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应用于超高 真空环境的样品传输系统及方法

阅读：888发布：2021-06-12

专利汇可以提供应用于超高真空环境的样品传输系统及方法专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本发明公开了一种应用于超高真空环境的样品传输系统及方法。该传输系统包括分布于真空互联系统内对样品小车有转向要求的选定位置处的换向中转室，所述换向中转室内部设有用于承载样品小车的可旋转轨道，并且所述可旋转轨道可在驱动机构驱动下绕中转室轴线旋转任意角度，并到达不同工作位置处而与真空互联系统内的不同样品小车固定轨道配合。进一步的，所述选定位置包括真空互联系统的选定的两条真空管线交接处和/或对样品小车有转向要求的真空管线交叉节点处。本发明通过在真空互联系统内设置换向中转室，可以有效的完成真空环境下样品小车在真空管道中的交汇及转向功能。，下面是应用于超高真空环境的样品传输系统及方法专利的具体信息内容。

权利要求

1.一种应用于超高真空环境的样品传输系统，其特征在于包括分布于真空互联系统内对样品小车有转向要求的选定位置处的换向中转室，所述换向中转室内部设有用于承载样品小车的可旋转轨道，并且所述可旋转轨道可在驱动机构驱动下绕中转室轴线旋转任意角度，并到达不同工作位置处而与真空互联系统内的不同样品小车固定轨道配合。
2.根据权利要求1所述的应用于超高真空环境的样品传输系统，其特征在于所述选定位置包括真空互联系统的选定的两条真空管线交接处和/或对样品小车有转向要求的真空管线交叉节点处。
3.根据权利要求2所述的应用于超高真空环境的样品传输系统，其特征在于所述选定位置包括真空互联系统的主真空管线与工艺室支真空管线交接处。
4.根据权利要求1-3中任一项所述应用于超高真空环境的样品传输系统，其特征在于所述可旋转轨道的工作位置包括平行于主真空管线内样品小车固定轨道位置和垂直于主真空管线内样品小车固定轨道位置。
5.根据权利要求1-3中任一项所述应用于超高真空环境的样品传输系统，其特征在于所述样品小车采用磁力驱动样品小车（7），且所述真空互联系统内还设有用以驱动所述样品小车的磁力驱动滑块（8）。
6.根据权利要求5所述应用于超高真空环境的样品传输系统，其特征在于所述磁力驱动滑块（8）设置于所述真空互联系统内的真空管线外。
7.一种应用于超高真空环境的样品传输方法，是基于权利要求1-6中任一项所述的样品传输系统而实现的，其特征在于包括：依据实际工作情况，旋转所述可旋转轨道，使所述可旋转轨道到达所需工作位置处而与真空互联系统内的相应样品小车固定轨道配合，进而使选定的样品小车在真空互联系统内顺畅行进。
8.根据权利要求7所述的应用于超高真空环境的样品传输方法，其特征在于包括：对于选定样品小车在选定的两条真空管线交接处有转向操作的情形，则，首先将所述可旋转轨道的工作位置调整至与其中一真空管线内样品小车固定轨道方向一致，并驱使位于该真空管线内的选定样品小车经所述可旋转轨道进入换向中转室内，而后将承载有选定样品小车的可旋转轨道旋转设定角度，至所述可旋转轨道与另一真空管线内样品小车固定轨道方向一致，之后驱使选定样品小车进入该另一真空管线内。
9.根据权利要求8所述的应用于超高真空环境的样品传输方法，其特征在于包括：对于选定样品小车在主真空管线与工艺室支真空管线交接处有转向操作的情形，则，首先将所述可旋转轨道的工作位置调整至与主真空管线内样品小车固定轨道方向一致，并驱使位于主真空管线内的选定样品小车经所述可旋转轨道进入换向中转室内，之后将承载有选定样品小车的可旋转轨道旋转90°，使所述可旋转轨道与工艺室支真空管线内样品小车固定轨道方向一致，再驱使选定样品小车进入工艺室支真空管线。
10.根据权利要求7所述的应用于超高真空环境的样品传输方法，其特征在于包括：对于在一真空管线内同时运行两台以上样品小车有避让操作的情形，则首先使该两台以上样品小车相汇于换向中转室处，并使位于选定样品小车前方的样品小车进入换向中转室并运行至可旋转轨道上，再驱使所述可旋转轨道与另一真空管线内的样品小车固定轨道方向保持一致，之后驱使位于可旋转轨道上的样品小车进入该另一真空管线暂时停放，再将所述可旋转轨道旋转至初始工位，并驱使选定样品小车经由所述可旋转轨道而运行至目的地。

