CN208367116U - 原位置检测装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种原位置检测装置，包括：测量头、驱动机构以及检测腔体；检测腔体上设置有第一光学观察孔，测量头上设置有第二光学观察孔；检测腔体上开设有用于供测量头通过的开口；检测腔体上还设置有屏蔽门，驱动机构与屏蔽门连接，用于驱动屏蔽门相对于检测腔体移动，以敞开或者覆盖开口，而打开或者关闭检测腔体。将本实用新型的原位置检测装置安装在超真空检测系统中，给检测人员提供了一种在光学观察方法下将样品与探针对准并检测样品各项电学性能的检测平台，无需再将样品从超高真空的检测环境中取出，极大的减少了检测人员的操作步骤，提高检测效率。且保证样品在检测过程中始终处于真空环境，实现了对样品表面性质的保护。

Description

原位置检测装置

技术领域

本实用新型涉及超高真空检测技术领域，特别是涉及一种原位置检测装置。

背景技术

超高真空可以对样品实现良好的保护。而在超高真空实验中，不同的测量环境(如不同温度区间、磁场大小等)一般由不同的手段产生和维持，且在物理上处在不同的空间位置。而在实验过程中，通过常需要将单一样品在不同的环境下进行检测。

在检测的过程中，实验人员要保证样品和探针对准，而随着样品在不同的检测环境中移动，由于受限于观察条件等因素的影响，新的探针无法再次对准样品的指定位置。所以，在样品移动至不同的检测环境时，需要检测人员通过光学观察方法实现探针与样品上的电极对准后采集数据。

但是，在超高真空检测中，某些检测环境是无法运用光学观察方法的，例如在杜瓦内就无法实现光学观察方法。因此，检测人员需要将样品从超高真空环境中取出，在某个可以进行光学观察的位置，将探针和样品上的电极对准并进行预测量，然后再将预测量后的探针和样品结合后，以测量探头的形式传送到杜瓦内的指定位置。故而，操作比较繁琐，检测效率低。

实用新型内容

基于此，有必要针对操作比较繁琐，检测效率低的问题，提供一种检测效率高的原位置检测装置。

上述目的通过以下技术方案实现：

一种原位置检测装置，包括：检测腔体，用于设置在超高真空系统原样品运输线；所述检测腔体上设置有第一光学观察孔；所述检测腔体上还设置有屏蔽门；

测量头，能够与所述检测腔体连接；所述测量头上设置有与所述第一光学观察孔位置相匹配的第二光学观察孔；所述检测腔体上开设有用于供所述测量头通过的开口；

驱动机构，所述驱动机构与所述屏蔽门连接，用于驱动所述屏蔽门相对于所述检测腔体移动，以敞开或者覆盖所述开口，而打开或者关闭所述检测腔体。

在其中一个实施例中，所述驱动机构包括第一动力器和第一传动结构，所述第一动力器与所述第一传动结构连接，所述第一传动结构与所述屏蔽门传动连接。

在其中一个实施例中，所述开口从所述检测腔体的端部延伸至所述检测腔体的侧壁；所述屏蔽门呈L形，且所述屏蔽门的一条边与所述检测腔体的侧壁转动连接。

在其中一个实施例中，所述第一传动结构包括第一主动齿轮和第一从动齿轮；所述屏蔽门设置有门轴，所述门轴与所述检测腔体转动连接；所述第一从动齿轮套设在所述门轴外；

所述第一动力器为第一磁力转手，所述第一磁力转手通过第一长杆与所述第一主动齿轮连接；所述第一主动齿轮与所述第一从动齿轮啮合。

在其中一个实施例中，所述第一长杆通过第一万向节与所述第一主动齿轮连接。

在其中一个实施例中，原位置检测装置还包括：安装底座；所述检测腔体设置在所述安装底座上，所述检测腔体的底面上设置有通孔；

所述安装底座上，位于所述检测腔体的通孔下方设置有锁紧机构，所述测量头上设置有与所述锁紧机构相配合的干涉结构；所述锁紧机构与所述干涉结构配合以将所述测量头固定在所述检测腔体内。

在其中一个实施例中，所述锁紧机构包括第二动力器、第二传动结构和螺纹杆件；所述螺纹杆件设置在所述安装底座上并能够通过所述通孔伸入所述检测腔体；

所述干涉结构包括设置于所述测量头的底部且与所述螺纹杆件相配合的螺纹孔；所述第二动力器通过所述第二传动结构与所述螺纹杆件传动连接，用以带动所述螺纹杆件旋入所述螺纹孔内，以将所述测量头固定在所述检测腔体内。

在其中一个实施例中，所述第二传动结构包括第二主动齿轮和第二从动齿轮；所述第二从动齿轮转动设置在所述安装底座内，所述第二从动齿轮与所述螺纹杆件连接；

所述第二动力器为第二磁力转手，所述第二磁力转手通过第二长杆与所述第二主动齿轮连接，所述第二主动齿轮与所述第二从动齿轮啮合。

在其中一个实施例中，所述第二长杆通过第二万向节与所述第二主动齿轮连接。

在其中一个实施例中，所述螺纹杆件包括第一零件、第二零件和弹性件；所述第一零件为杆状，其包括上端的螺纹部和下端的圆柱部，所述圆柱部的侧壁相对设置有限位平面；

所述第二零件与所述第二从动齿轮连接；所述第二零件具有容纳所述圆柱部的容纳孔，所述弹性件位于所述容纳孔内且与所述圆柱部抵接；

所述容纳孔的侧壁设有贯穿侧壁的插孔，利用限位件插入所述插孔并与所述限位平面抵接，以阻止所述第一零件相对于所述第二零件转动。

在其中一个实施例中，原位置检测装置还包括：第一电极转接盘，设置于所述测量头的下端，所述检测腔体设置有用于与所述第一电极转接盘对接的电极底座；

所述电极底座上设置有多个不对称排布的凹槽，所述测量头的下端设置有与多个与所述凹槽相配合的凸起，利用所述多个凹槽和所述多个凸起相配合，以使所述第一电极转接盘与所述电极底座对准。

