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原文传递一种高压条件下的光谱测量方法

专利名称：	一种高压条件下的光谱测量方法
摘要：	本发明涉及材料研究领域，一种高压条件下的光谱测量方法，高压条件下的光谱测量装置包括上压力盘、下压力盘、调平螺丝、压力螺丝、顶砧限位螺丝、上支撑盘、下支撑盘、上顶砧、下顶砧、环形垫圈、压力媒介、样品、限位螺杆、光收集系统和激光器，能够在高压条件下研究样品的光谱特性，采用从上顶砧的冠部斜切面入射激光的方法，使得入射顶砧的激光和经过样品表面反射的激光分别通过顶砧的冠部斜切面进入和离开顶砧，使得激光在样品表面的入射角较大，更有效地过滤顶砧材料的光散射信号，从而使得顶砧的散射光与样品的散射光的分离度更高，样品散射信号的信噪比更大，无导轨结构来对顶砧施压，避免了由于部件松弛而造成的对样品施加压力的偏差。
专利类型：	发明专利
国家地区组织代码：	浙江;33
申请人：	金华职业技术学院
发明人：	张向平;方晓华;赵永建
专利状态：	有效
申请号：	CN201811476394.2
公开号：	CN109374528A
分类号：	G01N21/01(2006.01)I;G;G01;G01N;G01N21
申请人地址：	321017 浙江省金华市婺州街1188号
主权项：	1.一种高压条件下的光谱测量方法，高压条件下的光谱测量装置包括上压力盘(1)、下压力盘(2)、调平螺丝(3)、压力螺丝(4)、顶砧限位螺丝(5)、上支撑盘(6)、下支撑盘(7)、上顶砧(8)、下顶砧(9)、环形垫圈(10)、压力媒介(11)、样品(12)、限位螺杆(13)、光收集系统(14)和激光器(15)，xyz为三维空间坐标系，金刚石标准切工的各部分对应的名称包括台面(8‑1)、冠部(8‑2)、腰面(8‑3)、亭部(8‑4)和底面(8‑5)，上顶砧(8)的底面向下，下顶砧(9)的底面向上，环形垫圈(10)位于上顶砧(8)的底面和下顶砧(9)的底面之间，环形垫圈(10)中具有压力媒介(11)，样品(12)位于压力媒介(11)内，对样品(12)施加高压时，上顶砧(8)和下顶砧(9)相互靠近，并通过压力媒介(11)将压力施加到样品(12)上，高压范围5GPa到30GPa，光收集系统(14)能够收集的光对应的区域称为光收集区域；上压力盘(1)和下压力盘(2)均是外径为十厘米的钢制圆环形且具有弹性，上压力盘(1)与下压力盘(2)在竖直y方向同轴排列，上压力盘(1)距中心为三厘米的圆周上具有三个均布的M5螺孔，上压力盘(1)距中心为四厘米的圆周上具有三个均布的M4螺孔，每个所述M4螺孔的侧面均具有限位螺杆(13)，下压力盘(2)具有三个均布的M5螺孔、且与上压力盘(1)的所述M5螺孔对应，下压力盘(2)上面具有三个均布的圆锥形凹槽、且与上压力盘(1)的所述M4螺孔对应，压力螺丝(4)为M5螺丝，压力螺丝(4)通过M5螺孔将下压力盘(2)与上压力盘(1)相连接，调平螺丝(3)为M4螺丝且其顶端为圆锥形，调平螺丝(3)通过上压力盘(1)的M4螺孔、且顶端位于下压力盘(2)的圆锥形凹槽内，在下压力盘(2)的上表面距中心为二厘米的圆周上安装有三个均布的顶砧限位螺丝(5)，上支撑盘(6)和下支撑盘(7)均是外径为三厘米的碳化硅圆环，光收集系统(14)位于上支撑盘(6)中心的正上方，上支撑盘(6)嵌套于上压力盘(1)内并连接固定，下支撑盘(7)嵌套于下压力盘(2)内，下支撑盘(7)能够通过三个顶砧限位螺丝(5)来微调，能够改变下支撑盘(7)与下压力盘(2)之间在水平面内的相对位置，上顶砧(8)和下顶砧(9)均采用金刚石标准切工加工而成、且具有台面(8‑1)、冠部(8‑2)、腰面(8‑3)、亭部(8‑4)和底面(8‑5)，冠部斜切面与台面(8‑1)的夹角为40度，上支撑盘(6)的内侧下部具有与水平方向呈40度的斜切面，上支撑盘(6)的内侧斜切面与上顶砧(8)的冠部斜切面接触，下支撑盘(7)的内侧上部具有与水平方向呈40度的斜切面，下支撑盘(7)的内侧斜切面与下顶砧(9)的冠部斜切面接触，激光器(15)发射的激光能够以法向入射上顶砧(8)冠部斜切面，并依次通过上顶砧(8)和压力媒介(11)入射到样品(12)，其特征是：所述一种高压条件下的光谱测量方法的步骤：步骤一，将环形垫圈(10)置于下顶砧(9)的底面上，将压力媒介(11)置于环形垫圈(10)中，将样品(12)置于压力媒介(11)内；步骤二，调节三个调平螺丝(3)以及三个压力螺丝(4)，以改变上压力盘(1)与下压力盘(2)之间的距离，直到上顶砧(8)的底面与下顶砧(9)底面上的压力媒介(11)之间距离为100至150微米；步骤三，调节三个调平螺丝(3)使得上压力盘(1)与下压力盘(2)平行，且上顶砧(8)的底面及下顶砧(9)的底面也分别与上压力盘(1)及下压力盘(2)平行，然后采用限位螺杆(13)固定三个调平螺丝(3)的位置；步骤四，调节三个压力螺丝(4)使得上压力盘(1)与下压力盘(2)的中心部分产生微小的弹性偏向弯曲，以使得上顶砧(8)与下顶砧(9)继续接近，直到上顶砧(8)底面与下顶砧(9)底面上的压力媒介(11)距离为20微米，然后调节三个顶砧限位螺丝(5)以在水平方向对下顶砧(9)进行位置调节，使得上顶砧(8)的底面与下顶砧(9)的底面对准；步骤五，调节三个压力螺丝(4)使得上压力盘(1)与下压力盘(2)进一步偏向弯曲，使得上顶砧(8)能够通过压力媒介(11)对样品(12)施加压力，压力的范围为5Gpa到30Gpa；步骤六，调节光收集系统(14)使得其光收集区域是以样品为顶点的倒置圆锥体，立体角范围典型值为10到30度；步骤七，激光器(15)发射的激光从上顶砧(8)的冠部斜切面以法向入射，并在上顶砧(8)与压力媒介(11)的界面产生折射后入射到样品(12)；步骤八，样品(12)在激光作用下产生的散射光中的位于光收集系统(14)的光收集区域中的部分进入光收集系统(14)；步骤九，分析光收集系统(14)采集得到的样品(12)的散射光信息，用于材料特性研究。
所属类别：	发明专利