说明书全文

应用于超高真空环境的样品传输系统及方法

技术领域

[0001] 本发明涉及一种超高真空系统，特别涉及一种用于超高真空系统的样品传输系统及方法。

背景技术

[0002] 纳米器件是纳米科技中的前沿和核心研究领域，能够有力推动纳米材料、纳米加工、纳米检测、纳米物理等其它纳米科学分支的迅速发展并最终将对人类的生产和生活方式产生重大影响，促进传统产业的改造和升级。真空互联系统是助推纳米器件研究前沿的突破，然而样品在真空互联系统中的输运和转换是纳米真空互联系统所面临的重要工程问题之一。现有的真空互联系统主要由进样室、样品传输管道、传动机构、样品小车、样品磁力传递杆、泵抽系统、工艺室等组成。

[0003] 现有的真空互联系统多采用线性布局，样品从进样室通过传动机构，把样品传送到传输管道中，传输管道中设置的磁力驱动样品小车会将样品输送至各工艺室交接处，然后使用磁力传递杆把样品送到工艺室中。采用上述真空互联系统样品传输方案有以下重大缺点：(1) 对于尺寸较长的线性布局真空互联系统，通常会设置多台样品传输小车以利于提高真空互联系统的利用效率，但是多样品小车运行在线性真空管道中无法完成样品小车的“超车”（后面的样品小车越过前面的样品小车）及“会车”(相向运行的样品小车越过对方样品小车）；
（2）对于非线性布局的真空互联系统，通常存在样品小车在真空管道中无法转向的问题。

发明内容

[0004] 本发明的目的在于提供一种应用于超高真空环境的样品传输系统及方法，以克服现有技术中的不足。

[0005] 为实现前述发明目的，本发明采用的技术方案包括：一种应用于超高真空环境的样品传输系统，包括分布于真空互联系统内对样品小车有转向要求的选定位置处的换向中转室，所述换向中转室内部设有用于承载样品小车的可旋转轨道，并且所述可旋转轨道可在驱动机构驱动下绕中转室轴线旋转任意角度，并到达不同工作位置处而与真空互联系统内的不同样品小车固定轨道配合。

[0006] 进一步的，所述选定位置包括真空互联系统的选定的两条真空管线交接处和/或对样品小车有转向要求的真空管线交叉节点处。

[0007] 进一步的，所述选定位置包括真空互联系统的主真空管线与工艺室支真空管线交接处。

[0008] 进一步的，所述可旋转轨道的工作位置包括平行于主真空管线内样品小车固定轨道位置和垂直于主真空管线内样品小车固定轨道位置。

[0009] 进一步的，所述样品小车采用磁力驱动样品小车，且所述真空互联系统内还设有用以驱动所述样品小车的磁力驱动滑块。

[0010] 进一步的，所述磁力驱动滑块设置于所述真空互联系统内的真空管线外。

[0011] 一种应用于超高真空环境的样品传输方法，是基于前述的任一种样品传输系统而实现的，该方法包括：依据实际工作情况，旋转所述可旋转轨道，使所述可旋转轨道到达所需工作位置处而与真空互联系统内的相应样品小车固定轨道配合，进而使选定的样品小车在真空互联系统内顺畅行进。

[0012] 进一步的，该方法包括：对于选定样品小车在选定的两条真空管线交接处有转向操作的情形，则，首先将所述可旋转轨道的工作位置调整至与其中一真空管线内样品小车固定轨道方向一致，并驱使位于该真空管线内的选定样品小车经所述可旋转轨道进入换向中转室内，而后将承载有选定样品小车的可旋转轨道旋转设定角度，至所述可旋转轨道与另一真空管线内样品小车固定轨道方向一致，之后驱使选定样品小车进入该另一真空管线内。

[0013] 更进一步的，该方法包括：对于选定样品小车在主真空管线与工艺室支真空管线交接处有转向操作的情形，则，首先将所述可旋转轨道的工作位置调整至与主真空管线内样品小车固定轨道方向一致，并驱使位于主真空管线内的选定样品小车经所述可旋转轨道进入换向中转室内，之后将承载有选定样品小车的可旋转轨道旋转90°，使所述可旋转轨道与工艺室支真空管线内样品小车固定轨道方向一致，再驱使选定样品小车进入工艺室支真空管线。