在其中一个实施例中，原位置检测装置还包括：冷杆；所述冷杆包括同心设置的内管和外管；

冷却部，设置于所述冷杆的一端，所述内管和所述外管通过所述冷却部连通；

所述冷却部与所述检测腔体连接，所述冷杆的远离所述冷却部的一端用于与外部供冷设备连通，制冷剂从所述内管流入并经所述外管流出，用于降低所述测量头的温度。

在其中一个实施例中，原位置检测装置还包括连接板，连接于所述检测腔体，所述连接板和所述冷却部上设有多个相互对应的第三螺纹孔。

在其中一个实施例中，原位置检测装置还包括第二电极转接盘，连接于所述连接板的一侧；所述检测腔体的侧壁上设置有用于与所述第二电极转接盘相对应的第三电极转接盘。

在其中一个实施例中，原位置检测装置还包括U形梳线杆，设置于所述第三电极转接盘远离所述第二电极转接盘的一侧，用于梳理导线。

在其中一个实施例中，原位置检测装置还包括第一支撑件，套设于所述外管，所述第一支撑件用于支撑所述冷杆。

在其中一个实施例中，原位置检测装置还包括：连接法兰，套设于所述外管，所述连接法兰的一端设置有第二支撑件，所述第二支撑件上设置有用于供所述冷杆穿过的第一杆孔；所述连接法兰的该端用于与外部固定物连接；以及

中空直线推进器，套设于所述外管，所述中空直线推进器的一端与所述连接法兰的远离所述第二支撑件的一端连接，所述中空直线推进器的另一端与所述冷杆连接；所述中空直线推进器用于带动所述冷杆移动，从而带动所述检测腔体移动。

在其中一个实施例中，原位置检测装置还包括第一转接法兰，连接于所述中空直线推进器的远离所述连接法兰的一端；所述冷杆安装于所述第一转接法兰，所述中空直线推进器通过所述第一转接法兰与所述冷杆连接。

在其中一个实施例中，原位置检测装置还包括：接线管，套设于所述外管；所述接线管的一端与所述第一转接法兰连接，所述接线管的另一端与所述外管焊接；

多个穿线管，设置于所述接线管，且每个所述穿线管均与所述接线管连通；

以及多个第一小法兰，分别连接于所述多个穿线管的远离所述接线管的一端，用于与外部设备连接；

所述接线管、所述中空直线推进器、所述连接法兰和所述第一转接法兰的内部均与所述外管的外壁具有间隔，以形成容纳线路的空间。

在其中一个实施例中，所述中空直线推进器包括伸缩管、支架、动力机构、第三主动齿轮、第三从动齿轮、螺纹轴和螺母；所述支架上设置有滑轨，所述滑轨上滑设有滑板，所述螺母设置在所述滑板上；所述第三从动齿轮转动设置在所述支架上且与所述螺纹轴的一端连接，所述螺纹轴的另一端转动设置于所述螺母；

所述动力机构设置在所述支架上，且与所述第三主动齿轮连接，用于带动所述第三主动齿轮转动；所述第三主动齿轮与所述第三从动齿轮啮合；

所述伸缩管的两端均设置有第二转接法兰，所述伸缩管的一端通过一个所述第二转接法兰固定于所述支架，所述伸缩管另一端通过另一所述第二转接法兰固定于所述滑板；所述伸缩管套设在所述外管上，且两个所述第二转接法兰分别与所述连接法兰和所述第一转接法兰连接。

本实用新型的有益效果包括：

将本实用新型的原位置检测装置中的检测腔体安装在超高真空检测系统内，当样品在移动至不同检测环境之前，将样品与探针放置在测量头内，并利用驱动机构将屏蔽门打开。利用超高真空检测系统中的原样品运输线的运输装置将测量头放入至检测腔体内，使得测量头的第二光学观察孔与检测腔体的第一光学观察孔对齐；利用光学观察方法，将样品与探针对准并进行预测量，以确保对准后各项电学性质良好，再利用原样品运输线的运输装置将测量头运输至下个检测环境中的指定位置。利用本实用新型中的原位置检测装置，给检测人员提供了一种在光学观察方法下将样品与探针对准并检测样品各项电学性能的检测平台，从而使得样品的预检测的自动化操作成为可能，无需再将样品从超高真空的检测环境中取出，极大的减少了检测人员的操作步骤，提高检测效率。且保证样品在检测过程中始终处于真空环境，实现了对样品表面性质的保护。

