[发明专利]一种真空环境下的薄膜磁性表征仪器

摘要

本发明一种真空环境下的薄膜磁性表征仪器，包括超快激光器、多个半反半透镜、时间延迟线、多个反射镜、偏振分光棱镜、倍频器、两个滤光片、至少一个直角棱镜、斩波器、光学聚焦透镜组、维样品支架、密闭真空腔体、真空泵组、1/2玻片、分光棱镜、光电二极管、锁相放大器、磁铁、恒温装置、平移台、成像装置。本发明通过实现磁性薄膜制备过程中的原位表征，提高测量效率及精度。通过配备可高达五维的多维样品调节装置，辅以样品平移台，获得成像效果。泵浦、探测光束的共轴垂直入射简化了光路，降低了光路调节难度。除此之外，本发明可使样品在真空腔内部进行磁性表征，避免空气或水汽对其的污染。

主权项

一种真空环境下的薄膜磁性表征仪器，其特征在于：该仪器主要包括：超快激光器，用于产生激光，位于整个磁性表征仪器的输入端；多个半反半透镜，用于激光分束和会合，其中第一个半反半透镜位于超快激光器后端，其余位于光学聚焦前端；时间延迟线，用于调整探测光光程，位于第一个半反半透镜后端的探测光光路中；多个反射镜，用于调整短脉冲激光传播方向，分别位于每一处光线转折点，视具体光路而定；偏振分光棱镜，用于产生线偏振的探测光，位于时间延迟线后端的探测光光路中；倍频器，用于改变泵浦光频率，便于信号接收部分的分光，位于第一个半反半透镜后端的泵浦光光路中；两个滤光片，一个位于倍频器后端的泵浦光光路中，在泵浦光传输过程中用于滤掉二倍探测光频以外的泵浦光；另一个位于出射光线光路中，负责滤掉出射光线中的泵浦光；至少一个直角棱镜，用于调整光束传播方向，其中时间延迟线处安置一台，其余根据实际情况置于光束需要180°转向处；斩波器，用于过滤不同频率的光，输出固定频率的光束，位于滤光片后端且泵浦光与探测光合并之前处；光学聚焦透镜组，用于光束聚焦，位于待测样品前端，真空腔外；多维样品支架，用于夹持并调节样品方位，固定于真空腔体顶部，位于真空腔内；密闭真空腔体，用于提供超高真空环境；真空泵组，用于维持真空腔体内的超高真空度，位于真空腔外，与真空腔体相连；1/2玻片，用于调整寻常光和非常光相位差等于π或其奇数倍，位于分光棱镜前端；分光棱镜，用于将出射探测光变成两束彼此分开的、振动方向互相垂直的线偏振光，位于光电二极管前端；光电二极管，用于光电信号的转换，位于锁相放大器前端；锁相放大器，用于噪声的过滤，信号放大及处理，位于整个系统末端；磁铁，用于为带测样品提供稳定的磁场，位于真空腔体外；恒温装置，用于及时耗散样品表面热量，位于多位样品支架末端的平移台上，与带测样品相连；平移台，用于以毫米级步长，在小于样品大小区域内调整样品位置，位于多位样品支架末端，与带测样品及恒温装置相连；成像装置，辅助调整真空腔内的光路，查看激光束在样品表面的聚焦状况，位于泵浦及探测光从真空腔内部出射光路中，1/2玻片前端。