CN217404110U - 支撑调节装置及角分辨光电子能谱分析系统 - Google Patents

Abstract

本公开提供了一种支撑调节装置及角分辨光电子能谱分析系统，支撑调节装置包括：支撑架，包括底板、固定在底板上的支架；多个调节模块，安装在底板下方，调节模块用于在至少一个维度上对底板进行调节。角分辨光电子能谱分析系统包括：角分辨光电子能谱分析器以及支撑调节装置，用于支撑所述角分辨光电子能谱分析器。

Description

支撑调节装置及角分辨光电子能谱分析系统

技术领域

本公开涉及仪器的支撑调节装置技术领域，特别涉及一种支撑调节装置及角分辨光电子能谱分析系统。

背景技术

支撑调节装置通常用于支承各种仪器、设备，例如，角分辨光电子能谱(Angleresolved photoemission spectroscopy,简称ARPES)。角分辨光电子能谱利用光电效应研究固体的电子结构。当一束高强度的单色光照射到样品上时，样品内的电子会吸收光子发生跃迁，当电子的能量大于表面势垒时，便有一定的几率逃逸出样品表面，发生光电效应，而这样的电子被称为光电子。

具有角度分辨能力的光电子能谱技术称为角分辨光电子能谱 (ARPES)。角分辨光电子能谱技术的重要因素包括：一是激发光电子的光源，二是探测光电子的能量分析器。电子能量分析器在光电子能谱技术中处于核心位置，它可以探测光电子的动能和出射角度。但是角分辨光电子能谱实验中必须保证样品表面的清洁，样品表面任何污染包括空气中气体分子的沉积都会导致光电子能谱不能正确反映材料本征的电子结构。所以光电子能谱实验中的样品必须处于高真空的环境中，以避免空气对样品表面的污染。而高真空也可以提高电子的平均自由程，有利于光电子顺利运动到电子探测器中。

因此，角分辨光电子能谱分析器需要与真空腔配合使用。由于角分辨光电子能谱分析器比较笨重，通常需要通过吊车将角分辨光电子能谱分析器与真空腔的窗口对接后再进行安装，并通过支撑装置支撑。

目前，角分辨光电子能谱分析器的支撑装置结构简陋、功能单一，且安装能量分析器的时候比较复杂，需要耗费大量的人力和物力，对分析器的安装和拆卸比较困难，影响分析器的拆装和后期仪器检修的效率。

实用新型内容

本公开提供了一种支撑调节装置，其特征在于，包括：支撑架，包括底板、固定在底板上的支架；多个调节模块，安装在底板下方，调节模块用于在至少一个维度上对底板进行调节。

在一些实施例中，调节模块包括：模块基座；移动块，设置在模块基座上；支撑柱，设置在移动块上，与底板连接，用于对底板进行支撑；一个或多个调节杆，安装在模块基座上，与移动块连接，用于在至少一个维度上对移动块进行调节，以通过支撑柱调节底板。

在一些实施例中，一个或多个调节杆包括：多个水平调节杆，用于在水平的横向和/或纵向上对移动块进行调节，以通过支撑柱调节底板。

在一些实施例中，支撑柱包括：螺杆，下螺母，套设在螺杆且位于底板下方，用于支撑底板。

在一些实施例中，支撑柱还包括：上螺母，套设在螺杆上且位于底板上方，用于将螺杆与底板固定连接。

在一些实施例中，底板包括：回字型底板或中空半六边形底板。

在一些实施例中，多个调节模块包括设置在底板边、角处的多个调节模块。

在一些实施例中，多个调节模块包括：第一调节模块，设置在半六边形底板的长边的第一端；第二调节模块，设置在半六边形底板的长边的第二端；以及第三调节模块，设置在与长边相对的短边的中间位置。

