專利名稱：原位中子衍射用對頂砧高壓裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及原位中子衍射實驗技術(shù)，更具體地說是涉及一種原位中子衍射用對頂砧高壓裝置，用于超高壓力下材料結(jié)構(gòu)和物理性能的測量。
背景技術(shù)：
在高壓技術(shù)領(lǐng)域中，對頂砧型高壓裝置是一種可產(chǎn)生超高壓的儀器，其主要構(gòu)成包括內(nèi)壓腔，安裝在內(nèi)壓腔內(nèi)的一對砧面相對的壓砧、位于兩壓砧之間的封墊和設(shè)置內(nèi)壓腔上的加載機構(gòu)，上下壓砧和封墊構(gòu)成放置被測樣品的高壓腔，在高壓腔內(nèi)的樣品周圍充入傳壓介質(zhì)。傳壓介質(zhì)可以是固體、液體或氣體，其中氣體傳壓介質(zhì)具有完全的靜水壓傳遞特性，化學(xué)性能穩(wěn)定和能夠經(jīng)受高溫加熱等優(yōu)點，是一種最理想的傳壓介質(zhì)。但使用氣體傳壓介質(zhì)對實驗技術(shù)和設(shè)備的要求也最高。對頂砧型高壓裝置工作時，外力F以相對方向作用于壓砧，由于封墊與上下壓砧之間產(chǎn)生強大摩擦力，從而在樣品腔中產(chǎn)生高壓。為防止高壓下壓砧材料流動和失效，壓砧必須用高硬度材質(zhì)制造，目前常用的壓砧，根據(jù)壓砧的材質(zhì)來分，有碳化鎢壓砧、金剛石壓砧和碳化硅壓砧等。現(xiàn)有技術(shù)的對頂砧高壓裝置，其壓砧與內(nèi)壓腔為配套設(shè)計，壓砧不能更換，不同材料樣品的衍射實驗使用由不同材質(zhì)壓砧構(gòu)成的對頂砧高壓裝置。采用對頂砧高壓裝置進行實驗，根據(jù)實驗樣品體積和材質(zhì)的不同，高壓腔內(nèi)的樣品需要施加不同的壓力，需要施加的實驗壓力從IOGI^a到lOOGI^a不等。對于樣品實驗壓力要求比較小的實驗，施加于高壓強內(nèi)樣品的壓力通常是由對頂砧高壓裝置附帶的機械加載機構(gòu)提供，作用于高壓腔內(nèi)樣品的壓力得以施加后，將對頂砧高壓裝置置于實驗臺上，如安裝在χ-線衍射儀、同步輻射χ-線衍射源束線上進行實驗。對于樣品需要提供實驗壓力比較大的實驗，現(xiàn)有技術(shù)的壓力施加方法，是將對頂砧高壓裝置置于油壓機上，由油壓機對高壓腔內(nèi)的樣品加載施壓，施壓加載后用機械機構(gòu)鎖定，然后將對頂砧高壓裝置從油壓機上移走，送到實驗地安裝在實驗臺上進行實驗。這種施壓加載方式，液壓加載系統(tǒng)與對頂砧高壓裝置是分離的，不能在實驗臺上對樣品進行壓力加載，由于對頂砧高壓裝置的剛度很大， 對頂砧高壓裝置從油壓機移走送到實驗地安裝在實驗臺上的過程中存在震動，機械鎖定機構(gòu)通常只能鎖住油壓機施加壓力的一部份，即施加在實驗樣品上的壓力只是油壓機加載壓力的一部分，損失的壓力使頂砧高壓裝置受力的部件松弛，從而引起樣品周圍封墊與壓砧間的密封性下降，導(dǎo)致高壓腔中氣體傳壓介質(zhì)泄漏，進而導(dǎo)致實驗失敗。

發(fā)明內(nèi)容
針對現(xiàn)有技術(shù)的原位中子衍射用對頂砧高壓裝置存在的不足，本發(fā)明的目的是提供一種全新結(jié)構(gòu)的原位中子衍射用對頂砧高壓裝置，以解決現(xiàn)有技術(shù)原位中子衍射用對頂砧高壓裝置存在的一臺對頂砧高壓裝置一般只能用于一種材質(zhì)的壓砧，不能在實驗臺上對實驗樣品實時液壓加載施壓，難以保證樣品以預(yù)加載壓力進行實驗，易導(dǎo)致實驗失敗的等問題。
