[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

说明书

本发明涉及一种用于静电悬浮的多工位送样回收装置及使用方法，第一个步进马达通过金属杆与样品盘相连接，样品传输杆与第二个步进马达相连接，使样品传输杆沿着竖直方向移动；工艺步骤：封闭腔体，抽取真空，目标样品从样品盘的初始位置传输到悬浮起始位置；目标样品的静电悬浮实验完毕后，对目标样品进行回收；本发明通过合理设计机械传输机构和控制流程，提供一种具有多工位的样品传输装置和方法，实现多个样品在封闭腔体内的传送与回收。具有可处理样品数量多、处理顺序灵活、处理流程对真空度无影响、适应性广等特点。

技术领域

本发明属于新型材料制备、静电悬浮技术领域，涉及一种材料传输与回收的方法，尤其涉及一种用于静电悬浮的多工位送样回收装置及使用方法。

背景技术

静电悬浮无容器处理技术因为悬浮和加热可独立控制，避免了电磁搅拌、超声空化和气流扰动引起的悬浮液态内部强迫对流对材料性质特征的影响，从而应用于多个前沿领域。如高熔点难熔金属和合金的宽广温度范围的热物性测量、单晶生长，进一步，结合外接的探测设备(高速摄影机、光电二极管、中子散射和同步辐射实验等)，对高温液态或者深过冷状态的液态金属结构的进行原位分析和观测。

在实验过程中，实验样品均悬浮于上下电极构成的电容器之间，外部引入激光对其进行加热熔化，实现地面条件下的无容器处理实验。随着压强增加，电极之间的击穿电压与压强之间存在先减小再增大的趋势且在大气压附近达到极小值，而静电悬浮实验须首先保证上下电极间形成稳定的高强度电场。所以，为了实现样品的稳定悬浮，人们可在高真空或者高压强环境来获取强电场，以此提高静电悬浮系统的悬浮性能。对于高真空的静电悬浮实验设备，目前是通过多级串联的真空泵进行联合作业，使腔体达到目标的高真空度，典型真空度区间为10^-3～10^-9Pa。对于尺寸较大的实验腔体(如腔体内径500mm)，为了达到这样的要求，获取真空环节耗时普遍在三十分钟到数小时之间。容易看出，“一次真空，一次样品操作，一次悬浮实验”的实验流程严重影响了实验效率并阻碍了相关研究的进展。