在一些实施例中，支撑调节装置还包括：多个鱼眼接头，安装在支架上；以及多个L型连接块，与鱼眼接头连接。

在一些实施例中，支撑调节装置还包括：底座，多个调节模块固定设置在底座上；多个滑块，固定连接在底座下方；以及至少一个滑轨，多个滑块与至少一个滑轨滑动连接。

在一些实施例中，至少一个滑轨包括第一滑轨和第二滑轨；多个滑块包括第一对滑块和第二对滑块；第一对滑块与第一滑轨滑动连接，第二对滑块与第二滑轨滑动连接。

在一些实施例中，第一对滑块偏心安装在底座靠近承重位置处，第二对滑块与第一对滑块对称安装。

在一些实施例中，支撑调节装置还包括：支撑螺杆，穿设在底板上。

在一些实施例中，支撑调节装置还包括：下支撑螺母，套设在支撑螺杆上，且位于底板下方，用于支撑底板；以及上支撑螺母，套设在支撑螺杆上，且位于底板上方，用于将支撑螺杆与底板固定连接。

在一些实施例中，本公开提供了一种角分辨光电子能谱分析系统，包括：角分辨光电子能谱分析器；以及支撑调节装置，用于支撑角分辨光电子能谱分析器。

根据本公开一些实施例的支撑调节装置能够带来有益的技术效果。例如，本公开一些实施例的支撑调节装置能够解决常规技术中支撑结构简陋、功能单一、能量分析器安装复杂、分析器拆装和检修效率低、耗费大量人力物力等问题，能够实现角分辨光电子能谱分析器安装和拆卸安全方便、多角度调整配合真空腔、提高检修维护和更换效率、节省人力物力的技术效果。

根据本公开一些实施例的角分辨光电子能谱分析系统能够带来有益的技术效果。例如，本公开一些实施例的角分辨光电子能谱分析系统能够解决常规技术中维修困难、调整效率低、设备使用效率低等问题，能够实现调整维修方便、适用多角度安装的真空腔、设备使用效率高、安全系数高的技术效果。

附图说明

为了更清楚地说明本公开实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本公开的一种实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1示出根据本公开一些实施例的支撑调节装置的结构示意图；

图2示出根据本公开一些实施例的调节模块的结构示意图；

图3示出根据本公开一些实施例的鱼眼接头的结构示意图；

图4示出根据本公开一些实施例的滑动组件的结构示意图；

图5示出根据本公开一些实施例的角分辨光电子能谱分析系统的结构示意图。

在上述附图中，各附图标记分别表示：

100 支撑调节装置

10 支撑架

11 底板

12a、12b 支架

121a、121b 长杆

122a、122b 短杆

123a、123b 安装条

20、20a、20b、20c 调节模块

21 支撑柱

211 螺杆

212 下螺母

213 上螺母

22 移动块

23 调节杆

231 水平调节杆

2311a、2311b 纵向调节杆

2312a、2312b、2312c、2312d 横向调节杆

2313a、2313b 纵向调节螺母

2314a、2314b 横向调节螺母

24 模块基座

30、30a、30b 鱼眼接头

31a、31b 固定杆

32a、32b 固定环

33a、33b 活动球

40、40a、40b L型连接块

50 底座

60 滑动组件

61 滑块

611a、611b 第一对滑块

612a、612b 第二对滑块

62 滑轨

621 第一滑轨

622 第二滑轨

70 支撑螺杆

200 角分辨光电子能谱分析器

1000 角分辨光电子能谱分析系统

具体实施方式

下面将结合附图对本公开一些实施例进行描述。显然，所描述的实施例仅仅是本公开示例性实施例，而不是全部的实施例。

在本公开的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”、“顶”、“底”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本公开和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本公开的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。在本公开的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“连接”、“相连”、“耦合”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接连接，也可以通过中间媒介间接连接；可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本公开中的具体含义。

