調(diào)整機(jī)構(gòu)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種用于調(diào)整腔室內(nèi)元件的調(diào)整機(jī)構(gòu)。具體而言，該機(jī)構(gòu)允許從腔室外部調(diào)整該腔室內(nèi)元件。本發(fā)明可尤其有益于調(diào)整質(zhì)譜儀的真空室內(nèi)的孔的寬度。
【背景技術(shù)】
[0002]各種科學(xué)儀器包括加壓室，這些加壓室包含低壓或高壓區(qū)域、或者包含真空。為了調(diào)整或移動腔室中的一個或多個部件，能夠使用致動器來施加力以便移動部件。已知的調(diào)整機(jī)構(gòu)利用例如包括螺桿或熱電或壓電元件的致動器。這些類型的調(diào)整機(jī)構(gòu)具有這樣的缺點:必須在腔室的壁中的密封饋通件處提供致動器的至少一部分或到致動器的連接件。這不僅增加了加壓室的復(fù)雜性，而且增加了加壓室泄漏的可能性。
[0003]譜儀、尤其是質(zhì)譜儀，要求離子束路徑穿過真空室內(nèi)的狹縫或孔。能夠選擇狹縫或孔的寬度或尺寸是有用的，這取決于對測量的最大靈敏度或最大分辨率的要求。為了提供在質(zhì)譜儀中使用的多種孔尺寸，包括了孔板，該孔板包括多個具有不同尺寸的孔。該孔板能夠在真空室內(nèi)移動，用于將所選孔與離子束對準(zhǔn)。由于打開真空室來移動孔板是不合乎需要的或不實際的，因此需要一種能夠從腔室外部操作的調(diào)整機(jī)構(gòu)。
[0004]US 5，451，780描述了一種用于設(shè)定譜儀的光束路徑中的狹縫寬度的裝置。該裝置使用被樞轉(zhuǎn)地連接在真空室內(nèi)的杠桿，并且該杠桿在杠桿的一端處具有不同尺寸的狹縫。布爾登(Bourdon)管連接到杠桿的最遠(yuǎn)離狹縫的相反端。當(dāng)布爾登管中的壓力增加時，杠桿圍繞樞軸旋轉(zhuǎn)使得不同的孔與離子束對準(zhǔn)。到布爾登管的連接要求穿過真空室的壁。
[0005]已知的調(diào)整機(jī)構(gòu)各自要求穿過腔室的壁到致動器的連接。同樣地，必須正確密封和維持這些連接以便防止腔室的泄露。
[0006]鑒于以上描述，存在這樣的需要:提供用于進(jìn)行密封的或閉合腔室內(nèi)的可移動元件的調(diào)整的改進(jìn)的調(diào)整機(jī)構(gòu)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]在這個背景下，提供一種磁性調(diào)整機(jī)構(gòu)，該磁性調(diào)整機(jī)構(gòu)在腔室外部使用磁性制動器來與腔室內(nèi)的可移動元件的磁性部分磁相互作用。隨后磁性致動器的移動導(dǎo)致腔室內(nèi)元件的移動。有利地，該機(jī)構(gòu)不要求致動器的任何部分延伸穿過腔室的壁。當(dāng)腔室是加壓室時，這是尤其有用的。
[0008]根據(jù)本發(fā)明的第一方面，提供了一種磁性調(diào)整機(jī)構(gòu)，該磁性調(diào)整機(jī)構(gòu)包括:腔室；包括磁性部分的元件，該元件樞轉(zhuǎn)地安裝在該腔室內(nèi)；以及磁性致動器，該磁性致動器被安排在該腔室外部以允許與該元件的磁性部分磁耦合，這樣使得該磁性致動器的移動導(dǎo)致對該元件的位置的調(diào)整。例如，磁性致動器被安排在腔室外部、在元件在腔室內(nèi)的磁性部分的近側(cè)。使用磁相互作用將磁性致動器聯(lián)接到元件。當(dāng)磁性致動器被移動時，這拖動或牽引磁性部分從而使得元件圍繞樞軸旋轉(zhuǎn)。有利地，致動器被安排在腔室外部，并且不要求用于磁性致動器進(jìn)入腔室中的任何進(jìn)入端口或其他饋通件。換言之，磁性致動器遠(yuǎn)離有待被調(diào)整的元件運(yùn)作，而無需元件與磁性致動器之間的直接連接。
[0009]任選地，腔室是壓力室。例如，腔室可包含大于大氣壓的壓力(或高壓)或者小于該大氣壓的壓力(或低壓)。壓力室可以是真空室。磁性調(diào)整機(jī)構(gòu)是尤其有利于在元件必須容納在加壓容器或真空室中時使用的，因為致動器在沒有與元件直接接觸的情況下操作。此夕卜，本發(fā)明在要求腔室的永久或半永久密封的超高真空應(yīng)用中可以是尤其有用的。這是因為調(diào)整機(jī)構(gòu)的磁性致動器遠(yuǎn)離元件運(yùn)作，并且因此調(diào)整機(jī)構(gòu)沒有一部分延伸穿過腔室的壁。因而，避免了對在饋通件處提供用于調(diào)整機(jī)構(gòu)的任何部分的超高真空密封的需要。
