權(quán)利要求書: 1.一種光電子能譜儀,其特征在于,包括:
分析腔體(1),所述分析腔體(1)采用頂部可開口的柱狀結(jié)構(gòu);在分析腔體(1)上自下往上依次設(shè)定抽真空高度H3、分析高度H2、傳樣高度H1;
抽真空組件,所述抽真空組件設(shè)置在分析腔體(1)的抽真空高度H3附近;
電子能量分析器(13),所述電子能量分析器(13)設(shè)置在分析腔體(1)的分析高度H2附近;
激發(fā)光源(12),所述激發(fā)光源(12)設(shè)置在分析腔體(1)的分析高度H2附近;
樣品臺(5),所述樣品臺(5)延伸至分析腔體(1)內(nèi),且在H1、H2之間移動;
至少一個與分析腔體(1)連接的真空腔體。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種光電子能譜儀,其特征在于,與分析腔體(1)連接的所述真空腔體為傳樣腔(21),所述傳樣腔(21)設(shè)置在分析腔體(1)的傳樣高度H1附近;所述傳樣腔(21)和分析腔體(1)之間設(shè)置第一插板閥(22),在傳樣腔(21)內(nèi)沿傳樣腔(21)的軸向設(shè)置第一磁力桿(23)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種光電子能譜儀,其特征在于,垂直于傳樣腔(21)設(shè)置進(jìn)樣腔(31),進(jìn)樣腔(31)和傳樣腔(21)之間相互連通,但是在進(jìn)樣腔(31)上設(shè)置第二插板閥(32),在進(jìn)樣腔(31)內(nèi)沿軸向設(shè)置第二磁力桿(33)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種光電子能譜儀,其特征在于,在分析腔體(1)內(nèi)設(shè)置μ金屬屏蔽層(3),所述μ金屬屏蔽層(3)也采用柱狀結(jié)構(gòu);μ金屬屏蔽層(3)的上部為開口結(jié)構(gòu)且可拆卸安裝μ金屬上蓋(3a)。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種光電子能譜儀,其特征在于,所述μ金屬屏蔽層(3)采用單層或雙層的μ金屬結(jié)構(gòu)。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種光電子能譜儀,其特征在于,在μ金屬屏蔽層(3)內(nèi)部設(shè)置低溫屏蔽罩(11),且在分析腔體(1)外部設(shè)置低溫泵(10)。
7.根據(jù)權(quán)利要求2或3中任意一項權(quán)利要求所述的一種光電子能譜儀,其特征在于,在所述傳樣腔(21)上設(shè)置加熱臺(25)。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的一種光電子能譜儀,其特征在于,在傳樣腔(21)上設(shè)置離子槍(24)。
9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的一種光電子能譜儀,其特征在于,所述樣品臺(5)采用4軸閉循環(huán)低溫樣品臺或者6軸開循環(huán)低溫樣品臺。
說明書: 一種光電子能譜儀技術(shù)領(lǐng)域[0001] 本實用新型屬于光電子能譜領(lǐng)域,具體涉及一種光電子能譜儀。背景技術(shù)[0002] 光電子能譜是利用光電效應(yīng)的原理測量單色輻射從樣品上打出來的光電子的動能、光電子強度和這些電子的角分布,并應(yīng)用這些信息來研究原子、分子、凝聚相,尤其是固體表面的電子結(jié)構(gòu)的技術(shù)。對固體而言,光電子能譜是一項表面靈敏的技術(shù);光電子能譜儀是利用光電效應(yīng)測出光電子的動能及其數(shù)量的關(guān)系,由此來判斷樣品表面各種元素含量的儀器;可分析固、液、氣樣品中除氫以外的一切元素;光電子能譜儀對樣品進(jìn)行檢測時需要依靠進(jìn)樣結(jié)構(gòu)將樣品送入光電子能譜儀中。[0003] 在光電子能譜儀中,通常將能量分析器在分析腔的高度稱為分析高度H2;將分析腔與其它腔體(如準(zhǔn)備腔或進(jìn)樣腔等)的連接高度稱為傳樣高度H1;在分析高度豎直下面,安裝有分子泵、離子泵等,用于腔體獲得超高真空,將分子泵、離子泵等與分析腔的連接高度稱為抽真空高度H3。