一拖二溫度控制樣品架的制作方法
【專利摘要】本發明涉及溫度控制樣品架，具體地說是一種一拖二溫度控制樣品架，樣品冷卻架的一端與冷卻源相連，另一端分別連接有安裝樣品的鉭片A及鉭片B，鉭片A、B的兩側分別設有鉭絲A、鉭絲B；電極A與電極B的一端分別絕緣連接于樣品冷卻架的兩側，電極C的一端絕緣連接于樣品冷卻架的背面，電極A的另一端與鉭片B一側的鉭絲B連接，電極C的另一端與鉭片A一側的鉭絲A連接，電極B的另一端分別與鉭片A另一側的鉭絲A及鉭片B另一側的鉭絲B連接，電極A、B、C分別設有與真空腔體連接的導線；電極A、鉭片B及電極B通過鉭絲B形成回路，電極C、鉭片A及電極B通過鉭絲A形成回路。本發明具有實驗效率高、結構簡單、易于加工等特點。
【專利說明】
一拖二溫度控制樣品架
技術領域
[0001]本發明涉及溫度控制樣品架，具體地說是一種一拖二溫度控制樣品架。
【背景技術】
[0002]表面科學研究常常用到超高真空(真空度往往在10 10torr的量級)，因此真空腔體最好不要暴露大氣；否則不僅需要長時間烘烤來獲得超高真空，還需要重新處理樣品，非常麻煩。通常的溫度控制樣品架多是只能安裝一個樣品，這樣更換樣品就比較麻煩，會耽擱很多時間，并且不同條件下比較的結果也不夠可靠
【發明內容】
[0003]本發明的目的在于提供一種一拖二溫度控制樣品架。該一拖二溫度控制樣品架同時安裝了兩個樣品，可分別對兩個樣品進行溫度控制。
[0004]本發明的目的是通過以下技術方案來實現的:
[0005]本發明包括樣品冷卻架、電極A、電極B、電極C、鉭片A及鉭片B，其中樣品冷卻架的一端與冷卻源相連，另一端分別連接有鉭片A及鉭片B，該鉭片A及鉭片B上均安裝有樣品，所述鉭片A的兩側設有鉭絲A，所述鉭片B的兩側設有鉭絲B ;所述電極A與電極B的一端分別絕緣連接于樣品冷卻架的兩側，所述電極C的一端絕緣連接于樣品冷卻架的背面，所述電極A的另一端與鉭片B —側的鉭絲B連接，所述電極C的另一端與鉭片A —側的鉭絲A連接，所述電極B的另一端分別與鉭片A另一側的鉭絲A及鉭片B另一側的鉭絲B連接，所述電極A、電極B及電極C分別設有與真空腔體連接的導線；所述電極A、鉭片B及電極B通過鉭絲B形成回路，所述電極C、鉭片A及電極B通過鉭絲A形成回路。
[0006]其中:所述鉭片A及鉭片B均通過藍寶石片安裝在樣品冷卻架的另一端；所述樣品冷卻架的另一端設有兩個凸起，所述鉭片A及鉭片B均通過藍寶石片分別安裝在兩個凸起上；所述電極A、電極B及電極C的一端分別通過陶瓷柱與樣品冷卻架絕緣連接；所述電極C的另一端設有連接片，該連接片與所述鉭片A —側的鉭絲A相連；所述鉭片A及鉭片B的正面均開有容置樣品的凹槽，所述鉭片A及鉭片B的背面兩側分別焊接有鉭絲A及鉭絲B。
[0007]本發明的優點與積極效果為:
[0008]本發明在樣品冷卻架上設置了兩個放置待測樣品的鉭片，提高了實驗效率，結構緊湊，易于加工；通過液氮冷卻以及鉭絲加熱共同作用的方式，可以獲得90K到1200K溫度范圍內的溫度控制，應用效果良好。
【附圖說明】
[0009]圖1為本發明的立體結構示意圖；
[0010]圖2為本發明的結構主視圖；
[0011]圖3為圖2的左視圖；
[0012]圖4為本發明的爆炸圖；
