CN103760383A - 一种用于原子力显微镜的气氛控制系统 - Google Patents

一种用于原子力显微镜的气氛控制系统 Download PDF

Info

Publication number
CN103760383A
CN103760383A CN201410009253.5A CN201410009253A CN103760383A CN 103760383 A CN103760383 A CN 103760383A CN 201410009253 A CN201410009253 A CN 201410009253A CN 103760383 A CN103760383 A CN 103760383A
Authority
CN
China
Prior art keywords
atomic force
force microscope
gas
flowmeter
control system
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CN201410009253.5A
Other languages
English (en)
Other versions
CN103760383B (zh
Inventor
钱林茂
杨亚军
陈诚
陈磊
何洪途
王晓东
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Southwest Jiaotong University
Original Assignee
Southwest Jiaotong University
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Southwest Jiaotong University filed Critical Southwest Jiaotong University
Priority to CN201410009253.5A priority Critical patent/CN103760383B/zh
Publication of CN103760383A publication Critical patent/CN103760383A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN103760383B publication Critical patent/CN103760383B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Landscapes

  • Lenses (AREA)
  • Manipulator (AREA)

Abstract

一种用于原子力显微镜的气氛控制系统，其特征在于：气体瓶一（1a）和气体瓶二（1b）分别通过流量计一（3a）、流量计二（3b）与混合气管（4）的进气口相连，混合气管（4）的出气口通过进气腔（6）与原子力显微镜上的气氛腔（7）的进气口相连。该系统能为原子力显微镜提供不同气体、各种比例组成的可控混合气氛，从而使原子力显微镜能进行各种比例的不同气体组成的混合气氛下微机电系统的磨损失效、防护机理的模拟试验与研究，从而为相应混合气氛工作中的微机电系统的设计、制造与维护提供更准确、可靠的试验依据，以降低微机电系统的磨损，提高微机电系统的使用寿命。

