具备显微定位功能的射流抛光装置.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN113953978A(43)申请公布日2022.01.21(21)申请号202111205443.0(22)申请日2021.10.15(71)申请人清华大学地址100084北京市海淀区清华园(72)发明人潘国顺艾天成张馨张文静郭丹(74)专利代理机构北京清亦华知识产权代理事务所(普通合伙)11201代理人尚伟净(51)Int.Cl.B24C1/08(2006.01)B24C5/04(2006.01)B24C7/00(2006.01)B24C9/00(2006.01)权利要求书2页说明书9页附图4页(54)发明名称具备显微定位功能的射流抛光装置(57)摘要本发明公开了一种具备显微定位功能的射流抛光装置，包括：多轴运动平台，设有相对位置可调的第一安装台和第二安装台；抛光池，设在第一安装台上用于放置目标样品；喷头，设在第二安装台上用于喷射抛光液以形成微细射流；供液系统，连接喷头用于向喷头输送抛光液；射流拍摄显微成像系统，设在第二安装台上用于动态观察微细射流冲蚀目标样品的过程和测量微细射流的宽度；微结构显微定位系统，设在第二安装台上用于观察目标样品上的微结构并定位微细射流；控制主机。本发明能保证目标样品的微结构表面抛光时实现微细射流束相对微结构表面的准确定位，保证微细射流的定域性抛光，避免非抛光表面的材料去除。CN113953978ACN113953978A权利要求书1/2页1.一种具备显微定位功能的射流抛光装置，其特征在于，包括：多轴运动平台，所述多轴运动平台上设有第一安装台和第二安装台，所述第一安装台和所述第二安装台的相对位置可调；抛光池，所述抛光池设在所述第一安装台上，所述抛光池用于放置目标样品；喷头，所述喷头设在所述第二安装台上，所述喷头用于喷射抛光液以形成微细射流，所述微细射流用于冲蚀所述目标样品的局部待抛光面；供液系统，所述供液系统连接所述喷头，用于向所述喷头输送抛光液；射流拍摄显微成像系统，所述射流拍摄显微成像系统设在所述第二安装台上，用于动态观察所述微细射流冲蚀所述目标样品的过程和测量所述微细射流的宽度；微结构显微定位系统，所述微结构显微定位系统设在第二安装台上，用于观察所述目标样品上的微结构并定位所述微细射流；控制主机，所述控制主机通信连接所述多轴运动平台、所述喷头、所述供液系统、所述射流拍摄显微成像系统以及所述微结构显微定位系统，以控制各部分工作。2.根据权利要求1所述的具备显微定位功能的射流抛光装置，其特征在于，所述多轴运动平台包括：X运动轴，所述X运动轴具有沿第一方向移动的X轴滑台；Y运动轴，所述Y运动轴设在所述X轴滑台上，所述Y运动轴具有沿第二方向移动的Y轴滑台，所述第二方向垂直于所述第一方向；Z运动轴，所述Z运动轴具有沿第三方向移动的Z轴滑台，所述第三方向垂直于所述第一方向和所述第二方向；A运动轴，所述A运动轴设在所述Z轴滑台上，所述A运动轴具有绕所述第一方向旋转的A轴转台，所述A轴转台被配置为所述第二安装台；C运动轴，所述C运动轴设在所述Y轴滑台上，所述C运动轴具有绕所述第三方向旋转的C轴转台，所述C轴转台被配置为所述第一安装台。3.根据权利要求2所述的具备显微定位功能的射流抛光装置，其特征在于，所述A轴转台包括：沿所述第一方向延伸的安装板，所述安装板位于所述抛光池的上方，所述喷头、所述射流拍摄显微成像系统以及所述微结构显微定位系统设在所述安装板上。4.根据权利要求1所述的具备显微定位功能的射流抛光装置，其特征在于，所述抛光池包括：抛光池罐体，所述抛光池罐体设在所述第一安装台上；样品夹持台，所述样品夹持台设在所述抛光池罐体内。5.根据权利要求4所述的具备显微定位功能的射流抛光装置，其特征在于，所述供液系统上设有抛光液输出口和抛光液回收口，所述抛光液输出口通过管道连接所述喷头，所述抛光液回收口通过管道连接所述抛光池罐体，以将所述抛光池罐体内积存的抛光液回收至所述供液系统的储液罐中。6.根据权利要求5所述的具备显微定位功能的射流抛光装置，其特征在于，所述供液系统内设有稳压装置、搅拌装置、安全阀，所述稳压装置用于使由所述抛光液输出口输送的抛光液在所述喷头处形成压力稳定的连续射流，所述搅拌装置用于使所述供液系统的储液罐中搅拌匀化，所述安全阀用于在所述供液系统压力超出预设阈值时开启，将抛光液释放到2CN113953978A权利要求书2/2页所述储液罐中。7.根据权利要求4所述的具备显微定位功能的射流抛光装置，其特征在于，所述喷头包括：安装座，所述安装座设在所述第二安装台上，所述安装座内设有出液通道，所述出液通道连接所述供液系统；喷嘴，所述喷嘴设在所述出液通道的出口上；密封件，所述密封件设在所述喷嘴和所述安装座之间；锁紧螺母，所述锁紧螺母设