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原文传递原位加热力学样品杆

专利名称：	原位加热力学样品杆
摘要：	本发明实施例涉及高温微纳实验力学技术领域，提供的原位加热力学样品杆，包括样品杆本体、倾转台、驱动模块以及用于为样品实现拉伸、压缩以及加热功能的原位力热耦合微机电系统；样品杆本体的内部安装有直线步进电机和驱动杆，倾转台的连接部与样品杆本体转动连接；直线步进电机与驱动杆连接，用于使得驱动杆沿着样品杆本体的长度方向往复直线运动，从而实现倾转台的安装部的旋转；驱动模块包括驱动器载台以及驱动器；驱动器载台安装于倾转台的安装部；驱动器安装于驱动器载台，驱动器的动作端与原位力热耦合微机电系统相连。该原位加热力学样品杆在原位施加应力的同时，调整样品温度，以研究样品在不同温度下的力学状态与性质。
专利类型：	发明专利
国家地区组织代码：	北京;11
申请人：	北京工业大学
发明人：	毛圣成;马腾云;张泽;栗晓辰;韩晓东;马东锋;张剑飞;李雪峤;李志鹏;翟亚迪;张晴
专利状态：	有效
申请日期：	2019-03-21T00:00:00+0800
发布日期：	2019-07-12T00:00:00+0800
申请号：	CN201910217633.0
公开号：	CN110006740A
代理机构：	北京路浩知识产权代理有限公司
代理人：	苗青盛;魏雪梅
分类号：	G01N3/02(2006.01);G;G01;G01N;G01N3
申请人地址：	100022 北京市朝阳区平乐园100号
主权项：	1.一种原位加热力学样品杆，其特征在于，包括样品杆本体、倾转台、驱动模块以及用于为样品实现拉伸、压缩以及加热功能的原位力热耦合微机电系统；所述样品杆本体的内部安装有直线步进电机和驱动杆，所述倾转台的连接部与所述样品杆本体转动连接；所述直线步进电机与所述驱动杆连接，用于驱动所述驱动杆沿着所述样品杆本体的长度方向往复直线运动，从而实现所述倾转台的安装部的旋转；所述驱动模块包括驱动器载台以及驱动器；所述驱动器载台安装于所述倾转台的安装部；所述驱动器安装于所述驱动器载台，所述驱动器的动作端与所述原位力热耦合微机电系统相连。 2.根据权利要求1所述的原位加热力学样品杆，其特征在于，所述样品杆本体上设置有两个对称布置的运动导槽，所述运动导槽内设有用于连接所述驱动杆的驱动杆固定轴，所述驱动杆固定轴用于约束所述驱动杆在所述直线步进电机驱动下进行前后往复式直线运动。 3.根据权利要求1所述的原位加热力学样品杆，其特征在于，所述倾转台包括U型的连接部和凸台状的安装部；所述U型的连接部与所述样品杆本体转动连接，所述安装部包括水平部分，所述水平部分一端开有凸台卡槽，且所述凸台卡槽中间开有便于电子束透过的通孔，所述水平部分嵌设在所述U型的连接部之间。 4.根据权利要求3所述的原位加热力学样品杆，其特征在于，所述安装部还包括与所述水平部分成θ角的倾斜部分，所述倾斜部分与连杆的一端转动连接，所述连杆的另一端与所述驱动杆转动连接。 5.根据权利要求1所述的原位加热力学样品杆，其特征在于，所述原位力热耦合微机电系统包括安装于所述驱动器载台的基体，所述基体上设置有用于限定出压改拉样品搭载区和约束样品位移的位移约束模块；所述位移约束模块的相对两侧分别连接有一个通孔加热区，任一所述通孔加热区均与一根热沉梁相连，一根所述热沉梁通过一个温度约束质量块与所述基体连接，另一根所述热沉梁通过另一个温度约束质量块与所述驱动器的动作端连接，所述驱动器的动作端用于实现位于压改拉样品搭载区的样品的原子尺度步长的驱动控制。 6.根据权利要求5所述的原位加热力学样品杆，其特征在于，任一所述温度约束质量块均通过多组结构支撑梁与所述基体连接。 7.根据权利要求5所述的原位加热力学样品杆，其特征在于，所述位移约束模块、所述温度约束质量块以及通孔加热区均为镂空结构。 8.根据权利要求5所述的原位加热力学样品杆，其特征在于，所述通孔加热区包括倒三角加热本体以及设置于所述倒三角加热本体上的金属电阻加热丝，所述金属电阻加热丝通过金属粘附层与所述倒三角加热本体结合，所述金属电阻加热丝与设置于所述基体上的压焊区相连通，且所述通孔加热区采用四电极法进行温度测量。 9.根据权利要求8所述的原位加热力学样品杆，其特征在于，所述金属电阻加热丝的拐角处采用钝角或圆角的布线方式。 10.根据权利要求1至9任一项所述的原位加热力学样品杆，其特征在于，所述原位力热耦合微机电系统使用体硅刻蚀技术一体化成型。
所属类别：	发明专利