[0013]其中:1為樣品冷卻架，2為電極A，3為電極B，4為電極C，5為藍寶石片，6為鉭片A，7為樣品，8為導線，9為連接片，10為鉭絲A，11為陶瓷柱，12為鉭片B，13為凸起，14為圓盤，15為鉭絲B。
【具體實施方式】
[0014]下面結合附圖對本發明作進一步詳述。
[0015]如圖1?4所示，本發明包括樣品冷卻架1、電極A2、電極B3、電極C4、藍寶石片5、鉭片A6及鉭片B15，其中樣品冷卻架I的一端與冷卻源(液氮冷阱)緊密連接，為了配合液氮冷阱，樣品冷卻架I 一端的形狀可以根據液氮冷阱的不同進行修改，使其適配。本實施例樣品冷卻架I的一端是個圓盤14，通過該圓盤14與冷卻源(液氮冷阱)緊密連接，通過熱傳導制冷。樣品冷卻架I的另一端為平板狀，在平板狀的上下兩側分別向外延伸、形成兩個凸起13，用于固定鉭片。鉭片A6通過藍寶石片5固定在位于上方的凸起13上，鉭片B12通過藍寶石片5固定在位于下方的凸起13上。鉭片A6及鉭片B12的正面均開有容置樣品7的凹槽，樣品7通過壓片固定在該凹槽內。鉭片A6背面的兩側均焊接有鉭絲AlO (本實施例是在鉭片A6背面兩側均焊接兩條鉭絲A10)，鉭片B12背面的兩側均焊接有鉭絲B15 (本實施例是在鉭片B12背面兩側均焊接兩條鉭絲B15)。鉭片A6及鉭片B12的形狀可以根據樣品7的形狀做相應的修改，藍寶石片5為人工藍寶石片，它的導熱能力很好，同時還具有絕緣性質。樣品冷卻架I由無氧銅加工而成，利用了無氧銅強的導熱導電功能以及膨脹系數小的特點。
[0016]電極A2與電極B3位于樣品冷卻架I的左右兩側，電極C4位于樣品冷卻架I的背面。電極A2與電極B3的一端分別通過螺絲穿過陶瓷柱11連接于樣品冷卻架I的左右兩偵牝陶瓷柱11保證電極A2、電極B3與樣品冷卻架I絕緣。同樣，電極C4的一端也是通過螺絲穿過陶瓷柱11與樣品冷卻架I的背面絕緣連接，這樣，可以保證三個電極與樣品冷卻架I之間的絕緣關系。電極A2的另一端與鉭片B12 —側的鉭絲B15連接，電極C4的另一端設有連接片9，該連接片9與鉭片A6 —側的鉭絲AlO相連，電極B3的另一端分別與鉭片A6另一側的鉭絲AlO及鉭片B12另一側的鉭絲B15連接。電極A2、電極B3及電極C4上分別設有與真空腔體上的引線連接的導線18，本實施例的導線18為直徑兩毫米的銅線，一端分別固定到電極A2、電極B3及電極C4上，另一端連接到真空腔體上的引線上，引線去連接外部的電源，用于給鉭絲A10、鉭絲B15提供大電流(最大60安)，通過給鉭絲AlO或鉭絲B15 一個大電流，用以給鉭片A6或鉭片B12上的樣品7加熱。
[0017]本發明的連接方式及工作原理為:
[0018]三根導線8分別利用螺絲固定到電極A2、電極B3及電極C4的下端，電極A2通過鉭絲B15與鉭片B12連接、鉭片B12通過鉭絲B15與電極B3連接，形成一個回路，給鉭片B12提供加熱電流；電極C4通過鉭絲AlO與鉭片A6連接、鉭片A6通過鉭絲AlO與電極B3連接，也形成一個回路，給鉭片A6提供加熱電流。兩個回路中，電極A2、電極C4上的導線8為電流進入端，電極B3上的導線8為電流流出端，兩個回路之間的切換只需要將加熱電流的電極正極做一個變換即可。這樣，就可以實現分別給兩個樣品進行加熱。
