本實(shí)用新型屬于材料測(cè)試的設(shè)備領(lǐng)域，具體涉及一種場(chǎng)致電子發(fā)射測(cè)試裝置。

背景技術(shù)：

場(chǎng)致電子發(fā)射材料在場(chǎng)發(fā)射平板顯示器，毫米微米波器件，傳感器等的研究中占有重要地位，顯示了良好的應(yīng)用前景。在場(chǎng)發(fā)射材料的研究中，場(chǎng)致電子發(fā)射的測(cè)試技術(shù)尤為重要。

對(duì)于場(chǎng)致發(fā)射材料而言，環(huán)境氣氛，尤其是系統(tǒng)真空度是影響發(fā)射性能的重要因素之一。當(dāng)高速電子與氣體分子碰撞時(shí),氣體分子發(fā)生離化，電離出正負(fù)離子。電離出的正離子在電場(chǎng)力作用下以一定能量轟擊場(chǎng)發(fā)射材料表面，使發(fā)射尖端逐漸損毀，影響發(fā)射穩(wěn)定性；而電離出的負(fù)離子在電場(chǎng)力的作用下向陽(yáng)極運(yùn)動(dòng)，相對(duì)無(wú)空氣離化時(shí)負(fù)電荷數(shù)增加，導(dǎo)致測(cè)試數(shù)據(jù)偏差大，因此場(chǎng)致發(fā)射測(cè)試時(shí)對(duì)系統(tǒng)真空度的要求苛刻。由于普通的測(cè)試系統(tǒng)無(wú)法達(dá)到這樣高的真空度，目前場(chǎng)發(fā)射測(cè)試裝置通常由一個(gè)樣品室配備一套獨(dú)立的真空系統(tǒng)組成，占用空間大，試驗(yàn)成本高。并且，現(xiàn)有的場(chǎng)發(fā)射測(cè)試裝置通常每次只能測(cè)試一個(gè)樣品，如果要完成多個(gè)樣品的測(cè)試，則需要多次重復(fù)“充氣（破壞真空）→安裝樣品→抽真空→測(cè)試”的步驟。操作過(guò)程比較繁雜，測(cè)試效率低。此外，現(xiàn)有的場(chǎng)發(fā)射測(cè)試設(shè)備陽(yáng)極固定、不易更換，不能滿(mǎn)足不同測(cè)試要求、不同尺寸樣品的場(chǎng)致發(fā)射測(cè)試。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)存在的不足之處，本實(shí)用新型的目的在于提供一種場(chǎng)致發(fā)射測(cè)試裝置，它為一個(gè)獨(dú)立的測(cè)試系統(tǒng)，可以通過(guò)管道連接到實(shí)驗(yàn)室現(xiàn)有的真空設(shè)備上，不需要配備獨(dú)立的真空系統(tǒng)；并且在真空腔室設(shè)置了多個(gè)樣品測(cè)試平臺(tái)，通過(guò)設(shè)計(jì)控制器結(jié)構(gòu)，可以有效調(diào)節(jié)陽(yáng)極位置，實(shí)現(xiàn)一個(gè)陽(yáng)極對(duì)應(yīng)測(cè)試多個(gè)陰極樣品，在不破壞真空的情況下實(shí)現(xiàn)對(duì)多個(gè)樣品進(jìn)行測(cè)試；通過(guò)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)陽(yáng)極夾具，方便更換陽(yáng)極，以期滿(mǎn)足多種陰極樣品的測(cè)試要求，例如薄膜樣品和針尖樣品，從而達(dá)到降低成本、節(jié)省空間、操作方法簡(jiǎn)單的要求。

本實(shí)用新型的目的通過(guò)下述技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)：

一種場(chǎng)致電子發(fā)射測(cè)試裝置，包括真空腔室、真空連接機(jī)構(gòu)、陽(yáng)極部分和陰極部分；

所述真空腔室為圓筒型，頂部中心設(shè)置有法蘭，側(cè)壁設(shè)置有第一連接口，所述第一連接口與真空連接機(jī)構(gòu)連接，所述真空腔室的側(cè)壁靠近底部位置設(shè)置有若干觀察窗；

所述陽(yáng)極部分設(shè)置在真空腔室的上部，包括操作桿、控制器和陽(yáng)極，所述操作桿安裝在真空腔室頂部法蘭中心，所述控制器安裝在操作桿上位于真空腔室的外側(cè)，所述陽(yáng)極連接在操作桿的下端；

所述陰極部分包括繞真空腔室底部中心圓周設(shè)置的若干樣品臺(tái)、與樣品臺(tái)一一對(duì)應(yīng)連接的接線(xiàn)柱，所述樣品臺(tái)之間設(shè)置有絕緣擋板進(jìn)行分隔，所述接線(xiàn)柱穿過(guò)真空腔室底部并與外部導(dǎo)線(xiàn)連接，所述樣品臺(tái)包括固定支座和樣品架，所述樣品臺(tái)與真空腔室側(cè)壁的觀察窗位置相對(duì)應(yīng)。