[0004] 然而現(xiàn)有的光電子能譜儀的結(jié)構(gòu)設(shè)計通常分為兩種,一種是采用穹頂型分析腔,在安裝高度上,傳樣高度和分析高度一樣,抽真空高度略低于傳樣高度和分析高度。在這種結(jié)構(gòu)設(shè)計中,由于傳樣高度和分析高度一樣容易在傳樣過程中導(dǎo)致樣品臺或傳樣機構(gòu)碰撞分析器,導(dǎo)致分析器受損。[0005] 另一種同樣采用穹頂型分析腔,在分析腔體上面,安裝了準(zhǔn)備腔體,兩者之間有超高真空插板閥;與進(jìn)樣腔等連接的高度為準(zhǔn)備腔體的中心高度。分析腔體下方,安裝了抽真空腔體;抽真空腔體上,安裝有分子泵、離子泵等,用于腔體獲得超高真空;即分析、傳樣、抽真空分別位于不同的腔體內(nèi)。該設(shè)計采用準(zhǔn)備腔體、分析腔體、抽真空腔體三個腔體依次連接,或準(zhǔn)備腔體、分析?真空腔體兩腔體結(jié)構(gòu)依次連接;因為存在多個法蘭連接或額外的插板閥,導(dǎo)致了豎直方向過高;過高的系統(tǒng)高度,會限制系統(tǒng)安裝高度要求大、安裝難度大、樣品臺行程過大、穩(wěn)定性較差等一系列問題。[0006] 此外,上述兩種設(shè)計均采用穹頂型結(jié)構(gòu),極大限制了分析腔內(nèi)部增加大尺寸結(jié)構(gòu)裝置,例如與低溫泵連接的低溫屏蔽層等。[0007] 因此需要提出一種結(jié)構(gòu)更為優(yōu)化、合理的光電子能譜儀設(shè)計。實用新型內(nèi)容
[0008] 為了解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的不足,本申請?zhí)岢隽艘环N光電子能譜儀,通過對光電子能譜儀結(jié)構(gòu)的優(yōu)化,能夠有效克服現(xiàn)有技術(shù)中的問題。[0009] 本實用新型所采用的技術(shù)方案如下:[0010] 一種光電子能譜儀,包括:[0011] 分析腔體,所述分析腔體采用頂部可開口的柱狀結(jié)構(gòu);在分析腔體上自下往上依次設(shè)定抽真空高度H3、分析高度H2、傳樣高度H1;[0012] 抽真空組件,所述抽真空組件設(shè)置在分析腔體的抽真空高度H3附近;[0013] 電子能量分析器,所述電子能量分析器設(shè)置在分析腔體的分析高度H2附近;[0014] 激發(fā)光源,所述激發(fā)光源設(shè)置在分析腔體的分析高度H2附近;[0015] 樣品臺,所述樣品臺延伸至分析腔體內(nèi),且在H1、H2之間移動;[0016] 至少一個與分析腔體連接的真空腔體。[0017] 進(jìn)一步,與分析腔體連接的所述真空腔體為傳樣腔,所述傳樣腔設(shè)置在分析腔體的傳樣高度H1附近;所述傳樣腔和分析腔體之間設(shè)置第一插板閥,在傳樣腔內(nèi)沿傳樣腔的軸向設(shè)置第一磁力桿。[0018] 進(jìn)一步,垂直于傳樣腔設(shè)置進(jìn)樣腔,進(jìn)樣腔和傳樣腔之間相互連通,但是在進(jìn)樣腔上設(shè)置第二插板閥,在進(jìn)樣腔內(nèi)沿軸向設(shè)置第二磁力桿。[0019] 進(jìn)一步,在分析腔體內(nèi)設(shè)置μ金屬屏蔽層,所述μ金屬屏蔽層也采用柱狀結(jié)構(gòu);μ金屬屏蔽層的上部為開口結(jié)構(gòu)且可拆卸安裝μ金屬上蓋。[0020] 進(jìn)一步,所述μ金屬屏蔽層采用單層或雙層的μ金屬結(jié)構(gòu)。[0021] 進(jìn)一步,在μ金屬屏蔽層內(nèi)部設(shè)置低溫屏蔽罩,且在分析腔體外部設(shè)置低溫泵。[0022] 進(jìn)一步,在所述傳樣腔上設(shè)置加熱臺。[0023] 進(jìn)一步,在傳樣腔上設(shè)置離子槍。[0024] 進(jìn)一步,所述樣品臺采用4軸閉循環(huán)低溫樣品臺或者6軸開循環(huán)低溫樣品臺。