本发明涉及一种样品存储锁定装置，其可用于存储并且锁定样品，并且可用于真空等特殊环境中。
背景技术：
在科研仪器中，往往需要把样品固定在带有小柄的样品架，然后将样品架放置在样品台。样品台是存储锁定样品的地方，经常需要和机械手或长程传样杆配合完成样品存取。
目前一种存储样品的方式，是将样品架依靠重力直接放置在样品台上，因此样品只能向上放置。这样的样品架在使用过程中，例如在真空系统中通过传样杆来传送时，可能由于意外操作而使样品从样品架移动甚至跌落，给研究工作带来不可预计的后果。
另一种存储样品的方式为，通过弹片轻压样品以防止其掉落。为了不影响样品的存取，这个压力不能太大，因此也应特别注意样品存放角度，以防样品从样品台滑落。弹性压片提供垂直压力，样品片和承载台之间形成摩擦力，使样品片固定在储样装置上。弹片需要特殊定制，应用一种钣金制作方法，弯折角度需要特殊定制，且容易变形。
此外，现有的样品存储装置通常需要线性真空导入器进行样品导入，存取样品时，需要使用很长时间前进或者后退，操作费时费力。
技术实现要素：
本发明的一个方面在于提供一种样品存储锁定装置，其可全部置于真空环境中，结构紧凑，占用空间小，使用方便。
根据一示例性实施例，一种样品存储锁定装置可包括：样品台，具有多个样品存储位；以及样品架，用于插入并且被锁定在所述样品存储位中，其中，所述样品存储位包括：至少一个引导部，用于引导所述样品架插入到所述样品存储位中；以及至少一个锁定部，用于将所述样品架锁定在所述样品存储位中。
在一些实施例中，所述引导部包括引导槽和引导轨中的至少一种。
在一些实施例中，所述锁定部包括：定位孔，具有收缩的端部开口；弹簧，设置在所述定位孔中；以及定位销，设置在所述定位孔中，并且被所述弹簧挤压，从而所述定位销的端部从所述定位孔的所述端部开口向外突出。
在一些实施例中，所述定位销具有球形端部。
在一些实施例中，所述锁定部还包括：调力螺丝，设置在所述定位孔中，且位于所述弹簧的与所述定位销相反的一端，用于调节所述弹簧的弹力。
在一些实施例中，所述样品架包括：平板主体，所述平板主体的相对两侧边缘用于插入到所述样品存储位的引导部中；至少一个滑槽，设置在所述平板主体的下表面中，在将所述样品架插入到所述样品存储位中时，所述锁定部在所述滑槽中滑动；以及至少一个锁定孔，设置在所述滑槽的末端，并且具有比所述滑槽更深的深度，其中，在将所述样品架插入到所述样品存储位中的适当位置时，所述锁定部突出到所述锁定孔中，以锁定所述样品架。
在一些实施例中，所述样品架包括：平板主体；设置在所述平板主体的下表面上的第一和第二延伸部，所述第一和第二延伸部彼此平行并且间隔开一距离，所述距离等于所述样品存储位的宽度，使得所述样品架能以套住所述样品存储位的方式插入到所述样品存储位上；至少一个滑槽，设置在所述第一延伸部的面对所述第二延伸部的表面中，在将所述样品架插入到所述样品存储位上时，所述锁定部在所述滑槽中滑动；以及至少一个锁定孔，设置在所述滑槽的末端，并且具有比所述滑槽更深的深度，其中，在将所述样品架插入到所述样品存储位上的适当位置时，所述锁定部突出到所述锁定孔中，以锁定所述样品架。
在一些实施例中，所述样品存储位包括从所述样品台的基体伸出的主体。所述锁定部包括：定位孔，横向贯穿所述样品存储位的主体，并且具有收缩的端部开口；弹簧，设置在所述定位孔中；以及两个定位销，设置在所述定位孔中并且位于所述弹簧两侧，所述定位销被所述弹簧挤压，从而所述定位销的端部从所述定位孔的所述端部开口向外突出。
在一些实施例中，所述多个样品存储位在所述样品台上沿正多边形布置。
在一些实施例中，所述样品台具有多层结构，每层具有多个所述样品存储位。
与现有技术相比，本发明提供的样品存储锁定装置改变了传统样品存储锁定装置的层叠状且每层只装一个样品片设计，改进成可适用于正n边形设计的结构，占用空间小，组装方便，结构紧凑，并且可应用在空间狭小的快速进样腔，传统的层叠状的储样台设计需要狭长的空间，而本发明提供的样品存储锁定装置可以单层，也可以多层，并且多层设计相比传统多层设计储样数量可升至n倍，既节约内部空间，又可提供足够的存储数量。
本发明的上述和其他特征和优点将从下面结合附图对示例性实施例的描述而变得更显而易见。
附图说明
图1a示出了根据本发明一示例性实施例的样品台的俯视图。
图1b示出了图1a的样品台的剖视图。
图1c示出了用于图1a的样品台的样品架的示意图。
图2a示出了根据本发明另一示例性实施例的样品台的俯视图。
图2b示出了图2a的样品台的剖视图。
图2c示出了用于图2a的样品台的样品架的示意图。
图3a示出了根据本发明另一示例性实施例的具有多层结构的样品台的俯视图。
图3b示出了图3a的样品台的剖视图。
具体实施方式
