CN103161968A - 一种薄型真空密封连接阀装置 - Google Patents

Abstract

一种薄型真空密封连接阀装置，包括：中部带孔的底板、限位垫块、中部带孔的盖板、插板和连接板。底板安装于连接腔体，盖板的中部孔和底板的中部孔同轴安装，它们之间有限位垫块形成的密封滑道，密封滑道尺寸大于盖板和底板中心的孔径，插板与密封滑道紧密配合，可在连接板的控制下分别向内侧或外侧移动，实现连接腔体的真空密封和连通。本装置克服了现有插板阀在安装过程中的复杂性和同一腔体内不可安装的问题。此装置具有以下优点：装置体积小，厚度薄(最薄处达2厘米)，结构和安装简单，可在同一腔体内安装密封，可方便的连接分子/离子束准直装置。

Description

一种薄型真空密封连接阀装置

技术领域

本发明涉及一种真空连接阀装置，特别涉及一种薄型真空密封连接阀装置。

背景技术

现有用来实现真空腔体的打开和密封的装置主要是真空插板阀。传统真空插板阀连接装置(图1)，其阀体只能在腔体外安装，连接两个第一、第二腔体时，往往需要额外的第一、第二转接腔室，这种连接方式体积较大，所需部件的数量多，结构复杂。完整的传统真空插板阀连接系统一般超过20cm的长度。因此，传统真空插板阀及其真空连接方式存在下述问题：增加了额外的转接腔体，增加了部件的数量(导致其结构复杂)，增加了真空系统的体积；延长了从第一腔体到第二腔体的距离，此外这种连接只能在腔体间安装，不能在单独的一个腔体内安装。

发明内容

为了克服现有真空插板阀及其真空连接方式存在的结构复杂、体积较大以及不能同一腔室内安装密封的问题，本发明提供一种薄型真空密封连接阀装置。

本发明的目的是通过以下措施来达到：

一种薄型真空密封连接阀装置，包括：限位垫块、插板、连接板、中部带孔的底板和中部带孔的盖板；

底板、插板、盖板依次叠合设置，在底板和盖板上的孔位于插板两侧相对应设置，底板和盖板上的孔通过插板在底板和盖板间的相对滑动控制它们的连通或封闭；由于插板在底板和盖板间的相对滑动于底板和盖板间上形成一滑道；于底板和盖板间滑道的外侧设有限位垫块；限位垫块的厚度与插板的厚度相同；

在底板远离盖板一侧的表面上、中部孔的四周设有环状密封圈；于插板远离盖板一侧的表面上设有环状密封圈；

用于拖动插板的连接板固接于插板的另一端。

于底板和盖板之间有限位垫块形成的密封滑道或半密封滑道，密封滑道尺寸大于盖板和底板中心的孔径；插板与密封滑道紧密配合，可在连接板的控制下分别向遮盖孔的内侧或远离向孔的外侧移动，对应实现连接腔体的真空密封和连通。

底板和盖板间通过螺栓相固接；

所述薄型真空密封连接阀装置安装于两个所需连接腔体相连通的接口处，底板置于一连接腔体内、安装于连接腔体接口处的壁面上，底板远离盖板一侧表面与连接腔体接口处的壁面相贴接，底板与连接腔体的壁面通过在底板上的环状密封圈密封。

连接板一端固定于插板上，另一端与直线导入器连接，用于控制插板移动。

直线导入器远离连接板的一端置于所需连接腔体外。

在底板远离盖板一侧的表面上、中部孔的四周设有环状凹槽，凹槽内设有用于和连接腔体密封的O型密封圈；于插板远离盖板一侧的表面上设有环状凹槽，凹槽内设有用于和底板密封的O型密封圈。

于所述底板中部设有或装有向远离盖板一侧的凹槽，形成圆筒形底座，底板中部的孔同轴设置于圆筒形底座底面上，于圆筒形底座底面上安装分子束准直部分，分子束准直部分为圆筒形底座同轴安装准直器或者skimmer喷嘴；

在底板圆筒形底座底面上和盖板上的孔同轴设置。

所述两个所需连接腔体中的一个为束源腔室、另一个为检测室；

真空密封连接阀的外侧可以很方便的连接各种分子/离子束源装置与检测装置，束源装置只需与盖板中心的小孔同轴，即可实现束源的绝对准直。

有益效果：本发明简化了传统的高真空插板阀安装部件，厚度薄，更重要的是实现了在一个腔体内安装，此外此套装置还集成了分子束准直系统，特别适合于密封或分离分子束或离子束源腔室与检测室。