附图说明

图1为本实用新型一实施例提供的原位置检测装置的主视图；

图2为图1所示结构的省略部分部件的结构示意图；

图3为图1所示结构的俯视图；

图4为图3所示结构的A-A剖视图；

图5为本实用新型一实施例提供的原位置检测装置中测量头与电极底座及安装底座连接的结构示意图；

图6为图1所示结构的省略中空直线推进器的立体图一；

图7图1所示结构的省略中空直线推进器的立体图二；

图8为本实用新型一实施例提供的原位置检测装置的中空直线推进器的结构示意图。

附图标记说明：

10-原位置检测装置；

100-检测腔体；

110-第一光学观察孔；120-屏蔽门；121-门轴；

130-传样导向槽；140-电极底座；150-第三电极转接盘；160-U形梳线杆；

170-连接板；171-第二电极转接盘；

200-驱动机构；

210-第一动力器；220-第一长杆；

230-第一主动齿轮；240-第一从动齿轮；250-第一万向节；

300-锁紧机构；

310-第二动力器；320-第二长杆；

330-第二主动齿轮；340-第二从动齿轮；

350-螺纹杆件；351-第一零件；352-限位平面；353-第二零件；354-弹性件；

360-第二万向节；

400-冷杆；

410-内管；420-外管；430-冷却部；

440-接线管；441-穿线管；

442-第一小法兰；450-第一支撑件；

500-中空直线推进器；

510-伸缩管；511-第二转接法兰；

520-支架；521-滑轨；

530-滑板；540-动力机构；550-定位件；

560-第三主动齿轮；570-第三从动齿轮；

580-螺纹轴；590-螺母；

600-连接法兰；

610-第二支撑件；620-管体；630-第二小法兰；

700-第一转接法兰；

800-测量头；

810-第二光学观察孔；820-第一电极转接盘；821-凸起；

900-安装底座。

具体实施方式

为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例对本实用新型的原位置检测装置进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

请参见图1和图2所示，本实用新型一实施例提供的原位置检测装置10，包括：测量头800、驱动机构200以及用于设置在超高真空系统原样品运输线上的检测腔体100。所述检测腔体100上设置有第一光学观察孔110，所述测量头800上设置有与所述第一光学观察孔110位置相匹配的第二光学观察孔810。所述检测腔体100上开设有用于供所述测量头800通过的开口。所述检测腔体100上还设置有屏蔽门120，所述驱动机构200与所述屏蔽门120连接，用于驱动所述屏蔽门120相对于所述检测腔体100移动，以敞开或者覆盖所述开口，以打开或者关闭所述检测腔体100。

其中，所述检测腔体100的形状可以为多种。例如：圆筒状、长方体状、正方体状或者截面呈半圆形的筒状等等。可以理解，所述检测腔体100可以是呈截面为半圆形的筒状结构，这样便于在所述检测腔体100上开设所述屏蔽门120。

所述屏蔽门120的设置位置以及形状可以为多种。例如：可以在所述检测腔体100的侧壁上或者顶部等位置开设所述屏蔽门120，只要能够供所述测量头800通过即可。在一个实施例中，所述屏蔽门120呈L形，即所述检测腔体100的顶端和侧壁上均开设有所述开口。利用所述屏蔽门120敞开或者覆盖所述开口，从而实现打开或者关闭所述检测腔体100，以使所述测量头800能够从多种角度出入所述检测腔体100。

所述屏蔽门120与所述检测腔体100的连接方式可以为多种。例如：所述屏蔽门120可以与所述检测腔体100转动连接，也可以滑动连接等等。所述屏蔽门120上可以设置有门轴，在所述检测腔体100的侧壁上设置有用于与该门轴配合的轴承。

所述驱动机构200的结构形式可以为多种。例如：所述驱动机构200包括电动伸缩管、气缸或者液压缸等等，可以将该驱动机构200设置在所述屏蔽门120和所述检测腔体100之间，从而实现所述屏蔽门120相对于所述检测腔体100移动。

参见图2，作为一种可实施的方式，所述驱动机构200包括第一动力器210和第一传动结构，所述第一动力器210与所述第一传动结构连接，所述第一传动结构与所述屏蔽门120传动连接。将所述第一动力器210输出的动力通过所述第一传动结构传给所述屏蔽门120，从而使得所述屏蔽门120相对于所述检测腔体100移动或者转动。这样，在实际使用的过程中，可以将所述第一动力器210设置在超高真空检测系统外，以便于检测人员操作。在本实施例中，第一动力器210的种类可以为多种，例如：第一动力器210可以为电动机、磁力转手等等。

所述第一传动结构的结构形式也可以为多种。作为一种可实施的方式，所述第一传动结构包括第一主动齿轮230和第一从动齿轮240。所述屏蔽门120设置有门轴121，所述门轴121与所述检测腔体100转动连接。所述第一从动齿轮240套设在所述门轴121外。所述第一动力器210为第一磁力转手，所述第一磁力转手通过第一长杆220与所述第一主动齿轮230连接。第一主动齿轮230与第一从动齿轮240啮合。当需要打开或者关闭所述屏蔽门120时，利用所述第一磁力转手带动所述第一长杆220转动，而所述第一长杆220带动所述第一主动齿轮230转动。从而带动与所述第一主动齿轮230啮合的所述第一从动齿轮240转动，进而带动所述门轴121转动。实现通过所述第一传动结构带动所述屏蔽门120相对于所述检测腔体100打开或关闭，以便于所述测量头800出入所述检测腔体100。

在一个实施例中，所述第一长杆220可以通过第一万向节250与所述第一主动齿轮230连接。利用所述第一万向节250将所述第一长杆220与所述第一主动齿轮230连接，这样可以吸收传动时带来的偏差。

