CN111411823A - 一种超高真空低温样品台连接锁及其控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种超高真空低温样品台连接锁及其控制方法。本发明能够实现在真空中对样品台进行机械、热学和电学的连接与拆卸，进而完成在极低温下对样品的快速电学测量；采用钩锁转轴、钩锁、钩锁支撑面和钩锁回位弹簧配合样品台锁定结构，实现样品台机械连接，并通过提拉钢丝在实验结束后释放样品台；采用电学连接装置连接样品台上的电极阵列，从而实现电学连接；由于导热正比于正压力，采用活动内壳的内圆台面与样品台的外圆台面紧密贴合，在同样活动内壳压紧弹簧的压力下，提供更大的正压力，从而提升导热效果。

Description

一种超高真空低温样品台连接锁及其控制方法

技术领域

本发明涉及真空设备仪器领域，具体涉及一种超高真空低温样品台连接锁及其控制方法。

背景技术

目前，在利用超高真空低温物性测量装置对样品进行测量之前，需要在空气中将样品放置在样品台上，然后将样品台手动固定于测量腔中，再将样品台安装到测量腔过程中需要将真空测量腔打开，安装完毕后再对测量腔的气压、温度等条件进行调控。在拆卸样品台的过程中，同样需要将测量腔打开，之后将样品台从测量腔取出到空气中。在打开测量腔时，测量腔的超高真空、低温状态都会被破坏，重新调节这些参数将会耗费较多时间、浪费较多资源，同时将样品暴露在空气之中会导致样品性质的改变，从而对测量结果造成一定的影响，因此需要真空低温连接装置。

现有的真空低温连接装置采用叶片凸起结构进行机械与热学连接，安装与卸载时需要通过操纵杆旋转样品台，操作复杂，可靠性差。且其导热通过平面完成，导热效果不够良好。在电学连接方面采用弹簧式的接触针，故障率高，缩短了仪器的平均无故障运行时间。

