密封传输装置

文档序号:1906843 发布日期:2021-11-30 浏览:21次 >En<

阅读说明:本技术 密封传输装置 (Sealed transmission device ) 是由 洪仁奕 黄祖纬 谢德宇 杨丽巧 陈志玮 俞俊豪 黄晖竣 于 2021-03-30 设计创作,主要内容包括:一种密封传输装置包含主体、承载模组以及驱动装置。主体具有容置空间以容纳待测物,主体具有开口。承载模组可设置于容置空间中,其包含盖部,对应于主体的开口而设置以密封容置空间;以及承载部,其由盖部延伸,并设置于容置空间中,用以承载待测物。驱动装置可连接该承载模组,并驱动承载模组的至少一部分移动离开容置空间,致使待测物移出容置空间以供进行检测。其中,当承载模组移动离开容置空间时,容置空间由密封状态改变为非密封状态。(A sealed transmission device comprises a main body, a bearing module and a driving device. The main body is provided with an accommodating space for accommodating an object to be measured and an opening. The bearing module can be arranged in the accommodating space and comprises a cover part which is arranged corresponding to the opening of the main body so as to seal the accommodating space; and the bearing part extends from the cover part, is arranged in the accommodating space and is used for bearing the object to be tested. The driving device can be connected with the bearing module and drives at least one part of the bearing module to move away from the accommodating space, so that the object to be detected moves out of the accommodating space for detection. When the bearing module moves away from the accommodating space, the accommodating space is changed from a sealing state to a non-sealing state.)

密封传输装置

技术领域

本发明是有关于一种密封传输装置,特别是有关于一种能在真空环境下开启的密封传输装置。

背景技术

随着科学技术的演进,电子显微镜已为广泛使用的检测工具,不论是针对基材结构、封装结构、印刷电路板等的半导体及微电子领域;浆料成分分析、化学机械研磨或陶瓷结构分析等材料化工领域;抑或是各式纤维或金属结构分析的工业制造及精密加工领域,都是电子显微镜可应用的范畴。

然而,在某些情况下,待检测样品需避免暴露于大气环境下以防止氧化、受潮或受到其他粒子污染等问题而造成样品的损毁或污染。举例而言,在锂电池的材料分析研究中,待测物上包含材料“锂”,此材料一旦接触大气环境会快速地氧化,因此需要一种具有良好气密功能且能于电子显微镜的真空腔室中快速开启的传输装置,以提供上述须避免暴露于大气环境下的待测物进入电子显微镜中进行检测。

发明内容

在此提供一种密封传输装置,其可在真空环境中开启并移动其中用于承载待测物的承载模组以暴露出被运送的待测物。

本发明的目的在于提供一种密封传输装置,其包含主体、承载模组以及驱动装置。主体具有容置空间以容纳待测物,主体具有开口。承载模组可设置于容置空间中,承载模组包含盖部,对应于主体的开口而设置以密封容置空间;以及承载部,其由盖部延伸,并设置于容置空间中用以承载待测物。驱动装置可连接该承载模组,并驱动承载模组的至少一部分移动离开容置空间,致使待测物移出容置空间以供进行检测。其中,当承载模组移动离开容置空间时,容置空间由密封状态改变为非密封状态。

较佳地,驱动装置可包含弹性元件,其拉动或推动承载模组离开容置空间。

较佳地,弹性元件可包含拉伸弹簧或预力弹簧。

较佳地,本发明的密封传输装置更包含锁扣组件,其将承载模组锁扣并固定于主体的容置空间中,当锁扣组件解锁时,弹性元件可拉动或推动承载模组离开容置空间。

较佳地,驱动装置可更包含螺杆组件及马达装置。螺杆组件可连接承载模组,并将承载模组锁合及固定于容置空间中。马达装置可连接螺杆组件,并且马达装置旋转螺杆组件以驱动承载模组离开容置空间。

