真空互联系统通用的样品托

本技术特别涉及一种真空互联系统通用的样品托，属于真空机械。

背景技术：

1、由于在地球上的人造真空可以实现局域的超洁净环境，对特定材料生长、制备以及科学研究具有重要的意义，如半导体晶圆生长、半导体器件制备、电子扫描显微镜检测物体、透射电子显微镜检测材料的界面等，都是在人造真空环境下进行的。尤其对于低维纳米体系而言，其研究通常需要在清洁的材料表面进行，但这种清洁的表面很容易被其所处环境中的水分子、气体分子等污染和腐蚀。假设分子到达表面后不会脱附，那么即使在10-9torr(torr为压强单位，等于1毫米汞柱)的真空下，只需要1小时，清洁表面便会被吸附的气体分子覆盖满。因此，要想保持长时间稳定存在的洁净表面，低维纳米材料，必须一直处于超高真空的环境(10-10torr)。

2、为更好的利用超高真空高洁净特性连续的研究材料生长、器件制备、性能的检测，中国科学院苏州纳米技术与纳米仿生研究所设计并建造了一套超高真空互联系统。在该真空互联系统中，将所有相关的材料生长、器件制备、性能检测的设备利用真空管道进行连接，并在互联的真空管道中布置了磁力推动样品传送小车，用来将研究的样品从一个设备传送至另一个设备，从而保证被研究样品本身在全生命周期内不必因为样品传送而暴露到大气中引入污染。目前中国科学院苏州纳米技术与纳米仿生研究所设计并建造的纳米真空互联系统，通过超高真空管道将材料生长、器件加工、测试分析的诸多设备连接在一起，真正实现了样品的超洁净环境，避免了非互联状态下样品暴露大气时被氧化和污染的风险，可以实现材料最本征物理性质的研究。

3、纳米真空互联实验站的不同设备间是以磁力推动传送的小车搭载两英寸的圆形样品托来实现样品的传递。不同规格的样品一般通过胶带固定、银胶粘结或点焊的方式固定在两英寸的圆形不锈钢或钼托上，然后通过磁力推动传送的小车运送至不同设备目前不同规格的样品一般通过胶带固定、银胶粘结或点焊的方式进行固定在两英寸的不锈钢或钼托上，但这几类常见的固定方式均存在很大的局限性。

4、利用胶带进行固定的方式，由于胶带中含有一定的粘合剂，在超高真空系统中会放气，从而影响超高真空系统及测试设备的真空度，引入一些潜在的污染；并且胶带的粘合剂在0℃以下的低温和100℃以上的高温环境下会失效，粘度下降，导致样品松动，引入测试噪音甚至有掉样的风险；同时由于样品和胶带是直接接触的，测试完成取下样品时会在样品表面有一定的胶残留，对样品造成污染。而采用银胶进行粘结虽然可耐受低温(-273℃)，但高温区使用时一般要求连续使用温度低于200℃，且银胶固化所需时间较长，一般需150℃烘烤超过1小时，而室温条件下实现完全固化需要超过10小时，使用效率非常低。而另一种常见的固定样品的方式是将钽片跨过样品用点焊机点焊在两英寸样品托上，利用钽片与样品的机械压力固定样品；这种方法的缺点是无法将样品非常牢固的固定在样品托上，对于比较精密的测试会引入一些噪音，另外对于比较小、形状不规则和厚度较大的样品，点焊难度非常大，所以点焊的方法也并非很好的固定样品的方式。

技术实现思路

1、本实用新型的主要目的在于提供一种真空互联系统通用的样品托，从而克服现有技术中的不足。

2、为实现前述实用新型目的，本实用新型采用的技术方案包括：

3、本实用新型提供了一种真空互联系统通用的样品托，包括：

4、底座部分，所述底座部分包括底座和第一磁性部件，所述底座用于承托样品，所述第一磁性部件固定在所述底座上；

5、盖板部分，所述盖板部分包括第二磁性部件，所述第一磁性部件能够与所述第二磁性部件通过磁性吸附的方式连接，而将所述样品限制在所述第二磁性部件和所述第一磁性部件之间，从而将所述样品固定在所述底座上。

6、与现有技术相比，本实用新型提供的一种真空互联系统通用的样品托在超高真空环境不会发生放气问题，以及，对样品的固定更牢固，不易发生样品脱落且不易引入噪音；本实用新型提供的一种真空互联系统通用的样品托对样品的取放固定更加方便快捷，可实现样品的快速拆装。

技术特征：

1.一种真空互联系统通用的样品托，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的样品托，其特征在于：所述盖板部分包括多个所述第二磁性部件，多个所述第二磁性部件组合形成至少一个第二磁性部件组，每一所述第二磁性部件组包括多个间隔分布的所述第二磁性部件，每一所述第二磁性部件组所包含的多个所述第二磁性部件与一个所述第一磁性部件磁性连接，所述样品被限制在一个所述第二磁性部件组和一个所述第一磁性部件之间。