Description

一种用于原子力显微镜的气氛控制系统
技术领域
本发明涉及一种原子力显微镜的附属设备，尤其涉及一种用于原子力显微镜的气氛控制系统。
背景技术
纳米科学技术的发展，使得微机电系统（MEMS）的开发和应用越来越广泛。微机电系统（Micro-electromechanical system,MEMS）结构为微米甚至纳米级结构，由于表面和尺寸效应，其接触副很容易因粘着、摩擦和磨损等摩擦学问题而损伤甚至失效。目前，研究纳米摩擦学最常用的设备是原子力显微镜。由于其探针的曲率半径在纳米量级，通过控制其在不同载荷下的接触移动后，并对所在样品表面产生的形变与损伤进行原位观察与分析，可以研究出微机电系统的磨损、防护机理与规律，从而为微机电系统的设计、制造与维护提供试验依据，以降低微机电系统的磨损，提高微机电系统的使用寿命。
对于工作在不同环境中的微机电系统的磨损机理研究与实验，要求原子力显微镜的针尖与样品也处于与微机电系统相同的运行环境，才能提供更可靠、准确的试验结果。现有的原子力显微镜能实现可控的温度、液相的环境；也能提供真空及气体成分固定的不可控的气氛环境。单一气体、成分固定的空气通过气氛腔的进气口进入气氛腔并将腔内气体通过出气嘴向外排出，进而使气氛腔的气氛与外接的气体成分一致。其存在的问题是：只能够实现真空和空气等成分固定的气氛环境，而无法实现对任意两种或两种以上气体组成的混合气氛及其比例的测量、调节和变化；也不能实现混合气氛中湿度或酒精蒸汽含量的测量与调节。不能满足对相应不同气体、各种比例组成的混合气氛下及其不同湿度或酒精蒸汽含量环境下的微机电系统磨损失效和防护机理的模拟试验与研究。
发明内容
本发明的目的是提供一种用于原子力显微镜的气氛控制系统，该系统能为原子力显微镜提供不同气体、各种比例组成的可控混合气氛，从而使原子力显微镜能进行各种比例的不同气体组成的混合气氛下微机电系统的磨损失效、防护机理的模拟试验与研究，从而为相应混合气氛工作中的微机电系统的设计、制造与维护提供更准确、可靠的试验依据，以降低微机电系统的磨损，提高微机电系统的使用寿命。
本发明为解决其发明目的，所采用的技术方案是，一种用于原子力显微镜的气氛控制系统，其特征在于：气体瓶一和气体瓶二分别通过流量计一、流量计二与混合气管的进气口相连，混合气管的出气口通过进气腔与原子力显微镜上的气氛腔的进气口相连。
与现有技术相比，本发明的有益效果：
通过调节、控制流量计一和流量计二的流量，即可实现对气体瓶一和气体瓶二的两种气体在混合气管的混合比例，从而实现原子力显微镜上的气氛腔中气氛为两种气体按任意比例组成的混合气氛，且混合比例可随时调节。从而使原子力显微镜能进行各种比例的不同气体组成的混合气氛下微机电系统的磨损失效、防护机理的模拟试验与研究，从而为相应混合气氛工作中的微机电系统的设计、制造与维护提供更准确、可靠的试验依据，以降低微机电系统的磨损，提高微机电系统的使用寿命。
上述的混合气管的进气口还与通过流量计三与气体瓶三相连。
这样，本发明可以方便的实现在原子力显微镜上的气氛腔中的气氛为三种不同气体按任意比例组成的混合气氛，以满足在三种不同气体组成的混合气氛下工作的微机电系统的磨损失效、防护机理的模拟试验与研究要求。
上述的气体瓶一与流量计一的连接管路中串接有盛装水或酒精的玻璃瓶，即玻璃瓶瓶塞的进气口与气体瓶一相连，玻璃瓶瓶塞的出气口与流量计一相连；所述的进气腔上安装有湿度测试仪和/或酒精浓度测试仪。
这样，可通过气体瓶一的气体流经玻璃瓶中的水或酒精时将水或酒精带走或雾化，使混合气氛含水汽或酒精蒸汽，并通过湿度测试仪、酒精浓度测试仪测出水汽或酒精蒸汽的含量；当气体瓶一与气体瓶二或气体瓶三的气体相同时，则可实现水汽或酒精蒸汽含量的独立调节（否则，水汽或酒精蒸汽含量的调节与气体瓶一的气体比例调节联动）。进而使原子力显微镜可以进行相应湿度或酒精蒸汽浓度的混合气氛下的微机电系统的磨损失效、防护机理的模拟试验与研究。
当上述的气体瓶二与流量计二的连接管路中串接有盛装酒精或水的副玻璃瓶，即副玻璃瓶瓶塞的进气口与气体瓶二相连，副玻璃瓶瓶塞的出气口与流量计二相连。这样，可通过气体瓶二的气体流经副玻璃瓶中的酒精或水时将水或酒精带走或雾化，使混合气氛在含有气体瓶一的水汽或酒精蒸汽的基础上，再含有酒精蒸汽或水汽，并通过酒精浓度测试仪或湿度测试仪、测出酒精蒸汽或水汽的含量；进而使原子力显微镜可以进行相应湿度与酒精蒸汽浓度的混合气氛下的微机电系统的磨损失效、防护机理的模拟试验与研究。
上述的混合气管或进气腔上安装有安全阀。
这样，当气压过高时安全阀启动，将混合气氛的气体释放，避免气路上的零部件损坏或爆炸，保证安全。
下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步的详细说明。
附图说明
图1为本发明实施例的结构示意图。
具体实施方式
实施例
图1示出，本发明的一种具体实施方式是，一种用于原子力显微镜的气氛控制系统，其特征在于：气体瓶一1a和气体瓶二1b分别通过流量计一3a、流量计二3b与混合气管4的进气口相连，混合气管4的出气口通过进气腔6与原子力显微镜上的气氛腔7的进气口相连。
本例的混合气管4的进气口还与通过流量计三3c与气体瓶三1c相连。
本例的气体瓶一1a与流量计一3a的连接管路中串接有盛装水或酒精的玻璃瓶2a，即玻璃瓶2a瓶塞的进气口与气体瓶一1a相连，玻璃瓶2a瓶塞的出气口与流量计一3a相连；所述的进气腔6上安装有湿度测试仪和酒精浓度测试仪5。
本例的气体瓶二1b与流量计二3b的连接管路中串接有盛装酒精或水的副玻璃瓶2b，即副玻璃瓶2b瓶塞的进气口与气体瓶二1b相连，副玻璃瓶2b瓶塞的出气口与流量计二3b相连。
本例的进气腔6上安装有安全阀8。
本例的玻璃瓶2a和副玻璃瓶2b中装有玻璃珠10。