進(jìn)一步的，所述真空連接機(jī)構(gòu)為一個(gè)真空四通管，其中一個(gè)端口連接所述真空腔室的第一連接口，其余端口分別連接真空閥門(mén)，真空計(jì)和真空波紋管。

作為優(yōu)選，所述操作桿包括第一豎桿、第一橫桿和第二豎桿，所述第一豎桿安裝在法蘭中心，所述第二豎桿的軸心在所述樣品臺(tái)中心所在圓周的豎直面上，所述陽(yáng)極固定在第二豎桿的底端。

為了更好的實(shí)施本實(shí)用新型，所述樣品臺(tái)的固定支座上有兩個(gè)定位銷(xiāo)，所述樣品架底面有兩個(gè)定位孔，固定支座的定位銷(xiāo)與樣品架的定位孔位置對(duì)應(yīng)并能緊密配合連接，所述樣品架采用絕緣材料，所述樣品架上表面設(shè)置有銅片，所述銅片通過(guò)緊固螺釘連接在樣品架上。

更進(jìn)一步的，所述操作桿末端設(shè)有螺紋，所述陽(yáng)極通過(guò)螺紋與操作桿連接，所述陽(yáng)極的幾何中心與樣品臺(tái)中心共軸；所述控制器控制操作桿進(jìn)行旋轉(zhuǎn)和上下移動(dòng)。

本實(shí)用新型較現(xiàn)有技術(shù)相比，具有以下優(yōu)點(diǎn)及有益效果：

1、本實(shí)用新型是一個(gè)獨(dú)立的真空腔室，使用時(shí)只需將其與實(shí)驗(yàn)室現(xiàn)有真空設(shè)備（如磁控濺射或者真空熔煉爐等）連接，即可獲得場(chǎng)致發(fā)射測(cè)試的所需真空，不需要配備單獨(dú)的真空系統(tǒng)，解決了現(xiàn)有場(chǎng)發(fā)射測(cè)試設(shè)備投入成本高的問(wèn)題。

2、本實(shí)用新型是通過(guò)在陰極部分上設(shè)置多個(gè)樣品臺(tái)來(lái)實(shí)現(xiàn)打開(kāi)一次腔體安裝和測(cè)試多個(gè)樣品，解決了現(xiàn)有樣品測(cè)試效率低下的問(wèn)題。

3、本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、操作使用方便、構(gòu)思巧妙，能夠有效地解決現(xiàn)有技術(shù)中設(shè)備投入成本高、樣品測(cè)試效率低等問(wèn)題，很好地解決了現(xiàn)有技術(shù)的不足，為材料的場(chǎng)致發(fā)射性能研究提供條件，同時(shí)節(jié)約成本，提高效率。

附圖說(shuō)明

圖1本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2本實(shí)用新型的真空連接機(jī)構(gòu)示意圖；

圖3本實(shí)用新型的A-A斷面俯視圖；

圖4本實(shí)用新型的樣品臺(tái)結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步地詳細(xì)說(shuō)明，但本實(shí)用新型的實(shí)施方式不限于此。

實(shí)施例

如圖1、圖2、圖3所示，一種場(chǎng)致電子發(fā)射測(cè)試裝置，包括真空腔室1、真空連接機(jī)構(gòu)4、陽(yáng)極部分和陰極部分；所述真空腔室1為圓筒型，頂部中心設(shè)置有法蘭3，側(cè)壁設(shè)置有第一連接口12，所述第一連接口12與真空連接機(jī)構(gòu)4連接，所述真空腔室1的側(cè)壁靠近底部位置設(shè)置有若干觀察窗11；所述陽(yáng)極部分設(shè)置在真空腔室1的上部，包括操作桿5、控制器2和陽(yáng)極7，所述操作桿5安裝在法蘭3中心，所述控制器2安裝在操作桿5上位于真空腔室1的外側(cè)，所述陽(yáng)極7連接在操作桿5的下端；所述陰極部分包括繞真空腔室1底部中心圓周設(shè)置的若干樣品臺(tái)8、與樣品臺(tái)8一一對(duì)應(yīng)連接的接線(xiàn)柱10，所述樣品臺(tái)8之間設(shè)置有絕緣擋板6進(jìn)行分隔，所述接線(xiàn)柱10穿過(guò)真空腔室1底部并與外部導(dǎo)線(xiàn)連接，所述樣品臺(tái)8包括固定支座81和樣品架82，所述樣品臺(tái)8與真空腔室1側(cè)壁的觀察窗11位置相對(duì)應(yīng)。

進(jìn)一步的，所述真空連接機(jī)構(gòu)4為一個(gè)真空四通管，其中一個(gè)端口401連接所述真空腔室1的第一連接口12，端口402連接真空閥門(mén)，端口403連接真空計(jì)，端口404連接真空波紋管13。

作為優(yōu)選，所述操作桿5包括第一豎桿501、第一橫桿502和第二豎桿503，所述第一豎桿501安裝在法蘭3中心，所述第二豎桿503的軸心在所述樣品臺(tái)8中心所在圓周的豎直面上，所述陽(yáng)極7固定在第二豎桿503的底端。