下面，将参考附图详细地描述根据本申请的示例实施例。这里，需要注意的是，在附图中，将相同的附图标记赋予基本上具有相同或类似结构和功能的组成部分，并且将省略关于它们的重复描述。注意，附图可能不是按比例绘制的。显然，所描述的实施例仅仅是本申请的一部分实施例，而不是本申请的全部实施例，应理解，本申请不受这里描述的示例实施例的限制。
本发明实施例提供的样品存储锁定装置，可置于真空环境中，可广泛应用于分子束外延(molecularbeamepitaxy，mbe)系统、扫描隧道显微镜系统、角分辨光电子能谱等真空环境系统，用于实验样品在真空腔内部的存储以及传输。
图1a示出了根据本发明一示例性实施例的样品台100的俯视图，图1b示出了图1a的样品台100的剖视图，图1c示出了用于图1a的样品台100的样品架200的示意图，样品台100和样品架200一起组成了根据本发明一示例性实施例的样品存储锁定装置。
如图1a所示，样品台100可包括基体(也可以称为主体)110，以及设置在基体110上的多个样品存储位120。在图1a所示的实施例中，六个样品存储位120在基体110上呈正六边形布置，当然也可以包括其他数量的样品存储位120，并且多个样品存储位120可以布置成其他形状，优选地布置成正多边形形状。
图1b更详细地示出了每个样品存储位120的结构。如图1b所示，样品存储位120包括引导部121。引导部121用于引导样品架200插入到样品存储位120中，图1b示出了两个引导部121，其是设置在样品存储位120相对两侧的引导槽，具有大体平板形状的样品架200可以沿引导槽的延伸方向插入到其中，并且仅能在引导槽的延伸方向上滑动。当然，引导部121也可具有其他设计，如下面将进一步描述的那样。
继续参照图1b，样品存储位120还包括用于锁定插入到样品存储位120中的样品架200的锁定部。如图1b所示，锁定部可包括定位孔122，定位孔122的暴露于存储位120侧的末端开口可以具有收缩的直径，这样，设置在定位孔122中的定位销124可以被该收缩的末端开口限制而不脱离定位孔122，仅暴露一部分于样品存储位120的表面上。例如，定位销124可以是球体，例如塑料珠或钢珠，其被弹簧126压迫在定位孔122的末端开口处，并且部分突出于末端开口之外。当然，定位销124也可以具有其他形状，但其都优选具有球形顶端。调力螺丝128安装在定位孔122中，位于与定位销124相反的一侧。通过调节调力螺丝128的旋进深度，可以调节弹簧126的弹力大小。
虽然图1b示出了两个引导部和两个锁定部，但是应理解，也可以具有更多或更少数量的引导部和锁定部。
图1c示出了一种样品架200，其可以适用于图1a和图1b所示的样品台100。如图1c所示，样品架200可包括平板主体210，平板主体210的相对两侧边缘的厚度可以小于二者之间的中部的厚度，从而该两侧边缘部分可以插入到图1b中的样品存储位120的引导部121中。在另一些实施例中，平板主体210也可具有均匀的厚度。样品架200还包括滑槽212和锁定孔214。滑槽212设置在平板主体210的下表面中，并且在样品架200的插入方向上延伸，从而在将样品架200插入到样品存储位120中时，锁定部的定位销124可在滑槽212中滑动。锁定孔214位于滑槽212的末端，并且具有比滑槽212更大的深度，例如，滑槽212的深度可以小于定位销124的突出在存储位120的表面上方的部分的高度，而锁定孔214的深度可以基本上等于定位销124的突出部分的高度。如图1c所示，锁定孔214可具有与定位销124的暴露部分对应的形状，即凹入球形。在将样品架200插入到样品存储位120中的适当位置时，定位销124可突出到锁定孔214中，以锁定样品架200。
如图1c所示，样品架200还可包括柄部216，用户可以用手指握住柄部216以将样品架200插入到存储位120中或者从存储位120抽出。
图2a示出了根据本发明另一示例性实施例的样品台100的俯视图。图2b示出了图2a的样品台100的剖视图。图2c示出了用于图2a的样品台100的样品架200的示意图。
如图2a所示，样品台100同样包括基体(也可以称为主体)110，以及设置在基体110上的多个样品存储位120。样品存储位120可以从基体110向外延伸。在图2a所示的实施例中，三个样品存储位120在基体110上呈正三角形布置，当然也可以包括其他数量的样品存储位120，并且多个样品存储位120可以布置成其他形状，优选地布置成正多边形形状。