较佳地,承载模组的盖部可更包含密封元件,以使容置空间与外部环境气密隔绝。

较佳地,本发明的密封传输装置可包含气压控制装置,其设至于主体上以控制容置空间内的气压。

较佳地,主体更包含窗口,窗口的材料可为允许可见光或电子束或X光通透的材料。

较佳地,承载模组的承载部可更包含位移单元,其可进行水平移动或垂直移动以改变待测物的位置。

较佳地,密封传输装置更可包含电性组件以传输控制电压或电流于主体及承载模组之间。

较佳地,密封传输装置更可包含温控元件,其设置于承载部以用于控制温度。

本发明的另一目的在于提供一种密封传输装置,其包含:主体、承载模组以及驱动装置。主体具有容置空间以容纳待测物,主体具有开口。承载模组可设置于容置空间中,其包含盖部,对应于主体的开口而设置以密封容置空间;以及承载部,其由盖部延伸,并设置于容置空间中用以承载待测物。驱动装置可连接该承载模组,并驱动承载模组的至少一部分移动离开容置空间,致使待测物移出容置空间以供进行检测。其中,当承载模组移动离开容置空间时,待测物同时移出容置空间。

与现有技术相比,本发明的优点如下:

本发明的密封传输装置具有良好的气密功能,并且可于电子显微镜的真空腔室内快速开启。通过这样的设计,可用于传输或放置需避免暴露于大气环境下的待测物,让该些样品在被移动的过程中避免产生氧化、受潮或其他粒子污染等影响而造成检测结果的误差。

附图说明

以下附图仅旨在于对本发明进行示意性说明和解释,并不限定本发明的范围。其中:

图1为根据本发明一实施例的密封传输装置的爆炸视图。

图2为根据本发明一实施例的密封传输装置于密封状态下的侧视图。

图3为根据本发明一实施例的密封传输装置于非密封状态下的侧视图。

图4为根据本发明另一实施例的密封传输装置于密封状态下的侧视图。

图5为图4的密封传输装置的前视图。

图6为根据本发明又一实施例的密封传输装置于非密封状态下的侧视图。

图7为图6的密封传输装置的前视图。

图8为根据本发明再一实施例的密封传输装置于密封状态下的侧视图。

图9为根据本发明再一实施例的密封传输装置于非密封状态下的侧视图。

图10为根据本发明另一实施例的密封传输装置于密封状态下的侧视图。

图11为根据本发明另一实施例的密封传输装置于非密封状态下的侧视图。

图12为根据本发明又一实施例的密封传输装置的示意图。

图13为根据本发明再一实施例的密封传输装置的侧视图。

附图标号说明:

10、主体;

11、容置空间;

12、开口;

20、待测物;

30、承载模组;

31、盖部;

32、承载部;

40、70、驱动装置;

41、拉伸弹簧;

42、预力弹簧;

50、60、锁扣组件;

61、扣件;

62、驱动件;

71、螺杆组件;

72、马达装置;

80、气压控制装置;

90、窗口;

100、密封传输装置;

301、导电探针;

302、加热晶片;

303、绝缘件。

具体实施方式

以下将详述本发明的各实施例,并配合附图作为例示。除了这些详细说明之外,本发明还可广泛地施行于其它的实施例中,任何所述实施例的轻易替代、修改、等效变化都包含在本发明的保护范围内,并以权利要求为准。在说明书的描述中,为了使读者对本发明有较完整的了解,提供了许多特定细节;然而,本发明可能在省略部分或全部特定细节的前提下,仍可实施。此外,众所周知的步骤或元件并未描述于细节中,以避免对本发明形成不必要的限制。附图中相同或类似的元件将以相同或类似符号来表示。特别注意的是,附图仅为示意之用,并非代表元件实际的尺寸或数量,有些细节可能未完全绘出,以求附图的简洁。

请参阅图1至图3,根据本发明的一实施例,一种密封传输装置100包含主体10、承载模组30以及驱动装置40。主体10具有容置空间11以容纳一待测物20,且主体10具有开口12。承载模组30可移动地设置于容置空间11中,其包含盖部31以及承载部32。盖部31可对应于主体10的开口12而设置,以密封容置空间11。承载部32是由盖部31沿着可移动方向(相对于主体10而言)而延伸,其可移动地设置于容置空间11中并承载待测物20。在一实施例中,可更包含密封元件(图未示)于盖部31上、承载部32上、或盖部31与承载部32之间,举例而言,密封元件可为O形环或密封环,其可透过压合或摩擦的方式使承载模组30与主体彼此密封,进而使容置空间11与外部环境气密隔绝。

