，表现出了体积小
、
功能强的特点，这些特点使其广泛应用于各个领域，尤其是航空航天系统中
。
伴随着半导体器件的特征尺寸不断缩小，单粒子效应
(Single Event Effect
，
SEE)
随之出现
。
现在，单粒子效应已经成为影响航天系统电子器件正常工作的重要因素之一
。
[0003]单粒子效应的研究中，在大气和超高真空环境之间取放
(
传递
)
样品是一项高难度的技术
。
为了不破坏超高真空环境，一般情况下需要在大气和超高真空腔体之间设置一个进样室
。
进样室和超高真空腔室之间通过闸板阀隔绝，并有独自的真空获得和检测系统
。
当进样室处于大气压状态时，可以打开窗口取放样品；关闭窗口后启动进样室真空获得系统，当进样室的真空和超高真空腔室之间达到平衡时，开启其间的闸板阀，完成样品在超高真空环境中的传递
。
设置进样室的问题点是要经常进行大气开放，而且每次到达和超高真空腔室压力平衡时要花相当长的时间，工作效率低
。
[0004]实现一系列小样品在大气和超高真空环境之间的高速传递，不仅是基础科研和半导体工业的需求，也是航空航天开发的高效率，而一直被期待解决的重大课题
。

技术实现思路

[0005]根据上述提出的技术问题，而提供一种差分抽样品传递机构，本专利技术结构简单，通过多级差分抽实现大气和超高真空环境之间的样品高速传递，超高真空环境的压力可维持在
10
‑4Pa
，样品从大气中传到超高真空中所需时间可提高至
50
秒
。
[0006]本专利技术采用的技术手段如下：
[0007]一种差分抽样品传递机构，包括差分抽腔室
、
样品更换机构
、
样品插排机构
、
样品传送台，所述差分抽腔室内通过密封圈隔断成若干差分抽空间，每个空间有独立的真空获得机构和检测机构，所述样品插排机构用于切换待传递的样品，所述样品更换机构用于将待传递的样品更换至预设差分抽空间位置，所述样品传送台用于将待传递的样品传输至差分抽腔室，所述差分抽腔室的输出端与超高真空腔体相连接，所述样品传送台插入差分抽腔室后，传送台和密封圈紧密接触，使相邻密封圈之间成为独立的空间，实现样品从大气至超高真空环境之间的动态传递
。
[0008]进一步地，所述差分抽腔室包括
U
型密封圈
、
隔套和若干差分排气孔；腔室内部通过
U
型密封圈密封维持真空环境，
U
型密封圈由隔套支撑，将腔室划分为多个差分抽空间，每个差分抽空间有独立的真空获得机构和检测机构，一级差分抽空间与样品传送台通过上固定法兰固定连接，三级差分抽空间通过旋转法兰与超高真空腔体连接，各差分抽空间的真
空获得能力依次增强，样品传送台的传样杆插装在差分抽腔室内；其中一级差分抽空间的真空获得采用机械泵安装在一级差分抽腔体外壁，二级差分抽空间和三级差分抽空间的真空获得采用分子泵和机械泵组合安装在差分抽腔体外壁，分子泵通过双面法兰安装在差分抽腔体外壁；检测机构采用真空计，真空计通过短管安装在差分抽腔体外壁
。
[0009]进一步地，所述样品更换机构包括气缸
、
气缸固定角板
、
滑动板
、
样品推出顶块
、
导轨
A、
支撑块；样品更换机构通过两个支撑块固定在位移台支撑板上，气缸固定角板与支撑块和气缸连接，气缸上连接有滑动板，滑动板与样品推出顶块固定连接，气缸带动滑动板和样品推出顶块在导轨
A
上运动，最终实现插排内样品推取和推送的目的
。
[0010]进一步地，所述样品插排机构包括样品插排
、
插排托架
、
连接板
、
电机
A、
滚珠丝杠
、
支撑座
、
导轨
B
；样品插排设置在插排托架上，样品插排具有多个用于存放不同样品的单独的空间，插排托架通过连接板与导轨滑块连接
。
样品插排机构通过支撑座固定在位移台支撑板上，在支撑座的上方有导轨
B
，在电机
A
的驱动作用下，带动滚珠丝杠运动，使样品插排机构在导轨
B
上运动，在支撑座的两端分别安装有两个光电开关，样品托架底部两端分别安装两个限位片，通过光电开关可以精确地控制样品插排机构的极限移动位置，通过与样品更换机构配合实现更换样品的目的