图1示出根据本公开一些实施例的支撑调节装置100的结构示意图。

如图1所示，支撑调节装置100包括：支撑架10和多个调节模块20。支撑架10包括底板11和固定在底板11上的支架，例如支架12a、12b。多个调节模块20安装在底板11下方，调节模块20可以用于在至少一个维度上对底板11进行调节，例如在空间的水平横向、水平纵向、竖直方向上对底板11进行调节，或者调节底板11进行调节的水平偏转、竖直俯仰等等。

支撑架10通过支架12a、12b与待支撑分析器连接。支架12a、12b的数量为两个，两个支架12a、12b分别对称固定在底板11的两侧。

如图1所示，支架12a、12b包括长杆121a、121b，短杆122a、122b 以及安装条123a、123b。安装条123a、123b通过螺钉(图中未示出)分别对称固定在底板11的两侧，长杆121a、121b垂直于安装条123a、123b固定在安装条123a、123b的一端。短杆122a、122b的一端固定在安装条 123a、123b的另一端上，短杆122a、122b的另一端固定在长杆121a、121b 上。长杆121a、121b，短杆122a、122b以及安装条123a、123b构成直角三角形状结构，使得支架12a、12b更加稳定，能够承受较高重量，避免出现弯折或倾倒。

本领域技术人员可以理解，虽然图1中示出的支架12a、12b数量为两个，但是支架12a、12b的数量也可以为两个以上。类似的，本领域技术人员可以理解，虽然图1中示出的支架12a、12b呈直角三角形状，但是支架 12a、12b也可以为其他能够稳定支撑的结构。

图2示出根据本公开一些实施例的调节模块20的结构示意图。

如图2所示，在本公开的一些实施例中，调节模块20包括模块基座24、支撑柱21、移动块22和一个或多个调节杆23。移动块22可以设置在模块基座上。支撑柱21可以设置在移动块22上，与底板11连接，可以用于对底板11进行支撑。一个或多个调节杆23安装在模块基座24上，与移动块 22连接，例如抵接、穿设或固定连接等，可以用于在至少一个维度上对移动块22进行调节，以通过支撑柱21调节底板11。

在本公开的一些实施例中，模块基座24可以包括安装槽。安装槽可以是由五块板围成的内部中空顶部开口的槽状结构，移动块22设置在安装槽内，调节杆23穿设在安装槽的侧壁上，部分位于安装槽内。通过调节调节杆23在安装槽内的长度来调整移动块22在安装槽内的位置，从而对底板 11的位置进行调节。

本领域技术人员可以理解，虽然本公开的图2中示出的模块基座24的安装槽是由五块板围成的内部中空顶部开口的槽状结构，但这仅是一个示例性的结构，移动块22也可以设置在其他能够让其移动的结构上(例如，安装台)。

在本公开的一些实施例中，一个或多个调节杆23可以包括多个水平调节杆231。多个水平调节杆231可以用于在水平的横向和/或纵向上对移动块22进行调节，以通过支撑柱21调节底板11。本公开的实施例中的纵向为图2中示出的X轴方向，例如支撑调节装置100带动待支撑的仪器、设备作靠近或远离真空腔的线性运动的方向，横向为图2中示出的Y轴方向，例如相对于真空腔作左右的线性运动的方向。

如图2所示，水平调节杆231包括纵向调节杆(例如，纵向调节杆 2311a、2311b)和横向调节杆(例如，横向调节杆2312a、2312b、2312c、 2312d)。两个纵向调节杆2311a、2311b沿纵向对称穿过模块基座24的安装槽的侧壁且与移动块22抵接，两个纵向调节杆2311a、2311b对移动块 22进行纵向位置调整后，可以分别通过两个纵向调节螺母2313a、2313b锁紧。

四个横向调节杆2312a、2312b、2312c、2312d沿横向对称穿过模块基座24的安装槽的侧壁且与移动块22抵接，四个横向调节杆2312a、2312b、 2312c、2312d对移动块22进行横向位置调整后，可以分别通过四个横向调节螺母2314a、2314b、2314c(图中未示出)、2314d(图中未示出)锁紧。

