一种真空测试装置的制作方法

1.本实用新型涉及测量仪器领域，特别涉及一种真空测试装置。


背景技术：

2.近年来，基于谐振式微悬臂梁传感芯片，开发出一系列的分析测试方法和工具，例如利用谐振式微悬臂梁传感芯片测量功能材料的热力学参数；利用谐振式微悬臂梁传感芯片制备的热重分析仪等。在这些应用中，谐振式微悬臂梁传感芯片都是被放置在一个玻璃或者聚四氟乙烯材质的密封测试腔内，芯片位置基本处于测试腔的正中心。
3.相关技术中上述分析测试方法及工具无法与显微镜、拉曼光谱仪等光学分析设备联用，进而无法实现对测试过程中谐振式微悬臂梁传感芯片上材料变化的实时观察分析且测试腔体的内部无法实现高真空。


技术实现要素：

4.鉴于以上所述现有技术的缺点，本技术的目的在于提供一种真空测试装置，用于解决现有技术中谐振式微悬臂梁传感芯片无法与显微镜、拉曼光谱仪等光学分析设备联用且测试腔体内部无法实现高真空的问题。
5.为解决上述技术问题，本技术公开了一种真空测试装置，包括：
6.主腔体，所述主腔体内设有电路板，所述主腔体的上端为开放端；
7.盖板，盖合于所述主腔体的所述开放端上，所述盖板设有开口；
8.观察窗，嵌设于所述开口内；
9.真空密封连接器，设于所述主腔体的第一侧，所述真空密封连接器的第一连接端与所述电路板相连接。
10.优选地，所述主腔体的所述开放端设有环状槽，所述环状槽嵌套有密封圈。
11.优选地，所述观察窗的材料包括石英玻璃。
12.优选地，还包括第一垫片和第二垫片，所述第一垫片、所述石英玻璃和所述第二垫片从下至上依次叠置并嵌设于所述盖板的所述开口内。
13.优选地，所述主腔体内设置有谐振式微悬臂梁传感芯片，所述谐振式微悬臂梁传感芯片位于所述观察窗的正下方。
14.优选地，还包括搁板，所述搁板置于所述主腔体的底部。
15.优选地，还包括压环，设于所述盖板的上表面，所述压环通过多个紧固件固设于所述开口的外缘。
16.优选地，还包括气管接头，设于所述主腔体的第二侧，用于连接气体供应装置。
17.优选地，所述真空密封连接器的第二连接端暴露于所述主腔体的外部，用于连接外部电路。
18.优选地，所述观察窗位于所述盖板的正中心。
19.采用上述技术方案，本实用新型具有如下有益效果：
20.本实用新型在测试腔的盖板上设置观察窗，使得谐振式微悬臂梁传感芯片可以与显微镜、拉曼光谱仪等光学分析设备联用，实现在测试过程中对谐振式微悬臂梁传感芯片上材料变化的实时观察分析；同时采用真空密封连接器，也可以在测试腔体的内部实现提供高真空。
21.本实用新型其它特征和优点将在随后具体实施方式部分予以详细说明。
附图说明
22.为了更清楚地说明本实用新型实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，其中，相同的参考标号通常代表相同部件。对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
23.图1为本技术实施例的一种真空测试装置的结构示意图；
24.图2为本技术实施例的一种真空测试装置的立体结构示意图；
25.图3为本技术的一种可选实施例中的二硫化钼的热重测试结果图；
26.图4为本技术的一种可选实施例中的二硫化钼的热重测试与拉曼光谱仪联用所得拉曼光谱图。
27.以下对附图作补充说明：
28.1、主腔体；2、盖板；3、观察窗；4、真空密封连接器；5、电路板；6、密封圈；7、石英玻璃；8、第一垫片；9、第二垫片；10、搁板；11、压环；12、紧固件；13、气管接头。
具体实施方式
29.下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
30.此处所称的“一个实施例”或“实施例”是指可包含于本实用新型至少一个实现方式中的特定特征、结构或特性。在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“顶”、“底”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含的包括一个或者更多个该特征。而且，术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本实用新型的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。
31.参考图1，本实用新型提供一种真空测试装置，包括：
32.主腔体1，主腔体1内设有电路板5，主腔体1的上端为开放端；
33.盖板2，盖合于主腔体的开放端上，盖板2设有开口；
34.观察窗3，嵌设于所述开口内；
35.真空密封连接器4，设于主腔体1的第一侧，真空密封连接器4的第一连接端与电路板5相连接。
