头安装座21上。第二减震装置50包括减震弹簧51，多个减震弹簧51沿探头组件40的周向均匀地分布，探头架41通过减震弹簧51吊设在探头安装座21上。减震弹簧51将探头架41吊挂，使得探头架41具有了弹性缓冲功能。在无液氦低温扫描隧道显微镜震动时，减震弹簧51中具备的储能、放能作用，能够吸收震动作用所产生的震动能量，使得无液氦低温扫描隧道显微镜的震动能够得到较好缓冲，从而达到满足试验要求所需要的测试环境。
[0035]具体地，第二减震装置50还包括涡流减震装置52，涡流减震装置52利用磁场能来进一步地减少无液氦低温扫描隧道显微镜的震动。优选地，涡流减震装置52包括底盘53、阻尼片521和永磁体522。底盘53设置在铜屏蔽罩43的底部，阻尼片521设置在探头架41的底部；永磁体522对应阻尼片521，被设置在底盘53的顶部。阻尼片521设置有多个，永磁体522也设置有多个；多个相同的阻尼片521和多个相同的永磁体522 —一对应，并沿底盘53的周向方向间隔、交错地分布。
[0036]在探头组件40安装完成后，阻尼片521位于永磁体522的磁场中，当探头架41发生震动时，阻尼片521在磁场中切割磁力线，会在阻尼片521中产生感应电流，而感应电流的产生会使得阻尼片521在永磁体522的磁场中会受到与震动方向相反的力，从而减小震动幅度，直至震动消失。该涡流减震系统能够非常有效地降低探头架41的震动，进一步地提高仪器的精度。在本实施例中，由于永磁体522和阻尼片521是周向方向间隔、交错地分布的，因此任一阻尼片521都会受到两侧的永磁体522的磁场作用而产生更加均匀平衡的阻尼力，能够进一步地消化探头架41传递过来的震动能量，提高整个探头组件40的减震效果O
[0037]具体地，阻尼片521为铜片，永磁体522为钕铁硼磁铁。
[0038]结合参见图2和图3所示，无液氦低温扫描隧道显微镜还包括推拉装置60。推拉装置60可伸缩，并被设置在探头安装座21的底部。推拉装置60具有支撑探头组件40的第一位置，推拉装置60还具有脱离探头组件40的第二工作位置。
[0039]结合参见图2至5所示，具体地，推拉装置60包括第二螺杆61和磁力杆62。第二螺杆61通过轴承设置在探头安装座21上。第二螺杆61的顶部设置有顶块612，顶块612位于探头安装座21内的第一端，顶块612与第二螺杆61螺纹配合，并且顶块612由第二螺杆61驱动上下移动。第二螺杆61的第二端设置有第一锥齿轮611。磁力杆62可转动地设置在真空室20的侧壁上，磁力杆62的第一端设置有与第一锥齿轮611啮合的第二锥齿轮621，磁力杆62的第二端设置有磁铁手柄622。试验人员通过磁铁手柄622，使得设置在磁力杆62上的第二锥齿轮621转动，从而驱动与第二锥齿轮621啮合的第一锥齿轮611转动，继而使得第二螺杆61转动。然后，与第二螺杆61螺纹连接的顶块612将第二螺杆61的转动转换为上下运动。当顶块612向上运动时，顶块612运动到一定的高度后，顶块612会与探头组件40接触，从而将探头组件40托起到预定位置。
[0040]底盘53固定设置在铜屏蔽罩43的底部，第二螺杆61经铜屏蔽罩43从底盘53中穿出，顶块612设置在第二螺杆61的一端上。在顶块612顶起探头组件40的过程中，底盘53并不运动，探头组件40远离底盘53。当顶块612将探头组件40顶紧定位后，可以将样品放入探头42的检测位置。
[0041]在探头组件40到达合适高度时，可以将整个探头架41与探头安装座21紧密接触来降低温度，当温度降低到所需要的实验温度后，此时可以旋转磁铁手柄622，使顶块612下降，与探头组件40相脱离，此时在重力作用下探头组件40随顶块612 —起下降，直至探头组件40与减震弹簧51之间形成平衡。由于此时整个探头组件40悬空，整个探头架41仅由减震弹簧51支撑，因此此时可以在减震弹簧51和涡流减震装置52的联合作用下使得探头架41震动最小，达到在低温下进行无液氦低温扫描隧道显微镜实验的标准。
[0042]该无液氦低温扫描隧道显微镜通过第一减震装置30、第二减震装置50中的减震弹簧51和涡流减震装置52的共同作用，使得无液氦低温扫描隧道显微镜的震动大大减小，达到了试验要求的严格的震动要求。
[0043]从以上的描述中，可以看出，本发明上述的实施例实现了如下技术效果:
[0044]1、不产生蒸发消耗就能够对真空室进行制冷，从而达到所要求的低温环境，实现了制冷剂的低消耗效果，降低了无液氦低温扫描隧道显微镜的使用成本。
[0045]2、使得无液氦低温扫描隧道显微镜的震动大大减小，达到了试验要求的严格的震动要求。
[0046]以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
