[發明專利]一種基于液氮制冷的納米壓痕多場測試系統

有效

• 申請號: 201710329318.8
• 申請日: 2017-05-11
• 公開（公告）號: CN107144483B
• 公開（公告）日: 2023-10-03
• 發明（設計）人: 吳北民;關明智;王省哲
• 申請（專利權）人: 蘭州大學
• 主分類號: G01N3/54
• 分類號: G01N3/54;G01N3/02
• 代理公司: 北京潤捷智誠知識產權代理事務所(普通合伙) 11831
• 代理人: 安利霞

1.一種基于液氮制冷的納米壓痕多場測試系統，其特征在于，包括納米壓痕裝置單元、變溫單元、制冷單元、數字顯示和調節儀單元、溫度采集單元和控制計算機單元，所述制冷單元封閉在密封腔體內，所述納米壓痕裝置單元分別連接變溫單元、溫度采集單元和數字顯示和調節儀單元，所述變溫單元連接制冷單元，所述數字顯示和調節儀單元與溫度采集單元之間連接有控制計算機單元，

所述納米壓痕裝置單元包括納米壓痕裝置、試驗臺和置換裝置，所述試驗臺用于安裝待測的低溫或高溫超導樣品，所述試驗臺上部為開口形式，以方便納米壓痕壓頭的直接接觸，所述開口部分連接有置換裝置，所述置換裝置用于置換試驗臺開孔部分內的空氣，防止在實驗過程中樣品結霜和產生霧影響觀察和測量，所述置換裝置包括壓力表Ⅱ和氦氣瓶Ⅱ，壓力表Ⅱ連接在氦氣瓶Ⅱ和試驗臺之間，所述壓力表Ⅱ還與數字顯示和調節儀單元連接，

所述變溫單元包括低溫恒溫器，所述低溫恒溫器包括加熱器和溫度計，所述加熱器通過調整輸出功率加熱實驗臺實現變溫，

所述制冷單元包括低溫閥、壓力表Ⅰ、氦氣瓶Ⅰ和液氮罐，所述低溫閥分別連接變溫單元、數字顯示和調節儀單元、液氮罐和氦氣瓶Ⅰ，所述低溫閥和所述氦氣瓶Ⅰ之間連接有壓力表Ⅰ，所述低溫閥用于調節制冷介質流量。

2.根據權利要求1所述的一種基于液氮制冷的納米壓痕多場測試系統，其特征在于，所述加熱器和所述溫度計采用單獨的真空插頭，且引線分開布置，以免產生相互干擾。

3.根據權利要求1所述的一種基于液氮制冷的納米壓痕多場測試系統，其特征在于，所述密封腔體材料采用無磁不銹鋼316L，支撐所述密封腔體的支撐部分采用G10材料，所述制冷單元的管路表面包裹采用多層絕熱材料，包裹的所述絕熱材料的層數不少于40層，所述制冷單元中各部件連接和過渡部分采用銅編織帶。

4.根據權利要求1所述的一種基于液氮制冷的納米壓痕多場測試系統，其特征在于，所述試驗臺材料采為高純銅，支撐試驗臺的支架采用G10材料。

5.根據權利要求1所述的一種基于液氮制冷的納米壓痕多場測試系統，其特征在于，所述低溫恒溫器安裝在懸浮墊上，所述懸浮墊能夠隨試驗臺的移動而移動。

6.根據權利要求1或4所述的一種基于液氮制冷的納米壓痕多場測試系統，所述試驗臺上端部的四周對稱的開四個孔，所述四個孔用于往試驗臺內通入氦氣。