本發(fā)明所要解決的上述技術(shù)問題，可通過具有下述技術(shù)方案的原位中子衍射用對頂砧高壓裝置來完成。本發(fā)明提供的原位中子衍射用對頂砧高壓裝置，主要包括框架、位于框架內(nèi)由壓頭和腔體座構(gòu)成的內(nèi)壓腔、位于內(nèi)壓腔內(nèi)分別設(shè)置在壓頭和腔體座上砧面相對的壓砧、位于兩壓砧之間的封墊和加載系統(tǒng)，兩壓砧和位于它們之間的封墊構(gòu)成樣品高壓密封腔，內(nèi)壓腔設(shè)計有中子束入射光通道和衍射光出射窗口，所述加載系統(tǒng)設(shè)計有兩級加載子系統(tǒng)， 其中一級加載子系統(tǒng)為成對對稱設(shè)置的螺紋副機械加載系統(tǒng)，由與腔體座或壓頭上的螺紋孔配合構(gòu)成加載螺紋副的加載螺栓和彈性墊構(gòu)成，二級加載子系統(tǒng)為液壓加載系統(tǒng)，由設(shè)置在框架上的油缸和作用于腔體座或壓頭的活塞構(gòu)成，對頂砧高壓裝置通過其框架懸掛在與中子堆源平臺相配套的懸掛裝置下方，懸掛裝置設(shè)計有懸掛位置調(diào)整機構(gòu)。為了更好地實現(xiàn)本發(fā)明的目的，解決所要解決的技術(shù)問題，本發(fā)明還可進一步采取以下技術(shù)措施。下述技術(shù)措施可以單獨采取，也可組合采取，甚至一并采取。本發(fā)明進一步的技術(shù)方案，所述壓頭由端頭和塞柱構(gòu)成，所述腔體座設(shè)計與壓頭塞柱柱面構(gòu)成柱面導(dǎo)向副的圓柱筒，壓頭與腔體座通過柱面導(dǎo)向副裝配在一起，砧面相對的兩壓砧分別通過對中調(diào)節(jié)構(gòu)件安裝在壓頭塞柱端面凹腔內(nèi)和腔體座凹腔內(nèi)。壓頭與腔體座通過柱面導(dǎo)向副裝配在一起，能保證對頂壓砧加壓時不會發(fā)生偏斜，具有更好的對中性， 有利于壓力的加載。兩壓砧分別通過對中調(diào)節(jié)構(gòu)件安裝在壓頭塞柱端面凹腔內(nèi)和腔體座凹腔內(nèi)，能夠使裝置更好地兼容多種類型壓砧，根據(jù)試驗對壓力大小的要求不同，可以選用硬度、強度和韌性等不同的材料制作對頂壓砧，如可選單晶碳化硅、藍寶石、碳化鎢、納米金剛石超硬復(fù)合材料中的一種。為了在對頂壓砧加壓時不使封墊向外緣擠流，可將壓砧的砧面設(shè)計為平面或凹面。為了使對頂壓砧從實驗完成后的內(nèi)壓腔中順利地取出，在安置壓姑的壓頭和壓腔座的凹腔底部設(shè)置有壓砧退出孔。本發(fā)明進一步的技術(shù)方案，所述壓頭為組合結(jié)構(gòu)，端頭和塞柱通過止口結(jié)構(gòu)和螺紋副聯(lián)接成一體。當(dāng)然壓頭也可為整體式結(jié)構(gòu)。壓頭設(shè)計成組合結(jié)構(gòu)，具有更好的加工性， 利于壓頭加工，降低加工制作成本。本發(fā)明進一步的技術(shù)方案，在二級液壓加載系統(tǒng)的構(gòu)成部件油腔內(nèi)置入壓力補償氣囊或可壓縮性軟體物，以增加液壓系統(tǒng)的彈性，使壓砧施加在樣品上的實驗壓力得以長時間的保持，提高裝置壓力加載系統(tǒng)的壓力穩(wěn)定性。本發(fā)明進一步的技術(shù)方案，在壓砧外設(shè)置加強環(huán)，加強環(huán)與對頂壓砧之間為過盈配合，對壓砧產(chǎn)生一個預(yù)壓力，提高壓砧的強度，使壓砧進一步適應(yīng)不同的實驗。壓砧當(dāng)然也可不設(shè)置加強環(huán)。本發(fā)明進一步的技術(shù)方案，中子束入射光通道為位于內(nèi)壓腔中央的圓孔或/和腔體座壁面上的縫孔，衍射光出射窗口位于內(nèi)壓腔壁面上。