Claims (5)

1.一种用于原子力显微镜的气氛控制系统，其特征在于：气体瓶一（1a）和气体瓶二（1b）分别通过流量计一（3a）、流量计二（3b）与混合气管（4）的进气口相连，混合气管（4）的出气口通过进气腔（6）与原子力显微镜上的气氛腔（7）的进气口相连。 
2.根据权利要求1所述的一种用于原子力显微镜的气氛控制系统，其特征在于：所述的混合气管（4）的进气口还与通过流量计三（3c）与气体瓶三（1c）相连。 
3.根据权利要求1或2所述的一种用于原子力显微镜的气氛控制系统，其特征在于：所述的气体瓶一（1a）与流量计一（3a）的连接管路中串接有盛装水或酒精的玻璃瓶（2a），即玻璃瓶（2a）瓶塞的进气口与气体瓶一（1a）相连，玻璃瓶（2a）瓶塞的出气口与流量计一（3a）相连；所述的进气腔（6）上安装有湿度测试仪和/或酒精浓度测试仪（5）。 
4.根据权利要求3所述的一种用于原子力显微镜的气氛控制系统，其特征在于：所述的气体瓶二（1b）与流量计二（3b）的连接管路中串接有盛装酒精或水的副玻璃瓶（2b），即副玻璃瓶（2b）瓶塞的进气口与气体瓶二（1b）相连，副玻璃瓶（2b）瓶塞的出气口与流量计二（3b）相连。 
5.根据权利要求书1所述的一种用于原子力显微镜的气氛控制系统，其特征在于：所述的混合气管（4）或进气腔（6）上安装有安全阀（8）。 
CN201410009253.5A 2014-01-09 2014-01-09 一种用于原子力显微镜的气氛控制系统 Active CN103760383B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201410009253.5A CN103760383B (zh) 2014-01-09 2014-01-09 一种用于原子力显微镜的气氛控制系统

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201410009253.5A CN103760383B (zh) 2014-01-09 2014-01-09 一种用于原子力显微镜的气氛控制系统

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN103760383A true CN103760383A (zh) 2014-04-30
CN103760383B CN103760383B (zh) 2016-07-06

Family

ID=50527653

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201410009253.5A Active CN103760383B (zh) 2014-01-09 2014-01-09 一种用于原子力显微镜的气氛控制系统

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN103760383B (zh)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106771374A (zh) * 2017-02-24 2017-05-31 金华职业技术学院 一种低噪声的样品相对湿度连续可调的原子力显微镜
CN111257596A (zh) * 2020-02-25 2020-06-09 西南交通大学 一种扫描探针显微镜狭小实验腔环境气氛精确控制装置
CN113241295A (zh) * 2021-04-28 2021-08-10 中国科学院大连化学物理研究所 一种用于环境透射电子显微镜的负压气氛控制系统