[0025] 本實用新型的有益效果:[0026] 1,在本申請的設(shè)計中,由于分析、傳樣、抽真空高度位于不同高度,可以避免傳樣時碰撞分析器的風(fēng)險;[0027] 2,在本申請的設(shè)計中,由于分析、傳樣、抽真空高度位于同一個腔體,有效降低了系統(tǒng)整體高度,避免了高度過大導(dǎo)致的系列問題。[0028] 3、本申請分析腔體采用柱狀結(jié)構(gòu),而非穹頂型,將頂部空間變成開放式,提供了一個與柱狀腔體直徑相對的操作空間,便于分析腔內(nèi)部增加大尺寸結(jié)構(gòu)裝置,例如與低溫泵連接的低溫屏蔽層等。附圖說明[0029] 圖1是本實用新型光電子能譜儀的結(jié)構(gòu)示意圖;[0030] 圖2是本實用新型分析腔體結(jié)構(gòu)示意圖;[0031] 圖中,1、分析腔體,2、分析腔上蓋,3、μ金屬屏蔽層,3a、μ金屬上蓋,4、分析腔體下法蘭,5、樣品臺,6、樣品,7、離子泵,8、分子泵,9、離子規(guī),10、低溫泵,11、低溫屏蔽罩,12、激發(fā)光源,13、電子能量分析器,21、傳樣腔,22、第一插板閥,23、第一磁力桿,24、離子槍,25、加熱臺,31、進(jìn)樣腔,32、第二插板閥,33、第二磁力桿。具體實施方式[0032] 為了使本實用新型的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點更加清楚明白,以下結(jié)合附圖及實施例,對本實用新型進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)說明。應(yīng)當(dāng)理解,此處所描述的具體實施例僅用于解釋本實用新型,并不用于限定本實用新型。[0033] 實施例1[0034] 本申請設(shè)計了一種光電子能譜儀,包括:1個分析腔體1,至少1個樣品臺,至少1個電子能量分析器,至少1個激發(fā)光源,至少1套抽真空組件,至少1個與分析腔體1連接的真空腔體;[0035] 在本申請中,分析腔主體1豎直設(shè)置且采用了柱狀結(jié)構(gòu),分析腔主體1的頂部開口處設(shè)置一個與分析腔主體1內(nèi)柱狀管道相互匹配的刀口法蘭,例如常見的CF300型刀口法蘭,其開口接近直徑300mm;因此本申請的分析腔體1是大開口型分析腔體。在分析腔主體1的頂部設(shè)置分析腔上蓋2,分析腔上蓋2是一個短管,分析腔上蓋2的下部與分析腔體1刀口法蘭(CF300型刀口法蘭)匹配的尺寸;分析腔上蓋2的上部是與樣品臺5匹配的刀口法蘭,例如CF150型刀口法蘭。分析腔主體1的底部設(shè)置分析腔體下法蘭4,分析腔體下法蘭4與分析腔體1之間采用可以相互匹配的刀口法蘭結(jié)構(gòu)連接。在本實施例中,分析腔體體1、分析腔上蓋2、分析腔下法蘭4均采用316L不銹鋼鋼材質(zhì)制備而成。[0036] 在分析腔體1上自下往上依次設(shè)定抽真空高度H3、分析高度H2、傳樣高度H1,且三個高度位于不同高度。[0037] 在分析腔體1的抽真空高度H3附近設(shè)置抽真空組件,利用抽真空組件為分析腔體1提供真空環(huán)境;抽真空組件包括離子泵7、分子泵8、離子規(guī)9;上述離子泵7、分子泵8、離子規(guī)9均采用超高真空用的刀口法蘭結(jié)構(gòu)與分析腔體1連接。
[0038] 在分析腔體1的分析高度H2附近設(shè)置電子能量分析器13、激發(fā)光源12;電子能量分析器13、激發(fā)光源12均采用超高真空用的刀口法蘭結(jié)構(gòu)與分析腔體1連接;且電子能量分析器13、激發(fā)光源12指向分析腔體1中心設(shè)置。在本實施例中,電子能量分析器13可以選用SO或SPECS半球能量分析器,但是不局限于所列舉。[0039] 上述與分析腔體1連接的真空腔體包括真空腔主體、抽真空組件以及必備連接附件等;本實施例中,該真空腔體為傳樣腔21。具體地,在分析腔體1的傳樣高度H1附近設(shè)置傳樣腔21,傳樣腔21與分析腔體1之間連通,且在傳樣腔21和分析腔體1之間設(shè)置第一插板閥22,通過第一插板閥22的開合,可以將分析腔體1和傳樣腔21之間進(jìn)行真空連通或斷開。在傳樣腔21內(nèi)沿傳樣腔21的軸向設(shè)置第一磁力桿23,利用第一磁力桿23從樣品臺5上抓取樣品6,并且實現(xiàn)樣品在傳樣腔21和分析腔體1之間的傳遞。傳樣腔21配備的抽真空組件可以為其提供真空環(huán)境。