36.具体的，本实用新型的真空测试装置是可以应用在基于谐振式微悬臂梁传感芯片的热重测试分析实验中的测试腔，其中，主腔体1和盖板2均采用金属材质，主体腔1通过o型密封圈密封，盖板2盖合于主体腔1并通过紧固件固定，整体形成测试腔，腔体的尺寸可以根据实际情况合理设定。盖板2上开有观察窗3，使得所述测试腔可以与显微镜、拉曼光谱仪等光学分析设备联用，将所述测试腔放在光学分析设备的镜头下即可观察腔体内待测样品的变化情况，在可行的实施方法中，通过调整待测样品的位置和腔体尺寸，在50倍的物镜下也可以正常观察使用。另外，采用真空密封连接器4，实现测试腔内的电路板5与外部电路连接，对测试腔供电，同时保证整个腔体达到高真空环境。
37.在一种可选的实施方式中，主腔体1的开放端设有环状槽，环状槽嵌套有密封圈6。
38.具体的，沿主体腔1朝上放置的方向设为开放端，开放端的边缘设有环形槽，密封圈6嵌套进环形槽，同时将盖板2盖合并与密封圈6接触，增强整个测试腔的密封效果，进一步达到真空环境。
39.在一种可选的实施方式中，观察窗3的材料包括石英玻璃7。
40.具体的，观察窗3为可视光学玻璃，优选用石英玻璃7，石英玻璃7以二氧化硅为主要成分，具有耐高温、膨胀系数低、机械强度高、化学性能稳定等优点，且石英玻璃7的透过性相对来说最好，因此本实施例采用石英玻璃7作为观察窗3的材料。
41.在一种可选的实施方式中，还包括第一垫片8和第二垫片9，第一垫片8、石英玻璃7和第二垫片9从下至上依次叠置并嵌设于盖板2的开口内。
42.具体的，垫片的材料可选用橡胶材质，第一垫片8和第二垫片9分别置于石英玻璃7的上下表面，对石英玻璃7形成包裹，增强观察窗3的密封性。
43.在一种可选的实施方式中，主腔体1内设置有谐振式微悬臂梁传感芯片，谐振式微悬臂梁传感芯片位于观察窗3的正下方。
44.在一种可选的实施方式中，还包括搁板10，搁板10置于主腔体1的底部。
45.在一种可选的实施方式中，还包括压环11，设于盖板2的上表面，所述压环11通过多个紧固件12固设于开口的外缘。
46.具体的，第一垫片8、石英玻璃7和第二垫片9从下至上依次叠置并嵌设于盖板的开口内，形成观察窗3，压环11固设于观察窗3的上方外缘，对观察窗3形成加固保护的作用。
47.在一种可选的实施方式中，还包括气管接头13，设于主腔体1的第二侧，用于连接气体供应装置或者真空泵。
48.具体的，主腔体的侧面装有气管接头13，气管接头13可以根据实际情况设置多个以及排布于主腔体1的不同侧面，与外部的气体供应装置连接，测试腔的气体氛围包括惰性气氛、氧化性气氛或者还原性气氛，气管接头13可以根据需要连接不同的气体供应装置；或者连接真空泵，通过抽气对腔体形成真空状态。
49.在一种可选的实施方式中，真空密封连接器4的第二连接端暴露于主腔体1的外部，用于连接外部电路。
50.具体的，所述测试装置做分析测试时需要供电使用，通过真空密封连接器4将测试腔的内外电路实现电连接。
51.在一种可选的实施方式中，观察窗3位于盖板2的正中心。
52.具体的，观察窗3设置在盖板2的中心位置，谐振式微悬臂梁传感芯片位于观察窗3的正下方，使待测样品基本处于测试腔的正中心，观察视角佳。
53.实施例：
54.本技术提供的的一种真空测试装置的立体结构参考图2，现对所述真空测试装置的应用提供一种可选实施例：二硫化钼材料在空气中的热重与拉曼光谱联用分析测试。
55.选用的待测样品为二硫化钼，操作步骤如下：
56.(1)将二硫化钼材料涂覆到带控温功能的集成式谐振悬臂梁上，并将其安装在所述真空测试装置内；
57.(2)将所述真空测试装置置于拉曼光谱仪的镜头下方，调整焦距，使悬臂梁上的二硫化钼材料清晰显示；
58.(3)选择好具体测量位置后，开启拉曼光谱测试功能，调整好合适的激光功率；
59.(4)对悬臂梁进行程序升温，开始热重测试；
60.(5)升温过程中，在若干关键温度附近(如200℃、400℃、500℃、600℃)测量材料的拉曼光谱，最终得到如图3和图4所示的二硫化钼材料热重与拉曼联用分析测试结果。
61.根据理论分析，二硫化钼受热分解成三氧化钼和二氧化硫气体，二硫化钼在200摄氏度左右开始氧化，315摄氏度左右开始逐渐分解，600摄氏度完全分解为三氧化钼和二氧化硫气体。从图3可以看出，205摄氏度时，测试腔内物质的质量百分比大于90％，表明二硫化钼只有少量氧化；386摄氏度测试腔内物质的质量百分比为90％左右，表明二硫化钼开始逐渐分解；600摄氏度测试腔内物质的质量百分比趋于0％，表明二硫化钼完全分解为三氧化钼和二氧化硫气体。同时本实用新型提供的真空测试装置与拉曼光谱仪联用，得到二硫化钼和三氧化钼的拉曼光谱图，参见图4，测得二硫化钼的拉曼峰为400cm-1
，三氧化钼的拉曼峰为800cm-1
左右，与理论基本吻合，也就是说本实用新型提供的真空测试装置具有较好地可实施性，且可以与拉曼光谱仪等光学分析设备联用，扩展了基于谐振式微悬臂梁传感芯片的热力学实验范围。
62.以上所述仅为本实用新型的较佳实施例，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。