Spannvorrichtung für Probenhalter in Ultrahochvakuumkammern

 

Der Kern dieser Erfindung ist eine UHV-taugliche Spannvorrichtung, die durch eine einfache lineare Bewegung das Spannen und Loslassen der Probe ermöglicht. Hierdurch ist ein automatischer Probenwechsel möglich, welcher für in-situ Messungen bei Beschichtungsexperimenten sowie für statische Messungen mit hohen Durchsatzraten unerlässlich ist.

Probenhalter gelöst (1.1) und gespannt (1.2)

 

Anwendungsgebiete

  • Probenfixierung im Vakuum für automatisierten Probenwechsel
  • Verschiedene Vakuumanwendungen, bei denen ein guter thermischer Kontakt oder ein Festspannen der Probenhalter erforderlich ist
  • Mikrosystemtechnik

Vorteile

  • Der einfache Aufbau der Spannvorrichtung ist UHV-tauglich und wärmebeständig ausgeführt.
  • Die eingebrachte Zugspannung kann exakt eingestellt werden, wodurch die Probenhalter mit definierter Kraft gegen die Heiz bzw. Kühlplatte gepresst werden. Auf diese Weise wird ein reproduzierbarer Energiefluss gewährleistet.
  • Ein automatischer Probenwechsel im Vakuum ist möglich.
  • Bei der hier angewandten Spanntechnik werden keine Verformungsspannungen auf die Probe übertragen. Die Zugspannung, die in diesem Fall von unten auf die Probenhalter einwirkt ermöglicht eine 360° Rotationsmessung.
  • Die rotationssymmetrische Form ermöglicht eine einfache Fertigung der Probenhalter.
  • Durch Form und Aufbau der Spanneinheit zentriert sich der Probenhalter weitgehend selbst.

Bei den bislang verwendeten UHV-tauglichen Spannsystemen für Probenhalter werden die notwendigen Spannkräfte durch Metallfedern von oben auf die Probenoberseite eingebracht. Dies kann zu Verformungen führen und beeinträchtigt eine 360° Rotationsmessung der Oberflächengeometrie.