[發明專利]一種基于三組合反射罩的高溫加熱裝置

有效

• 申請號: 201811182646.0
• 申請日: 2018-10-11
• 公開（公告）號: CN109561522B
• 公開（公告）日: 2022-01-25
• 發明（設計）人: 詹霞;馬艷玲;喬·科勒爾;張書彥;高建波;貢志鋒
• 申請（專利權）人: 東莞材料基因高等理工研究院
• 主分類號: G01N23/20033
• 分類號: G01N23/20033;H05B3/00;H05B3/02
• 代理公司: 廣州市越秀區哲力專利商標事務所(普通合伙) 44288
• 代理人: 趙賽;蔡碧慧

本發明公開了一種基于三組合反射罩的高溫加熱裝置，包括若干加熱單元，加熱單元包括槽型組合反射罩及安裝于槽型組合反射罩內的加熱燈管，槽型組合反射罩包括第一橢圓弧反射罩、分別從第一橢圓弧反射罩的兩端延伸而出的兩圓弧反射罩以及兩第二橢圓弧反射罩，第一橢圓弧反射罩和兩第二橢圓弧反射罩的第一焦點、第二焦點均重合，每一第二橢圓弧反射罩從圓弧反射罩遠離第一橢圓弧反射罩一端延伸而出，加熱燈管位于第一焦點處及兩圓弧反射罩的圓心處。第一橢圓弧反射罩、第二橢圓弧反射罩依次把加熱燈管大發射角度、小發射角度方向的光線聚焦到樣品上；圓弧反射罩把中等發射角度的光線經過第一焦點反射到第一橢圓弧面上，最終聚焦到樣品上；該結構更有利于聚光提升樣品加熱溫度。

技術領域

本發明涉及中子散射實驗領域，尤其是涉及一種基于三組合反射罩的高溫加熱裝置。

背景技術

隨著對材料微觀結構研究的深入，中子散射法或同步輻射法得到更多的推廣和應用。以中子散射法為例，常溫和較低加熱溫度的散射實驗已經有了成熟的實踐經驗，為了更為精確地理解高溫下材料性能的實時變化，設計一款高溫加熱爐變得越發的迫切。從世界現有的四大散列中子源官網以及公開資料顯示，工程樣品的高溫原位實驗中，通常采用線圈感應加熱和紅外加熱兩種方法，感應加熱法受到樣品形狀和尺寸的限制比較明顯，紅外加熱法相對的適用范圍更寬一些。

紅外加熱法通常選用鹵素鎢絲燈管為光源，為了提高加熱效果，配以反射罩在樣品處實現光線聚焦，目前可達到的工程樣品最高加熱溫度約為1000℃，對部分特殊高溫材料，現有的中子散射原位實驗加熱爐不能滿足要求，需設計出一款更高溫度的加熱爐。

發明內容

為了克服現有技術的不足，本發明的目的在于提供一種實現更優光線聚焦和更高出射強度，同時滿足樣品后中子散射覆蓋角幾何要求，并實現加熱爐整體結構緊湊布置的基于三組合反射罩的高溫加熱裝置。

本發明的目的采用以下技術方案實現：

一種基于三組合反射罩的高溫加熱裝置，用以提升樣品處光線聚焦效果，所述基于三組合反射罩的高溫加熱裝置包括若干加熱單元，每一加熱單元包括槽型組合反射罩及安裝于所述槽型組合反射罩內的加熱燈管，所述槽型組合反射罩包括第一橢圓弧反射罩、兩圓弧反射罩以及兩第二橢圓弧反射罩，所述第一橢圓弧反射罩和所述兩第二橢圓弧反射罩的第一焦點、第二焦點均重合，所述兩圓弧反射罩分別從所述第一橢圓弧反射罩的兩端延伸而出，每一所述第二橢圓弧反射罩從所述圓弧反射罩遠離所述第一橢圓弧反射罩一端延伸而出，所述加熱燈管位于所述第一橢圓弧反射罩及所述兩第二橢圓弧反射罩的第一焦點，并位于兩所述圓弧反射罩的圓心處。

進一步地，所述加熱單元的數量為偶數個，并對稱設置于所述樣品兩側。

進一步地，所述樣品位于所述第一橢圓弧反射罩及所述兩第二橢圓弧反射罩的第二焦點。

進一步地，所述槽型組合反射罩還包括平面出射口，所述平面出射口位于兩所述第二橢圓弧反射罩之間并位于靠近所述樣品一側。

進一步地，所述加熱單元的數量為4個或6個，分為兩組對稱布置于所述樣品兩側，所述樣品與每一組外側的平面出射口端點連線形成中子散射覆蓋角。

進一步地，所述加熱單元為對稱結構。

進一步地，所述中子散射實驗高溫加熱爐的組合反射罩中心對稱，所述樣品為對稱中心。

進一步地，所述第一橢圓弧反射罩、所述圓弧反射罩以及所述第二橢圓弧反射罩內表面采用鍍金層提高反射效率。

進一步地，所述第一橢圓弧反射罩、所述圓弧反射罩以及所述第二橢圓弧反射罩外表面設有冷卻通道系統。

相比現有技術，本發明基于三組合反射罩的高溫加熱裝置有以下優點：