光学扫描探针显微镜的设计与搭建

来源 :中国真空学会2016学术年会 | 被引量 : 0次 | 上传用户:ustczhy
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
  本海报介绍了一套光学兼容的超高真空扫描探针显微镜(SPM)系统的设计和搭建.整套系统由5 个腔室组成,结构紧凑、功能完善,可完成从样品/针尖的快速装载、样品/针尖的退火及离子束轰击清理、金属及有机材料的分子束外延(MBE)生长,以及原位STM/AFM 表征.由两个操作台、两根磁力杆和一只机械手组成的样品传递机构,能够实现超高真空环境下样品/针尖在各个腔室之间的无缝传接.MBE 生长腔最多可同时安装6 支蒸发源,结合大面积无氧铜冷屏和高能电子衍射仪(RHEED),可完成多种材料的洁净外延生长以及对生长过程的实时观测.采用三维机械建模和有限元分析方法所设计的杜瓦型低温恒温器,为系统提供最低至液氦温区的低温环境,并同时能达到极低的振动和液氦消耗量.自制的基于Pan 型结构的扫描探头,集成了qPlus AFM 功能,可在XYZ 三个方向上实现毫米级大范围移动,并针对光学实验进行了大量的优化和改进,可实现对针尖-样品结处光信号的有效引入和收集.该系统的设计和搭建工作是在科技部“重大科学仪器设备开发专项”的资助下开展的.
其他文献
With the upcoming trend of Internet of Things(IoTs),flexible and wearable devices have become more and more essential.The communication between people and the environment will be more intuitive in the
分压力质谱计能够较全面的测量出混合气体各组成成分的分压力,已广泛用于航天、核工业、高能物理、表面物理、半导体等科研和生产的多个领域。目前,用于工业生产的分压力质谱计其测量下限已达到10-9Pa 量级,而我国已建立的分压力校准装置的校准下限为1×10-6Pa,无法满足这些分压力质谱计的全量程校准需求,将会影响其使用过程中测量数据的准确性及可靠性,因此亟需建立极小分压力校准装置。极小分压力校准装置主要
金属砷因其特殊性,往往被人忽视。但是,近年来发现金属砷在医药行业和半导体行业有着不错的发展前景。与此同时,真空蒸馏方法以其流程短、消耗少、对环境无污染等优点,成为分离提纯金属的研究热点和工业生产中的最主要的方法之一。综述了含砷物料真空蒸馏的发展现状与前景,介绍了真空蒸馏技术的分馏机理和影响因素,包括饱和蒸气压、分离系数和蒸发速率3 个方面对真空蒸馏提纯效果和效率的影响。同时介绍了真空条件下,多级精
空间推进器是实现航天器姿态控制、轨道转移等空间任务的关键,在其地面真空试验系统试验中,其真空系统主要是采用低温泵组或冷板通过低温吸附冷凝的抽气方式获得与维持。由于真空试验系统内部羽流环境压力及温度流场较为复杂,因此真空系统的布局位置、结构形式以及束靶挡板等其它因素对于试验系统和试验产品的性能特性与发挥影响较大。本文通过直接蒙特卡洛(DSMC)的方法对影响真空流场分布的几种关键设备布局与结构形式下的
低温真空系统是EAST-NBI 的重要子系统之一,它为束的形成和传输提供高真空环境,其主要由主真空室腔体、辅助抽气机组、差分式低温冷凝泵以及规管、残余气体分析仪等测量元件组成。为保证系统的正常运行,在加工制造,组装试运行前、实验运行前,例行维护和故障维护之后以及故障发生后确诊原因时,都必须对其进行真空检漏操作。本文介绍了EAST-NBI 低温真空系统常用的检漏方法,并以EAST-NBI 实验注入期
随着折叠波导行波管向着轻质量、低压、小型化、大带宽、高频率、高功率方向发展,采用高次模式和多注结构是行波放大器的重要发展方向。然而,高次模式工作时实现对其它模式(尤其TE10)的抑制是研究中的难点。为了避免与TE10 模工作,本人引入了双电子注与TE20 模工作。在双注TE20 模式折叠波导行波管中,电子与波的能量交换同时在双注和场强最强区域发生,相对单注效率要高,这在很多论文中已经到证实。为了进
涡旋干式真空泵具有洁净无油、体积小、工作压力范围宽、振动小、噪声小等优点,被广泛应用于半导体制造、生物制药等需求清洁真空的行业。本文基于 CFD 方法和动网格技 术建立了涡旋干式真空泵内瞬态流动的仿真模型,并对粘滞流态下的工况进行了数值计算,模拟的抽速与实验对比误差小于 10%,表明该数值模型能够准确预测泵的性能。在此基础上,对涡旋真空泵内的工作过程,泵内存在的内压缩和外压缩现象,以及气体压力、速
真空科学与技术广泛应用于冶金、电子和航空航天等重要领域.一般真空抽气系统 的组成和抽气过程较为复杂,难以对其进行准确的计算和预测.本文基于计算流体力学(CFD)方法,首先针对一个典型真空系统进行建模并模拟计算了从大气压至 30Pa 的抽气过程,与传统抽气时间计算方法比较误差为 2.29%,表明 CFD 用于粘滞流下真空抽气系统 的仿真具有较好的精度.同时,对抽气过程中系统内的压力、速度分布进行了观
为研究硫蒸气在高温、真空下的结构、稳定性与蒸发性质,对气态硫中S1~8 分子进行了高温、真空条件下反应的热力学计算,得到其在1273K~2073K,10Pa 的条件下可能发生反应的吉布斯自由能变.采用基于密度泛函理论(DFT)中的广义梯度近似(GGA)计算得到S8(含64 个硫原子)的超晶胞的基态结构,并采用从头算分子动力学的方法模拟其在高温、真空下经10.0ps 后的结构和稳定性的变化,并计算给
EAST 超导托卡马克通过13 对高温超导电流引线给超导磁体系统提供励磁电流,系统要求运行时的真空度小于5×10-4Pa.自2006 年投入使用以来,高温超导电流引线在多年的运行后,运行时的真空度从1.5×10-5Pa 升高到1×10-4Pa,影响了高温超导电流引线和EAST 托卡马克装置的运行安全.针对这些问题,分析发现由于高温超导电流引线高温超导段锡焊密封结构的泄漏导致运行中电流引线罐真空度降