图2b更详细地示出了每个样品存储位120的结构。如图2b所示，样品存储位120包括引导部121，其是设置在存储位120的上表面上的引导轨。引导部121用于引导样品架200插入到样品存储位120中。样品存储位120还包括用于锁定插入到样品存储位120中的样品架200的锁定部。如图2b所示，锁定部可包括横向贯穿样品存储位120的主体的定位孔122。在该实施例中，定位孔122的两个末端开口都具有收缩的直径，并且两个定位销例如钢珠124设置在定位孔122内，其被弹簧126隔开并且挤压，从而从定位孔122的末端开口突出。为了实现该结构，定位孔122的上下两部分可以单独制成然后组装在一起，或者定位孔122的收缩末端可以单独制成然后安装到定位孔122上。
图2c示出了可用于图2a和图2b的样品台100的样品架200。如图2c所示，样品架200可包括平板主体210，以及设置在平板主体210的下表面上的两个延伸部，即第一延伸部213和第二延伸部215。第一延伸部213和第二延伸部215可以沿样品架200的插入方向彼此平行地延伸，并且间隔开一距离，该距离可以等于样品存储位120的宽度，使得样品架200能以套住样品存储位120的方式插入到样品存储位120上。平板主体210上还可以设置有引导槽211，其与样品存储位120上的引导轨121相对应，以引导样品架200以正确的姿态插入到样品存储位120中。当然，在一些实施例中，引导轨121和引导槽211也可以被省略。
样品架200还可包括滑槽212和锁定孔214，其设置在第一延伸部213和第二延伸部215的彼此面对的表面中，并且锁定孔214位于滑槽212的末端。虽然这里描述了在第一延伸部213和第二延伸部215每个的内表面中形成滑槽212和锁定孔214，但是其也可以仅形成在第一延伸部213和第二延伸部215之一的内表面上。在将样品架200插入到样品存储位120上时，定位销124可在滑槽212中滑动。当样品架200插入到样品存储位120上的适当位置时，定位销124可突出到锁定孔214中，以锁定样品架200。
应理解，图1a-1c以及图2a-2c所示的样品台和样品架仅是示例，本领域技术人员可以容易地对这些示例进行修改或改进，这些修改或改进也应在权利要求定义的本发明的保护范围内。
图3a示出了根据本发明另一示例性实施例的具有多层结构的样品台的俯视图。图3b示出了图3a的样品台的剖视图。如图3a和3b所示，样品台可具有多层结构，例如图3b示出的三层。下面的两层可以具有参照图1a-1b和图2a-2b描述的结构，其间用间隔件126分隔开，顶层为层130，其包括多个stm扫描探头针尖座存储位134，其用于存储stm扫描探头针尖。顶层130可通过例如螺栓132固定到样品台的下层结构。虽然图3a和3b示出了三层结构，但是可理解，样品台可包括更多或更少的层。通过这种多层结构，可以在有限的空间内存储更多的样品，因此提高存储效率。
本发明实施例提供的样品存储锁定装置，其可以锁定样品架，从而即使样品台翻转，样品架也不会从其跌落，因此能实现样品的稳固存储。
本发明提供的样品存储锁定装置改变了传统样品存储锁定装置的层叠状且每层只装一个样品片设计，改进成可适用于正n边形设计的结构，占用空间小，组装方便，结构紧凑，并且可应用在空间狭小的快速进样腔，传统的层叠状的储样台设计需要狭长的空间，而本发明提供的样品存储锁定装置可以单层，也可以多层，并且多层设计相比传统多层设计储样数量可升至n倍，既节约内部空间，又可提供足够的存储数量。
以上结合具体实施例描述了本申请的基本原理，但是，需要指出的是，在本申请中提及的优点、优势、效果等仅是示例而非限制，不能认为这些优点、优势、效果等是本申请的各个实施例必须具备的。另外，上述公开的具体细节仅是为了示例的作用和便于理解的作用，而非限制，上述细节并不限制本申请为必须采用上述具体的细节来实现。
本申请中涉及的器件、装置、设备、系统的方框图仅作为例示性的例子并且不意图要求或暗示必须按照方框图示出的方式进行连接、布置、配置。如本领域技术人员将认识到的，可以按任意方式连接、布置、配置这些器件、装置、设备、系统。诸如“包括”、“包含”、“具有”等等的词语是开放性词汇，指“包括但不限于”，且可与其互换使用。这里所使用的词汇“或”和“和”指词汇“和/或”，且可与其互换使用，除非上下文明确指示不是如此。这里所使用的词汇“诸如”指词组“诸如但不限于”，且可与其互换使用。
还需要指出的是，在本申请的装置、设备和方法中，各部件或各步骤是可以分解和/或重新组合的。这些分解和/或重新组合应视为本申请的等效方案。
提供所公开的方面的以上描述以使本领域的任何技术人员能够做出或者使用本申请。对这些方面的各种修改对于本领域技术人员而言是非常显而易见的，并且在此定义的一般原理可以应用于其他方面而不脱离本申请的范围。因此，本申请不意图被限制到在此示出的方面，而是按照与在此公开的原理和新颖的特征一致的最宽范围。
为了例示和描述的目的已经给出了以上描述。此外，此描述不意图将本申请的实施例限制到在此公开的形式。尽管以上已经讨论了多个示例方面和实施例，但是本领域技术人员将认识到其某些变型、修改、改变、添加和子组合。