发明内容

针对以上现有技术中存在的问题，本发明提出了一种超高真空低温样品台连接锁及其控制方法。

本发明的一个目的在于提出一种超高真空低温样品台连接锁。

本发明的超高真空低温样品台连接锁包括：固定内壳、活动内壳、活动内壳压紧弹簧、固定螺杆、电学连接装置、外壳屏蔽罩、钩锁转轴、钩锁、钩锁支撑面、钩锁凹槽、钩锁回位弹簧、样品台锁定结构、锁定限位凹槽、电学引线、热学软链和提拉钢丝；其中，样品台的顶部设置有样品台电极阵列；样品台的外侧壁为圆台形；在样品台的外侧壁上设置有一对相对的样品台锁定结构；固定内壳为圆筒形，具有柱体的侧壁、上底和下底；活动内壳为圆筒形，具有柱体的侧壁和上底，但不具有下底，即底部开口；固定内壳位于活动内壳之上，二者共轴，中轴线位于竖直方向；在固定内壳与活动内壳之间设置多个关于中轴线对称的活动内壳压紧弹簧，活动内壳压紧弹簧的伸缩方向平行与固定内壳和活动内壳的中心轴；固定螺杆的顶端位于固定内壳内的底部，且顶端具有限位帽，限位帽的直径大于固定螺杆的直径，固定螺杆通过固定内壳底部的圆孔伸出，穿过活动内壳压紧弹簧，伸入至活动内壳的上底内，固定螺杆的底部与活动内壳的上底固定，在样品台未被安装时，活动内壳被固定螺杆顶部的限位帽挂在固定内壳之下；限位帽的底端抵在固定内壳内的下底时，固定内壳的底部与活动内壳的顶部之间的距离小于活动内壳压紧弹簧的自由状态的长度，即活动内壳压紧弹簧处于轻度压缩状态；在活动内壳内设置电学连接装置，电学连接装置与样品台顶部的样品台电极阵列相匹配；电学引线的一端电学连接至电学连接装置，另一端穿过真空腔室的壁引到真空腔室的外部；固定内壳的底部与活动内壳的顶部之间连接热学软链；与样品台的外侧壁的圆台形相匹配，活动内壳的内侧壁的形状为圆台形，即活动内壳的侧壁越往下越薄，从而活动内壳的内径越往下越大；在固定内壳和活动内壳外套装共轴的外壳屏蔽罩，外壳屏蔽罩具有柱体的侧壁，但不具有上底和下底；水平的钩锁转轴依次横穿过外壳屏蔽罩和固定内壳的一侧，经过中轴线，并从另一侧穿出；钩锁为钩状，在钩锁转轴的两端分别连接一个钩锁的顶端，从而钩锁能够绕着顶端的钩锁转轴旋转；钩锁的底端具有挂钩，钩锁的底部位于挂钩一侧的面为倾斜面；样品台的外侧壁上的一对样品台锁定结构与一对钩锁的底端挂钩相匹配；在外壳屏蔽罩的外侧壁上与钩锁的顶端向对应的位置，开设有钩锁凹槽；在钩锁的顶端对着钩锁凹槽处设置有连接为一体的水平的钩锁支撑面；钩锁回位弹簧沿竖直方向位于钩锁凹槽内，钩锁回位弹簧的底部固定在钩锁支撑面的上表面，钩锁竖直时钩锁凹槽的顶内表面与钩锁支撑面的上表面之间的距离小于钩锁回位弹簧的自由状态的长度，即钩锁回位弹簧处于轻度压缩状态；提拉钢丝的底端为固定端，顶端为牵拉端，提拉钢丝的固定端位于钩锁回位弹簧内部，固定在钩锁支撑面的上表面，提拉钢丝经过钩锁回位弹簧，穿过外壳屏蔽罩的顶端，牵拉端伸出至真空腔室外；在外壳屏蔽罩的外侧壁上与样品台外壁的样品台锁定结构相对应，开设有沿竖直方向的锁定限位凹槽；超高真空低温样品台连接锁位于真空腔室内，固定内壳的顶端安装在位于真空腔室内的制冷机上；样品台从活动内壳的底部从下往上安装在活动内壳内；样品台顶部的样品台电极阵列与活动内壳内的电学连接装置对正连接，并通过电学引线，实现电学连接，并且在样品台从下往上的运动过程中，位于固定内壳与活动内壳之间的活动内壳压紧弹簧挤压活动内壳，为样品台电极阵列与活动内壳内的电学连接装置的电学连接提供驱动力；同时，活动内壳的内圆台面与样品台的外圆台面相贴合，并通过热学软链，将样品台经活动内壳、热学软链和固定内壳热学连接至制冷机，实现热学连接，并且位于固定内壳与活动内壳之间的活动内壳压紧弹簧挤压活动内壳，使得活动内壳的内圆台面与样品台的外圆台面进一步紧密贴合，提升导热效果；在样品台从下往上安装在活动内壳内的过程中，在样品台的外侧壁上的样品台锁定结构通过锁定限位凹槽伸出至外壳屏蔽罩外，样品台锁定结构沿着钩锁的底端的挂钩的倾斜面，拨开挂钩，使得钩锁绕着顶端的钩锁转轴旋转，当样品台锁定结构的底端位于挂钩的上表面时，钩锁在位于顶端的钩锁回位弹簧的弹性恢复力作用下，恢复到原始位置，从而钩锁的挂钩钩住样品台锁定结构，实现机械连接；当实验结束后，需要取出样品台时，通过提拉位于真空腔室外的提拉钢丝的牵拉端，向上牵拉提拉钢丝，从而带动钩锁绕着顶端的钩锁转轴旋开，从而释放样品台锁定结构，样品台向下从活动内壳取出。

进一步，本发明还包括导向杆，导向杆沿竖直方向，导向杆的顶端位于固定内壳内的底部，且顶端设置有限位帽，限位帽的直径大于导向杆的直径，导向杆伸出固定内壳的底部，固定于活动内壳，并且底端伸出活动内壳的下边缘；在固定内壳与活动外壳之间的导向杆外套装活动内壳压紧弹簧，限位帽底端抵在固定内壳内的下底时，活动内壳压紧弹簧处于轻度压紧状态。与导向杆相匹配，在样品台上开设有导向孔，导向孔与导向杆位于同一竖直线上；在导向孔的顶端开设有倒锥形的导向凹槽，在样品台从下往上安装在活动内壳内的过程中，导向杆通过导向凹槽，竖直地插入至导向孔内，从而确保超高真空低温样品台连接锁的中心线与样品台的中心线严格对正。