【主权项】
1.一种无液氦低温扫描隧道显微镜，其特征在于，包括: 制冷机(10)，所述制冷机(10)包括有制冷剂循环流动管，制冷剂在所述制冷剂循环流动管内循环流动制冷；以及 真空室(20 )，连接至所述制冷机(10 )上，并由所述制冷机(10 )提供低温环境。
2.根据权利要求1所述的无液氦低温扫描隧道显微镜，其特征在于，所述无液氦低温扫描隧道显微镜还包括第一减震装置(30)，所述第一减震装置(30)密封连接在所述制冷机(10 )和所述真空室(20 )之间。
3.根据权利要求2所述的无液氦低温扫描隧道显微镜，其特征在于，所述第一减震装置(30)包括: 波纹管(31)，连接在所述制冷机(10 )和所述真空室(20 )之间； 支撑杆(32)，连接在所述波纹管(31)的第一端的第一连接板(311)和所述波纹管(31)的第二端的第二连接板(312)之间，所述支撑杆(32)包括第一螺杆(321)和连接在所述第一螺杆(321)第一端的减震垫(322)，所述第一螺杆(321)连接在所述第一连接板(311)上，所述减震垫(322)连接在所述第二连接板(312)上。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的无液氦低温扫描隧道显微镜，其特征在于，所述真空室(20)内设置有探头安装座(21)，所述无液氦低温扫描隧道显微镜还包括探头组件(40)，所述探头组件(40)包括探头架(41)、探头(42)和罩在所述探头架(41)外的铜屏蔽罩(43)，所述探头(42)设置在所述探头架(41)上，所述探头架(41)通过第二减震装置(50)设置在所述探头安装座(21)上。
5.根据权利要求4所述的无液氦低温扫描隧道显微镜，其特征在于，所述第二减震装置(50)包括减震弹簧(51)，多个所述减震弹簧(51)沿所述探头组件(40)的周向均匀分布，所述探头架(41)通过所述减震弹簧(51)吊设在所述探头安装座(21)上。
6.根据权利要求5所述的无液氦低温扫描隧道显微镜，其特征在于，所述第二减震装置(50 )还包括涡流减震装置(52 )，所述涡流减震装置(52 )包括: 底盘(53)，设置在所述铜屏蔽罩(43)的底部； 阻尼片(521)，设置在所述探头架(41)的底部；以及 永磁体(522)，对应于所述阻尼片(521)设置在所述底盘(53)的顶部。
7.根据权利要求6所述的无液氦低温扫描隧道显微镜，其特征在于，多个所述阻尼片(521)和多个所述永磁体(522) —一对应沿所述底盘(53)的周向方向依次间隔交错排布。
8.根据权利要求6所述的无液氦低温扫描隧道显微镜，其特征在于，所述阻尼片(521)为铜片，所述永磁体(522)为钕铁硼磁铁。
9.根据权利要求4所述的无液氦低温扫描隧道显微镜，其特征在于，所述无液氦低温扫描隧道显微镜还包括推拉装置(60)，所述推拉装置(60)可伸缩地设置在所述探头安装座(21)的底部，所述推拉装置(60)具有支撑所述探头组件(40)的第一位置和脱离所述探头组件(40)的第二工作位置。
10.根据权利要求9所述的无液氦低温扫描隧道显微镜，其特征在于，所述推拉装置(60)包括: 第二螺杆(61 )，所述第二螺杆(61)通过轴承设置在所述探头安装座(21)上，所述第二螺杆(61)位于所述探头安装座(21)内的第一端设置有顶块(612)，所述顶块(612)与所述第二螺杆(61)螺纹配合，并由所述第二螺杆(61)驱动上下移动，所述第二螺杆(61)的第二端设置有第一锥齿轮(611);以及 磁力杆(62)，所述磁力杆(62)可转动地设置在所述真空室(20)的侧壁上，所述磁力杆(62)的第一端设置有与所述第一锥齿轮(611)啮合的第二锥齿轮(621)，所述磁力杆(62)的第二端设置有磁铁手柄(622)。
【专利摘要】本发明提供了一种无液氦低温扫描隧道显微镜。该无液氦低温扫描隧道显微镜包括：制冷机（10），制冷机（10）包括有制冷剂循环流动管，制冷剂在制冷剂循环流动管内循环流动制冷；以及真空室（20），连接至制冷机（10）上，并由制冷机（10）提供低温环境。该无液氦低温扫描隧道显微镜通过使制冷剂循环工作，不产生蒸发消耗就能够对扫描隧道显微镜探头进行制冷，达到所要求的低温环境，实现了无液氦消耗的效果，降低了低温扫描隧道显微镜的使用成本，并且适用于难以获得液氦的地区进行科研使用。
【IPC分类】G01Q60-10
【公开号】CN104714053
【申请号】CN201310682311
【发明人】张海霞, 傅明晟
【申请人】绍兴匡泰仪器设备有限公司
【公开日】2015年6月17日
【申请日】2013年12月11日