衍射光出射窗口開度設(shè)計，在保證腔體座有足夠強度的條件下盡量大一些，窗口軸向開度一般不小于50°，徑向開度一般不小于120°。本發(fā)明進一步的技術(shù)方案，成對對稱設(shè)置的螺紋副機械加載系統(tǒng)，成對兩加載螺紋副的螺紋方向相反，構(gòu)成螺紋副機械加載系統(tǒng)的彈性墊為蝶形彈性墊。本發(fā)明進一步的技術(shù)方案，懸掛裝置掛位調(diào)整機構(gòu)為三移一轉(zhuǎn)四維掛位調(diào)整機構(gòu)。三移一轉(zhuǎn)四維掛位調(diào)整機構(gòu)具體可設(shè)計為上下移動機構(gòu)由下端設(shè)計有懸掛結(jié)構(gòu)的螺桿、與其相配合的螺母和螺桿螺母鎖緊機構(gòu)構(gòu)成，通過止推軸承可轉(zhuǎn)動地設(shè)置在承掛臺上， 承掛臺通過其導(dǎo)向安裝孔安裝在構(gòu)成左右移動機構(gòu)的兩導(dǎo)向軸上，兩導(dǎo)向軸的兩端安置在該移動機構(gòu)的移動架上，承掛臺由安裝在移動架上的驅(qū)動螺桿帶動左右移動，左右移動機構(gòu)的移動架通過導(dǎo)向安裝孔安裝在構(gòu)成前后移動機構(gòu)的兩導(dǎo)向軸上，該移動機構(gòu)的兩導(dǎo)向軸兩端安裝在支架上，左右移動機構(gòu)的移動支架由安裝在前后移動機構(gòu)支架上的驅(qū)動螺桿帶動前后移動。采用本發(fā)明提供的原位中子衍射用對頂砧高壓裝置對樣品進行加壓實驗操作過程如下兩對頂壓砧分別通過對中安裝構(gòu)件安裝在構(gòu)成內(nèi)壓腔的壓頭柱塞端面的凹腔中和腔體座的凹腔中，將實驗樣品放置在由兩對頂壓砧砧面和位于兩壓砧之間的封墊構(gòu)成的高壓密封腔內(nèi)，用雙手操作內(nèi)壓腔上成對對稱設(shè)置的螺紋副機械加載系統(tǒng)，對高壓密封腔內(nèi)的樣品施加一級加載，然后將對頂砧高壓裝置通過其框架懸掛在與中子堆源平臺相配套的懸掛裝置下方，用高壓油管將液壓加載系統(tǒng)的液壓油缸與遠離實驗臺的油壓機連通，啟動油壓機向液壓加載系統(tǒng)注油加載，對高壓密封腔內(nèi)的樣品施加二級加載。對高壓密封腔內(nèi)的樣品施加一級加載，也可在對頂砧高壓裝置懸掛在懸掛裝置上之后進行。本發(fā)明提供的原位中子衍射用對頂砧高壓裝置，具有以下方面十分突出的技術(shù)效果和優(yōu)點。本發(fā)明提供的原位中子衍射用對頂砧高壓裝置，將加載系統(tǒng)設(shè)計為由內(nèi)壓腔附帶的螺紋副機械加載系統(tǒng)和液壓加載系統(tǒng)構(gòu)成的二級加載系統(tǒng)，且兩個加載系統(tǒng)可獨立或聯(lián)合進行壓力加載，可為樣品實驗提供所需實驗壓力，結(jié)合壓砧通過對中結(jié)構(gòu)件安置在內(nèi)壓腔壓頭凹腔和腔體座凹腔內(nèi)，可根據(jù)不同的樣品實驗需求更換不同材質(zhì)的壓砧，因此，本發(fā)明的對頂砧高壓裝置可兼容多種類型壓砧，采用本發(fā)明的的原位中子衍射用對頂砧高壓裝置，可對不同材質(zhì)和體積大小樣品進行實驗研究。本發(fā)明提供的原位中子衍射用對頂砧高壓裝置，由于加載系統(tǒng)的一級螺紋副機械加載系統(tǒng)設(shè)置有彈簧墊，二級加載是在裝置懸掛在中子堆源平臺上實時進行的，對頂砧高壓裝置與油壓機直接相連，不存對頂砧高壓裝置從油壓機上移走安裝在中子堆源平臺上的過程，自然也不存在移走安裝過程發(fā)生震動，機械鎖定機構(gòu)經(jīng)常只能鎖住油壓機施加壓力的一部份，損失的壓力使受力的部件松弛，從而引起樣品周圍封墊與壓砧間的密封性下降， 導(dǎo)致高壓樣品腔中氣體傳壓介質(zhì)泄漏，進而導(dǎo)致實驗失敗的諸多問題，實驗壓力保持性好。 