本发明还包括钩锁限位结构，在外壳屏蔽罩的外壁上并且位于每一个钩锁的两侧，分别设置钩锁限位结构，钩锁限位结构为凸起结构，从而限制钩锁旋转的转动角度，即钩锁的极限位置。

样品台的顶部设置有样品台电极座，样品台电极阵列设置在样品台电极座上；与样品台电极阵列相匹配，电学连接装置包括活动内壳电极座和活动内壳电极阵列，活动内壳电极阵列设置在活动内壳电极座上，活动内壳电极阵列与样品台电极阵列相匹配，分别为插针和插座。

进一步，本发明还包括定位限位凹槽和样品台定位结构，在样品台的外侧壁上设置有一个或多个样品台定位结构，样品台定位结构为凸起结构；与样品台定位结构相对应，在外壳屏蔽罩的底部开设有竖直方向的定位限位凹槽，从而在样品台从下往上安装在活动内壳内的过程中，样品台定位结构沿着定位限位凹槽竖直移动，从而引导样品台安装至超高真空低温样品台连接锁内。

本发明还包括垫片，固定内壳的上表面通过螺母设置垫片，从而保证在拆卸样品台过程中不会触碰到制冷机的内侧管壁，并提高制冷机内壁与整个样品台连接锁定装置的共轴度。

还包括排气小孔，在外壳屏蔽罩的上部开设有排气小孔，在安装上样品台后，固定螺杆下方的气体能够被抽走而保证高真空状态。

热学软链采用铜辫，即将一束细铜丝扭成一个软辫子。

固定内壳的底部与活动内壳的顶部之间的距离为活动内壳压紧弹簧的自由状态长度的70～99％。钩锁竖直时钩锁凹槽的顶内表面与钩锁支撑面的上表面之间的距离为钩锁回位弹簧的自由状态长度的70～99％。

本发明的另一个目的在于提出一种超高真空低温样品台连接锁的控制方法。

本发明的超高真空低温样品台连接锁的控制方法，包括以下步骤：

1)超高真空低温样品台连接锁位于真空腔室内，固定内壳的顶端安装在位于真空腔室内的制冷机上；

2)样品台从活动内壳的底部从下往上安装在活动内壳内；

3)样品台顶部的样品台电极阵列与活动内壳内的电学连接装置对正连接，并通过电学引线，实现电学连接，并且在样品台从下往上的运动过程中，位于固定内壳与活动内壳之间的活动内壳压紧弹簧挤压活动内壳，为样品台电极阵列与活动内壳内的电学连接装置的电学连接提供驱动力；

4)同时，活动内壳的内圆台面与样品台的外圆台面相贴合，并通过热学软链，将样品台经活动内壳、热学软链和固定内壳热学连接至制冷机，实现热学连接，并且位于固定内壳与活动内壳之间的活动内壳压紧弹簧挤压活动内壳，使得活动内壳的内圆台面与样品台的外圆台面进一步紧密贴合，提升导热效果；

5)在样品台从下往上安装在活动内壳内的过程中，在样品台的外侧壁上的样品台锁定结构通过锁定限位凹槽伸出至外壳屏蔽罩外，样品台锁定结构沿着钩锁的底端的挂钩的倾斜面，拨开挂钩，使得钩锁绕着顶端的钩锁转轴旋转，当样品台锁定结构的底端位于挂钩的上表面时，钩锁在位于顶端的钩锁回位弹簧的弹性恢复力作用下，恢复到原始位置，从而钩锁的挂钩钩住样品台锁定结构，实现机械连接；

6)样品台与制冷机实现了电学连接、热学连接和机械连接后，进行冷却及相应电学测量；

7)当实验结束后，需要取出样品台时，通过提拉位于真空腔室外的提拉钢丝的牵拉端，向上牵拉提拉钢丝，从而带动钩锁绕着顶端的钩锁转轴旋开，从而释放样品台锁定结构，样品台向下从活动内壳取出。

