一种用于综合物性测量系统PPMS中的多样品旋转杆

摘要

本发明公开了一种用于综合物性测量系统PPMS中的多样品旋转杆。其包含三个样品托，可同时装载并测量三片样品。其中两个样品托背靠背固定在一起，并与齿轮相连，可以在竖直平面内360度旋转；另外一个样品托固定于底部，不可旋转。底部的样品托与PPMS腔体内部接口配合，并与腔体内部导线相连，而上面的两个背靠背样品托的电极经导线由样品杆上部通过若干个带有O圈密封的雷莫插头引出。本发明与现有技术相比，其有益效果在于：与PPMS系统完美兼容；可同时装载并测量三片样品，大大扩展了PPMS的测试能力，其效率提升至原有样品杆的三倍。

说明书

技术领域

本发明涉及精密测量仪器技术领域，特别是涉及一种用于综合物性测量系统

PPMS中的多样品旋转杆。

背景技术

综合物性测量系统（PPMS）是美国Quantum Design公司开发的一款对材料的物理性质进行基础研究的仪器。PPMS系统的设计理念是在一个完美控制的极低温和强磁场平台上，集成全自动的磁学、电学、热学和形貌，甚至铁电和介电等各种物性测量手段。这样的设计使得整个系统的低温和强磁场环境得到了充分的利用，极大减少了客户购买仪器的成本，避免了用户搭建实验的繁琐和误差，从而可以迅速地实现研究人员的研究思想。

一个PPMS系统由基本系统和各种测量和拓展功能选件构成：基本系统提供低温和强磁场的环境，以及整个系统的软硬件控制中心；用户在基本系统平台的基础上选择自己感兴趣的各种测量选件和拓展功能选件。许多用户甚至通过外接电表并且搭配自主编写的测量程序（如基于LabVIEW的编程）来实现更多个性化的测量。

由于PPMS对低温和强磁场的控制，以及其强大的拓展性，它在各大高校及研究所中的需求量也与日俱增。由于变温度及磁场需要较长的时间（通常需要几个小时，多者甚至几天），使得许多高校和研究所的PPMS机时非常紧张。

发明内容

为了克服上述现有技术的不足，本发明提供了一种能提高测量效率的用于PPMS中的多样品旋转杆。该多样品旋转杆可同时装载并测量三片样品，使得效率提升至原有样品杆的三倍。

本发明的技术方案具体介绍如下。

本发明提供一种用于综合物性测量系统PPMS中的多样品旋转杆，其包括样品室和相连的支撑杆体，所述样品室为长方体形结构；其中：沿着样品室内相邻长、短两边相连分别设置有传动齿轮和直伞齿轮；样品室的中部位置背向紧密设置第一样品托和第二样品托，第一样品托和第二样品托和传动齿轮相连，使得第一样品托和第二样品托可竖直平面内360度旋转，和设有直伞齿轮的短边相对的位置底部设置L形支架， L形支架的竖边上固定设置第三样品托。

本发明中，L形支架的横边和传动齿轮之间设置扭力弹簧。

本发明中，背向紧密连接的第一样品托和第二样品托的电极导线从雷莫插头引出，雷莫插头设置在样品室上方；第三样品托与PPMS腔体内部的接口配合，电极导线与PPMS腔体内部的导线相连。

本发明中，背向紧密连接的第一样品托和第二样品托与弹扭力簧之间设置若干传动齿轮。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：与PPMS系统完美兼容；其结构可同时装载并测量三片样品，其效率提升至原有样品杆的三倍；另外搭配个性化编写的测量程序及外接电表，可实现强大的多样化测量，测试结果精确。

附图说明

图1为样品杆底部结构示意图。

图2为样品杆顶部结构示意图。

图3为样品杆全貌。

图中标号：1-直伞齿轮，2-传动齿轮，3-旋转样品托，4-第三样品托，5-L形支架，6-扭力弹簧，7-样品杆底座，8-样品杆-电机连接盘，9-刻度盘，10-雷莫接头（母），11-雷莫接头（公），12-O圈，13-样品杆顶部，14-连接杆，15-阻热环，16-样品杆底部。

具体实施方式

下面结合附图对本发明进一步详细说明。

图1为样品杆底部结构示意图。图2为样品杆顶部结构示意图。图3为样品杆全貌。

本发明提供了一种用于PPMS中的多样品旋转杆。包含三个样品托，可同时装载并测量三片样品。使得PPMS的测量效率可以提高三倍之多。其中直伞齿轮1用于将水平方向的转动传递到竖直方向上来。第一样品托和第二样品托背靠背固定在一起，并与传动齿轮2相连，可以在竖直平面内360度旋转，构成旋转样品托3，以测量样品在不同角度磁场下的性质；旋转样品托3中间的铜板可以保证低温下两个样品托温度的一致性和稳定性，导线由两样品托中间引出。由于此处导线与整个系统腔体独立，可以减少腔体震动等因素所产生的噪音，另外还可以通过选用特殊的导线来提高屏蔽效果，并增大电压范围。另外一个第三样品托4通过一L形支架5固定于底部，不可旋转，L形支架下方固定一个扭力弹簧6，始终对传动齿轮2施加同一方向的力矩，用于消除齿轮的回程差。背向紧密连接的第一样品托和第二样品托与扭力弹簧6之间改用几个更小的齿轮传动，使得中间与底部第三样品托4之间的距离合适。样品杆底座7与PPMS腔体内部的接口配合，与腔体内部导线相连，上面的第一样品托和第二样品托的电极经导线由样品杆上部（侧面）通过若干个带有O圈12密封的雷莫插头10，11引出。连接杆14为一空心直杆，内部有一轴用来连接顶部与底部的转动部件。连接杆14的顶部向外依次设置有刻度盘9和样品杆-电机连接盘8，样品杆底部16和样品杆顶部13之间设有若干个阻热环15，用以减少腔体内的热对流，使得样品位置更容易降温。另外搭配个性化编写的测量程序及外接电表，可实现强大的多样化测量。

以上示意性的对本发明及其实施方式进行了描述，该描述没有限制性，附图中所示的也只是本发明的实施方式之一，实际的结构并不局限于此。所以，如果本领域的普通技术人员受其启示，在不脱离本发明创造宗旨的情况下，不经创造性的设计出与该技术方案相似的结构方式及实施例，均应属于本发明的保护范围。