当承载待测物20的承载模组30容置于容置空间11中时,驱动装置40可连接承载模组30以驱动承载模组30的至少一部分离开容置空间11,致使待测物20被移出容置空间11。其中,当承载模组30移动离开容置空间11时,容置空间11由于密封开口12的盖部31脱离主体10,故由密封状态改变为非密封状态。于此,驱动装置40可驱动承载模组30的盖部31、或盖部31及承载部32两者同时离开容置空间11,此部分将于后文中详细地描述。

在实务上,本发明的密封传输装置的主体10、承载模组30以及驱动装置40可为非共同移动的组件。举例而言,为了避免待测物暴露于大气环境下,可在各种不同环境条件的手套箱中(例如与大气隔绝、充满惰性气体、控制低水气、或低氧气浓度等不同的环境条件)先将待测物装载于密封传输装置的承载模组30上,并透过压合或摩擦的方式使承载模组30与主体10彼此密封,进而使密封传输装置内的容置空间11与外部环境气密隔绝。接着,将已密封的密封传输装置移出手套箱,置入电子显微镜的真空腔室中。于此,驱动装置40可预先设置于该真空腔室中,其可连接密封传输装置的承载模组30,并驱动承载模组30的至少一部分离开容置空间11。通过这样的设计,本发明的密封传输装置可在避免待测物暴露于大气环境的情况下传输待测物至电子显微镜中进行检测。

承上所述,驱动装置40预先设置于电子显微镜真空腔室中,可使密封传输装置更加轻量化且具成本优势,可依需求采取多个密封传输装置共用一套驱动装置,当手套箱与电子显微镜距离远时,可一次装填多个待测物于多个密封传输装置中,批次移动再逐一于电子显微镜真空腔室中开启与观察,可适用跨国或远距实验的进行。

此外,为加速导出电子束辐照于待测物所累积的电荷,与待测物接触的承载模组可为具导电性的材质,可将导电线穿透设置于主体中,或将主体的至少一部分设计为导电材质,借此将电荷导出至密封传输装置之外。

然而,本发明并不限于上述,本发明的密封传输装置的主体10、承载模组30以及驱动装置40也可为能够共同移动的组件。举例而言,密封传输装置的主体10、承载模组30以及驱动装置40可一同在各种不同环境条件的手套箱中(例如与大气隔绝、充满惰性气体、控制低水气、或低氧气浓度等不同的环境条件)装载待测物,而后一同移动至电子显微镜的真空腔室,接着驱动装置40驱动承载模组30移动离开容置空间11。通过这样的设计,本发明的密封传输装置可在避免待测物暴露于大气环境的情况下传输待测物至电子显微镜中进行检测。

在此实施例中,为加速导出电子束辐照于待测物所累积的电荷,与待测物接触的承载模组可为具导电性的材质,可将导电线穿透设置于主体中,或将主体的至少一部分设计为导电材质,借此将电荷导出至密封传输装置之外。

参考图2及图3,其分别为根据本发明一实施例的密封传输装置于密封状态及非密封状态下的侧视图。其中,驱动装置40可包含弹性元件,透过拉动或推动承载模组30(包含盖部31以及承载部32),而使其离开容置空间11。在一实施例中,如图2及图3所示,弹性元件可包含拉伸弹簧41,拉伸弹簧41与承载模组30的盖部31相互连接,当拉伸弹簧41拉动承载模组30的盖部31时,盖部31及承载部32皆会移动离开容置空间11,致使待测物20被移出容置空间11。