[0019]電極A2、電極B3及電極C4分別通過陶瓷柱11與樣品冷卻架I相連接，保證電極與樣品冷卻架I之間的絕緣關系，因為樣品冷卻架I多數情況是接地的。鉭片A6及鉭片B12的背面通過藍寶石片5與樣品冷卻架I另一端的兩個凸起13連接，利用藍寶石片5極好的熱傳導能力，保證導熱的速度，確保降溫的速度足夠快。
[0020]溫度測量是通過熱偶線連接到真空腔體外邊，通過商用的讀數計讀取(可以通過計算機編程控制)。熱偶線的一端焊在樣品7邊上的鉭片上，或者是通過真空膠直接粘在樣品7上，另一端也是通過熱偶的引線連接到外部的溫度測量控制盒(本發明的溫度測量控制盒為現有技術)上，測量樣品7表面的溫度。利用Iabview商業軟件，通過控制鉭絲加熱的電流結合液氮冷卻來控制樣品7表面的溫度，維持在需要的溫度上。
[0021]本發明實現了溫度在90K到1200K范圍連續可控，并且利用它可進行一系列程序升溫脫附的實驗。
【主權項】
1.一種一拖二溫度控制樣品架，其特征在于:包括樣品冷卻架(I)、電極A(2)、電極B(3)、電極C(4)、鉭片A(6)及鉭片B(15)，其中樣品冷卻架⑴的一端與冷卻源相連，另一端分別連接有鉭片A(6)及鉭片B(15)，該鉭片A(6)及鉭片B(12)上均安裝有樣品(7)，所述鉭片A(6)的兩側設有鉭絲A(10)，所述鉭片B(12)的兩側設有鉭絲B(15);所述電極A(2)與電極B(3)的一端分別絕緣連接于樣品冷卻架(I)的兩側，所述電極C(4)的一端絕緣連接于樣品冷卻架⑴的背面，所述電極A(2)的另一端與鉭片B(12) —側的鉭絲B(15)連接，所述電極C(4)的另一端與鉭片A(6) —側的鉭絲A(1)連接，所述電極B(3)的另一端分別與鉭片A(6)另一側的鉭絲A(1)及鉭片B(12)另一側的鉭絲B(15)連接，所述電極A(2)、電極B(3)及電極C(4)分別設有與真空腔體連接的導線(18);所述電極A(2)、鉭片B(12)及電極B(3)通過鉭絲B(15)形成回路，所述電極C(4)、鉭片A(6)及電極B(3)通過鉭絲A(1)形成回路。2.按權利要求1所述的一拖二溫度控制樣品架，其特征在于:所述鉭片A(6)及鉭片B(12)均通過藍寶石片(5)安裝在樣品冷卻架⑴的另一端。3.按權利要求2所述的一拖二溫度控制樣品架，其特征在于:所述樣品冷卻架(I)的另一端設有兩個凸起(13)，所述鉭片A (6)及鉭片B (12)均通過藍寶石片(5)分別安裝在兩個凸起(13)上。4.按權利要求1或2所述的一拖二溫度控制樣品架，其特征在于:所述電極A(2)、電極B(3)及電極C(4)的一端分別通過陶瓷柱(11)與樣品冷卻架⑴絕緣連接。5.按權利要求4所述的一拖二溫度控制樣品架，其特征在于:所述電極C(4)的另一端設有連接片(9)，該連接片(9)與所述鉭片A(6) —側的鉭絲A(1)相連。6.按權利要求1或2所述的一拖二溫度控制樣品架，其特征在于:所述鉭片A(6)及鉭片B (12)的正面均開有容置樣品(7)的凹槽，所述鉭片A (6)及鉭片B (12)的背面兩側分別焊接有鉭絲A (10)及鉭絲B (15)。
【文檔編號】G01N1/44GK105987845SQ201510082462
【公開日】2016年10月5日
【申請日】2015年2月15日
【發明人】吳家偉, 張建陽, 楊學明
【申請人】中國科學院大連化學物理研究所