一种团簇束流传输装置及团簇催化剂制备设备

本发明涉及材料制备设备，尤其是涉及一种团簇束流传输装置及团簇催化剂制备设备。

背景技术：

1、由于量子尺寸效应，不同尺寸的金属、氧化物纳米团簇具有不同的几何结构、电子性质等，可应用于不同的领域，实现不同的功能。为了明确某一尺寸的团簇的独特性质，了解团簇催化剂真正的活性中心，首先需要制备特定尺寸的团簇，可采用物理气相沉积法并通过调节制备参数来制备特定尺寸的团簇。

2、由于磁控溅射源与质量选择装置工作时所需要的气压不同，二者需要间隔一定的距离以实现工作环境的隔离，因此需通过传输装置将团簇束流从磁控溅射源输送至质量选择装置，相关技术中，传输装置可采用透镜组，但是通过透镜组传输团簇的过程中会导致团簇束流损耗，且团簇束流的损耗随着传输距离的增大而增大，导致团簇束流的传输效率较低。

技术实现思路

1、本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本发明提出一种团簇束流传输装置，在一部分的传输路径上通过透镜组来传输团簇束流，在其余部分的传输路径上通过传输效率更高、团簇束流损耗更小的线性八极杆来传输团簇束流，缩短了透镜组的长度，因此能够有效减少团簇束流在传输过程中的损耗，提升团簇束流的传输效率。

2、本发明还提出一种包括上述团簇束流传输装置的团簇催化剂制备设备。

3、本发明第一方面实施例提供的一种团簇束流传输装置，用于输送团簇束流，所述团簇束流沿第一方向传输，所述团簇束流传输装置包括：

4、透镜组，包括若干个沿第一方向布置的第一透镜，所述第一透镜的中心轴沿第一方向延伸，所述第一透镜具有沿第一方向贯穿的第一通过腔，所述第一通过腔用于供团簇束流通过，所述第一透镜用于对团簇束流进行聚焦；

5、线性八极杆，位于所述透镜组在第一方向上的一端，所述线性八极杆的中心轴与所述第一透镜的中心轴重合，所述线性八极杆用于接收并传输经过聚焦的团簇束流。

6、本发明第一方面实施例提供的团簇束流传输装置，至少具有如下有益效果：

7、磁控溅射源与质量选择装置工作时所需要的气压不同，具体而言，磁控溅射源需要在低真空度的环境下工作，而质量选择装置需要在高真空度的环境下工作，团簇束流传输装置能够将磁控溅射源所产生的团簇束流输送至质量选择装置，实现由低真空度的环境到高真空度的环境的过渡。

8、本发明第一方面实施例提供的团簇束流传输装置包括沿第一方向依次设置的透镜组及线性八极杆，团簇束流自磁控溅射源处输出后先经过透镜组，由第一透镜对团簇束流进行聚焦，聚焦完成后的团簇束流自线性八极杆的中心进入线性八极杆，由线性八极杆进行高效率的传输。在传输距离相同的前提下，本发明第一方面实施例提供的团簇束流传输装置在一部分的传输路径上通过透镜组来传输团簇束流，在其余部分的传输路径上通过传输效率更高、团簇束流损耗更小的线性八极杆来传输团簇束流，缩短了透镜组的长度，因此能够有效减少团簇束流在传输过程中的损耗，提升团簇束流的传输效率；此外，线性八极杆需要在具有较高的真空度的环境下工作，并且需要团簇束流自线性八极杆的中心处开始传输，透镜组既能够实现从低真空度的环境到真空度较高的环境之间的过渡，又能够将团簇束流聚焦至线性八极杆的中心处，结构较为合理。

9、在本发明的一些实施例中，所述第一透镜设置有多个，多个所述第一透镜沿第一方向依次排布，多个所述第一通过腔依次连通，所述透镜组还包括绝缘片，任意两个相邻的所述第一透镜之间夹持有所述绝缘片。

10、在本发明的一些实施例中，所述透镜组还包括第二透镜，所述第二透镜位于若干个所述第一透镜远离所述线性八极杆的一端，所述第二透镜的中心轴与所述第一透镜的中心轴重合，所述第二透镜具有沿第一方向贯穿的第二通过腔，所述第一通过腔与所述第二通过腔连通，在沿第一方向靠近所述线性八极杆的方向上，至少部分所述第二通过腔的横截面积逐渐增大，所述第二通过腔的最小横截面积小于所述第一通过腔的横截面积。

