專利名稱：一種原子力顯微鏡用制冷溫控裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及原子力顯微鏡技術(shù)應(yīng)用領(lǐng)域，具體地，涉及ー種原子力顯微鏡用制冷溫控裝置。
背景技術(shù)：
原子力顯微鏡是具有原子級(jí)高分辨的新型儀器，廣泛應(yīng)用于半導(dǎo)體、納米功能材料、生物、化工、食品、醫(yī)藥研究和科研院所各種納米相關(guān)學(xué)科的研究實(shí)驗(yàn)等領(lǐng)域中，成為納米科學(xué)研究的基本工具。原子力顯微鏡工作特點(diǎn)是工作區(qū)域狹小，對(duì)噪聲，振動(dòng)敏感。而現(xiàn)有制冷設(shè)備中，使用壓縮機(jī)、冷凝管的制冷設(shè)備體積較大，且制冷效率低，噪音振動(dòng)敏感。半導(dǎo)體制冷利用半導(dǎo)體材料的Peltier效應(yīng)，當(dāng)直流電通過(guò)兩種不同半導(dǎo)體材料串聯(lián)成的電偶時(shí)，在電偶的兩端即可分別吸收熱量和放出熱量，可以實(shí)現(xiàn)制冷的目的。優(yōu)點(diǎn)是沒有運(yùn)動(dòng)部件，制冷效率高。半導(dǎo)體制冷要求放熱面與散熱器相連，一般為循環(huán)水，水流引起的振動(dòng)以及控制器散熱風(fēng)扇的噪聲是原子力顯微鏡工作環(huán)境不允許的。本實(shí)用新型針對(duì)原子力顯微鏡工作區(qū)域狹小，受噪聲振動(dòng)影響顯著而設(shè)計(jì)，以實(shí)現(xiàn)在原子力顯微鏡允許條件下穩(wěn)定溫度控制。
實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型要解決的技術(shù)問(wèn)題是克服現(xiàn)有的缺陷，提出ー種原子力顯微鏡用制冷溫控裝置，以實(shí)現(xiàn)體積小、振動(dòng)減小的優(yōu)點(diǎn)。為了解決上述技術(shù)問(wèn)題，本實(shí)用新型采用的技術(shù)方案是:—種原子力顯微鏡用制冷溫控裝置，包括固定于底座的底板、樣品臺(tái)、兩個(gè)獨(dú)立的半導(dǎo)體制冷模塊、兩個(gè)獨(dú)立的溫度傳感器、兩個(gè)溫度控制器、循環(huán)水泵、兩個(gè)冷卻水模塊，所述底板中心處設(shè)置有樣品臺(tái)，兩個(gè)所述半導(dǎo)體制冷模塊分別通過(guò)電纜與溫度控制器連接，兩個(gè)所述溫度傳感器分別通過(guò)電纜與溫度控制器連接；所述循環(huán)水泵通過(guò)進(jìn)水管道與冷卻水模塊相連，所述冷卻水模塊與出水管道與循環(huán)水泵相連接。進(jìn)ー步地，所述底板背面鑲嵌有至少ー個(gè)磁鐵。進(jìn)ー步地，所述進(jìn)水管道設(shè)置有加筋，進(jìn)水管道長(zhǎng)度大于10m。進(jìn)ー步地，所述溫度控制器設(shè)置有儲(chǔ)存測(cè)量數(shù)據(jù)的儲(chǔ)存模塊。與現(xiàn)有技術(shù)相比較，本實(shí)用新型具有如下的有益效果:1、底板背面鑲嵌磁鐵，可以和原子力顯微鏡鐵質(zhì)底座牢固連接，減少振動(dòng)，且易于拆裝。2、進(jìn)水管道設(shè)置加筋，増加其剛度來(lái)消除其自身在空氣中的振動(dòng)；進(jìn)水管道長(zhǎng)度大于10m，由較長(zhǎng)的管壁消除水流振動(dòng)。3、采用半導(dǎo)體制冷模塊，可以做到小體積，制冷效率高。4、采用兩組獨(dú)立的半導(dǎo)體制冷模塊及溫度傳感器，不僅可以實(shí)現(xiàn)均勻溫度場(chǎng)，還可以實(shí)現(xiàn)梯度溫度場(chǎng)。
圖1為本實(shí)用新型原子力顯微鏡用制冷溫控裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。圖2為本實(shí)用新型原子力顯微鏡用制冷溫控裝置的底板的示意圖。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型的優(yōu)選實(shí)施例進(jìn)行說(shuō)明，應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的優(yōu)選實(shí)施例僅用于說(shuō)明和解釋本實(shí)用新型，并不用于限定本實(shí)用新型。