根据本发明的一实施例,密封传输装置可更包含锁扣组件50,其可将承载模组30锁扣并固定于主体10的容置空间11中,以使密封传输装置维持于密封状态,如图2所示。在本实施例中,锁扣组件50可包含电子锁或电控锁,但并不仅以此作为限制,可依需求而置换为其他种类的锁扣组件。当锁扣组件50解锁的时候,弹性元件可拉动或推动承载模组30离开容置空间11,以使密封传输装置由密封状态改变为非密封状态,如图3所示,拉伸弹簧41可拉动承载模组30以使其离开容置空间11。

根据本发明另一实施例,请参考图4至图7,弹性元件可包含预力弹簧42,举例而言,其可设置于容置空间11内而与承载模组30相互连接,在本实施例中,预力弹簧42的一端可与承载部32相互连接,另一端则固定于主体10的壁面上,预力弹簧42的变形方向与承载部32的移动方向一致。当预力弹簧42推动承载模组30离开容置空间11,致使待测物20被移出容置空间11,如图4及图6所示。根据另一实施例,密封传输装置可更包含锁扣组件60,其包含扣件61及驱动件62,扣件61将承载模组30锁扣并固定于主体10的容置空间11内,如图5所示。当锁扣组件60解锁的时候,举例而言,驱动件62可旋转扣件61以将扣件61从承载模组上旋开,如图7所示,预力弹簧42可推动承载模组30离开容置空间11,以使密封传输装置由密封状态改变为非密封状态,如图6所示。须说明的是,本实施例中扣件及驱动件的作动仅为例示性说明,驱动件可以转动以外的其他方式将扣件解锁。另外一方面,也可依需求而置换为其他种类的锁扣组件。

根据本发明又一实施例,驱动装置可同时具有驱动及锁扣功能,请参考图8至图9。在本实施例中,驱动装置70可包含螺杆组件71及马达装置72。其中,螺杆组件71可连接承载模组30并将承载模组锁合及固定于容置空间11中。在本实施例中,螺杆组件71可连接盖部31及马达装置72,透过马达装置72旋转螺杆组件71以驱动/拉动承载模组30移动离开容置空间11。

在本发明的另一实施例中,驱动装置70的螺杆组件71可连接承载部32及马达装置72,透过马达装置72旋转螺杆组件71以驱动/推动承载模组30移动离开容置空间,如图10及图11所示。

须说明的是,在上述实施例中,驱动装置可驱动承载模组的盖部及承载部两者同时离开容置空间,致使待测物移出。然而,在另一实施例中,如图10及图11所示,可先透过一驱动装置驱动承载模组的盖部移动离开容置空间以使主体10的开口12露出,接着再透过另一驱动装置驱动承载模组移动离开容置空间,致使待测物移出。其中,盖部的移动并不局限于附图所绘,可依需求以不同的方式或不同方向开启。

参考回图1,本发明的密封传输装置可更包含气压控制装置80,其设置于主体10上并控制容置空间11(参考图2)内的气压。须说明的是,在本发明的附图中,为方便说明仅有图1绘有气压控制装置80,然而本发明并不以此为限制,任何包含在本发明范围内的所述实施例的轻易替代、修改、等效变化都可依需求包含该气压控制装置80。举例而言,气压控制装置80可为泄气孔、泄气管路、供气管、泄气阀或电气阀,其可控制容置空间11(参考图2)内为低气压环境或真空环境,依照待测物所需要的环境条件而调整或平衡容置空间内的气压。

续参考图1,在一实施例中,密封传输装置100于手套箱中密封后,主体10的容置空间充满与手套箱控制环境相同的气体组成与气压。当将密封传输装置100移动至电子显微镜后,为避免电子显微镜真空腔室中的残余气体影响待测物或密封传输装置100的主体10中气体快速进入电子显微镜造成污染或破坏,可通过气压控制装置80进行电子显微镜真空腔室与密封传输装置100的容置空间两者的气体组成及气压的平衡或调整。举例而言,密封传输装置100移动入电子显微镜后,关上电子显微镜腔门,可先进行电子显微镜真空腔室的抽气使腔室内为真空,再通过穿越主体及电子显微镜的泄气管路将密封传输装置100的容置空间中气体排出。通过上述操作,当容置空间与电子显微镜真空腔室达到相同真空度时,无任何残留气体也不存在压力差,可驱动承载模组30离开容置空间,以使密封传输装置100由密封状态改变为非密封状态。当电子显微镜观测结束后,可使用驱动装置关闭密封传输装置100以重新回到密封状态,再将密封传输装置放回手套箱中,经反向气压平衡后,使用驱动装置使密封传输装置由密封状态改变为非密封状态,以进行手套箱中的其他作业。