為了更好的實(shí)施本實(shí)用新型，所述樣品臺(tái)8的固定支座81上有兩個(gè)定位銷(xiāo)811，所述樣品架82底面有兩個(gè)定位孔821，固定支座81的定位銷(xiāo)811與樣品架82的定位孔821位置對(duì)應(yīng)并能緊密配合連接，所述樣品架82采用絕緣材料，所述樣品架82上表面設(shè)置有銅片822，所述銅片822通過(guò)緊固螺釘823連接在樣品架82上。

更進(jìn)一步的，所述操作桿5末端設(shè)有螺紋，所述陽(yáng)極7通過(guò)螺紋與操作桿5連接，所述陽(yáng)極7的幾何中心與樣品臺(tái)8中心共軸；所述控制器2控制操作桿5進(jìn)行旋轉(zhuǎn)和上下移動(dòng)。

測(cè)試前，根據(jù)樣品9尺寸和測(cè)試要求，選擇特定導(dǎo)電陽(yáng)極和絕緣膜一體化后組成陽(yáng)極7，將陽(yáng)極7安裝到操作桿5末端；

在使用本實(shí)用新型專(zhuān)利裝置進(jìn)行測(cè)試時(shí)：

首先將連接真空連接機(jī)構(gòu)4的端口401連接真空腔室1的第一連接口12，將真空閥門(mén)、真空計(jì)、真空波紋管13分別連接到真空連接機(jī)構(gòu)4的端口402、端口403、端口404上，將真空波紋管13的另一端連接到實(shí)驗(yàn)室現(xiàn)有真空設(shè)備的接口上，可采用法蘭或者卡套等連接方式；

取出樣品架82，將待測(cè)樣品9安裝在場(chǎng)致電子發(fā)射測(cè)試裝置陰極部分的樣品架82上，將銅片822壓到樣品9上并擰緊緊固螺釘823，然后把樣品架82安裝到固定支架81上，樣品架82上的定位孔821與固定支架81上的定位銷(xiāo)811對(duì)正；

打開(kāi)真空閥門(mén)，啟動(dòng)真空系統(tǒng)將真空腔室1內(nèi)的氣體抽出，通過(guò)真空連接機(jī)構(gòu)4的端口403連接的真空計(jì)來(lái)實(shí)時(shí)監(jiān)控真空腔室1的真空狀態(tài)，使真空腔室1內(nèi)達(dá)到測(cè)試真空度要求（例如10^-4Pa）；

通過(guò)控制器2旋轉(zhuǎn)操作桿5，使操作桿5下端的陽(yáng)極7正對(duì)樣品9，然后通過(guò)控制器2控制操縱桿5使陽(yáng)極7向下移動(dòng)，通過(guò)觀察窗11觀察陽(yáng)極7的位置，直至陽(yáng)極7放置在樣品9上；

電學(xué)測(cè)量?jī)x的兩端通過(guò)導(dǎo)線(xiàn)分別連接待測(cè)樣品9所在樣品臺(tái)所連接的接線(xiàn)柱10和陽(yáng)極7，此時(shí)測(cè)試回路已經(jīng)形成，通過(guò)電學(xué)測(cè)量?jī)x完成場(chǎng)致電子發(fā)射測(cè)試；

測(cè)試完該樣品后，通過(guò)控制器2控制操縱桿5使陽(yáng)極7向上移動(dòng)，然后控制操作桿5旋轉(zhuǎn)，使陽(yáng)極7對(duì)準(zhǔn)下一個(gè)待測(cè)陰極樣品9，重復(fù)上述步驟，最終完成全部樣品的測(cè)試。

本實(shí)用新型為一獨(dú)立的測(cè)試裝置，可任意與其他真空設(shè)備連接，不需要配備單獨(dú)的真空系統(tǒng)，可以通過(guò)改變場(chǎng)致電子發(fā)射測(cè)試裝置中陽(yáng)極7的尺寸和樣品臺(tái)8的數(shù)量實(shí)現(xiàn)多種尺寸、多個(gè)樣品的測(cè)試要求。陰極樣品9為薄膜時(shí)，或者測(cè)試發(fā)射均勻性能等，陽(yáng)極7可選用透明導(dǎo)電薄膜（例如ITO薄膜等）；樣品尺寸較小（面積小于0.5mm2）時(shí)，陽(yáng)極7可選用良導(dǎo)體材料（例如金屬銅等）。只需將陽(yáng)極7加工成與操作桿5末端螺紋配套的尺寸，然后安裝在操作桿5末端就可實(shí)現(xiàn)測(cè)試多種尺寸樣品和滿(mǎn)足測(cè)試要求。

要說(shuō)明的是，以上所述實(shí)施例是對(duì)本實(shí)用新型技術(shù)方案的說(shuō)明而非限制，所屬技術(shù)領(lǐng)域普通技術(shù)人員的等同替換或者根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)而做的其它修改，只要沒(méi)超出本實(shí)用新型技術(shù)方案的思路和范圍，均應(yīng)包含在本實(shí)用新型所要求的權(quán)利范圍之內(nèi)。