在其他实施中，所述第一传动结构可以包括传动杆以及两条连杆，两条连杆的一端相互转动连接，一条连杆的另一端与所述屏蔽门120转动连接，另外一条连杆的另一端与所述检测腔体100转动连接。所述屏蔽门120设置有门轴，门轴与所述检测腔体100转动连接。传动杆的一端与两条连杆相互转动连接的一端转动连接，另外一端与所述第一动力器210连接。而第一动力器210可以为电动伸缩杆、液压缸或者气缸等等。当需要打开或者关闭所述屏蔽门120时，第一动力器210推动传动杆移动，从而带动两条连杆移动，进而带动所述屏蔽门120相对于所述检测腔体100转动，使得所述屏蔽门120相对于所述检测腔体100打开或者关闭。

本实施例的所述原位置检测装置10具体使用时，将所述检测腔体100安装在超高真空检测系统内。当样品在移动至不同检测环境之前，将样品与探针放置在所述测量头800内，并利用所述驱动机构200将所述屏蔽门120打开。利用超高真空检测系统中的原样品运输线的运输装置将所述测量头800放入至所述检测腔体100内，使得所述测量头800的所述第二光学观察孔810与所述检测腔体100的所述第一光学观察孔110对齐。并利用光学观察方法，将样品与探针对准并进行预测量，以确保对准后各项电学性质良好，再利用原样品运输线的运输装置将所述测量头800运输至下个检测环境中的指定位置。利用本实施例中的原位置检测装置10，给检测人员提供了一种在光学观察方法下将样品与探针对准并检测样品各项电学性能的检测平台。从而使得样品的预检测的自动化操作成为可能，无需再将样品从超高真空的检测环境中取出，极大的减少了检测人员的操作步骤，提高检测效率。且保证样品在检测过程中始终处于真空环境，实现了对样品表面性质的保护。

一并参见图3和图4，作为一种可实施的方式，所述原位置检测装置10还包括安装底座900；所述检测腔体100设置在所述安装底座900上，所述检测腔体100的底面上设置有通孔。所述安装底座900上，位于所述检测腔体100的通孔下方设置有锁紧机构300，所述测量头800上设置有与所述锁紧机构300相配合的干涉结构(未图示)。所述锁紧机构300与所述干涉结构配合以将所述测量头800固定在所述检测腔体100内。

其中，所述锁紧机构300和所述干涉结构的结构形式可以为多种。在一个实施例中，所述锁紧机构300包括第二动力器310、第二传动结构和螺纹杆件350。所述螺纹杆件350设置在所述安装底座900上，并能够通过所述通孔伸入所述检测腔体100内。所述干涉结构包括设置于所述测量头800的底部，且与所述螺纹杆件350相配合的螺纹孔。所述第二动力器310通过所述第二传动结构与所述螺纹杆件350传动连接，用以带动所述螺纹杆件350旋入所述螺纹孔内，以将所述测量头800固定在所述检测腔体100内。

所述第二动力器310的结构形式可以为多种。例如：电动机、气缸或者液压缸等等。在一个实施例中，所述第二动力器310为第二磁力转手。所述第二传动结构包括第二主动齿轮330和第二从动齿轮340。所述第二从动齿轮340转动设置在所述安装底座900内，所述第二从动齿轮340与所述螺纹杆件350连接。所述第二磁力转手通过第二长杆320与所述第二主动齿轮330连接，所述第二主动齿轮330与所述第二从动齿轮340啮合。当然，所述第二传动结构也可以为其他结构，只要能够带动所述螺纹杆件350转动，从而旋入或者旋出所述螺纹孔即可。

在一个实施例中，所述螺纹杆件350包括第一零件351、第二零件353和弹性件354。所述第一零件351为杆状，其包括上端的螺纹部和下端的圆柱部。所述圆柱部的侧壁相对设置有限位平面352。所述第二零件353与所述第二从动齿轮340连接，所述第二零件353具有容纳所述圆柱部的容纳孔(未图示)，所述弹性件354位于所述容纳孔内且与所述圆柱部抵接。所述容纳孔的侧壁设有贯穿侧壁的插孔，利用限位件插入所述插孔并与所述限位平面352抵接，以阻止所述第一零件351相对于所述第二零件353转动。通过将所述螺纹杆件350设置为包括所述第一零件351、所述第二零件353和所述弹性件354的结构，可以缓解所述螺纹杆件350和所述螺纹孔之间由于外力的作用而导致的螺纹损害现象。且通过设置限位件和限位平面352，可防止所述第一零件351和所述第二零件353相互转动，便于所述螺纹杆件350和所述螺纹孔的连接。可以理解，所述限位件可以是螺栓，也可以销钉等结构。

在一个实施例中，所述第二零件353远离所述第一零件351的一端开设有用于容纳轴承的轴承孔。所述第二零件353通过转动轴承转动连接于所述安装底座900。这样，可使得所述第二从动齿轮340的转动更加顺畅。

此外，所述第二长杆320可以通过第二万向节360与所述第二主动齿轮330连接。利用所述第二万向节360将所述第二长杆320与所述第二主动齿轮330连接，这样可以吸收传动时带来的偏差。

在其他实施中，所述锁紧机构300还可以包括两个电动伸缩管，两个电动伸缩管相对设置在所述检测腔体100内。每个电动伸缩管的一端与所述检测腔体100的内侧壁连接，另一端设置有用于夹持所述测量头800的弧形垫。所述测量头800下端可设有用于卡设弧形垫的环形凹槽。当所述测量头800放入至所述检测腔体100内时，两个电动伸缩管向所述测量头800方向移动，从而使得弧形垫卡设于所述测量头800下端的环形凹槽内。这样，利用两个弧形垫可将所述测量头800固定在所述检测腔体100内。

