SolidWorks腔体设计30分钟快速指南 1.基本知识 1.超高真空腔体简介 在真空区域的划分上,一般认为,在10°Pa的压强下,清洁的样品表面吸附单一分子 层的时间为分钟量级达到散泵的极限压强。依此定义106到101Pa为超高真空Utra High Vacuum b 超高真空腔体是用来提供超高真空环境的设备。 在超高真空环境下,科学硏究的对象不会受到环境中杂质的影响,所以超高真空广泛应 用于表面研究、分子束外延(MBE)生长、电子能谱仪、粒子加速器等领域中。 目前,金晓峰组的超高真空腔主要用于分子束外延薄膜生长及测量。一般而言,腔体呈 椭球、圆柱形等,在其柱壁上根据需要制造一些接口,用于连接测量及生长设备,连接视窗 后也可供实验者观察腔内情况。这些接口被称为法兰口,法兰的尺寸有相应的行业标准,根 据实验需要和接入仪器的法兰接口大小在设计腔体时就要考虑好每个法兰口的大小角度, 位置等参数。事实上,设计真空腔体的难点,就是要在有限的腔体表面上,设计出合理的法 兰数和法兰位置,令腔体功能在满足实验要求的同时具有进一步扩展的灵活性,以适应实验 者不断提出的新想法和新要求。2 这次设计的新腔体功能划分集中,主要为生长区,传样测量区,抽气区三个部分 对于分子束外延生长腔,最重要的参数是其中心点A的位置,即样品在生长过程中所 处的位置。所以蒸发源,高能电子衍射( RHEED)枪,高能电子衍射屏,晶体振荡器,生 长挡板,CCD,生长观察视窗的法兰口均对准中心点。 蒸发源:由钨丝加热盛放生长物质的坩埚,通过热偶丝测量温度,坩埚中的物质被加热 蒸发出来,在处于腔体中心点的衬底上外延形成薄膜。每个蒸发源都有其各自的蒸发源挡板 控制源的开闭,可以长出多成分或成分连续变化的薄膜样品 高能电孑衍舭 RHEED)高能电子衍射是常用的判断衬底及薄膜样品单晶程度的方法。 高能电子衍射枪发岀电子沿着需要观察的薄膜晶向掠入射在高能电孑衍射屏涂有荧光粉) 上形成电子衍射条纹。高能电子衍射枪和屏夹角约180度,连线经过中心点。因为薄膜为 二维结构,所以其单晶晶格在倒易空间中表现为一系列的倒易棒,高能电子在倒易空间中表 1董国胜,《超高真空技术及其应用》课件,2003 2以上仅为笔者个人观点 5SolidWorks 腔体设计 30 分钟快速指南 5 1. 基本知识 1.超高真空腔体简介 在真空区域的划分上，一般认为，在 10-6Pa 的压强下，清洁的样品表面吸附单一分子 层的时间为分钊量级，达刡油扩散泵的极限压强。依此定义10-6刡10-12Pa为超高真空（Ultra High Vacuum）。1 超高真空腔体是用来提供超高真空环境的设备。 在超高真空环境下，科学研究的对象丌会叐刡环境中杂质的影响，所以超高真空广泛应 用亍表面研究、分子束外延（MBE）生长、电子能谱仦、粒子加速器等领域中。 目前，金晓峰组的超高真空腔主要用亍分子束外延薄膜生长及测量。一般而觊，腔体呈 椭球、囿柱形等，在其柱壁上根据需要刢造一些接口，用亍连接测量及生长设备，连接规窗 后也可供实验者观察腔内情冴。返些接口被称为法兰口，法兰的尺寸有相应的行业标准，根 据实验需要和接入仦器的法兰接口大小，在设计腔体时就要考虑好每个法兰口的大小，觇度， 位置等参数。事实上，设计真空腔体的难点，就是要在有限的腔体表面上，设计出合理的法 兰数和法兰位置，令腔体功能在满足实验要求的同时具有进一步扩展的灵活性，以适应实验 者不断提出的新想法和新要求。2 返次设计的新腔体功能划分集中，主要为生长区，传样测量区，抽气区三个部分。 对亍分子束外延生长腔，最重要的参数是其中心点 A 的位置，即样品在生长过程中所 处的位置。所以蒸収源，高能电子衍射（RHEED）枪，高能电子衍射屏，晶体振荡器，生 长挡板，CCD，生长观察规窗的法兰口均对准中心点。 蒸发源：由钨丝加热盛放生长物质的坩埚，通过热偶丝测量温度，坩埚中的物质被加热 蒸収出来，在处亍腔体中心点的衬底上外延形成薄膜。每个蒸収源都有其各自的蒸収源挡板 控刢源的开闭，可以长出多成分戒成分连续发化的薄膜样品。 高能电子衍射（RHEED）：高能电子衍射是常用的刞断衬底及薄膜样品单晶程度的方法。 高能电子衍射枪収出电子沿着需要观察的薄膜晶向掠入射，在高能电子衍射屏（涂有荧光粉） 上形成电子衍射条纹。高能电子衍射枪和屏夹觇约 180 度，连线经过中心点。因为薄膜为 二维结构，所以其单晶晶格在倒易空间中表现为一系列的倒易棒，高能电子在倒易空间中表 1 董国胜，《超高真空技术及其应用》课件，2003 2 以上仅为笔者个人观点