特別是本發(fā)明提出的在液壓加載系統(tǒng)的構(gòu)成部件油腔內(nèi)置入壓力補償氣囊或高可壓縮性軟體物，增加液壓系統(tǒng)的柔性，顯著提高了壓力加載系統(tǒng)的相對剛性，長時間(大于300分鐘)鎖定施壓壓力，完全解決了對頂砧高壓裝置壓力實時動態(tài)加載、補償、鎖定長時間恒定保壓等問題。采用本發(fā)明的原位中子衍射用對頂砧高壓裝置對樣品進行實驗研究，對頂砧高壓裝置通過懸掛架懸掛于中子堆源平臺上，由遠離實驗臺的油壓機通過壓力油管對加載系統(tǒng)的二級液壓加載系統(tǒng)注油加壓，加載系統(tǒng)對樣品的施壓加載過程是在遠離中子堆源平臺進行的，實驗人員遠離中子實驗區(qū)，實驗操作過程十分安全。另外，由于加載系統(tǒng)對樣品施壓加載時能夠從油壓機壓力表上直接確定施加在樣品上的壓力，控制施加操作，施壓操作十分方便。本發(fā)明提供的原位中子衍射用對頂砧高壓裝置，通過框架懸掛在與中子堆源平臺相配的懸掛裝置下方，懸掛裝置設(shè)計有三移一轉(zhuǎn)四維掛位調(diào)整機構(gòu)，結(jié)合激光衍射光路準(zhǔn)
5直方法，能夠?qū)ρb置高壓腔中的樣品進行精確定位與控制，實現(xiàn)中子束與樣品的對光/準(zhǔn)直，精度可達0. 2mm以內(nèi)。本發(fā)明提供的原位中子衍射用對頂砧高壓裝置能產(chǎn)生超高壓力，對大體積的樣品進行高壓原位中子衍射實驗，在實驗測量前可以預(yù)測所加壓力的大小，裝置可與中子源平臺配套，需要進行高壓原位中子衍射實驗時可將壓機置于中子衍射系統(tǒng)中，不用時可將壓機移出，裝卸方便。本發(fā)明的對頂砧高壓裝置不僅可適用于原位中子衍射實驗，也可適用于X-射線衍射實驗、同步輻射實驗等。本發(fā)明還具有其它一些方面的優(yōu)點。


附圖1是本發(fā)明的整體結(jié)構(gòu)示意圖。附圖2-1至附圖2-5是本發(fā)明的內(nèi)壓腔的結(jié)構(gòu)示意圖，其中附圖2-1是內(nèi)壓腔的外形主視結(jié)構(gòu)示意圖；附圖2-2是附圖2-1的側(cè)視結(jié)構(gòu)示意圖；附圖2-3是附圖2-1的俯視結(jié)構(gòu)示意圖；附圖2-4是附圖2-3中A-O-B向剖視結(jié)構(gòu)示意圖；附圖2-5是內(nèi)壓腔的外形立體結(jié)構(gòu)示意圖。附圖3是本發(fā)明的高壓腔的結(jié)構(gòu)示意圖。附圖4-1和附圖4-2是本發(fā)明的懸掛裝置結(jié)構(gòu)示意圖，其中圖4-1是懸掛裝置的俯視結(jié)構(gòu)示意圖；圖4-2是懸掛裝置的正視結(jié)構(gòu)示意圖。上述各附圖中的圖示標(biāo)號標(biāo)識的對象分別為1-懸掛裝置；2-框架；3-內(nèi)壓腔；4-高壓腔；5-活塞；6_活塞缸-J-油管；8_壓頭；9-腔體座；10-壓砧；11-固定安裝孔；12-中子束光入射通道俠縫；α -窗口軸向開度角；13-加載螺栓；14-聯(lián)接螺栓；15-裝配孔；16-中子束光入射通道圓孔；17-端頭；18-塞柱；19-圓柱筒；20-加強環(huán)；21-封墊；22-樣品；23-傳壓介質(zhì)；24-前后移動機構(gòu)支架； 25-前后移動機構(gòu)驅(qū)動螺桿；26-前后移動機構(gòu)導(dǎo)向軸；27-左右移動機構(gòu)移動支架；28-左右移動機構(gòu)驅(qū)動螺桿；29-左右移動機構(gòu)導(dǎo)向軸；30-螺桿；31-鎖緊機構(gòu)。