本发明的优点：

本发明能够实现在真空中对样品台进行机械、热学和电学的连接与拆卸，进而完成在极低温下对样品的快速电学测量；采用钩锁转轴、钩锁、钩锁支撑面和钩锁回位弹簧配合样品台锁定结构，实现样品台机械连接，并通过提拉钢丝在实验结束后释放样品台；采用电学连接装置连接样品台上的电极阵列，从而实现电学连接；由于导热正比于正压力，采用活动内壳的内圆台面与样品台的外圆台面紧密贴合，在同样活动内壳压紧弹簧的压力下，提供更大的正压力，从而提升导热效果。

附图说明

图1为本发明的超高真空低温样品台连接锁的一个实施例的剖面图；

图2为本发明的超高真空低温样品台连接锁的一个实施例的外部结构的正视图；

图3为本发明的超高真空低温样品台连接锁的一个实施例的外部结构的立体图；

图4为本发明的超高真空低温样品台连接锁的一个实施例的钩锁的示意图；

图5为本发明的超高真空低温样品台连接锁的一个实施例与样品台连接的示意图；

图6为本发明的超高真空低温样品台连接锁的一个实施例通过导向杆与样品台连接的示意图。

具体实施方式

下面结合附图，通过具体实施例，进一步阐述本发明。

如图1～4所示，本实施例的超高真空低温样品台连接锁包括：固定内壳21、活动内壳22、活动内壳压紧弹簧23、固定螺杆24、电学连接装置、外壳屏蔽罩31、钩锁转轴12、钩锁11、钩锁支撑面13、钩锁凹槽14、钩锁回位弹簧15、样品台锁定结构41、锁定限位凹槽35、电学引线、热学软链和提拉钢丝16；其中，如图5所示，样品台的顶部设置有样品台电极座42，样品台电极阵列43设置在样品台电极座上42；样品台的外侧壁为圆台的侧壁；在样品台的外侧壁上设置有一对相对的样品台锁定结构41；固定内壳21为圆筒形，具有柱体的侧壁、上底和下底；活动内壳22为圆筒形，具有柱体的侧壁和上底，但不具有下底，即底部开口；固定内壳21位于活动内壳22之上，二者共轴，中轴线位于竖直方向；在固定内壳21与活动内壳22之间设置四个关于中轴线对称的活动内壳压紧弹簧23，活动内壳压紧弹簧23的伸缩方向平行与固定内壳21和活动内壳22的中心轴；固定螺杆24的顶端位于在固定内壳21内的底部，且顶端具有限位帽，限位帽的直径大与固定螺杆24的直径，固定螺杆24通过固定内壳21底部的圆孔伸出，穿过活动内壳压紧弹簧23，伸入至活动内壳22的上底内，固定螺杆24的底部与活动内壳22的上底固定，在样品台未被安装时，活动内壳被固定螺杆顶部的限位帽挂在固定内壳之下；限位帽底端抵在固定内壳21内的下底时，固定内壳的底部与活动内壳的顶部之间的距离为活动内壳压紧弹簧的自由状态长度的90％，活动内壳压紧弹簧处于略微压缩状态；在活动内壳22内设置电学连接装置，电学连接装置包括活动内壳电极座25和活动内壳电极阵列26，活动内壳电极阵列26设置在活动内壳22电极座的下表面，活动内壳电极阵列26与样品台电极阵列相匹配，分别为插针和插座；电学引线的一端电学连接至活动内壳电极阵列26，另一端穿过真空腔室的壁引到真空腔室外部的测量装置；固定内壳的底部与活动内壳的顶部之间连接热学软链；与样品台的外侧壁44的圆台形相匹配，活动内壳22的内侧壁为圆台的侧壁，即活动内壳22的侧壁越往下越薄，从而活动内壳22的内径越往下越大；在固定内壳21和活动内壳22外套装共轴的外壳屏蔽罩31，外壳屏蔽罩31具有柱体的侧壁，但不具有上底和下底；水平的钩锁转轴12依次横穿过外壳屏蔽罩31和固定内壳21的一侧，经过中轴线，并从另一侧穿出；钩锁11为钩状，在钩锁转轴12的两端分别连接一个钩锁11的顶端，从而钩锁11能够绕着顶端的钩锁转轴12旋转；钩锁11的底端具有挂钩，挂钩的底部位于挂钩一侧的面为倾斜面，挂钩的上表面为平面；样品台的外侧壁上的一对样品台锁定结构41与一对钩锁11的底端挂钩相匹配；在外壳屏蔽罩31的外侧壁上与钩锁11的顶端向对应的位置，开设有钩锁凹槽14；在钩锁11的顶端对着钩锁凹槽14处设置有连接为一体的水平的钩锁支撑面13；钩锁回位弹簧15沿竖直方向位于钩锁凹槽14内，钩锁回位弹簧15的底部固定在钩锁支撑面13的上表面，钩锁回位弹簧15的底部与钩锁转轴12的连接端分别位于锁钩顶端的两侧，钩锁11竖直时钩锁凹槽14的顶内表面与钩锁支撑面13的上表面之间的距离为钩锁回位弹簧15的自由状态长度90％，即钩锁回位弹簧处于略微压缩状态；提拉钢丝16的底端为固定端，顶端为牵拉端，提拉钢丝16的固定端位于钩锁回位弹簧15内部，固定在钩锁支撑面13的上表面，提拉钢丝16经过钩锁回位弹簧15，穿过外壳屏蔽罩31的顶端，牵拉端伸出至真空腔室外；在外壳屏蔽罩的外侧壁上与样品台外壁的样品台锁定结构相对应，开设有沿竖直方向的锁定限位凹槽35；超高真空低温样品台连接锁位于真空腔室内，固定内壳21的顶端安装在位于真空腔室内的制冷机上。