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101685056A (zh) * 2009-03-25 2010-03-31 河南科技大学 摩擦磨损试验机的多种气氛精确比例控制方法及装置
US20100256824A1 (en) * 2009-03-06 2010-10-07 Nanolnk, Inc. Environmental control device
CN103323355A (zh) * 2013-05-31 2013-09-25 南京工业大学 奥氏体金属低温超饱和气体渗碳表面强化试验装置
CN203376244U (zh) * 2013-06-21 2014-01-01 广州市特种承压设备检测研究院 抗高温水蒸气氧化性能模拟和加速测试装置
CN203688581U (zh) * 2014-01-09 2014-07-02 西南交通大学 用于原子力显微镜的气氛控制装置

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20100256824A1 (en) * 2009-03-06 2010-10-07 Nanolnk, Inc. Environmental control device
CN101685056A (zh) * 2009-03-25 2010-03-31 河南科技大学 摩擦磨损试验机的多种气氛精确比例控制方法及装置
CN103323355A (zh) * 2013-05-31 2013-09-25 南京工业大学 奥氏体金属低温超饱和气体渗碳表面强化试验装置
CN203376244U (zh) * 2013-06-21 2014-01-01 广州市特种承压设备检测研究院 抗高温水蒸气氧化性能模拟和加速测试装置
CN203688581U (zh) * 2014-01-09 2014-07-02 西南交通大学 用于原子力显微镜的气氛控制装置

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106771374A (zh) * 2017-02-24 2017-05-31 金华职业技术学院 一种低噪声的样品相对湿度连续可调的原子力显微镜
CN111257596A (zh) * 2020-02-25 2020-06-09 西南交通大学 一种扫描探针显微镜狭小实验腔环境气氛精确控制装置
CN111257596B (zh) * 2020-02-25 2021-09-14 西南交通大学 一种扫描探针显微镜狭小实验腔环境气氛精确控制装置
CN113241295A (zh) * 2021-04-28 2021-08-10 中国科学院大连化学物理研究所 一种用于环境透射电子显微镜的负压气氛控制系统

Also Published As

Publication number Publication date
CN103760383B (zh) 2016-07-06

Similar Documents

Publication Publication Date Title
BR112013024274A2 (pt) dispositivo de válvula intefrcambiável para uso com reguladores de fluído
CN103760383A (zh) 一种用于原子力显微镜的气氛控制系统
CN106461115B (zh) 气动工作阀
BR112012032919A2 (pt) sistema ejetor para classificador de cor
BR112019024821A2 (pt) teste de integridade de pressão de conjunto de completação de único trajeto
CN103411784B (zh) 直线式阀门气动执行器的测试装置
CN203688581U (zh) 用于原子力显微镜的气氛控制装置
BR112012026231A8 (pt) dispositivo para medir temperatura em uma passagem de fluxo de corrente primária de um turbojato de derivação
US10247320B2 (en) Pressure regulating valve
CN204514534U (zh) 同时标定多台压力测试仪表的装置
BR112012027663A2 (pt) válvula de alivio de pressão multimodo
CN203365166U (zh) 直线式阀门气动执行器的测试装置
CN203069440U (zh) 一种摩擦磨损试验机的湿度调节装置
WO2009014060A1 (ja) 検体供給具およびそれを用いた検体分析用具
UA107798C2 (en) Gas flow monitor
CN203811370U (zh) 复杂柔顺机构变形精密测试装置
CN203178065U (zh) 一种阀门测试台架
BR112018070031A8 (pt) Arranjo de válvula de fluido, posicionador de válvula de processo e uso de um arranjo de válvula de fluido
CN204988662U (zh) 蝶阀气密性能测量设备
CN201935712U (zh) 一种简易测量油气比的装置
BR112012017853A2 (pt) conjunto de respiração para aeronave
CN203216787U (zh) 一种稀释比可调的稀释器
KR100836499B1 (ko) 피씨에스브이 아마추어 성능 시험 장치
CN104062090A (zh) 一种模拟自然风环境的试验系统
CN203322416U (zh) 一种燃气调压执行器

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C14 Grant of patent or utility model
GR01 Patent grant