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原文传递适用于水合物表面测试的纳米探针压头温度控制装置及方法

专利名称：	适用于水合物表面测试的纳米探针压头温度控制装置及方法
摘要：	本发明公开一种适用于水合物表面测试的纳米探针压头温度控制装置及方法，所述温度控制装置包括装置底座、样品台和隔热罩，样品台设置在装置底座上，样品台的尺寸不超过12mm×12mm，样品台包括控温腔室和磁吸样品室，控温腔室与样品室底座内部设置有循环制冷管路，实验过程中以通过外部低温源持续循环液氮控制样品台温度恒定，样品台内部集成有加热元件与精密温度传感器，以实现控温腔室内温度的闭环控制，本方案采用局部控温的思路，通过样品台下方的循环制冷管路与隔热罩结合的方式，配合样品台上集成的加热器与精密温度传感器，实现控温腔室区域内的局部、闭环温度控制，提高了水合物样品纳米压痕测试的效率与可靠性。
专利类型：	发明专利
国家地区组织代码：	山东;37
申请人：	青岛海洋地质研究所
发明人：	吴能友;綦民辉;李彦龙;陈强;纪云开;董林
专利状态：	有效
申请日期：	2023-08-04T00:00:00+0800
发布日期：	2023-11-10T00:00:00+0800
申请号：	CN202310978348.7
公开号：	CN117030429A
代理机构：	青岛汇智海纳知识产权代理有限公司
代理人：	王丹丹;万桂斌
分类号：	G01N3/02;G01N3/18;G01N3/54;G;G01;G01N;G01N3;G01N3/02;G01N3/18;G01N3/54
申请人地址：	266237 山东省青岛市即墨区观山路596号
主权项：	1.适用于水合物表面测试的纳米探针压头温度控制装置，其特征在于，包括装置底座(6)、样品台(4)和隔热罩(2)，样品台(4)设置在装置底座(6)上，样品台(4)的尺寸不超过12mm×12mm，所述隔热罩(2)设置在装置底座(6)上，用于包裹住样品台(4)与纳米探针压头尖端，纳米探针压头包括纳米压痕压头和纳米划痕压头；所述样品台(4)包括控温腔室(7)、磁吸样品室(8)和样品室底座(10)，磁吸样品室(8)内设置在控温腔室(7)内，样品室底座(10)与装置底座(6)固定连接；控温腔室(7)与样品室底座(10)内部设置有循环制冷管路，实验过程中以通过外部低温源持续循环液氮控制样品台(4)温度恒定，样品台(4)内部集成有电加热元件与精密温度传感器，以实现控温腔室(7)内温度的闭环控制。 2.根据权利要求1所述的适用于水合物表面测试的纳米探针压头温度控制装置，其特征在于：所述隔热罩(2)上设置有上观测窗(1)、探针孔窗(3)和侧观测窗(5)；探针孔窗(3)用于伸入纳米压痕探针，上观测窗(1)用于主显微镜的伸入，侧观测窗(5)用于副显微镜伸入，且在三个开窗处密封连接，以保证实验过程中隔热罩(2)内的空间封闭。 3.根据权利要求1所述的适用于水合物表面测试的纳米探针压头温度控制装置，其特征在于：所述磁吸样品室(8)采用高导热材料制成，且磁吸样品室(8)和隔热罩(2)均设计为可拆卸结构。 4.根据权利要求1所述的适用于水合物表面测试的纳米探针压头温度控制装置，其特征在于：所述样品室底座(10)采用高导热材料制成，并包裹有绝缘层。 5.基于权利要求1所述的适用于水合物表面测试的纳米探针压头温度控制装置的温度控制方法，其特征在于：包括以下步骤：步骤A、调节控制控温腔室(7)内的温度，在磁吸样品室(8)内生成水合物样品，并将其转移至控温腔室(7)内；步骤B、将纳米探针压头与水合物样品同时放置于控温腔室(7)内一段时间，实时检测纳米探针压头与样品台温度，若检测到样品台温度降低，则控制电加热元件对其升温；若因与外界温度交换导致温度升高，则控制外部制冷源对其进行降温，直至纳米探针压头、样品台、控温腔室(7)三者温度一致时开始测试；步骤C、测试过程中，实时检测并控制样品台与控温腔室(7)内温度，并通过外部制冷源与内部温度传感器的闭环控制实现测试过程中的温度恒定。 6.基于权利要求5所述的适用于水合物表面测试的纳米探针压头温度控制装置的温度控制方法，其特征在于：所述步骤A中，磁吸样品室(8)首先设置在反应釜内的中生成水合物样品，在生成样品以后直接快速的移动磁吸样品室8到已冷却至低温的样品室底座(10)上。
所属类别：	发明专利