11、在本发明的一些实施例中，所述透镜组还包括第三透镜，所述第三透镜可拆卸地连接于所述第二透镜远离所述第一透镜的一侧，所述第三透镜的中心轴与所述第二透镜的中心轴重合，所述第三透镜具有沿第一方向贯穿的第三通过腔，所述第三通过腔与所述第二通过腔连通，在沿第一方向靠近所述线性八极杆的方向上，至少部分所述第三通过腔的横截面积逐渐增大，所述第三通过腔的最小横截面积小于所述第二通过腔的最小横截面积。

12、在本发明的一些实施例中，所述透镜组还包括第四透镜，所述第四透镜位于所述透镜组靠近所述线性八极杆的一端，所述第四透镜的中心轴沿第一方向延伸，所述第四透镜具有第四通过腔，所述第一通过腔与所述线性八极杆通过所述第四通过腔连通，所述第四通过腔的横截面积小于所述第一通过腔的横截面积，所述第四透镜沿第一方向的长度小于所述第一透镜沿第一方向的长度。

13、在本发明的一些实施例中，所述透镜组还包括绝缘片，所述第四透镜与其相邻的所述第一透镜之间夹持有所述绝缘片。

14、本发明第二方面实施例提供的一种团簇催化剂制备设备，包括：

15、团簇束流产生装置，包括磁控溅射源，所述磁控溅射源用于产生并沿第一方向输出团簇束流；

16、本发明第一方面任一实施例提供的团簇束流传输装置，所述团簇束流传输装置用于接收并传输团簇束流；

17、质量选择装置，位于所述团簇束流传输装置远离所述团簇束流产生装置的一端，所述质量选择装置用于接收由所述线性八极杆输出的团簇束流并对团簇束流进行质量选择；

18、沉积装置，用于接收经过质量选择的团簇束流并将团簇束流沉积于载体；

19、外壳，所述团簇束流产生装置、所述团簇束流传输装置、所述质量选择装置及所述沉积装置均容纳于所述外壳的内部。

20、本发明第二方面实施例提供的一种团簇催化剂制备设备，至少具有如下有益效果：

21、本发明第二方面实施例提供的一种团簇催化剂制备设备包括本发明第一方面实施例提供的团簇束流传输装置，团簇束流传输装置包括沿第一方向依次设置的透镜组及线性八极杆，团簇束流自磁控溅射源处输出后先经过透镜组，由第一透镜对团簇束流进行聚焦，聚焦完成后的团簇束流自线性八极杆的中心进入线性八极杆，由线性八极杆进行高效率的传输。在传输距离相同的前提下，本发明第一方面实施例提供的团簇束流传输装置在一部分的传输路径上通过透镜组来传输团簇束流，在其余部分的传输路径上通过传输效率更高、团簇束流损耗更小的线性八极杆来传输团簇束流，缩短了透镜组的长度，因此能够有效减少团簇束流在传输过程中的损耗，提升团簇束流的传输效率，有利于提升团簇催化剂制备设备的制备效率；此外，线性八极杆需要在具有较高的真空度的环境下工作，并且需要团簇束流自线性八极杆的中心处开始传输，透镜组既能够实现从低真空度的环境到真空度较高的环境之间的过渡，又能够将团簇束流聚焦至线性八极杆的中心处，结构较为合理，有利于提升团簇催化剂制备设备的结构合理性。

22、在本发明的一些实施例中，所述质量选择装置包括四极杆及偏转器，所述四极杆与所述偏转器沿第一方向依次布置，所述偏转器在第二方向上的一侧具有沉积开口，第二方向垂直于第一方向，所述沉积装置能够将载体放置于所述沉积开口处，所述四极杆用于接收由所述线性八极杆输出的团簇束流并对团簇束流进行质量选择，所述偏转器能够使经过质量选择的团簇束流偏转并从所述沉积开口处输出以沉积于载体。

23、在本发明的一些实施例中，所述团簇催化剂制备设备还包括质谱探测装置，所述偏转器还具有探测开口，所述偏转器还能够使团簇束流偏转并经过所述探测开口进入所述质谱探测装置。

24、在本发明的一些实施例中，所述探测开口与所述沉积开口分别位于所述偏转器在第二方向上的相对两侧。

25、本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。