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原文传递一种多级控制电极间距连续变化的机械可控裂结装置及方法

专利名称：	一种多级控制电极间距连续变化的机械可控裂结装置及方法
摘要：	本发明公开了一种多级控制电极间距连续变化的机械可控裂结装置及方法，应用于分子电子学领域。主要包括以下装置：液压缸、活塞推杆、X轴线性位移台、多通道液压阀、支架、马达、螺旋推杆、钢片、支杆和底座；所述液压缸分为五个不同截面积的液压缸，通过四个较小截面积的液压缸中活塞的移动及阀门的关闭推动截面积最大的液压缸，以小截面积大位移控制大截面积小位移，以小推力控制大推力。作用于纳米裂结装置芯片，可实现以亚飞米级精度控制两电极间的距离，从而精密构筑分子结。本发明是一种新型的机械可控分子裂结(MCBJ)装置，与传统裂结装置相比，具有更长的位移和更精密的距离控制。
专利类型：	发明专利
国家地区组织代码：	天津;12
申请人：	南开大学
发明人：	向东;郭晨阳;赵智凯;尹凯凯;倪立发;张素荣;王懋宁;赵智宾
专利状态：	有效
申请日期：	2019-07-25T00:00:00+0800
发布日期：	2019-11-15T00:00:00+0800
申请号：	CN201910676318.4
公开号：	CN110455865A
代理机构：	天津耀达律师事务所
代理人：	张耀
分类号：	G01N27/00(2006.01);G;G01;G01N;G01N27
申请人地址：	300350天津市津南区海河教育园区同砚路38号
主权项：	1.一种多级控制电极间距连续变化的机械可控裂结装置包括以下部件：液压筒、活塞推杆、x轴线性位移台、多通道液压阀、支架、马达、螺旋推杆、钢片、支杆和底座；所述底座为方形，其他各部件位于底座上方；所述液压筒分为内径100mm、10mm、7.5mm、5mm、2.5mm五个不同截面积的液压筒，包括缸体和推杆两部分，其中四个较小截面积的液压筒连接多通道液压阀后与内径100mm的大液压筒连接，各液压筒以及相连接的管道内部充满液压油；所述的四个较小液压筒通过支架固定在底座上，所述螺旋推杆连接固定在四个小截面积推杆后方，2.5mm内径的螺旋推杆通过皮带与马达相连接；所述X轴线性位移台固定在大液压缸下方，所述活塞推杆与内径100mm的大液压缸连接；所述支杆设置在活塞推杆前端，钢片放置在活塞推杆与支杆间，在外侧制作微纳结构制成微纳芯片，通过活塞推杆推动控制裂结大小。 2.如权利要求1所述的多级控制电极间距连续变化的机械可控裂结装置，其特征在于：所述支杆设有两个，设置在活塞推杆前端，并使两个支杆之间的连接平面与活塞推杆移动方向相垂直。 3.如权利要求1所述的多级控制电极间距连续变化的机械可控裂结装置，其特征在于：所述内径100mm的大液压筒固定在X轴线性位移台上方，液压筒与活塞推杆随位移台整体移动。 4.如权利要求1所述的多级控制电极间距连续变化的机械可控裂结装置，其特征在于：所述螺旋推杆固定在小截面积推杆后方，旋转圆周上划分为50个小格，每顺时针旋转一周螺旋推杆前进500μm，每顺时针转动一格活塞推杆前进10μm，每逆时针旋转一周螺旋推杆后退500μm，每逆时针转动一格活塞推杆后退10μm，。 5.如权利要求1所述的多级控制电极间距连续变化的机械可控裂结装置，其特征在于：所述活塞推杆通过X轴线性位移台及4个螺旋推杆共同推动。 6.如权利要求1所述的多级控制电极间距连续变化的机械可控裂结装置，其特征在于：所述马达为可编程控制马达，位于2.5mm内径螺旋推杆右侧，通过皮带与螺旋推杆链接，用于控制螺旋推杆的旋转角度和转动圈数。 7.如权利要求1所述的多级控制电极间距连续变化的机械可控裂结装置，其特征在于：所述钢片为280mm80mm0.2mm的长方体弹簧钢材，竖直插入大活塞推杆与支杆间。 8.一种多级控制电极间距连续变化的机械可控裂结方法，包括权利要求1-6任一项所述的装置，其特征是包括以下步骤： 1)将制作好金纳米裂结结构的钢片竖直放置在活塞推杆与支杆间，旋转旋钮移动X轴线性位移台使钢片被活塞推杆和支杆夹住不下落，活塞推杆正好支撑结构中间位置； 2)继续移动X轴线性位移台在结构刚好发生断裂后，将X轴线性位移台的旋钮回退一格，使活塞推杆后退10μm； 3)转动连接10mm内径螺旋推杆在结构刚好发生断裂后，将10mm内径螺旋推杆的旋钮回退一格，使螺旋推杆后退10μm，活塞推杆后退100nm，关闭其对应液压阀阀门； 4)转动连接7.5mm内径螺旋推杆在结构刚好发生断裂后，将7.5mm内径螺旋推杆的旋钮回退一格，使螺旋推杆后退10μm，活塞推杆后退56nm，关闭其对应液压阀阀门； 5)转动连接5mm内径螺旋推杆在结构刚好发生断裂后，将5mm内径螺旋推杆的旋钮回退一格，使螺旋推杆后退10μm，活塞推杆后退25nm，关闭其对应液压阀阀门； 6)转动连接2.5mm内径螺旋推杆，利用马达精确控制纳米裂结装置结构的间距，形成单分子结。
所属类别：	发明专利