具體實施例方式下面結(jié)合

給出本發(fā)明的實施例，并通過實施例對本發(fā)明作進一步的說明，以便于更加容易地理解本發(fā)明。但需要特別指出的是，本發(fā)明的具體實施方式
不限于下面實施例所描述的形式，所屬領(lǐng)域的技術(shù)人員在不付出創(chuàng)造性勞動的情況下，還可很容易地設(shè)計出其他的具體實施方式
，因此不應(yīng)將下面給出的具體實施方式
的實施例理解為本發(fā)明的保護范圍，將本發(fā)明的保護范圍限制在所給出的實施例。實施例1本實施例的原位中子衍射用對頂砧高壓裝置，其結(jié)構(gòu)如附圖1至附圖4所示，由本體裝置和懸掛裝置1構(gòu)成，所述本體裝置設(shè)置有兩級壓力加載子系統(tǒng)，由框架2、位于框架內(nèi)的液壓加載子系統(tǒng)和內(nèi)壓腔3、位于內(nèi)壓腔內(nèi)砧面相對設(shè)置的兩壓砧10、位于兩壓砧之間的封墊21和位于壓砧10外的加強環(huán)20構(gòu)成，機械加載子系統(tǒng)附于內(nèi)壓腔之中。所述液壓二級加載子系統(tǒng)，其活塞缸6固定在框架2上，活塞5作用于內(nèi)壓腔，活塞缸通過高壓油管7與遠離實驗臺的油壓機連接，液壓二級加載系統(tǒng)的構(gòu)成部件油腔內(nèi)置入壓力補償氣囊，以曾強液壓系統(tǒng)的彈性。所述內(nèi)壓腔由壓頭8和腔體座9構(gòu)成，腔體座與液壓加載系統(tǒng)的活塞相作用，壓頭與框架相作用。內(nèi)壓腔的壓頭為組合式結(jié)構(gòu)，其端頭17和塞柱18 通過止口結(jié)構(gòu)和由聯(lián)接螺栓14構(gòu)成的螺紋副聯(lián)接成一體。內(nèi)壓腔的腔體座為整體式結(jié)構(gòu)， 設(shè)計有與壓頭塞柱柱面構(gòu)成柱面導(dǎo)向副的圓柱筒19，壓頭與腔體座通過柱面導(dǎo)向副裝配在一起。壓頭塞柱端面和腔體座與塞柱端面相對應(yīng)的位置分別設(shè)計有安置壓砧的凹腔，壓砧通過螺釘和凹腔上與之匹配的螺釘孔安裝在凹腔內(nèi)，兩壓砧成砧面相對設(shè)置，壓砧砧面為曲面。壓砧外設(shè)計有加強環(huán)，加強環(huán)與壓砧之間為過盈配合，在壓砧外產(chǎn)生一個預(yù)壓力。兩壓砧和位于它們之間的封墊21構(gòu)成高壓密封腔，樣品22位于高壓密封腔內(nèi)，樣品22周圍充入有氣體傳壓介質(zhì)23。腔體座壁面上設(shè)計有作為中子束入射光通道的縫孔12和衍射光出射窗口，衍射光出射窗口的軸向開度角α約為60°，徑向開度角約為135°。為了適應(yīng)不同的實驗裝置，在壓頭和腔體座中央設(shè)計有可作為中子束入射光通道的圓孔16。內(nèi)壓腔附設(shè)的機械一級加載子系統(tǒng)為螺紋副機械加載系統(tǒng)，由穿過壓頭上的安裝孔與腔體座上的螺紋孔配合構(gòu)成螺紋副的加載螺栓13和位于螺栓柄頭和壓頭安裝孔之間的碟形彈簧墊構(gòu)成，共有4套，兩兩成對對稱設(shè)置，兩兩加載螺紋副的螺紋方向相反。由操作人員通過雙手實施加載。 