一种利用闭循环制冷机致冷的低温扫描隧道显微镜

    公开(公告)号:CN103901232A

    公开(公告)日:2014-07-02

    申请号:CN201410091094.8

    申请日:2014-03-13

    Applicant: 复旦大学

    Inventor: 吴施伟 张帅 黄迪

    Abstract: 本发明公开了一种利用闭循环制冷机致冷的低温扫描隧道显微镜,包括:闭循环制冷机系统;氦气热交换气致冷隔振界面系统;低温扫描隧道显微镜扫描头系统;真空系统;减振平台;扫描隧道显微镜控制系统。本发明可以在无需液氦消耗的条件下实现与采用液氦致冷系统相比拟的原子级分辨的低温超高真空扫描隧道显微空间成像和高能量分辨的扫描隧道谱精密测量。本发明提供的利用闭循环制冷的技术方案也可用于其他需要低温和低振动环境的应用,如扫描探针显微镜家族的其他成员。通过加热元件和测温元件的反馈组合也可以实现大范围的变温。

    一种机械振动隔离的液氦再凝聚低温制冷系统

    公开(公告)号:CN106679217B

    公开(公告)日:2020-08-28

    申请号:CN201611170525.5

    申请日:2016-12-16

    Applicant: 复旦大学

    Abstract: 本发明属于低温制冷设备技术领域,具体为一种机械振动隔离的液氦再凝聚低温制冷系统。本发明系统包括:闭循环制冷机系统,液氦再凝聚致冷隔振系统和温度反馈控制系统。本发明采用闭循环制冷机系统,在几乎无氦气和液氦消耗的条件下实现低至4.2 K的低温。本发明通过液氦再凝聚致冷隔振系统生成和维持液氦,不但有效隔绝了闭循环制冷机运行时产生的低频振动,还解决了传统闭循环制冷机温度波动大的问题。本发明通过温度反馈控制系统,不但能控制再凝聚产生液氦的液面高度,还能够实现变温调控。本发明适用于需要经高温烘烤的超高真空环境。

    一种基于无液氦室温孔超导磁体的强磁场扫描探针显微镜

    公开(公告)号:CN105572423A

    公开(公告)日:2016-05-11

    申请号:CN201610042953.3

    申请日:2016-01-22

    Applicant: 复旦大学

    CPC classification number: G01Q30/18 G01Q60/00 G01Q60/10

    Abstract: 本发明属于扫描探针显微镜技术领域,具体是一种基于无液氦消耗室温孔超导磁体的强磁场扫描探针显微镜。本发明包括无液氦消耗的室温孔超导磁体、扫描探针显微镜和计算机控制系统;所述室温孔超导磁体包括无液氦消耗的闭循环制冷机、超导磁体和具备室温孔的腔室;所述扫描探针显微镜包括扫描头、真空腔室、隔振平台。本发明采用由制冷机制冷的室温孔超导磁体,摆脱了强磁场运行对液氦的依赖;与制冷机相连的超导磁体和扫描探针显微镜之间无物理接触,制冷机的机械振动不会直接传到扫描探针显微镜上,可以实现扫描探针显微镜的原子级分辨能力;扫描探针显微镜的温度不受制于超导磁体工作运行时要求的低温条件;扫描探针显微镜及其真空腔体可以独立于超导磁体进行高温烘烤,满足实现超高真空的条件。

    一种利用闭循环制冷机致冷的低温扫描隧道显微镜

    公开(公告)号:CN103901232B

    公开(公告)日:2015-12-09

    申请号:CN201410091094.8

    申请日:2014-03-13

    Applicant: 复旦大学

    Inventor: 吴施伟 张帅 黄迪

    Abstract: 本发明公开了一种利用闭循环制冷机致冷的低温扫描隧道显微镜,包括:闭循环制冷机系统;氦气热交换气致冷隔振界面系统;低温扫描隧道显微镜扫描头系统;真空系统;减振平台;扫描隧道显微镜控制系统。本发明可以在无需液氦消耗的条件下实现与采用液氦致冷系统相比拟的原子级分辨的低温超高真空扫描隧道显微空间成像和高能量分辨的扫描隧道谱精密测量。本发明提供的利用闭循环制冷的技术方案也可用于其他需要低温和低振动环境的应用,如扫描探针显微镜家族的其他成员。通过加热元件和测温元件的反馈组合也可以实现大范围的变温。

    一种基于无液氦室温孔超导磁体的强磁场扫描探针显微镜

    公开(公告)号:CN105572423B

    公开(公告)日:2018-06-26

    申请号:CN201610042953.3

    申请日:2016-01-22

    Applicant: 复旦大学

    CPC classification number: G01Q30/18

    Abstract: 本发明属于扫描探针显微镜技术领域,具体是一种基于无液氦消耗室温孔超导磁体的强磁场扫描探针显微镜。本发明包括无液氦消耗的室温孔超导磁体、扫描探针显微镜和计算机控制系统;所述室温孔超导磁体包括无液氦消耗的闭循环制冷机、超导磁体和具备室温孔的腔室;所述扫描探针显微镜包括扫描头、真空腔室、隔振平台。本发明采用由制冷机制冷的室温孔超导磁体,摆脱了强磁场运行对液氦的依赖;与制冷机相连的超导磁体和扫描探针显微镜之间无物理接触,制冷机的机械振动不会直接传到扫描探针显微镜上,可以实现扫描探针显微镜的原子级分辨能力;扫描探针显微镜的温度不受制于超导磁体工作运行时要求的低温条件;扫描探针显微镜及其真空腔体可以独立于超导磁体进行高温烘烤,满足实现超高真空的条件。

    一种抓取力连续可调的多自由度超高真空机械手

    公开(公告)号:CN203901292U

    公开(公告)日:2014-10-29

    申请号:CN201420162746.8

    申请日:2014-04-04

    Applicant: 复旦大学

    Inventor: 吴施伟 张帅 黄迪

    Abstract: 本实用新型属于超高真空装备技术领域,具体为一种抓取力连续可调的多自由度超高真空机械手。该机械手包括:夹持机构,伸缩摇摆机构,传动机构和抓放、旋转操纵机构。该机械手能够进行扭摆、伸缩、抓放和旋转等操作。该机械手通过扭摆波纹管、伸缩波纹管和密封驱动管的配合实现扭摆、伸缩操作;通过新型、精巧的手动伸缩器和旋转驱动器来实现抓放和旋转操作,抓取力可通过手动伸缩器连续可调,且调整省力方便。该机械手通过材料选取和加工方案制定适用于超高真空,且结构简单、性能可靠,能够实现高精密操作。

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