。
具体地，在控制软件的控制下，样品插排能移动到特定的位置，随后样品更换机构的样品推出顶块将存放在样品插排机构内的样品推出传送至样品杆的样品储存狭缝内并回归初始状态，在测试完成后由另一端的样品推出顶块将样品储存狭缝中的样品推回至样品插排内并回归初始状态，至此完成一个工作循环
。
[0011]进一步地，所述样品传送台包括导向杆
、
传样杆
、
上固定法兰
、
滚珠丝杠
、
导向法兰
、
下支撑法兰
、
侧支撑板
A、
下支撑座
、
侧支撑板
B、
电机固定板
、
电机
B、
联轴器
、
蜗轮蜗杆；所述导向杆用于为传样杆导向，导向杆上端与上固定法兰连接固定，上固定法兰与一级差分抽腔体连接，导向杆下端与下支撑法兰连接固定，所述传样杆安装到固定座上，滚珠丝杠两端通过轴承安装到上固定法兰和下支撑法兰上并通过下支撑座进行支撑，导向法兰固定安装在导向杆上与滚珠丝杠配合，可以使电机
B
通过联轴器
、
蜗轮蜗杆驱动滚珠丝杠使传样杆的上下运动，蜗杆通过侧支撑板
A
进行支撑，所述电机
B
通过电机固定板安装在侧支撑板
B
上
。
[0012]进一步地，所述传样杆包括样品杆
、
固定座
、
转接轴
、
固定板
、
电机固定座
、
电机
C、
侧板
、
蜗轮蜗杆
、
联轴器；传样杆采用空心与实心结合的传样杆，样品杆实心部分上带有样品存储狭缝，实心部分两端的传样杆采用空心结构
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种差分抽样品传递机构，其特征在于，包括差分抽腔室
、
样品更换机构
、
样品插排机构
、
样品传送台，所述差分抽腔室内通过密封圈隔断成若干差分抽空间，每个空间有独立的真空获得机构和检测机构，所述样品插排机构用于切换待传递的样品，所述样品更换机构用于将待传递的样品更换至预设差分抽空间位置，所述样品传送台用于将待传递的样品传输至差分抽腔室，所述差分抽腔室的输出端与超高真空腔体相连接，所述样品传送台插入差分抽腔室后，传送台和密封圈紧密接触，使相邻密封圈之间成为独立的空间，实现样品从大气至超高真空环境之间的动态传递
。2.
根据权利要求1所述的差分抽样品传递机构，其特征在于，所述差分抽腔室包括
U
型密封圈
、
隔套和若干差分排气孔；腔室内部通过
U
型密封圈密封维持真空环境，
U
型密封圈由隔套支撑，将腔室划分为多个差分抽空间，每个差分抽空间有独立的真空获得机构和检测机构，一级差分抽空间与样品传送台通过上固定法兰固定连接，末级差分抽空间通过旋转法兰与超高真空腔体连接，各差分抽空间的真空获得能力依次增强，样品传送台的传样杆插装在差分抽腔室内
。3.
根据权利要求2所述的差分抽样品传递机构，其特征在于，一级差分抽空间的真空获得采用机械泵安装在一级差分抽腔体外壁，其他差分抽空间的真空获得采用分子泵和机械泵组合安装在差分抽腔体外壁，分子泵通过双面法兰安装在差分抽腔体外壁；检测机构采用真空计，真空计通过短管安装在差分抽腔体外壁
。4.
根据权利要求1所述的差分抽样品传递机构，其特征在于，所述样品更换机构包括气缸
、
气缸固定角板
、
滑动板
、
样品推出顶块
、
导轨
A、
支撑块；样品更换机构通过两个支撑块固定在位移台支撑板上，气缸固定角板与支撑块和气缸连接，气缸上连接有滑动板，滑动板与样品推出顶块固定连接，气缸带动滑动板和样品推出顶块在导轨
A
上运动，最终实现插排内样品推取和推送的目的
。5.
根据权利要求1所述的差分抽样品传递机构，其特征在于，所述样品插排机构包括样品插排
、
插排托架
、
连接板
、
电机
A、
滚珠丝杠
、
支撑座
、
导轨
B
；样品插排设置在插排托架上，样品插排具有多个用于存放不同样品的单独的空间，插排托架通过连接板与导轨滑块连接，样品插排机构通过支撑座固定在位移台支撑板上，在支撑座的上方有导轨
B
，在电机
A

【专利技术属性】
技术研发人员：郭方准，李彤，
申请(专利权)人：大连齐维科技发展有限公司，
类型：发明
国别省市：