本领域技术人员可以理解，虽然图2中仅示出两个纵向调节杆2311a、 2311b，但是纵向调节杆2311a、2311b的数量也可以大于二。类似地，虽然图2中仅示出四个横向调节杆2312a、2312b、2312c、2312d，但是横向调节杆2312a、2312b、2312c、2312d的数量也可以为四个以上。

如图2所示，在本公开的一些实施例中，支撑柱21包括螺杆211和下螺母212。下螺母212套设在螺杆211且位于底板11下方，用于支撑底板 11。

在本公开的一些实施例中，支撑柱21还可以包括上螺母213，套设在螺杆211且位于底板11上方，用于将螺杆211与底板11固定连接。

螺杆211穿设在底板11上，且底板11位于上螺母213和下螺母212之间，通过调节上螺母213和下螺母212在螺杆211上的高度从而调节底板 11的高度。本实施例中的高度调节方向为图2中示出的z方向。

本领域技术人员可以理解，虽然图2中示出的支撑柱21包括上螺母 213和下螺母212，但这仅是示例性的结构，实际应用中也可以省略上螺母 213。例如，螺杆211与底板11螺纹配合，通过旋转螺杆211，调节底板 11的高度。

在本公开的一些实施例中，底板11可以包括回字型板或中空半六边形，如图1所示。

在本公开的一些实施例中，多个调节模块20包括分别设置在半六边形底板的长边两端和与长边相对的短边的中间位置的多个调节模块20(例如 20a、20b、20c)。

如图1所示，调节模块20a、20b、20c分别设置在中空半六边形底板 11的长边两端和与长边相对的短边的中间位置，调节模块20a、20b、20c 之间的连线为三角形，使得支撑调节装置100整体调节更加稳定，降低调节风险，增加设备安全系数。底板11可以为中空半六边形，减轻支撑调节装置100整体自重，同时方便加工，节省用料。

本领域技术人员可以理解，虽然图1中示出的底板11为中空半六边形，但是底板11也可以为回字形板。

更进一步地，本领域技术人员可以理解，与回字形板相配合的调节模块的数量可以为四个或四个以上。在本公开的另一些实施例中，多个调节模块可以包括设置在底板边角处的多个调节模块。

图3示出根据本公开一些实施例的鱼眼接头30a、30b的结构示意图。

如图3所示，在本公开的一些实施例中，支撑调节装置100还可以包括多个鱼眼接头30和多个L型连接块40。鱼眼接头30(例如30a、30b)安装在支架12a、12b上。L型连接块40(例如40a、40b)与鱼眼接头30 (例如30a、30b)连接。

如图3所示，鱼眼接头30a和鱼眼接头30b可以采用相似的结构。

如图3所示，鱼眼接头30a、30b分别包括固定杆31a、31b、固定环 32a、32b以及活动球33a、33b。固定杆31a、31b一端竖直固定在长杆121a、121b上，另一端与固定环32a、32b固定连接。活动球33a、33b嵌入固定环32a、32b内，活动球33a、33b的外径与固定环32a、32b的内径相配合，使得活动球33a、33b能够在固定环32a、32b内转动。

L型连接块40a、40b通过螺栓与鱼眼接头30a、30b(例如，活动球 33a、33b)连接在一起。使用时，L型连接块40a、40b与待支撑的仪器、设备通过螺栓可拆卸连接，使得分析器能够在一定范围内进行调整，例如微调，与真空腔更好对接。