如图6所示，导向杆27沿竖直方向，导向杆的顶端固定在固定内壳21内的底部，导向杆伸出固定内壳21的底部，穿过活动内壳22，并且底端伸出活动内壳22的下表面；在固定内壳21与活动外壳之间的导向杆外套装活动内壳压紧弹簧23。与导向杆相匹配，在样品台上开设有导向孔45，导向孔与导向杆位于同一竖直线上；在导向孔的顶端开设有倒锥形的导向凹槽46，在样品台从下往上安装在活动内壳22内的过程中，导向杆通过导向凹槽，竖直地插入至导向孔内，从而确保超高真空低温样品台连接锁的中心线与样品台的中心线严格对正。

在样品台的外侧壁上设置有一个或多个样品台定位结构47，样品台定位结构为凸起结构；与样品台定位结构相对应，在外壳屏蔽罩31的底部开设有竖直方向的定位限位凹槽32，从而在样品台从下往上安装在活动内壳22内的过程中，样品台定位结构沿着定位限位凹槽竖直移动，从而引导样品台安装至超高真空低温样品台连接锁内。

在外壳屏蔽罩31的外壁上并且位于每一个钩锁11的两侧，分别设置钩锁限位结构33，钩锁限位结构为凸起结构，从而限制钩锁11旋转的转动角度，即钩锁11的极限位置。在外壳屏蔽罩31的上部开设有排气小孔34。

固定内壳21的上表面通过螺母设置垫片，从而保证在拆卸样品台过程中不会触碰到外侧管壁。

本实施例的超高真空低温样品台连接锁的控制方法，包括以下步骤：

1)超超高真空低温样品台连接锁位于真空腔室内，固定内壳的顶端安装在位于真空腔室内的制冷机上；

2)样品台从活动内壳的底部从下往上安装在活动内壳内；

3)样品台顶部的样品台电极阵列与活动内壳内的电学连接装置对正连接，并通过电学引线，实现与外部的测量装置电学连接，并且在样品台从下往上的运动过程中，位于固定内壳与活动内壳之间的活动内壳压紧弹簧挤压活动内壳，为样品台电极阵列与活动内壳内的电学连接装置的电学连接提供驱动力，如图5所示；