为使待测物在不暴露于大气环境状态下,仍能进行容置空间中气体组成、气压、水气含量或湿度的改变,以利进行延长保存或促进反应发生,可通过气压控制装置80的泄气管与供气管等,注入特定气体或水气或液体至密封传输装置主体中,并调整压力值。

气压控制装置并不限于连结至密封传输装置外的泄气管或供气管,在另一实施例中,气压控制装置可为透过改变容置空间的体积而调整压力的结构组件(图未示)。举例而言,可使用与主体连通的可改变体积的活塞空间(具备可移动的壁)或弹性体空间(具备橡胶或硅胶等弹性膜),当使用其他驱动装置推动活塞空间的壁或弹性体空间的弹性膜,使空间变小可使容置空间的气压升高,使空间变大可使容置空间的气压下降。根据本发明另一实施例,主体10上可更包含检测窗口90,如图1所示。检测窗口90的材料可包含允许可见光或电子束或X光通透的材料,举例而言,检测窗口90的材料可为玻璃或电子可穿透薄膜,因此可直接透过检测窗口进行光学显微检测或电子束检测或特征X光能谱检测。需注意的是,在图1中,检测窗口的位置、形状及尺寸仅为例示性绘示,本发明并不以此为限制,可依使用需求而有所调整。

根据本发明再一实施例,承载部可更包含位移单元(图未示),当承载模组移动离开容置空间时,位移单元可进行水平移动或垂直移动以改变待测物的位置,以提供更多的检测角度。

根据本发明再一实施例,本发明的密封传输装置可更包含电性组件,其中,电性组件可包含导电探针301,如图12所示,其可连接另外的充放电装置/电池及承载部32,借以传输控制电压或电流给主体中的电极或致动器(图未示),以提供待测物20电刺激(例如,提供待测物20特定的需求电压或电流)或机械拉伸以改变待测物位置方向;或者,也可用于读取主体中的感测器读值或电讯号,以进行容置空间状态的监测或对待测物的量测。

根据本发明又一实施例,本发明的密封传输装置可更包含电性组件,其中,电性组件可包含温控元件及导电探针301,如图13所示,温控元件可为,例如加热晶片302,其是设置于承载部32内或其上(如图12所示),而导电探针301连接另外的充放电装置/电池与加热晶片302的电极,透过通电的方式驱动加热晶片302升温,借以控制温度,例如使待测物20加热、或提供待测物20特定的需求温度。于此,温控元件并不局限于加热晶片,其可涵盖任何可电性调控温度的元件。

须说明的是,本发明并不局限于上述两实施例,然而电性组件可包含多个导电探针301,其中一导电探针可连接另外的充放电装置/电池及承载部32,而另一导电探针301可连接另外的充放电装置/电池与加热晶片302的电极,即,多个导电探针可各自连接不同的电性组件。其中,电性组件可更包含绝缘件303,用以将多个导电探针301彼此分隔设置而不会交互影响各自的通电功能。此外,附图中所绘示的各组件的配置仅为例示性质,可依需求而调整该些组件的尺寸及相对位置。

综上所述,本发明的密封传输装置具有良好的气密功能,并且可于电子显微镜的真空腔室内快速开启。通过这样的设计,可用于传输或放置需避免暴露于大气环境下的待测物,让该些样品在被移动的过程中避免产生氧化、受潮或其他粒子污染等影响而造成检测结果的误差。

以上所述的实施例仅是为说明本发明的技术思想及特点,其目的在使熟习此项技艺的人士能够了解本发明的内容并据以实施,当不能以之限定本发明的专利范围,即大凡依本发明所揭示的精神所作的均等变化或修饰,仍应涵盖在本发明的专利保护范围内。

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