[0014] 进一步的，该方法包括：对于在一真空管线内同时运行两台以上样品小车有避让操作的情形，则首先使该两台以上样品小车相汇于换向中转室处，并使位于选定样品小车前方的样品小车进入换向中转室并运行至可旋转轨道上，再驱使所述可旋转轨道与另一真空管线内的样品小车固定轨道方向保持一致，之后驱使位于可旋转轨道上的样品小车进入该另一真空管线暂时停放，再将所述可旋转轨道旋转至初始工位，并驱使选定样品小车经由所述可旋转轨道而运行至目的地。

[0015] 与现有技术相比，本发明至少具有如下优点：通过在真空互联系统内设置换向中转室（以下简称“中转室”），可以有效的完成真空环境下样品小车在真空管道中的交汇及转向功能，例如，对于线性布局的真空互联系统，增加的中转室可做为样品小车的临时停靠站以便让相会的另一样品小车通过，而对于非线性布局的真空互联系统，增加的中转室靠其内置的可旋转轨道可以实现样品小车的换向转角操作。附图说明

[0016] 图1为本发明一典型实施例中一种应用于超高真空环境的样品传输系统的结构示意图；图2为图1所示样品传输系统的工作状体示意图之一；
图3为图1所示样品传输系统的工作状体示意图之二；
图4为图1所示样品传输系统的工作状体示意图之四；
附图标记说明：主真空管线1、工艺室支线真空管线2、换向中转室3、可旋转轨道4、电机驱动机构5、样品小车固定轨道6、磁力驱动样品小车7、磁力驱动滑块8。

具体实施方式

[0017] 以下结合典型实施例及附图对本发明的技术方案作进一步的说明。

[0018] 参阅图1所示系本发明的一典型实施例，其涉及一种应用于超高真空环境的样品传输系统，其包括主真空管线1、工艺室支线真空管线2、换向中转室3、可旋转轨道4、电机驱动机构5、样品小车固定轨道6、磁力驱动样品小车7、磁力驱动滑块8等。

[0019] 进一步的将，本实施例中，是在真空互联系统的主真空管线与工艺室支真空管线处，或是对样品小车有转向要求的真空管线交叉节点处设置换向中转室(参阅图2），换向中转室内部设置有可旋转的轨道（参阅图2），可旋转的轨道的作用是用于承载样品小车，可旋转的轨道采用电机驱动机构进行驱动，其可绕中转室轴线旋转任意角度，其工作位置通常为平行于主真空管道样品小车固定轨道位置或是垂直于主真空管道样品小车位置。对于需要磁力驱动样品小车在主真空管线与工艺室交接处有转向操作的情形：当换向中转室内的可旋转轨道与主管道内固定轨道方向一致时，位于主真空管道内的磁力驱动样品小车在管道外磁力驱动滑块的带动下可经由中转室内的可旋转轨道进入中转室内如图2所示。然后可借由电机驱动结构使承载有样品小车的可旋转轨道绕中转室轴线旋转90度，此时换向中转室内的可旋转轨道与工艺室支真空管线内轨道方向一致，磁力驱动样品小车在管道外磁力驱动滑块的带动下进入到工艺室支管线如图3所示。对于在主真空管线内同时运行多台磁力样品小车有避让操作的情形（见图4）：两台以上样品小车首先相汇于换向中转室处，使其中一台磁力驱动样品小车借由管道外磁力驱动滑块进入换向中转室，然后借由电机驱动机构使中转室内的可旋转轨道方向与支线轨道内的导轨方向保持一致，之后再利用管道外磁力驱动滑块使得此台样品小车在支线真空管道内暂时停放；此时恢复可旋转轨道方向为最初方向使得另一台磁力驱动样品小车在管道外磁力驱动滑块驱动下运行至目的地。与此同时按照类似方法可将暂时停放在支线真空管道内的磁力驱动样品小车取出并送至目的地。如此便实现了多台磁力驱动样品小车在线性真空管道内的避让操作。

[0020] 本发明的传输系统可以有效的完成真空环境下样品小车在真空管道中的交汇及转向功能。

[0021] 应当指出，以上所述本发明的具体实施方式，并不构成对本发明保护范围的限定。任何根据本发明的技术构思所作出的各种其他相应的改变与变形，均应包含在本发明权利要求的保护范围内。

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