4)同时，活动内壳的内圆台面与样品台的外圆台面相贴合，并通过热学软链，将样品台经活动内壳、热学软链和固定内壳热学连接至制冷机，实现热学连接，并且位于固定内壳与活动内壳之间的活动内壳压紧弹簧挤压活动内壳，使得活动内壳的内圆台面与样品台的外圆台面进一步紧密贴合，提升导热效果；

5)在样品台从下往上安装在活动内壳内的过程中，在样品台的外侧壁上的样品台锁定结构通过锁定限位凹槽伸出至外壳屏蔽罩外，样品台锁定结构沿着钩锁的底端的挂钩的倾斜面，拨开挂钩，使得钩锁绕着顶端的钩锁转轴旋转，当样品台锁定结构的底端位于挂钩的上表面时，钩锁在位于顶端的钩锁回位弹簧的弹性恢复力作用下，恢复到原始位置，如图3所示，从而钩锁的挂钩钩住样品台锁定结构，实现机械连接；

6)样品台与制冷机实现了电学连接、热学连接和机械连接后，进行冷却及相应电学测量；

7)当实验结束后，需要取出样品台时，通过一起提拉位于真空腔室外的两根提拉钢丝的牵拉端，向上牵拉提拉钢丝，从而带动钩锁绕着顶端的钩锁转轴旋开，如图2所示，从而释放样品台锁定结构，样品台向下从活动内壳取出。

最后需要注意的是，公布实施例的目的在于帮助进一步理解本发明，但是本领域的技术人员可以理解：在不脱离本发明及所附的权利要求的精神和范围内，各种替换和修改都是可能的。因此，本发明不应局限于实施例所公开的内容，本发明要求保护的范围以权利要求书界定的范围为准。

Claims (10)

