一种封存孤立超细小簇的设备及封存方法与流程

本发明涉及纳米小颗粒研究领域，具体地来讲为一种封存孤立超细小簇的设备及封存方法。

背景技术：

近年来，纳米科技快速进展，特别是一种类似超原子的纳米小颗粒研究进展神速。人们可以采用第一性原理计算的方法设计一些金属小簇和合金小簇，从而调配优化实现优越的材料性能。这些材料都能实现。比如，包含13个原子的负一价铝小簇呈现特别稳定的性质。

然而这些材料的实际生产往往采用一种称作真空团簇束流的方法。而且这些结构往往表面非常敏感，需要在暴露大气前将其封存操作。这一封存非常困难，一方面要封存起来，必须接触，另一方面，必须使其洁净。

技术实现要素：

本发明所要解决的技术问题在于提供一种封存孤立超细小簇的设备及封存方法，解决超细小簇封存难的问题。

本发明是这样实现的，一种封存孤立超细小簇的设备，该设备包括：采用隔离阀分割的第一处理室与第二处理室，所述第一处理室用于沉积超细小簇，所述第二处理室通入CO2气体，所述第二处理室上设置一传送杆，所述传送杆通入第二处理室并可开通隔离阀通入至第一处理室内。

进一步地，所述第一处理室上安装有真空管道用于连接真空泵，所述第一处理室内设置超粒子流对准所述第一处理室的样品台。

进一步地，所述第二处理室上安装有真空管道用于连接真空泵，并设置CO2罐体通过阀门控制连接至第二处理室。

进一步地，第一处理室的样品台为中空结构，内通入液氮。

进一步地，所述第二处理室内设置冷却台，所述冷却台为中空结构，内通入液氮。

进一步地，所述传送杆的端部为样品托架。

一种封存孤立超细小簇的方法，设置隔离阀分割的第一处理室与第二处理室；

对两个处理室抽真空；

对第一处理室与第二处理室采用液氮冷却；

在第二处理室内充入CO2气体，在液氮的冷却下制备成薄干冰；

传输薄干冰至第一处理室内，沉积超细小颗粒后撤回第二处理室再行冰封。

进一步地，两个处理室的背景真空度为10-4Pa。

进一步地，冰封后将隔离阀关闭后，打开第二处理室取出。

本发明与现有技术相比，有益效果在于：

本发明设备以及方法封存孤立超细小簇，无需接触，保持其洁净。由于干冰极易气化，所以颗粒落在干冰上类似悬浮。

附图说明

图1为本发明实施例提供的设备结构示意图；

图2为本发明实施例提供的第一处理室的结构示意图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

参见图1结合图2所示，一种封存孤立超细小簇的设备，该设备包括：采用隔离阀8分割的第一处理室7与第二处理室4，隔离阀8设置在连接第一处理室与第二处理室的通道内，通道与处理室之间采用法兰(3，9)连接，为密封设置，该隔离阀8可以通过电控操作打开，第一处理室7用于沉积超细小簇，第二处理室4通入CO2气体在低温下用于制备薄层干冰，第二处理室4上设置一传送杆2，传送杆2通入第二处理室4并可开通隔离阀8通入至第一处理室7内，传送杆2通过电机1驱动。

参见图2，第一处理室7上安装有真空管道用于连接第一真空泵6，为了保持干净无粉尘，需要通过第一真空泵6先抽取真空，保持一定的背景真空度，第一处理室7内设置超粒子流对准所述第一处理室7的样品台71。

第二处理室4上安装有真空管道用于连接第二真空泵5，并设置CO2罐体12通过阀门控制连接至第二处理室4。通入第二处理室4的气体可以设置成一个气体喷嘴直接对准第二处理室4的样品台；

本实施例中，冷却的方式可以选择液氮冷却，因此第一处理室以及第二处理室的样品台设置为中空结构，通过液氮冷泵(10、11)通入液氮。

参见图2所示，为了携带干冰在传送杆2的端部为样品托架21，托架上放置托盘，在制备过程中，托架要正对样品台。

上述的设备封存孤立超细小簇的方法，包括如下的步骤：

设置隔离阀分割的第一处理室与第二处理室；

对两个处理室抽真空；

对第一处理室与第二处理室采用液氮冷却；

在第二处理室内充入CO2气体，在液氮的冷却下制备成薄干冰；

传输薄干冰至第一处理室内，沉积超细小颗粒后撤回第二处理室再行冰封。

两个处理室的背景真空度为10-4Pa。

冰封后将隔离阀关闭后，打开第二处理室取出。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

技术特征：

1.一种封存孤立超细小簇的设备，其特征在于，该设备包括：采用隔离阀分割的第一处理室与第二处理室，所述第一处理室用于沉积超细小簇，所述第二处理室通入CO2气体，所述第二处理室上设置一传送杆，所述传送杆通入第二处理室并可开通隔离阀通入至第一处理室内。

2.按照权利要求1所述的封存孤立超细小簇的设备，其特征在于，所述第一处理室上安装有真空管道用于连接真空泵，所述第一处理室内设置超粒子流对准所述第一处理室的样品台。

3.按照权利要求1所述的封存孤立超细小簇的设备，其特征在于，所述第二处理室上安装有真空管道用于连接真空泵，并设置CO2罐体通过阀门控制连接至第二处理室。

4.按照权利要求2所述的封存孤立超细小簇的设备，其特征在于，第一处理室的样品台为中空结构，内通入液氮。

5.按照权利要求1所述的封存孤立超细小簇的设备，其特征在于，所述第二处理室内设置冷却台，所述冷却台为中空结构，内通入液氮。

6.按照权利要求1所述的封存孤立超细小簇的设备，其特征在于，所述传送杆的端部为样品托架。

7.一种封存孤立超细小簇的方法，其特征在于，包括如下的步骤：

设置隔离阀分割的第一处理室与第二处理室；

对两个处理室抽真空；

对第一处理室与第二处理室采用液氮冷却；

在第二处理室内充入CO2气体，在液氮的冷却下制备成薄干冰；

传输薄干冰至第一处理室内，沉积超细小颗粒后撤回第二处理室再行冰封。

8.按照权利要求7所述的封存孤立超细小簇的方法，其特征在于，两个处理室的背景真空度为10-4Pa。

9.按照权利要求7所述的封存孤立超细小簇的方法，其特征在于，冰封后将隔离阀关闭后，打开第二处理室取出。

技术总结

本发明涉及纳米小颗粒研究领域，具体地来讲为一种封存孤立超细小簇的设备及封存方法。该设备包括：采用隔离阀分割的第一处理室与第二处理室，所述第一处理室用于沉积超细小簇，所述第二处理室通入CO2气体，所述第二处理室上设置一传送杆，所述传送杆通入第二处理室并可开通隔离阀通入至第一处理室内。本发明设备以及方法封存孤立超细小簇，无需接触，保持其洁净。由于干冰极易气化，所以颗粒落在干冰上类似悬浮。

技术研发人员：

区力;叶军;蔡日;王彩强;王庆斌;黄辉;谢卓明;陈国辉;林明伟;孔广荣;宋翰彪

受保护的技术使用者：

广东电网有限责任公司云浮供电局;武汉欣泰宇电力电子科技有限公司

文档号码：

201710070559

技术研发日：

2017.02.09

技术公布日：

2017.06.20