一种用于真空镀膜样品的取样装置及其取样方法与流程

1.本发明涉及真空镀膜技术领域，特别是涉及一种用于真空镀膜样品的取样装置及其取样方法。


背景技术：

2.真空电子束蒸发镀膜是通过电子束的偏转作用于坩埚熔池当中，熔池中的金属受热熔化并形成原子蒸汽离开金属熔池液面，被蒸发出来的原子蒸汽作用于基板上，形成镀膜。通常根据作用时间的长短，基板成膜温度等因素的不同，所形成镀膜的质量也往往不尽相同。在某些特定的场合，受限于材料本身物理化学性质的影响，人不宜进行近距离接触操作，只能通过中间手段，如机械手、手套箱等方式进行操作。这样的操作大大增加了取样过程的难度，取样装置的设计显得尤为重要，需要满足便于拆装、安装简易、取样简便等要求。
3.目前所使用的真空样片取样装置如图1所示，取样样片安装于取样装置的样片槽内，整个装置放置于镀膜装置上，样片无固定结构，在装置安装、转运、拆卸的过程中，样片存在跌落丢失的风险。同时整个取样装置与镀膜的狭缝直接接触，有产生粘连的风险。长时间取样的话，不利于镀膜装置的稳定运行，才在安全隐患。


技术实现要素：

4.本发明的目的是针对真空镀膜样品在取样装置上存放不稳的问题，而提供一种用于真空镀膜样品的取样装置。
5.本发明的另一个目的是提供所述取样装置的取样方法。
6.为实现本发明的目的所采用的技术方案是：
7.一种用于真空镀膜样品的取样装置，包括取样装置底座和取样装置盖板，所述取样装置底座设有一个或多个取样片安装槽，所述取样片安装槽为上下开放的槽，所述取样片安装槽内设有凸台以承接样片，所述取样装置盖板可拆卸的装配于所述取样装置底座上以覆盖所有取样片安装槽。
8.在上述技术方案中，所述取样片安装槽设有多个，且呈矩阵均匀分布于所述取样装置底座上。
9.在上述技术方案中，所述取样装置底座由下底座板和上底座板固定连接而成，所述下底座板上设有一个多个下通孔，所述上底座板上设有一个或多个上通孔，所述下通孔和所述上通孔一一上下对应设置，所述下通孔的尺寸小于所述上通孔的尺寸，每一对应设置的上通孔和下通孔对应形成一个所述取样片安装槽。
10.在上述技术方案中，所述下底座板包括上平面板和固定于所述上平面板边缘上的侧支撑板。
11.在上述技术方案中，所述上通孔的尺寸大于所述真空镀膜样片的尺寸，所述下通孔的尺寸小于所述真空镀膜样片的尺寸。
12.在上述技术方案中，所述取样装置底座上设有圆台形凸起以使得取样装置盖板装
配于取样装置底座上时与其之间留有间隙。
13.在上述技术方案中，所述取样装置底座上设有螺纹孔，所述取样装置盖板上设有通孔，所述通孔和所述螺纹孔一一对应设置，螺钉紧固件穿过所述通孔和螺纹孔将所述取样装置盖板紧固于所述取样装置底座上。
14.在上述技术方案中，所述取样装置底座上设有两个对称设置豁口。
15.在上述技术方案中，所述取样片安装槽的一侧设有与其相连通的工具插槽。
16.在上述技术方案中，所述取样装置底座、取样装置盖板的材质为金属钽。
17.本发明的另一方面，所述取样装置的取样方法，包括以下步骤：
18.步骤1，首先将真空镀膜样片依次装入取样片安装槽内，再将取样装置盖板安装于所述取样装置底座上方；
19.步骤2，根据需要安装至取样位置进行样片的镀膜；
20.步骤3，镀膜完成后，将取样装置整体转移至可以进行拆装的操作工位，移除取样装置盖板，将镀膜完成的样片取出。
21.与现有技术相比，本发明的有益效果是：
22.1.本发明的取样装置采用夹心结构的取样支架结构，较原有取样支架而言，在装置的使用便携性、安装操作、实用性等方面都有显著提升。主要针对装置在固定方式、样片安装形式、样片取样结构等方面都做了改进，使得整个取样支架结构可以胜任特殊工况环境下取样操作的要求。
23.1.本发明的取样装置组装完成后是一个整体，可以根据镀膜的方位、尺寸、形状等要求安装固定。并且在转移安装过程中样片紧固，不会有样片跌落、遗失的风险。
24.2.本发明的取样装置很好的解决了一些特殊镀膜样片取样的难题，例如镀膜材料本身具有放射性及毒性，不宜人手直接操作，只能通过间接的机械手或者手套箱进行操作。实现了远距离间接操作，解决了样片转运、固定、拆卸等问题，满足对有放射性或者毒性的特殊镀膜材料进行取样的需求。
25.3.通过本发明的取样装置可以进行批量取样，样片的外形尺寸及镀膜厚度都可以根据需求进行变更，可以实现一次蒸镀实验，获得多种实验样片的效果。
26.4.本发明的取样装置不受限于镀膜方式的种类，可以配合不同方式的蒸镀手段。适用于蒸发、溅射、气相沉积等不同镀膜方式，特别是需要对镀膜成品进行取样，以进行表面形貌、成膜机理、膜层截面等分析的情况。
27.5.可以根据实际使用工况，改变取样装置的结构尺寸，来实现不同真空装置的匹配使用。样片的尺寸大小、样片的数量、样片的分布等情况都可以根据实际情况进行变更。
附图说明
28.图1为现有取样装置结构示意图；