1.一种超高真空低温样品台连接锁，其特征在于，所述超高真空低温样品台连接锁包括：固定内壳、活动内壳、活动内壳压紧弹簧、固定螺杆、电学连接装置、外壳屏蔽罩、钩锁转轴、钩锁、钩锁支撑面、钩锁凹槽、钩锁回位弹簧、样品台锁定结构、锁定限位凹槽、电学引线、热学软链和提拉钢丝；其中，样品台的顶部设置有样品台电极阵列；样品台的外侧壁为圆台形；在样品台的外侧壁上设置有一对相对的样品台锁定结构；固定内壳为圆筒形，具有柱体的侧壁、上底和下底；活动内壳为圆筒形，具有柱体的侧壁和上底，但不具有下底，即底部开口；固定内壳位于活动内壳之上，二者共轴，中轴线位于竖直方向；在固定内壳与活动内壳之间设置多个关于中轴线对称的活动内壳压紧弹簧，活动内壳压紧弹簧的伸缩方向平行与固定内壳和活动内壳的中心轴；固定螺杆的顶端位于固定内壳内的底部，且顶端具有限位帽，限位帽的直径大于固定螺杆的直径，固定螺杆通过固定内壳底部的圆孔伸出，穿过活动内壳压紧弹簧，伸入至活动内壳的上底内，固定螺杆的底部与活动内壳的上底固定，在样品台未被安装时，活动内壳被固定螺杆顶部的限位帽挂在固定内壳之下；限位帽的底端抵在固定内壳内的下底时，固定内壳的底部与活动内壳的顶部之间的距离小于活动内壳压紧弹簧的自由状态的长度，即活动内壳压紧弹簧处于轻度压缩状态；在活动内壳内设置电学连接装置，电学连接装置与样品台顶部的样品台电极阵列相匹配；电学引线的一端电学连接至电学连接装置，另一端穿过真空腔室的壁引到真空腔室的外部；固定内壳的底部与活动内壳的顶部之间连接热学软链；与样品台的外侧壁的圆台形相匹配，活动内壳的内侧壁的形状为圆台形，即活动内壳的侧壁越往下越薄，从而活动内壳的内径越往下越大；在固定内壳和活动内壳外套装共轴的外壳屏蔽罩，外壳屏蔽罩具有柱体的侧壁，但不具有上底和下底；水平的钩锁转轴依次横穿过外壳屏蔽罩和固定内壳的一侧，经过中轴线，并从另一侧穿出；钩锁为钩状，在钩锁转轴的两端分别连接一个钩锁的顶端，从而钩锁能够绕着顶端的钩锁转轴旋转；钩锁的底端具有挂钩，钩锁的底部位于挂钩一侧的面为倾斜面；样品台的外侧壁上的一对样品台锁定结构与一对钩锁的底端挂钩相匹配；在外壳屏蔽罩的外侧壁上与钩锁的顶端向对应的位置，开设有钩锁凹槽；在钩锁的顶端对着钩锁凹槽处设置有连接为一体的水平的钩锁支撑面；钩锁回位弹簧沿竖直方向位于钩锁凹槽内，钩锁回位弹簧的底部固定在钩锁支撑面的上表面，钩锁竖直时钩锁凹槽的顶内表面与钩锁支撑面的上表面之间的距离小于钩锁回位弹簧的自由状态的长度，即钩锁回位弹簧处于轻度压缩状态；提拉钢丝的底端为固定端，顶端为牵拉端，提拉钢丝的固定端位于钩锁回位弹簧内部，固定在钩锁支撑面的上表面，提拉钢丝经过钩锁回位弹簧，穿过外壳屏蔽罩的顶端，牵拉端伸出至真空腔室外；在外壳屏蔽罩的外侧壁上与样品台外壁的样品台锁定结构相对应，开设有沿竖直方向的锁定限位凹槽；所述超高真空低温样品台连接锁位于真空腔室内，固定内壳的顶端安装在位于真空腔室内的制冷机上；样品台从活动内壳的底部从下往上安装在活动内壳内；样品台顶部的样品台电极阵列与活动内壳内的电学连接装置对正连接，并通过电学引线，实现电学连接，并且在样品台从下往上的运动过程中，位于固定内壳与活动内壳之间的活动内壳压紧弹簧挤压活动内壳，为样品台电极阵列与活动内壳内的电学连接装置的电学连接提供驱动力；同时，活动内壳的内圆台面与样品台的外圆台面相贴合，并通过热学软链，将样品台经活动内壳、热学软链和固定内壳热学连接至制冷机，实现热学连接，并且位于固定内壳与活动内壳之间的活动内壳压紧弹簧挤压活动内壳，使得活动内壳的内圆台面与样品台的外圆台面进一步紧密贴合，提升导热效果；在样品台从下往上安装在活动内壳内的过程中，在样品台的外侧壁上的样品台锁定结构通过锁定限位凹槽伸出至外壳屏蔽罩外，样品台锁定结构沿着钩锁的底端的挂钩的倾斜面，拨开挂钩，使得钩锁绕着顶端的钩锁转轴旋转，当样品台锁定结构的底端位于挂钩的上表面时，钩锁在位于顶端的钩锁回位弹簧的弹性恢复力作用下，恢复到原始位置，从而钩锁的挂钩钩住样品台锁定结构，实现机械连接；当实验结束后，需要取出样品台时，通过提拉位于真空腔室外的提拉钢丝的牵拉端，向上牵拉提拉钢丝，从而带动钩锁绕着顶端的钩锁转轴旋开，从而释放样品台锁定结构，样品台向下从活动内壳取出。

2.如权利要求1所述的超高真空低温样品台连接锁，其特征在于，还包括导向杆，所述导向杆沿竖直方向，导向杆的顶端位于固定内壳内的底部，且顶端设置有限位帽，限位帽的直径大于导向杆的直径，导向杆伸出固定内壳的底部，固定于活动内壳，并且底端伸出活动内壳的下边缘；在固定内壳与活动外壳之间的导向杆外套装活动内壳压紧弹簧，限位帽底端抵在固定内壳内的下底时，活动内壳压紧弹簧处于轻度压紧状态。

3.如权利要求1所述的超高真空低温样品台连接锁，其特征在于，还包括钩锁限位结构，在外壳屏蔽罩的外壁上并且位于每一个钩锁的两侧，分别设置钩锁限位结构，钩锁限位结构为凸起结构，从而限制钩锁旋转的转动角度，即钩锁的极限位置。