懸掛裝置1為設(shè)有三移一轉(zhuǎn)四維掛位調(diào)整機構(gòu)的懸掛裝置，三移一轉(zhuǎn)四維掛位調(diào)整機構(gòu)的上下移動機構(gòu)由下端設(shè)計有懸掛結(jié)構(gòu)的螺桿30、與其相配合的螺母和螺桿螺母鎖緊機構(gòu)31構(gòu)成，通過止推軸承可轉(zhuǎn)動地設(shè)置在承掛臺上，承掛臺通過其導(dǎo)向安裝孔安裝在構(gòu)成左右移動機構(gòu)的兩導(dǎo)向軸四上，兩導(dǎo)向軸的兩端安置在該移動機構(gòu)的移動架27上，承掛臺由安裝在移動架上的驅(qū)動螺桿觀帶動左右移動，左右移動機構(gòu)的移動架27通過導(dǎo)向安裝孔安裝在構(gòu)成前后移動機構(gòu)的兩導(dǎo)向軸沈上，該移動機構(gòu)的兩導(dǎo)向軸兩端安裝在支架M上，左右移動機構(gòu)的移動支架27由安裝在前后移動機構(gòu)支架M上的驅(qū)動螺桿25帶動前后移動。懸掛在懸掛裝置下方的對頂砧高壓裝置，其高壓腔內(nèi)的實驗樣品通過三移一轉(zhuǎn)四維掛位調(diào)整機構(gòu)置于中子束光路上。
權(quán)利要求
1.一種原位中子衍射用對頂砧高壓裝置，主要包括框架O)、位于框架內(nèi)由壓頭(8) 和腔體座(9)構(gòu)成的內(nèi)壓腔(3)、位于內(nèi)壓腔內(nèi)分別設(shè)置在壓頭和腔體座上砧面相對的兩壓砧(10)、位于兩壓砧之間的封墊和加載系統(tǒng)，兩壓砧和位于它們之間的封墊構(gòu)成樣品高壓密封腔，內(nèi)壓腔設(shè)計有中子束入射光通道和衍射光出射窗口，其特征在于所述加載系統(tǒng)設(shè)計有兩級加載子系統(tǒng)，其中一級加載子系統(tǒng)為成對對稱設(shè)置的螺紋副機械加載系統(tǒng)，由與腔體座或壓頭上的螺紋孔配合構(gòu)成加載螺紋副的加載螺栓(1 和彈性墊構(gòu)成，二級加載子系統(tǒng)為液壓加載系統(tǒng)，由設(shè)置在框架上的油缸(6)和作用于腔體座或壓頭的活塞 (5)構(gòu)成，對頂砧高壓裝置通過其框架懸掛在與中子堆源平臺相配套的懸掛裝置(1)下方， 懸掛裝置設(shè)計有掛位調(diào)整機構(gòu)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的原位中子衍射用對頂砧高壓裝置，其特征在于所述壓頭(8) 由端頭(17)和塞柱(18)構(gòu)成，所述腔體座(9)設(shè)計與壓頭塞柱柱面構(gòu)成柱面導(dǎo)向副的圓柱筒(19)，壓頭與腔體座通過柱面導(dǎo)向副裝配在一起，砧面相對的兩壓砧分別通過對中調(diào)節(jié)構(gòu)件安裝在壓頭塞柱端面凹腔內(nèi)和腔體座凹腔內(nèi)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的原位中子衍射用對頂砧高壓裝置，其特征在于所述壓頭為組合結(jié)構(gòu)，端頭(17)和塞柱(18)通過止口結(jié)構(gòu)和由聯(lián)接螺栓(14)構(gòu)成的螺紋副聯(lián)接成一體。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的原位中子衍射用對頂砧高壓裝置，其特征在于所述壓砧(10) 為單晶碳化硅、藍寶石、碳化鎢、單晶金剛石或納米金剛石超硬復(fù)合材料材質(zhì)的壓砧，壓砧砧面為平面或凹面。
5.根據(jù)權(quán)利要求1至4之一所述的原位中子衍射用對頂砧高壓裝置，其特征在于在二級液壓加載子系統(tǒng)的構(gòu)成部件油腔內(nèi)置入有壓力補償氣囊或可壓縮性軟體物，增加液壓系統(tǒng)的彈性。
