[發明專利]一種膠體晶體測試裝置

無效

• 申請號: 201210401297.3
• 申請日: 2012-10-19
• 公開（公告）號: CN102914622A
• 公開（公告）日: 2013-02-06
• 發明（設計）人: 翟永亮;吳蘭生;李明;胡書新;李小龍
• 申請（專利權）人: 中國科學院物理研究所
• 主分類號: G01N33/00
• 分類號: G01N33/00
• 代理公司: 北京泛華偉業知識產權代理有限公司 11280
• 代理人: 王勇;王博

技術領域

本發明涉及一種膠體晶體測試裝置，尤其涉及一種在太空飛行器環境中使用的膠體晶體測試裝置。

背景技術

膠體晶體的研究近年來引起了人們的廣泛關注。由于單分散的膠體粒子表現出與原子、分子相似的相行為，而其納米至微米的尺寸使其微觀相行為可以通過光學顯微鏡直接觀察。因此，在基礎科學研究領域，膠體晶體在最近20年的時間里引起了人們的濃厚興趣，成為一個異常活躍的研究方向。同時，膠體晶體還作為一種模型體系被廣泛應用于研究晶體的成核、生長、熔化及玻璃化轉變等重要的物理過程。由于膠體晶體的彈性模量非常小(大約102～103Pa)，微弱的外力如電場、熱對流和剪切力等都很容易影響晶體的有序結構，研究這些因素對膠體結晶結構和過程的影響便有著很重要的科學意義。

空間膠體晶體的研究是探索在空間微重力實驗條件下膠體晶體變化過程的規律和方法，是微重力科學的重要研究內容之一。重力對膠體晶體結構和性質起著不可忽視的效應，由于組成膠體晶體的顆粒密度較液體（通常為純凈水）的大，在地面開展實驗研究因密度差產生的沉降和靜水壓力效應，無法準確地獲得實際研究體系發生的物理現象和規律，地面膠體晶體實驗無法得到理想的實驗結果。因此，空間膠體晶體實驗的開展對相關科學研究具有重要的意義。從上世紀90年代開始，NASA就在國際空間站上開展了一系列微重力硬球粒子的膠體晶體生長實驗，Weitz等人在國際空間站上進行了膠體晶體成核、相變、生長動力學等內容的研究。

但是，膠體晶體在容器中久置一段時間后，會發生水化現象，在普通的地面試驗中，可更換膠體晶體，或通過攪拌來使水化的膠體晶體重新變成膠體狀態。但是在太空飛行器中，不可能像在地面試驗中那樣方便地更換或手動攪拌樣品。

發明內容

因此，本發明的目的在于提供一種膠體晶體測試裝置，能夠在測試過程中自動進行樣品攪拌，防止膠體晶體的水化。

本發明提供一種膠體晶體測試裝置，包括：

第一儲液腔和第二儲液腔，分別具有第一推進桿和第二推進桿，第一推進桿和第二推進桿可在各自的儲液腔中做活塞運動，第一儲液腔與第二儲液腔被放置為使第一、第二推進桿向各自的儲液腔內推進時的運動方向相反，第一儲液腔和第二儲液腔還分別具有通孔；

聯動滑軌，其一端連接到第一推進桿露出第一儲液腔外的端部，另一端連接到第二推進桿露出第二儲液腔外的端部，聯動滑軌沿第一、第二推進桿的運動方向往復運動；

樣品池，通過管路連接到第一儲液腔和第二儲液腔的通孔；

驅動裝置，驅動聯動滑軌進行往復運動。

根據本發明提供的裝置，其中第一儲液腔和第二儲液腔反平行地放置。

根據本發明提供的裝置，其中聯動滑軌為之字形。

根據本發明提供的裝置，其中第一推進桿和第二推進桿與各自的儲液腔的通孔相對。

根據本發明提供的裝置，還包括至少一個排氣閥，其中第一儲液腔、樣品池、第二儲液腔及其之間的管路形成連通的密封結構，所述排氣閥位于密封結構的任意位置。

根據本發明提供的裝置，其中至少一個所述排氣閥位于第一儲液腔或第二儲液腔的通孔處。

根據本發明提供的裝置，其中所述驅動裝置包括驅動電機、螺旋桿、前支架、后支架，螺旋桿橫架在螺旋桿前支架、后支架上，并連接到所述聯動滑軌，螺旋桿在驅動電機的驅動下驅動聯動滑軌進行往復運動。

根據本發明提供的裝置，還包括限位裝置，為聯動滑軌的往復運動提供折返的端點。

根據本發明提供的裝置，其中樣品池為平板型容器，由兩塊導電石英玻璃片組成。

根據本發明提供的裝置，其中樣品池一側貼有中間帶孔的加熱膜。

本發明提供的膠體晶體測試裝置，體積足夠小，可對樣品進行攪拌、加熱、施加電場。使用該裝置，可以通過形貌成像和衍射成像等實驗方式，對膠體晶體界面形態變化和結構變化進行原位實時觀察，從而對膠體晶體的相變過程和結晶動力學過程進行研究。

附圖說明

以下參照附圖對本發明實施例作進一步說明，其中：

圖1根據本發明的實施例的膠體晶體測試裝置的結構示意圖。

具體實施方式

為了使本發明的目的、技術方案及優點更加清楚明白，以下結合具體實施例，對本發明進一步詳細說明。應當理解，此處所描述的具體實施例僅僅用以解釋本發明，并不用于限定本發明。

本實施例提供一種膠體晶體測試裝置，其結構如圖1所示，包括：

底座1-10；