4.如权利要求1所述的超高真空低温样品台连接锁，其特征在于，所述样品台的顶部设置有样品台电极座，样品台电极阵列设置在样品台电极座上；与样品台电极阵列相匹配，电学连接装置包括活动内壳电极座和活动内壳电极阵列，活动内壳电极阵列设置在活动内壳电极座上，活动内壳电极阵列与样品台电极阵列相匹配，分别为插针和插座。

5.如权利要求1所述的超高真空低温样品台连接锁，其特征在于，还包括定位限位凹槽和样品台定位结构，所述。

6.如权利要求1所述的超高真空低温样品台连接锁，其特征在于，还包括样品台定位结构和定位限位凹槽，在样品台的外侧壁上设置有一个或多个样品台定位结构，样品台定位结构为凸起结构；与样品台定位结构相对应，在外壳屏蔽罩的底部开设有竖直方向的定位限位凹槽，从而在样品台从下往上安装在活动内壳内的过程中，样品台定位结构沿着定位限位凹槽竖直移动，从而引导样品台安装至超高真空低温样品台连接锁内。

7.如权利要求1所述的超高真空低温样品台连接锁，其特征在于，还包括垫片，所述垫片固定内壳的上表面通过螺母设置垫片，从而保证在拆卸样品台过程中不会触碰到制冷机的内侧管壁，并提高制冷机内壁与整个样品台连接锁定装置的共轴度。

8.如权利要求1所述的超高真空低温样品台连接锁，其特征在于，还包括排气小孔，在外壳屏蔽罩的上部开设有排气小孔，在安装上样品台后，固定螺杆下方的气体能够被抽走而保证高真空状态。

9.如权利要求1所述的超高真空低温样品台连接锁，其特征在于，固定内壳的底部与活动内壳的顶部之间的距离为活动内壳压紧弹簧的自由状态长度的70～99％；钩锁竖直时钩锁凹槽的顶内表面与钩锁支撑面的上表面之间的距离为钩锁回位弹簧的自由状态长度的70～99％。

10.一种如权利要求1所述的超高真空低温样品台连接锁的控制方法，其特征在于，所述控制方法包括以下步骤：

1)超高真空低温样品台连接锁位于真空腔室内，固定内壳的顶端安装在位于真空腔室内的制冷机上；

2)样品台从活动内壳的底部从下往上安装在活动内壳内；

3)样品台顶部的样品台电极阵列与活动内壳内的电学连接装置对正连接，并通过电学引线，实现电学连接，并且在样品台从下往上的运动过程中，位于固定内壳与活动内壳之间的活动内壳压紧弹簧挤压活动内壳，为样品台电极阵列与活动内壳内的电学连接装置的电学连接提供驱动力；

4)同时，活动内壳的内圆台面与样品台的外圆台面相贴合，并通过热学软链，将样品台经活动内壳、热学软链和固定内壳热学连接至制冷机，实现热学连接，并且位于固定内壳与活动内壳之间的活动内壳压紧弹簧挤压活动内壳，使得活动内壳的内圆台面与样品台的外圆台面进一步紧密贴合，提升导热效果；

5)在样品台从下往上安装在活动内壳内的过程中，在样品台的外侧壁上的样品台锁定结构通过锁定限位凹槽伸出至外壳屏蔽罩外，样品台锁定结构沿着钩锁的底端的挂钩的倾斜面，拨开挂钩，使得钩锁绕着顶端的钩锁转轴旋转，当样品台锁定结构的底端位于挂钩的上表面时，钩锁在位于顶端的钩锁回位弹簧的弹性恢复力作用下，恢复到原始位置，从而钩锁的挂钩钩住样品台锁定结构，实现机械连接；

6)样品台与制冷机实现了电学连接、热学连接和机械连接后，进行冷却及相应电学测量；

7)当实验结束后，需要取出样品台时，通过提拉位于真空腔室外的提拉钢丝的牵拉端，向上牵拉提拉钢丝，从而带动钩锁绕着顶端的钩锁转轴旋开，从而释放样品台锁定结构，样品台向下从活动内壳取出。

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