[0010]優(yōu)選地，元件的磁性部分包括能夠被暫時磁化的材料。換言之，磁性部分包括為暫時磁鐵的材料。合適的材料包括鐵磁材料，該鐵磁材料在放置在外部磁場中時磁化、但是當(dāng)移出磁場時不再磁化。例如，磁性部分可以是軟金屬片?？商娲?，磁性部分可以包括永久磁化材料，其中磁場持續(xù)存在而不管是否存在外部磁場。
[0011]優(yōu)選地，可磁化部分由鐵形成。具有最高可能純度的鐵是優(yōu)選的。該材料能夠被暫時磁化，但是當(dāng)從有外部磁場存在的情況下移出時不具有持續(xù)的磁場。理想地，純度將會至少大于95 %的鐵。例如，磁性部分可由具有99.8 %至99.9%的純度的ARiCO?形成?？商娲兀墒褂冒ㄖ辽?7 %的鐵連同3 %的硅和/或鉬的Traf operm?。
[0012]優(yōu)選地，磁性部分局限于元件的一個區(qū)域。例如，磁性部分可與元件的主體一體形成，并且僅局限于主體的一部分?？商娲?，磁性部分可以是附接元件的單獨(dú)片。
[0013 ]有利地，磁性部分局限于元件的遠(yuǎn)離可樞轉(zhuǎn)的安裝件定位的區(qū)域。例如，磁性部分可駐留在元件的與連接到樞軸的一端相對的端部處。有利地，這增加了樞軸與由致動器施加力的點之間的距離。因此，減小了移動或圍繞樞軸旋轉(zhuǎn)所需的力。
[0014]理想地，磁性致動器在第一位置與第二位置之間的移動使得元件的位置在第一位置與第二位置之間調(diào)整。換言之，致動器被安排成在開始位置與結(jié)束位置之間移動，并且由此腔室內(nèi)的元件被在相應(yīng)的第一位置與第二位置之間切換。這允許元件的位置在第一位置與第二位置之間選擇性調(diào)整。
[0015]任選地，第一端部止動件和第二端部止動件可安排成限制元件的旋轉(zhuǎn)或調(diào)整范圍，該第一端部止動件和第二端部止動件被安排成準(zhǔn)許僅在第一位置與第二位置之間調(diào)整元件。有利地，第一端部止動件和第二端部止動件提供緩沖區(qū)來確保元件不會移動超過第一位置或第二位置。因此，第一端部止動件和第二端部止動件在元件需要在第一位置和第二位置精確對準(zhǔn)的情況下可以是有利的。此外，可安排第一端部止動件和第二端部止動件，這樣使得元件的重量使得元件在與致動器的磁耦合被移除的情況下抵靠第一端部止動件或第二端部止動件。在這種情形下，僅僅由于元件的自重，元件可抵靠端部止動件。在一些配置中，可僅提供一個端部止動件，或可沿著腔室的壁提供端部止動件。端部止動件對于調(diào)整機(jī)構(gòu)在元件需要在第一位置或第二位置精確對準(zhǔn)的情況下的應(yīng)用來說是尤其重要的。
[0016]任選地，第一和/或第二端部止動件可以是可調(diào)整的。換言之，它們可被配置成可移動的并且因此允許元件的第一位置和第二位置(或終位)發(fā)生變化。例如，端部止動件可以是能夠相對于固定在腔室壁處的附帶螺母移動的螺紋螺釘。當(dāng)處于第一位置和第二位置時，元件可以抵靠螺釘?shù)亩瞬?。因此，可調(diào)整的端部止動件可被配置成這樣使得將螺釘旋進(jìn)和旋出螺母允許對元件的第一和第二位置進(jìn)行小調(diào)整。有利地，這允許非常精確地設(shè)定元件的第一位置和第二位置。
[0017]優(yōu)選地，當(dāng)磁性致動器處于第一位置時，磁屏蔽元件被安排在元件的磁性部分與磁性致動器之間和/或當(dāng)磁性致動器處于第二位置時，磁屏蔽元件被安排在元件的磁性部分與磁性致動器之間。在這種配置中，當(dāng)磁性致動器在第一位置或第二位置時，磁屏蔽元件將元件的磁性部分與磁性致動器的磁場屏蔽。第一位置和第二位置對于致動器來說可以是開始位置和結(jié)束位置。如果元件的磁性部分包括暫時磁性材料，那么磁屏蔽元件防止磁性部分被磁化。這是因為磁屏蔽元件為磁性致動器的磁場提供屏蔽或阻礙。有益地，這種配置避免了存在于腔室中的磁化部件。這樣，該配置在磁化部件可能影響離子束的情況下的質(zhì)譜儀中是尤其有用的。
[0018]優(yōu)選地，當(dāng)磁性致動