一并参见图5，作为一种可实施的方式，所述原位置检测装置10还包括设置于所述测量头800的下端的第一电极转接盘820。所述检测腔体100设置有用于与所述第一电极转接盘820对接的电极底座140。而为了便于检测人员快速将所述第一电极转接盘820和所述电极底座140对准，所述电极底座140上设置有多个不对称排布的凹槽，所述测量头800的下端设置有多个与所述凹槽相配合的凸起821。利用多个凹槽和多个凸起821相配合，以使所述第一电极转接盘820与所述电极底座140对准以形成电连接。

参见图4、图6和图7，作为一种可实施的方式，所述原位置检测装置10还包括冷杆400；所述冷杆400包括同心设置的内管410和外管420。以及设置于所述冷杆400的一端的冷却部430。所述内管410和所述外管420通过所述冷却部430连通。所述冷却部430与所述检测腔体100连接，所述冷杆400的远离所述冷却部430的一端用于外部供冷设备连通。制冷剂从所述内管410流入并经所述外管420流出，用于降低所述测量头800的温度。利用所述冷杆400来对所述测量头800进行降温，以便于检测人员根据实验的需要来调节所述检测腔体100内的温度。

其中，所述冷杆400与所述检测腔体100的连接方式可以为多种。例如：所述原位置检测装置10还包括连接与所述检测腔体100的连接板170。所述连接板170和所述冷却部430上设有多个相互对应的第三螺纹孔。可以理解，所述连接板170上还可设置有与所述检测腔体100连接的第四螺纹孔。通过连接件(如螺钉等)依次穿过所述连接板170和所述冷却部430上的所述第三螺纹孔，以实现所述连接板170和所述冷杆400的连接。通过连接件穿过所述连接板170的所述第四螺纹孔，以实现所述连接板170与所述检测腔体100的连接。从而实现了所述冷杆400与所述检测腔体100的连接。

在一个实施例中，所述原位置检测装置10还包括连接于所述连接板170的一侧的第二电极转接盘171。所述检测腔体100的侧壁上设置有用于与所述第二电极转接盘171相对应的第三电极转接盘150。通过所述连接板170，不仅便于所述冷杆400与所述检测腔体100连接，还便于通过所述第二电极转接盘171和所述第三电极转接盘150，实现所述检测腔体100与外部设备或者与整个装置其他部件之间的线路连接。

当然，可以在第二电极转接盘171上设置有热沉，热沉可以整理导线并使其降温。从室温环境接入的导线，在所述冷杆400上螺旋盘绕后到达所述冷杆400的所述冷却部430，此时仍未降至所需温度。将部分导线粘在热沉上，并将热沉与所述冷杆400紧固，即可在此处对导线良好降温，保证不会有过多热量引入所述检测腔体100内。另外，当将电极安装在所述第二电极转接盘171和所述第三电极转接盘150时，可以在电极外套设绝缘垫，不仅可以提高电极的稳定性，同时还避免漏电。

此外，为了避免所述第一传动结构，即所述第一从动齿轮240和所述第一主动齿轮230在运转的过程中与线路缠绕在一起，在所述第三电极转接盘150远离所述第二电极转接盘171的一侧设置有用于梳理导线的U形梳线杆160。所述U形梳线杆160的两端可均与所述第三电极转接盘150连接。通过设置U形梳线杆160，可起到支撑线路，从而避免线路与所述第一从动齿轮240和所述第一主动齿轮230缠绕的作用。

作为一种可实施的方式，所述原位置检测装置10还包括套设于所述外管420的第一支撑件450，所述第一支撑件450用于支撑所述冷杆400。可以理解，所述第一支撑件450同样可以支撑所述第一长杆220和所述第二长杆320。利用所述第一支撑件450使得所述第一长杆220和所述第二长杆320与所述冷杆400的位置相对固定，从而利于所述冷杆400、所述第一长杆220和所述第二长杆320的运动更加稳定且互不干涉。另外，为了使所述第一长杆220和所述第二长杆320运动更加顺畅，所述第一支撑件450上可设置有用于与所述第一长杆220和所述第二长杆320相配合的轴承。

参见图4、图6和图7，作为一种可实施的方式，所述原位置检测装置10还包括套设于所述外管420的连接法兰600和中空直线推进器500。连接法兰600的一端设置有第二支撑件610，所述第二支撑件610上设置有用于供所述冷杆400穿过的第一杆孔。所述连接法兰600的该端用于与外部固定物连接。所述中空直线推进器500的一端与所述连接法兰600的远离所述第二支撑件610的一端连接。所述中空直线推进器500的另一端与所述冷杆400连接。所述中空直线推进器500用于带动所述冷杆400移动，从而带动所述检测腔体100移动。需要说明的是，所述第二支撑件610同样具有用于供所述第一长杆220和所述第二长杆320穿过的孔。且所述中空直线推进器500不仅带动所述冷杆400移动，同时也可以带动所述第一长杆220和所述第二长杆320移动。

利用所述中空直线推进器500带动所述检测腔体100在超高真空检测系统内移动，从而使得所述检测腔体100中的所述测量头800能够根据需要移动至下一个检测装置的上方，从而便于超高真空检测系统中原样品运输线的运输装置将所述测量头800运输至指定位置。通过设置所述第一支撑件450和所述第二支撑件610，有助于提高所述检测腔体100移动的平稳性。

