一种激光分子束蒸发系统变向传动定位机构的制作方法
【专利摘要】一种激光分子束蒸发系统变向传动定位机构，克服了现有技术采用磁力杆进行样品传递交接，由于磁力杆只能在真空室外进行操作，当两个真空室距离较远时，需要增加磁力杆的长度，且需要两人或两人以上配合操作来调节距离和角度，或者从两侧真空室进料，增加真空室开口和真空室与法兰之间的焊点，增加设备加工成本的问题，特征是采用转动组件和加工有螺旋曲线滑道的导向套实现样品交接，有益效果是，可以把整套机构安装在真空室里，减少了真空室开口，从而减少了真空室不必要的漏点，该机构安装在两个真空室之间，1人就可以在真空室外操作，便于观察样品交接情况，由于采用螺旋滑道，可以实现样品叉自动旋转角度，不需要人为或者机械手来调节角度。
【专利说明】一种激光分子束蒸发系统变向传动定位机构
【技术领域】
[0001]本发明属于真空【技术领域】，特别涉及用于线列式激光分子束沉积联合镀膜系统在多个真空室之间进行基片交接的一种激光分子束蒸发系统变向传动定位机构。
【背景技术】
[0002]激光分子束蒸发系统用于在晶体基片上生长高质量的晶体薄膜，在超高真空条件下，由装有各种所需组分的加热炉加热而产生的蒸气，经小孔准直后形成的分子束或原子束，直接喷射到适当温度的单晶基片上，同时控制分子束对衬底扫描，就可使分子或原子按晶体排列一层层地“长”在基片上形成薄膜，由于其使用的衬底温度低，膜层生长速率慢，束流强度易于精确控制，膜层组分和掺杂浓度可随源的变化而迅速调整，运用该系统已能制备薄到几十个原子层的单晶薄膜，以及交替生长不同组分、不同掺杂的薄膜而形成的超薄层量子阱微结构材料。在实际运用中，由于对形成薄膜材质的需求不同，所以需要对基片进行更换，但同时又要求不影响真空度，所以需要在真空系统里面进行基片交接，现有技术中，在不破坏系统真空的状态下实现真空室与真空室之间的基片交接，通常是采用磁力杆来实现的，由于蒸发系统由三个真空室组成，分别为LMBE (激光分子束外延)室、放样室和磁控室，其中磁控室加热炉与水平面平行，而LMBE室的加热炉和放样室的基片库与水平面有一定角度，需要在基片传递过程中将基片叉旋转一定角度以夹持基片，现有技术中，磁力杆只能在真空室外进行操作，只有与基片叉连接的内套可以进入真空室，当两个真空室距离较远时，需要增加磁力杆的长度，这样操作起来很不方便，操作者不易观察基片叉的旋转角度，也看不到基片叉与加热炉之间的位置，单独一人操作具有较大难度，需要两人或两人以上配合操作来调节距离和角度，或者从两侧真空室进料，这样就需要两套磁力杆，同时需要在真空室上增加两处连接法兰，从而增加真空室开口和真空室与法兰之间的焊接点，增加设备加工成本。
【发明内容】
[0003]本发明所要解决的技术问题是，`克服现有技术的不足与缺陷，提供一种可以实现变向传动定位，一人即可容易进行基片交接操作的一种激光分子束蒸发系统变向传动定位机构。
[0004]本发明采取的技术方案包括转动组件和导向套，所述导向套的基体为无缝圆管，在无缝圆管基体上加工有导向滑道和螺纹安装孔，所述导向滑道为螺旋曲线滑道，所述转动主件有一个由导磁材料制作的定位冒，定位冒右端设有定位块，定位冒左端设有2个对称的磁铁吸合块，在定位冒中间安装内支撑套，在内支撑套两端各安装I个深沟球轴承，在定位冒右侧穿入转动轴并穿过内支撑套和深沟球轴承，在转动轴上安装挡圈，所述转动轴上设有磁铁固定座、基片叉连接孔、导向销安装孔和定位台，定位台上根据基片叉实际转动角度加工出2个定位面，2个定位面之间的夹角为α，在磁铁固定座中安装磁铁，然后用螺母锁紧固定，在导向销安装孔中安装导向销，并用紧定螺钉锁紧固定。[0005]所述螺纹安装孔沿无缝圆管径向按120°均布，左右2排共6个螺纹安装孔。
[0006]所述导向滑道的螺距为80_~200mm。
[0007]所述导向销的长度为30mm~60mm。
[0008]所述定位台2个定位面之间的夹角α为50°~160°。
[0009]与现有技术相比，本发明的有益效果是:
(O由于采用变向传动定位结构，可以把整套结构安装在真空室里，可以减少真空室开口，从而减少真空室不必要的漏点。
[0010](2)该变向机构安装在两个真空室之间，一人就可以通过安装在真空室外的手轮进行操作，且便于观察真空室基片交接情况。
[0011](3)由于采用螺旋滑道可以实现基片叉自动旋转角度，不需要人为或者机械手来调节角度。
【专利附图】
【附图说明】
[0012]图1是本发明的结构立体图，
图2是本发明导向套的主视剖面图，
图3是图2的左视图，
图4是本发明转动组件的立体图，
图5是本发明转动组件的主视图，
图6是图5的左视图，
图7是图5的右视图，
图8是图7的B— B剖视图，
图9是转动轴的立体图。
[0013]图中:
1.转动组件，
1-1.导向销，
1-2.定位冒，
1_2_1.定位块，1-2-2.磁铁吸合块，
1-3.转动轴，