29.图2为本发明的取样装置结构示意图；
30.图3为本发明的取样装置的分解结构示意图；
31.图4为本发明的取样装置底座的示意图；
32.图5为本发明的取样装置盖板的示意图；
33.图6为本发明的样片安装示意图；
34.图7为本发明的取样装置盖板安装示意图；
35.图8为本发明的螺钉紧固件固定示意图。
36.图中：1-取样装置底座，2-取样装置盖板，3-取样片安装槽，4-凸台，5-样片，6-圆台形凸起，7-下通孔，8-上通孔，9-螺钉紧固件，10-豁口，11-通孔，12-工具插槽，13-螺纹孔。
具体实施方式
37.以下结合附图和具体实施例对本发明作进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
38.实施例1
39.一种用于真空镀膜样品的取样装置，包括取样装置底座1和取样装置盖板2，所述取样装置底座1设有一个或多个取样片安装槽3，所述取样片安装槽3为上下开放的槽，所述取样片安装槽3内设有凸台4以承接样片5，所述取样装置盖板2可拆卸的装配于所述取样装置底座1上以覆盖所有所述取样片安装槽3。
40.作为优选的，所述取样片安装槽3设有多个，且呈矩阵均匀分布于所述取样装置底座1上。
41.所述取样装置的取样方法，包括以下步骤：
42.步骤1，首先将真空镀膜样片5依次装入取样片安装槽3内，再将取样装置盖板2安装于所述取样装置底座1上方。
43.步骤2，根据需要安装至取样位置进行样片5的镀膜。
44.步骤3，镀膜完成后，将装置整体转移至可以进行拆装的操作工位，移除取样装置盖板2，将镀膜完成的样片5取出。
45.整个取样装置可以重复利用，每次仅需更换新样片5。
46.实施例2
47.所述取样装置底座1既可以采用一体加工成型的结构，可以采用如下的分体结构：
48.作为优选的，所述取样装置底座1由下底座板1-1和上底座板1-2固定连接而成，所述下底座板1-1上设有一个多个下通孔7，所述上底座板1-2上设有一个或多个上通孔8，所述下通孔7和所述上通孔8一一上下对应设置，所述下通孔7的尺寸小于所述上通孔8的尺寸，每一对应设置的上通孔8和下通孔7对应形成一个所述取样片安装槽3。取样装置底座采用数控加工和铆接的形式加工成型。
49.更进一步的，所述下底座板1-1包括上平面板和固定于所述上平面板边缘上的侧支撑板，便于放置于真空镀膜环境中。
50.作为优选的，所述上通孔8的尺寸大于所述真空镀膜样片5的尺寸，所述下通孔7的尺寸小于所述真空镀膜样片5的尺寸，便于样片5的拆装。
51.作为优选的，所述取样装置底座1上设有圆台形凸起6以使得取样装置盖板2装配于取样装置底座1上时与其之间留有间隙。可以防止取样装置盖板2与取样装置底座1的上表面面接触，长时间运行产生粘连。
52.实施例3
53.所述取样装置底座1和取样装置盖板2的可拆卸连接方式可以采用任何方式，比如
卡合连接、吸附连接等，优选为以下通过螺栓紧固连接。
54.作为优选的，所述取样装置底座1上设有螺纹孔，所述取样装置盖板2上设有通孔11，所述通孔和所述螺纹孔一一对应设置，螺钉紧固件9穿过所述通孔11和螺纹孔13将所述取样装置盖板2紧固于所述取样装置底座1上，通过螺钉和螺纹孔的配合实现可拆卸，拆卸方便快捷。
55.作为优选的，所述取样装置底座1上设有两个对称设置豁口10，所述豁口为供机械手抓取的豁口10，便于机械手抓取本取样装置，便于整个装置的转运。优选的，所述机械手抓取豁口形成于所述下底座板1-1上。
56.作为优选的，所述取样片安装槽3的一侧设有与其相连通的工具插槽12，样片5粘连不便取出时，可利用工具将其撬出，工具插槽提供工具作业空间。更进一步的，所述工具插槽12设置于所述上通孔8的一侧。
57.作为优选的，所述取样装置底座1、取样装置盖板2的材质为金属钽，两者均采用耐腐蚀的金属钽加工。
58.为了易于说明，实施例中使用了诸如“上”、“下”、“左”、“右”等空间相对术语，用于说明图中示出的一个元件或特征相对于另一个元件或特征的关系。应该理解的是，除了图中示出的方位之外，空间术语意在于包括装置在使用或操作中的不同方位。例如，如果图中的装置被倒置，被叙述为位于其他元件或特征“下”的元件将定位在其他元件或特征“上”。因此，示例性术语“下”可以包含上和下方位两者。装置可以以其他方式定位(旋转90度或位于其他方位)，这里所用的空间相对说明可相应地解释。
59.而且，诸如“第一”和“第二”等之类的关系术语仅仅用来将一个与另一个具有相同名称的部件区分开来，而不一定要求或者暗示这些部件之间存在任何这种实际的关系或者顺序。
60.以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出的是，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。