[发明专利]一种用于静电悬浮的多工位送样回收装置及使用方法

权利要求书

1.一种用于静电悬浮的多工位送样回收装置，其特征在于包括样品杯(1)、样品盘(5、传输杆(6)、金属杆(7)、第一步进马达(8)和第二步进马达(9)；样品盘(5通过金属杆(7)与第一步进马达(8连接，使得样品盘(5)实现沿轴心的旋转运动；传输杆(6)与第二步进马达(9)连接，使得传输杆(6)实现沿竖直方向移动；所述样品盘(5)的圆周上设有多m个上大下小的台阶状通孔的样品工位，样品杯(1)置于样品工位上，其外形具有与样品工位相吻合的台阶状结构，上端中心设有内凹斜面结构，斜面中心设有通孔，通孔延伸至下端经过锥形结构连接圆孔(15)，圆孔的尺寸与传输杆(6)顶端相吻合；当传输杆(6)在样品盘(5)下方，插入样品杯(1)下端的圆孔后，在第二步进马达(9)的带动下，驱使传输杆(6)沿竖直方向向上移动，将样品杯(1)脱离样品盘(5)通过环状下电极(2)进入加工区域，实现对样品杯(1)上的目标样品加工；当加工任务完成后，在第二步进马达(9)的带动下，驱使传输杆(6)沿竖直方向向下移动，将样品杯(1)置于样品盘(5)的样品工位上；所述第一步进马达(8)的旋转角度为360°/m。

2.根据权利要求1所述的用于静电悬浮的多工位送样回收装置，其特征在于：所述样品杯底部连接圆孔(15)的直径大于样品传输杆(6)的直径，直径差为0.9～1.1mm。

3.根据权利要求1所述的用于静电悬浮的多工位送样回收装置，其特征在于：所述样品杯(1)与样品传输杆(6)的配合误差限为0.2～0.5mm。

4.根据权利要求1所述的用于静电悬浮的多工位送样回收装置，其特征在于：所述第一步进马达(8)的误差限为±0.5°。

5.根据权利要求1所述的用于静电悬浮的多工位送样回收装置，其特征在于：所述第二步进马达(9)的控制精度为0.2～0.5mm。

6.根据权利要求1所述的用于静电悬浮的多工位送样回收装置，其特征在于：所述m＝5～50。

7.一种采用权利要求1～6所述任一项用于静电悬浮的多工位送样回收装置进行样品传输的操作，其特征在于步骤如下：

步骤1：根据实验需求，把一批待处理实验样品放置于样品盘的样品工位；首先调节第二步进马达(9)，使样品传输杆(6)的顶端位于样品盘(5)的底部之下；根据待处理的样品数量，在样品盘中选择相应数量的工位，把多个样品杯(1)依次放入各工位中，然后将样品(10)分别放在上述样品杯的顶部斜面；

步骤2：目标样品从样品盘的初始位置传输到悬浮起始位置：

关闭腔体阀门，进行真空抽取工作。当主腔体的真空度达到实验要求时，停止真空抽取；

选择样品盘(5)上的一个样品为目标样品，通过第一步进马达(8)控制样品盘(5)旋转，其旋转角速度为0.01～0.2rad/s，使目标样品(10)所在样品工位旋转至样品传输杆的正上方；

通过调节第二步进马达(9)，使得样品传输杆逐渐上升，其升降速度为1～20mm/s；传输杆(6)的杆顶插入样品杯底部，托着样品杯(1)及目标样品(10)一起上升；

进一步调节第二步进马达(9)，使样品杯(1)继续上升，穿过电极部件的空心环，最终使样品杯(1)的顶面与环状下电极的顶面保持在同一平面内；

步骤3：目标样品的回收

目标样品顺利送抵悬浮起始位置，进行相关的静电悬浮实验；当实验结束时，样品(10)在静电场与重力的综合作用下，依然落在环状下电极中心处的样品杯上；

调节第二步进马达(8)，使样品传输杆(6)、样品杯(1)和目标样品(10)一起下降，当样品传输杆(6)的杆顶降至样品盘(5)的样品工位之下时，托着目标样品的样品杯1顺利回收至原工位；

进行下一个样品传输与回收工作，重复上述步骤2～3，直到所有样品处理完成。