6.根據(jù)權(quán)利要求1至4之一所述的原位中子衍射用對頂砧高壓裝置，其特征在于所述壓砧外設(shè)置有加強環(huán)(20)，加強環(huán)與對頂壓砧之間為過盈配合。
7.根據(jù)權(quán)利要求1至4之一所述的原位中子衍射用對頂砧高壓裝置，其特征在于所述中子束入射光通道為位于內(nèi)壓腔中央的圓孔(16)或/和位于腔體座壁面上的縫孔(12)，衍射光出射窗口位于內(nèi)壓腔壁面上，窗口軸向開度不小于50°，徑向開度不小于120°。
8.根據(jù)權(quán)利要求1至4之一所述的原位中子衍射用對頂砧高壓裝置，其特征在于所述成對對稱設(shè)置的螺紋副機械加載子系統(tǒng)，成對兩加載螺紋副的螺紋方向相反，構(gòu)成螺紋副機械加載系統(tǒng)的彈性墊為蝶形彈性墊。
9.根據(jù)權(quán)利要求1至4之一所述的原位中子衍射用對頂砧高壓裝置，其特征在于懸掛裝置的掛位調(diào)整機構(gòu)為三移一轉(zhuǎn)四維掛位調(diào)整機構(gòu)。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的原位中子衍射用對頂砧高壓裝置，其特征在于所述三移一轉(zhuǎn)四維掛位調(diào)整機構(gòu)，其上下移動機構(gòu)由下端設(shè)計有懸掛結(jié)構(gòu)的螺桿(30)、與其相配合的螺母和螺桿螺母鎖緊機構(gòu)(31)構(gòu)成，通過止推軸承可轉(zhuǎn)動地設(shè)置在承掛臺上，承掛臺通過其導(dǎo)向安裝孔安裝在構(gòu)成左右移動機構(gòu)的兩導(dǎo)向軸09)上，兩導(dǎo)向軸的兩端安置在該移動機構(gòu)的移動架(XT)上，承掛臺由安裝在移動架上的驅(qū)動螺桿08)帶動左右移動，左右移動機構(gòu)的移動架(XT)通過導(dǎo)向安裝孔安裝在構(gòu)成前后移動機構(gòu)的兩導(dǎo)向軸06)上，該移動機構(gòu)的兩導(dǎo)向軸兩端安裝在支架04)上，左右移動機構(gòu)的移動支架(XT)由安裝在前后移動機構(gòu)支架04)上的驅(qū)動螺桿0 帶動前后移動。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種原位中子衍射用對頂砧高壓裝置，主要包括框架、位于框架內(nèi)由壓頭和腔體座構(gòu)成的內(nèi)壓腔、位于內(nèi)壓腔內(nèi)分別設(shè)置在壓頭和腔體座上砧面相對的壓砧、位于兩壓砧之間的封墊和加載系統(tǒng)，兩壓砧和位于它們之間的封墊構(gòu)成樣品高壓密封腔，內(nèi)壓腔設(shè)計有中子束入射光通道和衍射光窗口，所述加載系統(tǒng)設(shè)計有兩級加載子系統(tǒng)，一級加載子系統(tǒng)為成對對稱設(shè)置的螺紋副機械加載系統(tǒng)，二級加載子系統(tǒng)由設(shè)置在框架上的油缸和作用于內(nèi)壓腔的活塞構(gòu)成，高壓裝置通過其框架懸掛在與中子堆源平臺相配套的懸掛裝置下方。本發(fā)明具有壓砧兼容性好，能在實驗臺上對實驗樣品加載施壓，加載壓力能長時間保持，實驗人員可遠離實驗臺進行實驗操作，安全性高。
文檔編號G01N23/20GK102507618SQ201110377729
公開日2012年6月20日 申請日期2011年11月24日 優(yōu)先權(quán)日2011年11月24日
發(fā)明者孫光愛, 惠博, 賀端威, 陸裕平, 陳喜平, 陳波 申請人:四川大學(xué)