在使用所述原位置检测装置10时，将所述连接法兰600与外部固定物(例如：超真空检测系统的外壳)连接，而所述检测腔体100位于超真空检测系统内。当需要在超真空检测系统内移动所述检测腔体100时，驱动所述中空直线推进器500。由于所述中空直线推进器500的一端与所述连接法兰600连接，而所述连接法兰600与外部固定物连接。故而，所述中空直线推进器500带动所述冷杆400(第一长杆220和第二长杆320)移动，进而可以实现带动所述检测腔体100移动。

在一个实施例中，所述原位置检测装置10还包括连接于所述中空直线推进器500的远离所述连接法兰600的一端的第一转接法兰700。所述冷杆400安装于所述第一转接法兰700，所述中空直线推进器500通过所述第一转接法兰700与所述冷杆400连接。即所述冷杆400安装于所述第一转接法兰700，所述中空直线推进器500也与所述第一转接法兰700连接。可以理解，所述第一长杆220和所述第二长杆320也可转动连接于所述第一转接法兰700。本实施例中，所述中空直线推进器500可通过带动所述第一转接法兰700移动，从而带动所述冷杆400(第一长杆220和第二长杆320)移动，进而带动所述检测腔体100移动。这样，有助于提高所述检测腔体100移动的平稳性，同时使得整体结构更加稳定合理。

另外，所述原位置检测装置10还包括套设于所述外管420的接线管440。所述接线管440的一端与所述第一转接法兰700连接，所述接线管440的另一端与所述外管420焊接。

所述接线管440上可设置有多个穿线管441，每个所述穿线管441均与所述接线管440连通。且每个所述穿线管441远离所述接线管440的一端设置有用于与外部设备连接的第一小法兰442。这样，可通过所述接线管440和所述穿线管441，实现外部各种所需设备与所述原位置检测装置10的电连接。

所述接线管440、所述中空直线推进器500、所述连接法兰600和所述第一转接法兰700的内壁均与所述外管420的外壁具有间隔，以形成容纳线路的空间。这样，便于所述原位置检测装置10的走线。

一并参见图8，作为一种可实施的方式，所述中空直线推进器500包括伸缩管510、支架520、动力机构540、第三主动齿轮560、第三从动齿轮570、螺纹轴580和螺母590。所述支架520上设置有滑轨521，所述滑轨521上滑设有滑板530，所述螺母590设置在所述滑板530上。所述第三从动齿570转动设置在所述支架520上，并与所述螺纹轴580的一端连接，所述螺纹轴580的另一端转动设置于所述螺母590。

所述动力机构540设置在所述支架520上，且与所述第三主动齿轮560传动连接，用于带动带动第三主动齿轮560转动。带动第三主动齿轮560与带动第三从动齿轮570啮合。所述中空直线推进器500的动作过程为：所述动力机构540带动所述第三主动齿轮560转动，从而带动所述第三从动齿轮570转动，使得所述螺母590在所述螺纹轴580上移动，进而带动所述滑板530在所述滑轨521上移动。

所述伸缩管510的两端均设置有第二转接法兰511。所述伸缩管510的一端通过所述第二转接法兰511与所述支架520连接，所述伸缩管510的另一端通过所述第二转接法兰511固定在所述滑板530上。所述伸缩管510套设在所述外管420上，两个所述第二转接法兰511分别与所述连接法兰600和所述第一转接法兰700连接。

当需要移动所述检测腔体100时，通过所述动力机构540带动所述第三主动齿轮560转动以带动所述第三从动齿轮570转动，进而带动所述螺纹轴580转动。因所述螺母590设置在所述滑板530上，而所述滑板530滑设在所述支架520的所述滑轨521上。故而，所述螺母590会沿着所述螺纹轴580的轴向移动，进而使得所述滑板530沿所述支架520的所述滑轨521移动。使得所述伸缩管510伸缩而带动所述第一转接法兰700相对于所述连接法兰600移动，从而所述冷杆400发生移动，最终实现所述检测腔体100在超真空检测系统内移动。

所述动力机构540可以包括手轮，通过手轮带动所述第三主动齿轮560转动。可以理解，在手轮的输出轴处，可设置有用于控制该输出轴转动的定位件550。当转动手轮而使所述检测腔体100移动到位时，通过所述定位件550使手轮保持在当前位置而不会发生转动。当然，所述动力机构540还可以是步进电机，通过步进电机带动所述第三主动齿轮560转动。当所述检测腔体100移动到位时，使步进电机停止运转即可。

参见图1和图2，作为一种可实施的方式，所述连接法兰600上还可设置有用于观察、打光或者引出信号线的管体620。所述管体620上可设置有用于与外部设备连接的第二小法兰630。

作为一种可实施的方式，所述检测腔体100的外表面还可设置有传样导向槽130，所述传样导向槽130用于与外部导轨相配合。这样可以在传样时起到导向的作用，降低长距离传送样品时，零件加工误差及传样杆前端晃动等问题的影响。

本实用新型实施例的原位置检测装置10，当检测人员需要将样品在不同检测环境中检测时，或者将样品放置在不能利用光学观察方法的检测环境进行检测时，可以将该原位置检测装置10安装在超真空检测系统中。其安装的方式有很多，例如：可以根据本领域技术人员的需要定制方形腔体，在方形腔体上可以设置多个与超真空检测系统中的其他部件连通的法兰。将所述检测腔体100放置在方形腔体内，然后将所述连接法兰600与方形腔体固定连接，从而将所述检测腔体100安装于方形腔体内。将不同检测环境的检测装置(例如杜瓦)也安装在方形腔体上，可位于所述检测腔体100的下方，而超真空检测系统的原样品运输线路位于所述检测腔体100的上方。