附图说明

图1是传统真空插板阀连接装置示意图。

图2是本发明薄型真空密封连接阀平面图。

图3是沿图2所示线A-A方向的截面图。

图4是本发明薄型真空连接阀密封状态截面图。

图5是本发明薄型真空连接阀开启状态截面图。

图6是本发明薄型真空连接阀在两个真空腔体连接时安装示意图。

图7是本发明薄型真空连接阀在同一腔体内的安装示意图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明进行详细说明。

参照图1：传统的真空插板阀连接独立的两个腔体且只能在腔体外连接，其连接装置结构是：真空插板阀12连接第一腔体8，第二腔体9，需要第一转接腔10和第二转接腔11，离子源安装在第一腔体8内，准直系统位于第二腔体9内部。离子束经过第一转接腔10，插板阀12，第二转接腔11和准直系统到第二腔体9的检测区距离至少大于20厘米。

参照图2和图3：所述薄型真空密封连接阀装置包括：中心带孔的底板1、限位垫块5、中心带孔的盖板3、插板2和连接板4。

底板1、插板2、盖板3依次叠合设置，底板1和盖板3间通过螺栓相固接；在底板1和盖板3上的中部孔同轴设置，底板1和盖板3上的孔通过插板2在底板1和盖板3间的相对滑动控制它们的连通或封闭；由于插板2在底板1和盖板3间的相对滑动于底板1和盖板3间上形成一滑道；于底板1和盖板3间滑道的外侧(即远离插板的一侧)设有用于限制插板2滑动空间的限位垫块5；限位垫块5的厚度与插板2的厚度相同；

在底板1远离盖板3一侧的表面上、中部孔的四周设有环状凹槽，凹槽内设有用于和连接腔体密封的第二O型密封圈14；于插板2远离盖板3一侧的表面上设有环状凹槽，凹槽内设有用于和底板1密封的第一O型密封圈13。

于所述底板1中部设有或装有向远离盖板3一侧的凹槽，形成圆筒形底座，底板1中部的孔同轴设置于圆筒形底座底面上，于圆筒形底座底面上安装分子束准直部分，分子束准直部分为圆筒形底座同轴安装准直器或者skimmer喷嘴6；

所述薄型真空密封连接阀装置安装于两个所需连接腔体相连通的接口处，底板1置于一连接腔体内、安装于连接腔体接口处的壁面上，底板1远离盖板3一侧表面与连接腔体接口处的壁面相贴接，底板1与连接腔体的壁面通过在底板1上的环状密封圈密封。

连接板4与插板2间相垂直；连接板4一端固定于插板2上，另一端与直线导入器18(大连齐维科技发展有限公司)连接，用于移动密封插板2。直线导入器18远离连接板(4)的另一端置于所需连接腔体外。

于底板1和盖板3之间有限位垫块5形成的密封滑道或半密封滑道，密封滑道尺寸大于盖板3和底板1中心的孔径；插板2与密封滑道紧密配合，可在连接板4的控制下分别向遮盖孔的内侧或远离向孔的外侧移动，对应实现连接腔体的真空密封和连通。

所述两个所需连接腔体中的一个为离子束源装置的离子束源室、另一个为检测腔室。

真空密封连接阀的外侧可以很方便的连接各种离子束源装置，束源装置只需与盖板中心的小孔同轴，即可实现束源的绝对准直。

工作流程：当需要隔离腔室时参照图4，利用直线导入器18控制插板2(与连接板4连接)向内侧移动，移动方向如箭头所示，移动到位后，插板2内侧凹槽里的第一O型密封圈13和底板1密封，则两侧的腔室被薄型真空密封连接阀装置分隔，可以分别实现不同的真空度，需要注意的是，底板1连接的腔体真空度较高。

当需要连通两侧腔室时参照图5，利用直线导入器18控制插板2向外侧移动，移动方向如箭头所示，则两侧的腔室依次通过盖板和底板上的准直器或者skimmer喷嘴6的小孔连通，使两端的腔室处于连通状态。

下面通过薄型真空密封连接阀装置连接离子束源装置的分子/离子束源室和检测腔室实例来具体说明。本发明薄型真空连接阀可安装在腔体里，具体安装方式参照图6和图7，图6是本发明薄型真空连接阀在两个真空连接腔体连接时安装示意图，本真空连接阀只需安装在检测腔室16上，分子/离子束源室15和检测腔室16相连，驱动杆部分即直线导入器18安装在分子/离子束源室15里面即可实现两端的真空密封。图7是本发明薄型真空连接阀在一个腔体内安装示意图，腔体17中间只需要一个带圆孔的隔离板即可安装本真空连接阀，驱动杆部分即真空导入器安装在腔体17左端即可实现两端的真空密封。