[0040] 在分析腔體1的頂部設(shè)置樣品臺5,樣品臺5用于固定樣品6;樣品臺5可進(jìn)行多維度操作,至少有縱向操作,將樣品6從高度H1送到H2。在本實施例中,樣品臺5可以選用4軸閉循環(huán)低溫樣品臺或者6軸開循環(huán)低溫樣品臺。[0041] 實施例2[0042] 本申請在實施例1設(shè)計的光電子能譜儀結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)上,在分析腔體1內(nèi)設(shè)置μ金屬屏蔽層3,μ金屬屏蔽層用于提供了一個低磁場環(huán)境。μ金屬屏蔽層3也采用柱狀結(jié)構(gòu),μ金屬屏蔽層3的上部為開口結(jié)構(gòu)且可拆卸安裝μ金屬上蓋3a;通過拆卸μ金屬上蓋3a漏出一個較大的可操作口徑,在本實施例中為了分析腔體1的上部開口相配合也可以將μ金屬屏蔽層的開口直徑設(shè)為300mm。樣品臺5、電子能量分析器13、激發(fā)光源12均延伸至μ金屬屏蔽層3內(nèi)部。[0043] 在本實施例中,μ金屬屏蔽層3采用單層或雙層的μ金屬結(jié)構(gòu),μ金屬采用1J85牌號;[0044] 實施例3[0045] 在實施例2設(shè)計的光電子能譜儀結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)上,在μ金屬屏蔽層3內(nèi)部設(shè)置低溫屏蔽罩11,且在分析腔體1外部設(shè)置低溫泵10,兩者之間通過刀口法蘭結(jié)構(gòu)連接;低溫泵10與連接,用于提供了更低的周圍環(huán)境。[0046] 所述電子能量分析器13、激發(fā)光源12延伸至低溫屏蔽罩11內(nèi)部,且樣品臺5也可以通過縱向移動將樣品6送入低溫屏蔽罩11內(nèi),這樣在測量時,樣品6可獲得更低溫度,也可延長樣品6的壽命。[0047] 在本實施例中,低溫泵10可以優(yōu)選位于分析高度H2,也可位于其它高度。[0048] 在本實施例中,由于分析腔上蓋2、μ金屬上蓋3a均為可拆卸設(shè)計,因此在這兩者被拆除的情況下,有充分的空間將復(fù)雜的、較大的低溫屏蔽罩11(低溫泵10)安裝在μ金屬屏蔽層3內(nèi),從而滿足不同的結(jié)構(gòu)需求。[0049] 實施例4[0050] 在實施例1、2或3的基礎(chǔ)山,可以在傳樣腔21的基礎(chǔ)上增加進(jìn)樣腔31,進(jìn)樣腔31同樣需要保持真空;進(jìn)樣腔31垂直于傳樣腔21,且進(jìn)樣腔31和傳樣腔21之間相互連通,但是在進(jìn)樣腔31上設(shè)置第二插板閥32,利用第二插板閥32的開合,可以將進(jìn)樣腔31和傳樣腔21之間進(jìn)行真空連通或斷開。在進(jìn)樣腔31內(nèi)沿軸向設(shè)置第二磁力桿33,利用第一磁力桿23和第二磁力桿33之間的配合可以實現(xiàn)樣品在進(jìn)樣腔31、傳樣腔21和分析腔體1之間的相互傳遞。[0051] 實施例5[0052] 在上述實施例的基礎(chǔ)上,可以在傳樣腔21上設(shè)置離子槍24,用于對樣品6的清潔。[0053] 實施例6[0054] 在上述實施例的基礎(chǔ)上,可以在傳樣腔21上設(shè)置加熱臺25,用于樣品退火。[0055] 實施例7[0056] 在上述實施例的基礎(chǔ)上,可以通過固定座對上述結(jié)構(gòu)進(jìn)行固定。[0057] 以上實施例僅用于說明本實用新型的設(shè)計思想和特點,其目的在于使本領(lǐng)域內(nèi)的技術(shù)人員能夠了解本實用新型的內(nèi)容并據(jù)以實施,本實用新型的保護(hù)范圍不限于上述實施例。所以,凡依據(jù)本實用新型所揭示的原理、設(shè)計思路所作的等同變化或修飾,均在本實用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。
聲明:
“光電子能譜儀” 該技術(shù)專利(論文)所有權(quán)利歸屬于技術(shù)(論文)所有人。僅供學(xué)習(xí)研究,如用于商業(yè)用途,請聯(lián)系該技術(shù)所有人。
我是此專利(論文)的發(fā)明人(作者)