在本公开的一些实施例中，支撑调节装置100还可以包括底座50。多个调节模块20固定设置在底座50上。例如，调节模块20的模块基座可以固定在底座50上。

底座50可以是矩形板，横向宽度略大于底板11。

本领域技术人员可以理解，虽然图1中示出的底座50为矩形板，但是底座50也可以是正方形板、六边形板等能够与底板11相配合的任何形状。

在本公开的一些实施例中，支撑调节装置100还可以包括滑动组件，用于移动底座50。例如，图4示出根据本公开一些实施例的滑动组件60的结构示意图。

如图4所示，在本公开的一些实施例中，支撑调节装置100还可以包括滑动组件60。滑动组件60包括多个滑块61和至少一个滑轨62。多个滑块 61固定连接在底座50下方，多个滑块61与至少一个滑轨62滑动连接。

在本公开的一些实施例中，至少一个滑轨62包括第一滑轨621和第二滑轨622。多个滑块61包括第一对滑块611a、611b和第二对滑块612a、 612b。第一对滑块611a、611b与第一滑轨621滑动连接，第二对滑块612a、612b与第二滑轨622滑动连接。

在本公开的一些实施例中，第一对滑块611a、611b偏心安装在底座50 靠近承重位置处，第二对滑块612a、612b与第一对滑块611a、611b对称安装。在一些实施例中，第一对滑块611a、611b或第二对滑块612a、612b相对于承重位置对称安装。

本公开中的承重位置为安装仪器、设备时，如半球形分析仪，仪器、设备重心的竖直延长线在滑轨(例如，第一滑轨621和第二滑轨622)上的投影位置。偏心安装是指多个滑块(例如，第一对滑块611a、611b或第二对滑块612a、612b)偏离滑轨(例如，第一滑轨621和第二滑轨622)的几何中心，并未相对于几何中心对称安装。例如，多个滑块(例如，第一对滑块611a、611b或第二对滑块612a、612b)可以相对于滑轨(例如，第一滑轨621和第二滑轨622)的承重位置对称安装。虽然图4示出每个滑轨与一对滑块配合，但是本领域技术人员可以理解，可以安装一个或三个以上的滑块。偏心安装能够配合待安装的仪器、设备的重心位置使得安装更加稳定，避免发生侧翻。且偏心安装可以留出第一对滑块611a、611b与第二对滑块 612a、612b的行程，方便调整待安装的仪器、设备的位置。

如图1所示，在本公开的一些实施例中，支撑调节装置100还可以包括支撑螺杆70。支撑螺杆70穿设在底板11上。

在本公开的一些实施例中，支撑调节装置100还可以包括下支撑螺母 (图中未示出)。下支撑螺母套设在支撑螺杆70上，且位于底板11下方，用于支撑底板11。

在本公开的一些实施例中，支撑调节装置100还可以包括上支撑螺母 (图中未示出)。上支撑螺母套设在支撑螺杆70上，且位于底板11上方，用于将支撑螺杆70与底板11固定连接。

本领域技术人员可以理解，虽然本公开的支撑螺杆70上设置有上支撑螺母和下支撑螺母，但是在实际应用中上支撑螺母可以省略。例如，可以将支撑螺杆70固定在底板11上，或者将支撑螺杆70与底板11螺纹配合连接。

图5示出根据本公开一些实施例的角分辨光电子能谱分析系统1000的结构示意图。

如图5所示，角分辨光电子能谱分析系统1000包括角分辨光电子能谱分析器200和支撑调节装置100。支撑调节装置100用于支撑角分辨光电子能谱分析器200。例如，角分辨光电子能谱分析器200可以安装在多个L型连接块40上，通过多个鱼眼接头30安装在支撑架10上。

常规的支撑装置并不包括调节装置，只能在安装时通过吊车进行粗略调整，安装难度极大，危险性极高。本实施例中的角分辨光电子能谱分析系统 1000具有支撑调节装置100，待安装仪器、设备通过L型连接块40固定在支撑架10上，滑动组件60通过带动支架10滑动，能够对待安装仪器、设备与真空腔体之间的距离进行调整，调节模块20能够在xyz三个方向对待安装仪器、设备上的位置进行调整，鱼眼接头30可以对待安装仪器、设备进行微调，使其与真空腔体的窗口更好对接。支撑调节装置100使得待安装仪器、设备位置调整方便快捷，且安全系数高，不易发生事故。

