[實(shí)用新型]一種原位調(diào)壓低溫設(shè)備

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201820732287.0
• 申請(qǐng)日: 2018-05-17
• 公開（公告）號(hào): CN208554101U
• 公開（公告）日: 2019-03-01
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 王凡;黃社松;楊威
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 北京飛斯科科技有限公司
• 主分類號(hào): B01J3/06
• 分類號(hào): B01J3/06;F25B19/00;B01L7/00
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本實(shí)用新型公開一種原位調(diào)壓低溫設(shè)備,屬于低溫高壓物理實(shí)驗(yàn)裝置技術(shù)領(lǐng)域。該設(shè)備上真空罩頂部的密封法蘭上安裝有四根真空密封調(diào)壓桿，金剛石對(duì)頂砧上有四個(gè)可供調(diào)壓用內(nèi)六角頭驅(qū)動(dòng)螺絲，所述真空密封調(diào)壓桿的六角頭部分可插入所述驅(qū)動(dòng)螺絲的內(nèi)六角頭中，所述金剛石對(duì)頂砧安裝在一級(jí)環(huán)形熱交換器的一級(jí)冷臺(tái)轉(zhuǎn)接上。由于采用環(huán)形熱交換器設(shè)計(jì)，使得所述驅(qū)動(dòng)螺絲的內(nèi)六角頭位置幾乎不隨溫度變化，確保所述低溫設(shè)備在整個(gè)工作溫度范圍內(nèi)，所述真空密封調(diào)壓桿與所述驅(qū)動(dòng)螺絲始終保持準(zhǔn)直。本實(shí)用新型能夠?qū)崿F(xiàn)在低溫下對(duì)金剛石對(duì)頂砧進(jìn)行原位調(diào)壓。

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型屬于低溫高壓物理實(shí)驗(yàn)領(lǐng)域，具體的說，是一種可以在真空低溫環(huán)境下實(shí)現(xiàn)原位壓強(qiáng)調(diào)節(jié)的設(shè)備。

背景技術(shù)

低溫高壓物理實(shí)驗(yàn)是比較前沿的物理科學(xué)實(shí)驗(yàn)，低溫高壓的極端實(shí)驗(yàn)條件對(duì)于發(fā)現(xiàn)如強(qiáng)關(guān)聯(lián)、拓?fù)浣^緣體、重費(fèi)米子、分?jǐn)?shù)量子霍爾效應(yīng)和高溫超導(dǎo)體等新的物理現(xiàn)象起到至關(guān)重要的作用，也可用來開展新材料的合成研究，通過對(duì)低溫高壓等極端條件下物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)的研究，揭示常規(guī)條件下無法獲得的物質(zhì)科學(xué)的新現(xiàn)象和新規(guī)律，對(duì)于本學(xué)科及相關(guān)學(xué)科的發(fā)展起到了重要作用。

金剛石對(duì)頂砧(DAC)是目前低溫高壓物理研究領(lǐng)域最普遍使用的高壓產(chǎn)生裝置。目前金剛石對(duì)頂砧加壓的主要方式是通過調(diào)節(jié)加力驅(qū)動(dòng)螺絲，使對(duì)稱放置的兩個(gè)金剛石之間產(chǎn)生幾十甚至幾百萬(wàn)個(gè)大氣壓的壓強(qiáng)，但是這種調(diào)壓方式通常是在室溫大氣環(huán)境下進(jìn)行。在低溫真空環(huán)境下完成一個(gè)壓強(qiáng)點(diǎn)的測(cè)試后，往往需要將金剛石對(duì)頂砧的溫度從低溫恢復(fù)到室溫，低溫腔破真空后將金剛石對(duì)頂砧從低溫腔內(nèi)取出，改變金剛石對(duì)頂砧施加在樣品上的壓強(qiáng)后，再將金剛石對(duì)頂砧安裝到低溫腔內(nèi)重新抽真空降溫，不僅效率低，而且很難將升降溫過程中DAC熱脹冷縮引起的應(yīng)力對(duì)待測(cè)試件的影響同壓強(qiáng)改變對(duì)待測(cè)試件的影響區(qū)分開來。

實(shí)用新型內(nèi)容

本實(shí)用新型提供了一種原位調(diào)壓低溫設(shè)備，克服了常見冷指型低溫設(shè)備在變溫過程中由于熱脹冷縮造成調(diào)壓桿和金剛石對(duì)頂砧上調(diào)壓驅(qū)動(dòng)螺絲失準(zhǔn)直而無法實(shí)現(xiàn)低溫下原位調(diào)壓功能。

本實(shí)用新型提供了一種原位調(diào)壓低溫設(shè)備，包括：

原位調(diào)壓裝置，所述原位調(diào)壓裝置上真空罩頂部有一個(gè)密封法蘭，所述密封法蘭中心位置安裝有窗片，所述窗片可透過紅寶石熒光光譜，用來標(biāo)定金剛石對(duì)頂砧對(duì)試件施加的壓強(qiáng)，所述密封法蘭上安裝四根真空密封調(diào)壓桿。每根所述真空密封調(diào)壓桿上套有密封墊圈，所述金剛石對(duì)頂砧上有四個(gè)調(diào)壓用驅(qū)動(dòng)螺絲，所述真空密封調(diào)壓桿的六角頭部分可插入到所述驅(qū)動(dòng)螺絲的內(nèi)六角頭中；

環(huán)形熱交換器裝置，其包括安裝于下真空罩中的一級(jí)環(huán)形熱交換器和（或）二級(jí)環(huán)形熱交換器，所述一級(jí)冷臺(tái)轉(zhuǎn)接固定在所述一級(jí)環(huán)形熱交換器上方，所述金剛石對(duì)頂砧安裝在所述金剛石對(duì)頂砧夾具中并一起固定在所述一級(jí)冷臺(tái)轉(zhuǎn)接上方，冷屏固定在所述二級(jí)環(huán)形熱交換器上；

制冷劑導(dǎo)入裝置，為兩層同軸套管結(jié)構(gòu)，內(nèi)管為柔性金屬波紋管，外管為不銹鋼管，同軸套管之間抽真空；

排氣裝置，為兩層同軸套管結(jié)構(gòu)，內(nèi)管為柔性不銹鋼波紋管，用于汽化后的氣體排出，外管也為不銹鋼管，所述外管上安裝抽真空用球閥。

可選的，所述密封法蘭的厚度為1-10mm。

可選的，所述真空密封調(diào)壓桿的直徑為2-10mm，長(zhǎng)度為5-500mm，其一端為六邊形，另外一端為正方形。

可選的，所述密封墊圈的形狀為O型圈，其內(nèi)徑為2-10mm。

可選的，所述窗片的直徑為4-32mm，其厚度為0.2-4mm。

可選的，所述環(huán)形熱交換器為銅管環(huán)形繞制，每級(jí)環(huán)形熱交換器的銅管圈數(shù)為2-10圈，所述環(huán)形熱交換器分為2-5層，每層圈數(shù)5-10圈。

可選的，所述環(huán)形熱交換器分為2-5層，每層圈數(shù)5-10圈。