3.根据权利要求2所述的样品托，其特征在于：所述底座部分包括多个所述第一磁性部件，多个所述第一磁性部件组合形成至少一个第一磁性部件组，所述第一磁性部件组包括多个间隔分布的第一磁性部件，所述样品被限制在一个所述第一磁性部件组和一个所述第二磁性部件组之间。

4.根据权利要求3所述的样品托，其特征在于：每一所述第一磁性部件组所包含的多个所述第一磁性部件和与之相对应的一所述第二磁性部件组所包含的多个所述第二磁性部件一一对应。

5.根据权利要求2或3所述的样品托，其特征在于：所述第二磁性部件包括沿选定方向依次设置的第一部分和第二部分，所述第一部分与所述第一磁性部件直接接触并磁性连接，所述样品的局部区域被限制在所述第二部分与所述第一磁性部件或所述底座之间。

6.根据权利要求1所述的样品托，其特征在于：所述盖板部分包括至少一个压片和多个所述第二磁性部件，多个所述第二磁性部件组合形成至少一个第二磁性部件组，每一所述第二磁性部件组包括多个间隔分布的所述第二磁性部件，每一所述压片与至少一个第二磁性部件组组合形成一个盖板组件，每一所述盖板组件用于固定一个所述样品；

7.根据权利要求6所述的样品托，其特征在于：所述底座部分包括多个所述第一磁性部件，多个所述第一磁性部件组合形成至少一个第一磁性部件组，所述第一磁性部件组包括多个间隔分布的第一磁性部件，所述压片被限制在一个所述第一磁性部件组和一个所述第二磁性部件组之间。

8.根据权利要求7所述的样品托，其特征在于：每一所述第一磁性部件组所包含的多个所述第一磁性部件和与之相对应的一所述第二磁性部件组所包含的多个所述第二磁性部件一一对应。

9.根据权利要求6所述的样品托，其特征在于：所述压片为能够在外力作用下被塑形的可塑形的压片。

10.根据权利要求9所述的样品托，其特征在于：所述压片为钽压片。

11.根据权利要求1或2或6所述的样品托，其特征在于：所述底座具有一承托台面，所述承托台面上设置有定位凹槽，所述第一磁性部件固定设置在所述定位凹槽内。

12.根据权利要求11所述的样品托，其特征在于：所述底座部分还包括固定连接件，所述固定连接件与所述底座连接，所述固定连接件用于将所述第一磁性部件固定在所述定位凹槽内。

13.根据权利要求12所述的样品托，其特征在于：所述第一磁性部件上设置有定位孔，所述固定连接件的一端穿过所述定位孔并与所述底座连接。

14.根据权利要求12所述的样品托，其特征在于：所述固定连接件与所述底座螺纹连接。

15.根据权利要求12所述的样品托，其特征在于：所述第一磁性部件的顶部表面与所述承托台面齐平。

16.根据权利要求11所述的样品托，其特征在于：每一所述定位凹槽内设置一个所述第一磁性部件。

17.根据权利要求11所述的样品托，其特征在于：所述承托台面上间隔设置有多个所述定位凹槽。

18.根据权利要求1或2或6所述的样品托，其特征在于：所述第一磁性部件和所述第二磁性部件中的一者为磁体，另一者为磁体或铁磁体。

19.根据权利要求18所述的样品托，其特征在于：所述磁体为耐受高温、低温的钐钴磁铁。

20.根据权利要求1所述的样品托，其特征在于：所述底座为圆形底座。

21.根据权利要求20所述的样品托，其特征在于：所述底座为两英寸的圆形底座。

技术总结
本技术公开了一种真空互联系统通用的样品托。该样品托包括：底座部分，所述底座部分包括底座和第一磁性部件，所述底座用于承托样品，所述第一磁性部件固定在所述底座上；盖板部分，所述盖板部分包括第二磁性部件，所述第一磁性部件能够与所述第二磁性部件通过磁性吸附的方式连接，而将所述样品限制在所述第二磁性部件和所述第一磁性部件之间，从而将所述样品固定在所述底座上。本技术提供的一种真空互联系统通用的样品托在超高真空环境不会发生放气问题，以及，对样品的固定更牢固，不易发生样品脱落且不易引入噪音；本技术提供的一种真空互联系统通用的样品托对样品的取放固定更加方便快捷，可实现样品的快速拆装。

技术研发人员：陈爱喜,王鹏栋,李坊森
受保护的技术使用者：中国科学院苏州纳米技术与纳米仿生研究所
技术研发日：20230712
技术公布日：2024/2/1