如圖1、圖2所不,ー種原子力顯微鏡用制冷溫控裝置,包括固定于底座的底板1、樣品臺(tái)2、兩個(gè)獨(dú)立的半導(dǎo)體制冷模塊3、兩個(gè)獨(dú)立的溫度傳感器4、兩個(gè)溫度控制器5、循環(huán)水泵6、兩個(gè)冷卻水模塊7，底板I中心處設(shè)置有樣品臺(tái)2，底板I背面鑲嵌有一個(gè)磁鐵11，本實(shí)例為三個(gè)磁鐵，可以和原子力顯微鏡鐵質(zhì)底座牢固連接。兩個(gè)半導(dǎo)體制冷模塊3分別通過(guò)電纜8與溫度控制器5連接，兩個(gè)溫度傳感器4分別通過(guò)電纜8和溫度控制器5連接；溫度控制器5設(shè)置有儲(chǔ)存測(cè)量數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)模塊。循環(huán)水泵6通過(guò)進(jìn)水管道9與冷卻水模塊7相連，進(jìn)水管道9設(shè)置有加筋，進(jìn)水管道9長(zhǎng)度大于10m。冷卻水模塊7通過(guò)出水管道10與循環(huán)水泵6相連接。本實(shí)用新型針對(duì)原子力顯微鏡工作區(qū)域狹小，受噪聲振動(dòng)影響顯著而設(shè)計(jì)，可以克服現(xiàn)有技術(shù)中噪聲、振動(dòng)等缺陷，以實(shí)現(xiàn)在原子力顯微鏡允許條件下穩(wěn)定溫度控制。最后應(yīng)說(shuō)明的是:以上所述僅為本實(shí)用新型的優(yōu)選實(shí)施例而已，并不用于限制本實(shí)用新型，盡管參照前述實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行了詳細(xì)的說(shuō)明，對(duì)于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，其依然可以對(duì)前述各實(shí)施例所記載的技術(shù)方案進(jìn)行修改，或者對(duì)其中部分技術(shù)特征進(jìn)行等同替換。凡在本實(shí)用新型的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求1.ー種原子力顯微鏡用制冷溫控裝置，包括固定于底座的底板、樣品臺(tái)、兩個(gè)獨(dú)立的半導(dǎo)體制冷模塊、兩個(gè)獨(dú)立的溫度傳感器、兩個(gè)溫度控制器、循環(huán)水泵、兩個(gè)冷卻水模塊，其特征在于，所述底板中心處設(shè)置有樣品臺(tái)，兩個(gè)所述半導(dǎo)體制冷模塊分別通過(guò)電纜與溫度控制器連接，兩個(gè)所述溫度傳感器分別通過(guò)電纜與溫度控制器連接；所述循環(huán)水泵通過(guò)進(jìn)水管道與冷卻水模塊相連，所述冷卻水模塊與出水管道與循環(huán)水泵相連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的原子力顯微鏡用制冷溫控裝置，其特征在于，所述底板背面鑲嵌有至少ー個(gè)磁鐵。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的原子力顯微鏡用制冷溫控裝置，其特征在于，所述進(jìn)水管道設(shè)置有加筋，進(jìn)水管道長(zhǎng)度大于10m。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的原子力顯微鏡用制冷溫控裝置，其特征在于，所述溫度控制器設(shè)置有存儲(chǔ)測(cè)量數(shù)據(jù)的儲(chǔ)存模塊。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種原子力顯微鏡用制冷溫控裝置，包括固定于底座的底板、樣品臺(tái)、兩個(gè)獨(dú)立的半導(dǎo)體制冷模塊、兩個(gè)獨(dú)立的溫度傳感器、兩個(gè)溫度控制器、循環(huán)水泵、兩個(gè)冷卻水模塊，所述底板中心處設(shè)置有樣品臺(tái)，兩個(gè)所述半導(dǎo)體制冷模塊分別通過(guò)電纜與溫度控制器連接，兩個(gè)所述溫度傳感器分別通過(guò)電纜與溫度控制器連接；所述循環(huán)水泵通過(guò)進(jìn)水管道與冷卻水模塊相連，所述冷卻水模塊與出水管道與循環(huán)水泵相連接。本實(shí)用新型克服現(xiàn)有技術(shù)中噪聲、振動(dòng)等缺陷，以實(shí)現(xiàn)在原子力顯微鏡允許條件下穩(wěn)定溫度控制，且振動(dòng)小、制冷效率高。
文檔編號(hào)G05D23/20GK202956684SQ20122067544
公開日2013年5月29日 申請(qǐng)日期2012年12月10日 優(yōu)先權(quán)日2012年12月10日
發(fā)明者任曉川, 賴遠(yuǎn)明, 張保平 申請(qǐng)人:蘭州大學(xué)