当检测人员检测样品之前，可以将样品和探针放置在所述测量头800内。此时，所述中空直线推进器500带动所述检测腔体100位于第一位置上。利用所述驱动机构200将所述屏蔽门120打开，然后将所述测量头800放入至所述检测腔体100内，然后所述驱动机构200将所述屏蔽门120关闭。再利用所述锁紧机构300将所述测量头800固定在所述检测腔体100内，此时所述第一光学观察孔110和所述第二光学观察孔810相对。检测人员利用光学观察法检测样品以及相关的数据。检测完毕后，利用所述中空直线推进器500带动所述检测腔体100移动至第二位置，即将所述检测腔体100移动至不同检测环境的检测装置(例如杜瓦)的上方。所述驱动机构200将所述屏蔽门120打开，所述锁紧机构300释放所述测量头800，再利用超真空检测系统中的运输装置将所述测量头800放入至不同检测环境的检测装置(例如杜瓦)的指定位置。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本实用新型的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本实用新型专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。因此，本实用新型专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (20)

1.一种原位置检测装置，其特征在于，包括：

检测腔体(100)，用于设置在超高真空系统原样品运输线；所述检测腔体(100)上设置有第一光学观察孔(110)；所述检测腔体(100)上还设置有屏蔽门(120)；

测量头(800)，能够与所述检测腔体(100)连接；所述测量头(800)上设置有与所述第一光学观察孔(110)位置相匹配的第二光学观察孔(810)；所述检测腔体(100)上开设有用于供所述测量头(800)通过的开口；

驱动机构(200)，所述驱动机构(200)与所述屏蔽门(120)连接，用于驱动所述屏蔽门(120)相对于所述检测腔体(100)移动，以敞开或者覆盖所述开口，而打开或者关闭所述检测腔体(100)。

2.根据权利要求1所述的原位置检测装置，其特征在于，所述驱动机构(200)包括第一动力器(210)和第一传动结构，所述第一动力器(210)与所述第一传动结构连接，所述第一传动结构与所述屏蔽门(120)传动连接。

3.根据权利要求2所述的原位置检测装置，其特征在于，所述开口从所述检测腔体(100)的端部延伸至所述检测腔体(100)的侧壁；所述屏蔽门(120)呈L形，且所述屏蔽门(120)的一条边与所述检测腔体(100)的侧壁转动连接。

4.根据权利要求3所述的原位置检测装置，其特征在于，所述第一传动结构包括第一主动齿轮(230)和第一从动齿轮(240)；所述屏蔽门(120)设置有门轴(121)，所述门轴(121)与所述检测腔体(100)转动连接；所述第一从动齿轮(240)套设在所述门轴(121)外；

所述第一动力器(210)为第一磁力转手，所述第一磁力转手通过第一长杆(220)与所述第一主动齿轮(230)连接；所述第一主动齿轮(230)与所述第一从动齿轮(240)啮合。

5.根据权利要求4所述的原位置检测装置，其特征在于，所述第一长杆(220)通过第一万向节(250)与所述第一主动齿轮(230)连接。

6.根据权利要求1所述的原位置检测装置，其特征在于，还包括：安装底座(900)；所述检测腔体(100)设置在所述安装底座(900)上，所述检测腔体(100)的底面上设置有通孔；

所述安装底座(900)上，位于所述检测腔体(100)的通孔下方设置有锁紧机构(300)，所述测量头(800)上设置有与所述锁紧机构(300)相配合的干涉结构；所述锁紧机构(300)与所述干涉结构配合以将所述测量头(800)固定在所述检测腔体(100)内。

7.根据权利要求6所述的原位置检测装置，其特征在于，所述锁紧机构(300)包括第二动力器(310)、第二传动结构和螺纹杆件(350)；所述螺纹杆件(350)设置在所述安装底座(900)上并能够通过所述通孔伸入所述检测腔体(100)；

所述干涉结构包括设置于所述测量头(800)的底部且与所述螺纹杆件(350)相配合的螺纹孔；所述第二动力器(310)通过所述第二传动结构与所述螺纹杆件(350)传动连接，用以带动所述螺纹杆件(350)旋入所述螺纹孔内，以将所述测量头(800)固定在所述检测腔体(100)内。

8.根据权利要求7所述的原位置检测装置，其特征在于，所述第二传动结构包括第二主动齿轮(330)和第二从动齿轮(340)；所述第二从动齿轮(340)转动设置在所述安装底座(900)内，所述第二从动齿轮(340)与所述螺纹杆件(350)连接；

所述第二动力器(310)为第二磁力转手，所述第二磁力转手通过第二长杆(320)与所述第二主动齿轮(330)连接，所述第二主动齿轮(330)与所述第二从动齿轮(340)啮合。

9.根据权利要求8所述的原位置检测装置，其特征在于，所述第二长杆(320)通过第二万向节(360)与所述第二主动齿轮(330)连接。

10.根据权利要求8所述的原位置检测装置，其特征在于，所述螺纹杆件(350)包括第一零件(351)、第二零件(353)和弹性件(354)；所述第一零件(351)为杆状，其包括上端的螺纹部和下端的圆柱部，所述圆柱部的侧壁相对设置有限位平面(352)；