参照图6和图7：当分子/离子束源工作时，利用直线导入器18控制连接板4运动，进而控制与连接板4相连的插板2向外侧移动，插板处于打开状态，则束源产生的离子束依次通过盖板3和底板1上的准直器6小孔准直，进入检测腔室16(图6)或腔体17(图7)，则离子束从束源到检测腔室16(图6)或腔体17(图7)的最短距离可以达到2厘米。当离子束源关闭，或者需要更换离子束源时，只需要利用直线导入器18控制控制连接板4运动，进而控制与连接板4相连的插板2向内侧移动，使插板处于关闭状态，则实现两侧的真空密封。检测腔室16(图6)或腔体17(图7)可以维持高真空度不变，而离子束源室15可方便的拆卸，处于大气压状态。

本装置克服了现有插板阀在安装过程中的复杂性和同一腔体内的不可安装的问题。此装置具有以下优点：装置体积小，厚度薄(最薄处达2厘米)，结构和安装简单，可在同一腔体内安装密封，可方便的连接分子或离子束准直装置。

以上内容是结合优选技术方案对本发明所做的进一步详细说明，不能认定发明的具体实施仅限于以上说明。对本发明所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出简单的推演及替换，都应当视为本发明的保护范围。

Claims (8)

1.一种薄型真空密封连接阀装置，其特征在于：

包括：限位垫块(5)、插板(2)、连接板(4)、中部带孔的底板(1)和中部带孔的盖板(3)；

底板(1)、插板(2)、盖板(3)依次叠合设置，在底板(1)和盖板(3)上的的中部孔位于插板(2)两侧相对应设置，底板(1)和盖板(3)上的孔通过插板(2)在底板(1)和盖板(3)间的相对滑动控制它们的连通或封闭；由于插板(2)在底板(1)和盖板(3)间的相对滑动于底板(1)和盖板(3)间上形成一滑道；于底板(1)和盖板(3)间滑道的外侧设有限位垫块(5)；限位垫块(5)的厚度与插板(2)的厚度相同；

在底板(1)远离盖板(3)一侧的表面上、中部孔的四周设有环状密封圈；于插板(2)远离盖板(3)一侧的表面上设有环状密封圈；

用于拖动插板(2)的连接板(4)固接于插板(2)的另一端。

2.据权利要求1所述的薄型真空密封连接阀装置，其特征在于：

于底板(1)和盖板(3)之间有限位垫块(5)形成的密封滑道或半密封滑道，密封滑道尺寸大于盖板(3)和底板(1)中心的孔径；插板(2)与密封滑道紧密配合，可在连接板(4)的控制下分别向遮盖孔的内侧或远离向孔的外侧移动，对应实现连接腔体的真空密封和连通。

3.据权利要求1或2所述的薄型真空密封连接阀装置，其特征在于：

底板(1)和盖板(3)间通过螺栓相固接；

所述薄型真空密封连接阀装置安装于两个所需连接腔体相连通的接口处，底板(1)置于一连接腔体内、安装于连接腔体接口处的壁面上，底板(1)远离盖板(3)一侧表面与连接腔体接口处的壁面相贴接，底板(1)与连接腔体的壁面通过在底板(1)上的环状密封圈密封。

4.据权利要求1所述的薄型真空密封连接阀装置，其特征在于：

连接板(4)一端固定于插板(2)上，另一端与直线导入器(18)连接，用于控制插板(2)移动。

5.据权利要求4所述的薄型真空密封连接阀装置，其特征在于：

直线导入器(18)远离连接板(4)的一端置于所需连接腔体外。

6.据权利要求1、2或4所述的薄型真空密封连接阀装置，其特征在于：

在底板(1)远离盖板(3)一侧的表面上、所述中部孔的四周设有环状凹槽，凹槽内设有用于和连接腔体密封的O型密封圈；于插板(2)远离盖板(3)一侧的表面上设有环状凹槽，凹槽内设有用于和底板(1)密封的O型密封圈。

7.据权利要求1所述的薄型真空密封连接阀装置，其特征在于：

于所述底板(1)中部设有或装有向远离盖板(3)一侧的凹槽，形成圆筒形底座，底板(1)的中部孔同轴设置于圆筒形底座底面上，于圆筒形底座底面上安装分子束准直部分，分子束准直部分为圆筒形底座同轴安装准直器或者skimmer喷嘴(6)；

在底板(1)圆筒形底座底面上和盖板(3)上的孔同轴设置。

8.据权利要求1、2或7所述的薄型真空密封连接阀装置，其特征在于：

所述两个所需连接腔体中的一个为束源腔室、另一个为检测室；

真空密封连接阀的外侧可以很方便的连接各种分子/离子束源装置与检测装置，束源装置只需与盖板中心的小孔同轴，即可实现束源的绝对准直。

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