需要指出的是，以上仅为本公开的较佳实施例而已，并不用以限制本公开，凡在本公开的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本公开的保护范围之内。

Claims (14)

1.一种支撑调节装置，其特征在于，包括：

支撑架，包括底板、固定在所述底板上的支架；

多个调节模块，安装在所述底板下方，所述调节模块用于在至少一个维度上对所述底板进行调节，所述调节模块包括：

模块基座；

移动块，设置在所述模块基座上；

支撑柱，设置在所述移动块上，与所述底板连接，用于对所述底板进行支撑；

一个或多个调节杆，安装在所述模块基座上，与所述移动块连接，用于在至少一个维度上对所述移动块进行调节，以通过所述支撑柱调节所述底板。

2.根据权利要求1所述的支撑调节装置，其特征在于，所述一个或多个调节杆包括：

多个水平调节杆，用于在水平的横向和/或纵向上对所述移动块进行调节，以通过所述支撑柱调节所述底板。

3.根据权利要求1所述的支撑调节装置，其特征在于，所述支撑柱包括：

螺杆，

下螺母，套设在所述螺杆上且位于所述底板下方，用于支撑所述底板。

4.根据权利要求3所述的支撑调节装置，其特征在于，所述支撑柱还包括：

上螺母，套设在所述螺杆上且位于所述底板上方，用于将所述螺杆与所述底板固定连接。

5.根据权利要求1-4中任一项所述的支撑调节装置，其特征在于，所述底板包括：回字型底板或中空半六边形底板。

6.根据权利要求5所述的支撑调节装置，其特征在于，所述多个调节模块包括设置在所述底板边、角处的多个调节模块。

7.根据权利要求5所述的支撑调节装置，其特征在于，所述多个调节模块包括：

第一调节模块，设置在所述半六边形底板的长边的第一端；

第二调节模块，设置在所述半六边形底板的长边的第二端；以及

第三调节模块，设置在与长边相对的短边的中间位置。

8.根据权利要求1-4中任一项所述的支撑调节装置，其特征在于，还包括：

多个鱼眼接头，安装在所述支架上；以及

多个L型连接块，与所述鱼眼接头连接。

9.根据权利要求1-4中任一项所述的支撑调节装置，其特征在于，还包括：

底座，所述多个调节模块固定设置在底座上；

多个滑块，固定连接在所述底座下方；以及

至少一个滑轨，所述多个滑块与所述至少一个滑轨滑动连接。

10.根据权利要求9所述的支撑调节装置，其特征在于，

所述至少一个滑轨包括第一滑轨和第二滑轨；

所述多个滑块包括第一对滑块和第二对滑块；

所述第一对滑块与所述第一滑轨滑动连接，所述第二对滑块与所述第二滑轨滑动连接。

11.根据权利要求10所述的支撑调节装置，其特征在于，所述第一对滑块偏心安装在所述底座靠近承重位置处，所述第二对滑块与所述第一对滑块对称安装。

12.根据权利要求1-4中任一项所述的支撑调节装置，其特征在于，还包括：

支撑螺杆，穿设在所述底板上。

13.根据权利要求12所述的支撑调节装置，其特征在于，还包括：

下支撑螺母，套设在所述支撑螺杆上，且位于所述底板下方，用于支撑所述底板；以及

上支撑螺母，套设在所述支撑螺杆上，且位于所述底板上方，用于将所述支撑螺杆与所述底板固定连接。

14.一种角分辨光电子能谱分析系统，包括：

角分辨光电子能谱分析器；以及

根据权利要求1-13中任意一项所述的支撑调节装置，用于支撑所述角分辨光电子能谱分析器。

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