1-3-1.磁铁固定座，1-3-2.基片叉连接孔，1-3-3.导向销安装孔，1_3_4.定位台，
1-4.磁铁，
1-5.内支撑套，
1-6.紧定螺钉，
1-7.深沟球轴承，
1-8.挡圈，
1_9.六角螺母，
2.导向套，
2-1.导向滑道，2-2.螺纹安装孔。
【具体实施方式】[0014]如图1所示,本发明包括转动组件I和导向套2,所述转动组件I可以在导向套2中移动，并在移动过程中转动；
如图1、图2和图3所示，所述导向套2的基体为无缝圆管，在无缝圆管基体上加工有导向滑道2-1和螺纹安装孔2-2，所述螺纹安装孔2-2沿无缝圆管径向按120°均布，左右2排，共有6个螺纹安装孔2-2，所述导向滑道2-1为螺旋曲线滑道，该螺旋曲线滑道的螺距为80mm~200mm,具体螺距大小根据导向套的宽度确定；
如图4~图8所示，所述转动主件I有一个由导磁材料制作的定位冒1-2，定位冒1-2右端设有定位块1-2-1，定位冒1-2左端设有2个对称的磁铁吸合块1-2-2，在定位冒1_2中间安装内支撑套1-5，在内支撑套1-5两端各安装I个深沟球轴承1-7，在定位冒1-2右侧穿入转动轴1-3并穿过内支撑套1-5和深沟球轴承1-7，所述转动轴1-3上在转动轴1-3上安装挡圈1-8，所述转动轴1-3上设有磁铁固定座1-3-1、基片叉连接孔1-3-2、导向销安装孔1-3-3和定位台1-3-4，所述定位台1-3-4上根据基片叉实际转动角度加工出两个定位面，两个定位面之间的夹角ct为50°~180° ,磁铁固定座1-3-1中安装磁铁1-4,然后用六角螺母1-9锁紧固定，在导向销安装孔1-3-3中安装导向销1-1，并用紧定螺钉1-6锁紧固定，为了保证导向销1-1在导向滑道2-1中沿导向滑道2-1的螺旋曲线滑道方向滑动的行程，所述导向销1-1的长度必须保证在导向套2的内半径与内径之间，经试验确定该导向销1_1的长度为30_~60_。
[0015]使用时，通过导向套2的6个螺纹安装孔2-2将导向套2安装在激光分子束蒸发系统的真空室连接管内，通过定位冒1-2将转动组件I安装在激光分子束蒸发系统的真空室内的传递齿条的方轴上，通过转动轴1-3上的基片叉连接孔1-3-2连接基片叉，将基片夹在基片叉上，通过齿条传动带动转动组件I运动，当转动组件I运动到导向套2时，导向销1-1滑进导向滑道2-1，沿着导向滑道2-1的螺旋曲线滑道继续前行，进而改变角度，当从导向滑道2-1滑出时，磁铁1-4与磁铁吸合块1-2-2靠磁力吸合继续转动，当转动轴1-3与定位块1-2-1碰撞时，转动轴1-3通过定位块1-2-1定位，转动轴1-3停止旋转，从而达到了转动角度的要求，转动组件I继续前行到加热炉表面中心，实现基片交接，反之沿螺旋曲线滑道退回，准备进行下一次操作交接。`
【权利要求】
1.一种激光分子束蒸发系统变向传动定位机构，包括转动组件(I)和导向套(2)，其特征在于，所述导向套(2)的基体为无缝圆管，在无缝圆管基体上加工有导向滑道(2-1)和螺纹安装孔(2-2)，所述导向滑道(2-1)为螺旋曲线滑道，所述转动组件(I)有一个用导磁材料制作的定位冒(1-2)，定位冒(1-2)右端设有定位块(1-2-1)，定位冒(1-2)左端设有2个对称的磁铁吸合块(1-2-2 )，在定位冒(1-2 )中间安装内支撑套(1-5 )，在内支撑套(1-5 )两端各安装I个深沟球轴承(1-7)，在定位冒(1-2)右侧穿入转动轴(1-3)并穿过内支撑套(1-5)和深沟球轴承(1-7)，在转动轴(1-3)上安装挡圈(1-8)，所述转动轴(1-3)上设有磁铁固定座(1-3-1)、基片叉连接孔(1-3-2)、导向销安装孔(1-3-3)和定位台(1-3-4)，定位台(1-3-4)上根据基片叉实际转动角度加工出2个定位面，2个定位面之间的夹角为α，在磁铁固定座(1-3-1)中安装磁铁(1-4)，然后用螺母(1-9)锁紧固定，在导向销安装孔(1-3-3)中安装导向销(1-1 )，并用紧定螺钉(1-6)锁紧固定。
2.根据权利要求1所述一种激光分子束蒸发系统变向传动定位机构，其特征在于，所述螺纹安装孔(2-2)沿无缝圆管径向按120°均布，左右2排共6个螺纹安装孔(2-2)。
3.根据权利要求1所述一种激光分子束蒸发系统变向传动定位机构，其特征在于，所述导向滑道(2-1)的螺距为80_~200mm。
4.根据权利要求1所述一种激光分子束蒸发系统变向传动定位机构，其特征在于，所述导向销(1-1)的长度为30mm~60mm。
5.根据权利要求1所述一种激光分子束蒸发系统变向传动定位机构，其特征在于，所述定位台(1-3-4) 2个定位面之间的 夹角α为50°~160°。
【文档编号】C23C14/28GK103820757SQ201410101107
【公开日】2014年5月28日 申请日期:2014年3月19日 优先权日:2014年3月19日
【发明者】董毅, 李洪亮, 阎佐健, 董捷 申请人:沈阳慧宇真空技术有限公司