所述第二零件(353)与所述第二从动齿轮(340)连接；所述第二零件(353)具有容纳所述圆柱部的容纳孔，所述弹性件(354)位于所述容纳孔内且与所述圆柱部抵接；

所述容纳孔的侧壁设有贯穿侧壁的插孔，利用限位件插入所述插孔并与所述限位平面(352)抵接，以阻止所述第一零件(351)相对于所述第二零件(353)转动。

11.根据权利要求1所述的原位置检测装置，其特征在于，还包括：第一电极转接盘(820)，设置于所述测量头(800)的下端，所述检测腔体(100)设置有用于与所述第一电极转接盘(820)对接的电极底座(140)；

所述电极底座(140)上设置有多个不对称排布的凹槽，所述测量头(800)的下端设置有与多个与所述凹槽相配合的凸起(821)，利用所述多个凹槽和所述多个凸起(821)相配合，以使所述第一电极转接盘(820)与所述电极底座(140)对准。

12.根据权利要求1所述的原位置检测装置，其特征在于，还包括：冷杆(400)；所述冷杆(400)包括同心设置的内管(410)和外管(420)；

冷却部(430)，设置于所述冷杆(400)的一端，所述内管(410)和所述外管(420)通过所述冷却部(430)连通；

所述冷却部(430)与所述检测腔体(100)连接，所述冷杆(400)的远离所述冷却部(430)的一端用于与外部供冷设备连通，制冷剂从所述内管(410)流入并经所述外管(420)流出，用于降低所述测量头(800)的温度。

13.根据权利要求12所述的原位置检测装置，其特征在于，还包括连接板(170)，连接于所述检测腔体(100)，所述连接板(170)和所述冷却部(430)上设有多个相互对应的第三螺纹孔。

14.根据权利要求13所述的原位置检测装置，其特征在于，还包括第二电极转接盘(171)，连接于所述连接板(170)的一侧；所述检测腔体(100)的侧壁上设置有用于与所述第二电极转接盘(171)相对应的第三电极转接盘(150)。

15.根据权利要求14所述的原位置检测装置，其特征在于，还包括U形梳线杆(160)，设置于所述第三电极转接盘(150)远离所述第二电极转接盘(171)的一侧，用于梳理导线。

16.根据权利要求12所述的原位置检测装置，其特征在于，还包括第一支撑件(450)，套设于所述外管(420)，所述第一支撑件(450)用于支撑所述冷杆(400)。

17.根据权利要求12所述的原位置检测装置，其特征在于，还包括：连接法兰(600)，套设于所述外管(420)，所述连接法兰(600)的一端设置有第二支撑件(610)，所述第二支撑件(610)上设置有用于供所述冷杆(400)穿过的第一杆孔；所述连接法兰(600)的该端用于与外部固定物连接；以及

中空直线推进器(500)，套设于所述外管(420)，所述中空直线推进器(500)的一端与所述连接法兰(600)的远离所述第二支撑件(610)的一端连接，所述中空直线推进器(500)的另一端与所述冷杆(400)连接；所述中空直线推进器(500)用于带动所述冷杆(400)移动，从而带动所述检测腔体(100)移动。

18.根据权利要求17所述的原位置检测装置，其特征在于，还包括第一转接法兰(700)，连接于所述中空直线推进器(500)的远离所述连接法兰(600)的一端；所述冷杆(400)安装于所述第一转接法兰(700)，所述中空直线推进器(500)通过所述第一转接法兰(700)与所述冷杆(400)连接。

19.根据权利要求18所述的原位置检测装置，其特征在于，还包括：接线管(440)，套设于所述外管(420)；所述接线管(440)的一端与所述第一转接法兰(700)连接，所述接线管(440)的另一端与所述外管(420)焊接；

多个穿线管(441)，设置于所述接线管(440)，且每个所述穿线管(441)均与所述接线管(440)连通；

以及多个第一小法兰(442)，分别连接于所述多个穿线管(441)的远离所述接线管(440)的一端，用于与外部设备连接；

所述接线管(440)、所述中空直线推进器(500)、所述连接法兰(600)和所述第一转接法兰(700)的内部均与所述外管(420)的外壁具有间隔，以形成容纳线路的空间。

20.根据权利要求17所述的原位置检测装置，其特征在于，所述中空直线推进器(500)包括伸缩管(510)、支架(520)、动力机构(540)、第三主动齿轮(560)、第三从动齿轮(570)、螺纹轴(580)和螺母(590)；所述支架(520)上设置有滑轨(521)，所述滑轨(521)上滑设有滑板(530)，所述螺母(590)设置在所述滑板(530)上；所述第三从动齿轮(570)转动设置在所述支架(520)上且与所述螺纹轴(580)的一端连接，所述螺纹轴(580)的另一端转动设置于所述螺母(590)；

所述动力机构(540)设置在所述支架(520)上，且与所述第三主动齿轮(560)连接，用于带动所述第三主动齿轮(560)转动；所述第三主动齿轮(560)与所述第三从动齿轮(570)啮合；

所述伸缩管(510)的两端均设置有第二转接法兰(511)，所述伸缩管(510)的一端通过一个所述第二转接法兰(511)固定于所述支架(520)，所述伸缩管(510)另一端通过另一所述第二转接法兰(511)固定于所述滑板(530)；所述伸缩管(510)套设在所述外管(420)上，且两个所述第二转接法兰(511)分别与所述连接法兰(600)和第一转接法兰(700)连接。