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原文传递一种用于钻石对顶砧的双向动态加载/卸载的装置和方法

专利名称：	一种用于钻石对顶砧的双向动态加载/卸载的装置和方法
摘要：	本发明公开了一种用于钻石对顶砧的双向动态加载/卸载的装置和方法。所述装置，可用于装载一个DAC，也可以用于装载两个DAC；通过压电陶瓷的一次伸长和/或缩短实现对DAC快速加载/卸载的双向加载。所述装置中开设有通光孔，其可便于光谱测量，具有广阔的侧向空间，可与多种DAC联用(如对称式DAC、导向柱式DAC等)，可实现需要复杂接线的高温高压或电学测试等实验，大大提高了所述装置的空间的利用率和适用性，有效解决了现有技术中操作空间小、载体上未考虑测试光路，不能观察DAC状态，可安装的DAC种类单一，不能实现径向X射线测试实验等问题，扩宽了所述装置的使用范围。
专利类型：	发明专利
国家地区组织代码：	北京;11
申请人：	中国科学院化学研究所
发明人：	杨国强;史开元;王艳龙;袁朝圣;苏磊
专利状态：	有效
申请日期：	2018-01-09T00:00:00+0800
发布日期：	2019-07-16T00:00:00+0800
申请号：	CN201810019508.4
公开号：	CN110018273A
代理机构：	北京知元同创知识产权代理事务所(普通合伙)
代理人：	刘元霞
分类号：	G01N33/00(2006.01);G;G01;G01N;G01N33
申请人地址：	100190 北京市海淀区中关村北一街2号
主权项：	1.一种用于钻石对顶砧的双向动态加载/卸载的装置，其特征在于，所述装置包括固定架、压电陶瓷、压力板；所述固定架包括固定架上底面、固定架下底面和固定架连接部件；所述固定架连接部件用于连接并支撑所述固定架上底面和固定架下底面；所述固定架上底面和固定架下底面平行；所述压力板位于固定架内部，并平行于固定架上底面和固定架下底面，所述压力板通过压电陶瓷与固定架上底面相连，优选的，所述压电陶瓷分别与固定架上底面和压力板垂直；所述压力板的上下表面分别设置有用于装载DAC的凹槽，且在凹槽内部设置有第一通光孔。 2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述装置还包括两个DAC，两个静态加压螺钉，设置在固定架上表面和固定架下表面的与静态加压螺钉相适配的螺纹通孔，所述两个DAC分别置于压力板上下表面的凹槽中，所述两个静态加压螺钉分别通过设置在固定架上底面和固定架下底面的螺纹通孔，将两个DAC固定。 3.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述装置还包括一个DAC，一个静态加压螺钉，设置在固定架上表面或设置在固定架下表面的与静态加压螺钉相适配的螺纹通孔，所述DAC装载在压力板上表面的凹槽中，所述静态加压螺钉通过设置在固定架上底面的螺纹通孔，将DAC固定；或者所述DAC设置在压力板下表面的凹槽中，所述静态加压螺钉通过设置在固定架下底面的螺纹通孔，将DAC固定。 4.根据权利要求1-3中任一项所述的装置，其特征在于，所述固定架上底面设置有用于安装压电陶瓷的螺纹安装孔。优选地，所述固定架上底面设置有沿固定架上底面呈中心对称分布的用于安装压电陶瓷的螺纹安装孔；还优选地，固定架上底面设置有三个沿固定架上底面呈中心对称分布的用于安装压电陶瓷的螺纹安装孔。优选地，所述压电陶瓷的一端固定在所述固定架上底面，另一端与压力板相连。优选地，所述静态加压螺钉中间设置第二通光孔。优选地，所述固定架为一体成型的圆柱型金属支架，其中，所述固定架上底面和固定架下底面为大小相同的圆形结构。 5.根据权利要求1-4中任一项所述的装置，其特征在于，所述压电陶瓷为三个。优选地，所述压电陶瓷为圆柱型压电陶瓷。优选地，所述压力板通过螺钉固定在三个压电陶瓷底端。优选地，所述第一通光孔和第二通光孔相通。优选地，所述第一通光孔和第二通光孔选自圆形通光孔。 6.权利要求1-5中任一项所述的双向动态加载/卸载装置的用途，其用于高压研究领域。优选地，用于材料在极端压力下的快速增压和卸压条件下的结构与性能研究。 7.一种压力测量系统，所述压力测量系统包括权利要求1-5中任一项所述的用于钻石对顶砧的双向动态加载/卸载的装置。 8.根据权利要求7所述的压力测量系统，其特征在于，所述压力测量系统用于材料的高压X射线、红外光谱、拉曼光谱、荧光光谱、电性能、热性能、磁性能等测试时的实时压力测量。优选地，所述压力测量系统还包括函数信号发生器、压电陶瓷功率放大器、激光光源、光栅控制器、计算机、光谱仪及探测器；所述函数信号发生器与压电陶瓷功率放大器和光栅控制器通过波函数信号连接，用于控制压电陶瓷功率放大器和光栅控制器的行为；所述压电陶瓷功率放大器和所述用于钻石对顶砧的双向动态加载/卸载的装置信号连接，用于控制所述钻石对顶砧的双向动态加载/卸载的装置中的压电陶瓷伸长或缩短；所述激光光源与用于钻石对顶砧的双向动态加载/卸载的装置通过光学系统连接，用于激发样品仓内的标压物质(例如红宝石、钐掺杂的钇铝石榴石等)；所述光栅控制器与光谱仪及探测器信号连接，用于采集被激发出的标压物质的光谱数据；所述计算机与探测器连接，用于分析光谱数据，标定样品压力。优选地，所述函数信号发生器将波函数信号传递给压电陶瓷功率放大器，所述压电陶瓷功率放大器接收信号并控制用于钻石对顶砧的双向动态加载/卸载的装置中的压电陶瓷伸长或缩短，其分别对应着加载和卸载的过程。优选地，所述函数信号发生器将波函数信号传递给光栅控制器。所述光栅控制器接收信号并控制光谱仪及探测器进行数据采集。 9.一种权利要求1-5中任一项所述的装置用于钻石对顶砧的加载/卸载方法，包括如下步骤： 1)控制双向动态加载/卸载装置中的压电陶瓷长度缩至最短； 2)将拟进行卸压的DAC装载于压力板上表面的凹槽中，拧紧固定架上底面的静态加压螺钉将压力加载到预定压力；和/或，将拟进行加压的DAC装载于压力板下表面的凹槽中，拧紧固定架下底面的静态加压螺钉将压力加载到预定压力； 3)通过控制双向动态加载/卸载装置中的压电陶瓷伸长，实现对下部DAC中的压力进行加载，或者实现对上部DAC中的压力进行卸载，或者同时实现对下部DAC中的压力进行加载，对上部DAC中的压力进行卸载。 10.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，步骤1)中，通过控制压电陶瓷功率放大器使双向动态加载/卸载装置中的压电陶瓷长度缩至最短；优选地，通过函数信号发生器发送波函数信号给压电陶瓷功率放大器以控制双向动态加载/卸载装置中的压电陶瓷长度缩至最短。优选地，步骤3)中，通过操作函数信号发生器发送波函数信号给压电陶瓷功率放大器以控制双向动态加载/卸载装置中的压电陶瓷伸长，实现对下部DAC中的压力进行加载，或者实现对上部DAC中的压力进行卸载，或者同时实现对下部DAC中的压力进行加载，对上部DAC中的压力进行卸载。
所属类别：	发明专利