[發(fā)明專利]一種用于中子散射測(cè)量的閉腔磁感應(yīng)加熱裝置及其應(yīng)用

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202110522123.1
• 申請(qǐng)日: 2021-05-13
• 公開（公告）號(hào): CN113395796B
• 公開（公告）日: 2023-09-05
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 胡海韜;童欣;李海洋;胡春明;段鈺鋒;袁寶;白波;張紹英
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 散裂中子源科學(xué)中心;中國(guó)科學(xué)院高能物理研究所
• 主分類號(hào): H05B6/22
• 分類號(hào): H05B6/22;H05B6/02;G01N23/20008
• 代理公司: 深圳鼎合誠(chéng)知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 44281
• 代理人: 郭燕

1.一種用于中子散射測(cè)量的閉腔磁感應(yīng)加熱裝置，其特征在于，包括：

爐體機(jī)構(gòu)，所述爐體機(jī)構(gòu)包括爐體外殼、保溫套筒、保溫層以及走水組件，所述爐體外殼內(nèi)部形成密閉空間，所述保溫套筒位于所述爐體外殼內(nèi)部，所述保溫層填充在所述保溫套筒和所述爐體外殼內(nèi)部之間，所述走水組件用于為所述爐體外殼進(jìn)行降溫；

感應(yīng)加熱組件，所述感應(yīng)加熱組件包括變頻器、電極、感應(yīng)線圈、以及內(nèi)部用于放置樣品的高導(dǎo)電石墨，所述高導(dǎo)電石墨位于所述保溫套筒內(nèi)部，所述感應(yīng)線圈位于所述保溫層中且沿所述保溫套筒外部繞制而成；所述變頻器產(chǎn)生交變電流并通過(guò)所述電極傳導(dǎo)至所述感應(yīng)線圈中，使所述感應(yīng)線圈產(chǎn)生交變磁場(chǎng)，在交變磁場(chǎng)的作用下，所述高導(dǎo)電石墨內(nèi)部產(chǎn)生渦流，并通過(guò)輻射換熱作用實(shí)現(xiàn)對(duì)樣品的加熱；

樣品桿組件，設(shè)置在所述爐體外殼上且可伸入至所述高導(dǎo)電石墨內(nèi)部，所述樣品桿組件用于將樣品放入至所述高導(dǎo)電石墨內(nèi)部；

所述爐體外殼上開設(shè)有供中子束流穿過(guò)的中子射入口及中子射出口，用于通過(guò)中子束流對(duì)加熱后的樣品進(jìn)行中子散射測(cè)量；

所述保溫套筒內(nèi)部形成用于增強(qiáng)中子散射效果的喇叭口結(jié)構(gòu)。

2.如權(quán)利要求1所述用于中子散射測(cè)量的閉腔磁感應(yīng)加熱裝置，其特征在于，還包括：測(cè)溫組件，所述測(cè)溫組件設(shè)置在所述爐體外殼上，用于對(duì)爐體外殼內(nèi)部溫度進(jìn)行測(cè)量；所述測(cè)溫組件包括熱電偶測(cè)溫組件和/或紅外測(cè)溫組件；所述熱電偶測(cè)溫組件的工作溫度在800℃以內(nèi)，所述紅外測(cè)溫組件的工作溫度在800℃以上。

3.如權(quán)利要求1所述用于中子散射測(cè)量的閉腔磁感應(yīng)加熱裝置，其特征在于，所述爐體機(jī)構(gòu)還包括觀測(cè)組件，所述觀測(cè)組件用于觀測(cè)位于所述樣品夾持區(qū)上的樣品；所述觀測(cè)組件包括觀測(cè)組件石英鏡片、觀測(cè)組件石英墊片、觀測(cè)組件密封件和觀測(cè)組件固定件，通過(guò)所述觀測(cè)組件固定件將所述觀測(cè)組件石英鏡片、觀測(cè)組件石英墊片固定在所述爐體外殼上，并通過(guò)所述觀測(cè)組件密封件進(jìn)行密封，以使?fàn)t體外殼內(nèi)部形成密閉腔室。

4.如權(quán)利要求1所述用于中子散射測(cè)量的閉腔磁感應(yīng)加熱裝置，其特征在于，所述走水組件包括冷水機(jī)組以及多條冷卻水管，所述爐體外殼的表面開設(shè)多個(gè)用于連接所述冷卻水管的進(jìn)水孔和出水孔，所述冷水機(jī)組內(nèi)產(chǎn)生的冷卻水經(jīng)進(jìn)水孔流經(jīng)冷卻水管，并從出水孔排出回流至所述冷水機(jī)組中。

5.如權(quán)利要求1所述用于中子散射測(cè)量的閉腔磁感應(yīng)加熱裝置，其特征在于，所述樣品桿組件包括樣品桿、旋轉(zhuǎn)角度調(diào)整桿、樣品桿密封件以及樣品桿石墨套管；所述樣品桿的一端用于連接樣品，且伸入至所述高導(dǎo)電石墨內(nèi)部，所述樣品桿的另一端連接于所述旋轉(zhuǎn)角度調(diào)整桿，通過(guò)控制所述旋轉(zhuǎn)角度調(diào)整桿帶樣品進(jìn)行旋轉(zhuǎn)，以使樣品對(duì)準(zhǔn)中子束流中心；所述樣品桿石墨套管套設(shè)在所述樣品桿的外部，用于對(duì)所述樣品桿進(jìn)行隔熱；通過(guò)所述樣品桿密封件對(duì)樣品桿組件和爐體外殼的連接處進(jìn)行密封，以使?fàn)t體外殼內(nèi)部形成密閉空間。

6.如權(quán)利要求3所述用于中子散射測(cè)量的閉腔磁感應(yīng)加熱裝置，其特征在于，所述爐體外殼的表面還開設(shè)有用于連接真空泵、對(duì)所述爐體外殼內(nèi)部進(jìn)行抽真空的抽氣孔，以及用于向爐體外殼內(nèi)部輸送惰性氣體的輸氣孔。

7.如權(quán)利要求6所述用于中子散射測(cè)量的閉腔磁感應(yīng)加熱裝置，其特征在于，所述保溫層里填充石棉和/或陶瓷。

8.如權(quán)利要求1所述用于中子散射測(cè)量的閉腔磁感應(yīng)加熱裝置，其特征在于，所述閉腔磁感應(yīng)加熱裝置內(nèi)部為真空密封狀態(tài)，最高加熱溫度為2500℃以上。

9.一種如權(quán)利要求1~8任一項(xiàng)所述閉腔磁感應(yīng)加熱裝置在中子散射測(cè)量中的應(yīng)用。