CN105928777A

CN105928777A - 流体静压力的加压装置

Info

Publication number: CN105928777A
Application number: CN201610517124.6A
Authority: CN
Inventors: 丁琨; 窦秀明; 孙宝权
Original assignee: Institute of Semiconductors of CAS
Current assignee: Institute of Semiconductors of CAS
Priority date: 2016-07-04
Filing date: 2016-07-04
Publication date: 2016-09-07

Abstract

一种流体静压力的加压装置，包括：一圆筒，该圆筒开口朝下，该圆筒的上底部中心有一光学窗口，用于激发光的入射和测量样品信号的收集窗口；一上底座，其位于圆筒内的上底部处；一第一金刚石，其位于圆筒内的上底座的中心处；一第二金刚石，其位于第一金刚石的下方；一垫片，其位于第一金刚石和第二金刚石之间，与金刚石、金刚石紧密接触形成样品室，用于放置样品和红宝石；一活塞，其与圆筒的内径滑动配合；一下底座，该下底座近似T字型，位于第二金刚石的下端，用于支撑第二金刚石。本发明具有体积小、结构简单、砧面调节方便、可放入低温光学恒温器中的优点。

Description

流体静压力的加压装置

技术领域

本发明涉及流体静压力加压技术，是一种可以在室温和低温环境下施加流体静压力的加压装置。

背景技术

作为研究半导体材料的一种有效实验手段，流体静压技术被广泛应用在半导体的光学性质、电学性质、相变等研究领域。施加流体静压就需要金刚石对顶砧加压装置。金刚石对顶砧装置的原理是将样品放在两块相对的上下砧面平行的金刚石和垫片形成的压室中，在压室中充入传压介质，外力推进这两块金刚石使之相互挤压时，通过传压介质，就会对样品产生流体静压力。金刚石对顶砧技术已成为流体静压力下材料光学性质研究的主流技术之一。

已有的金刚石对顶砧加压装置体积大，结构复杂，难以放置到低温恒温器中，并且上下金刚石砧面的调平和对齐操作非常困难，易造成金刚石的损坏。

发明内容

本发明的目的在于，提供一种流体静压力的加压装置，具有体积小、结构简单、砧面调节方便、可放入低温光学恒温器中的优点。

本发明提供一种流体静压力的加压装置，包括：

一圆筒，该圆筒开口朝下，该圆筒的上底部中心有一光学窗口，用于激发光的入射和测量样品信号的收集窗口；

一上底座，其位于圆筒内的上底部处；

一第一金刚石，其位于圆筒内的上底座的中心处；

一第二金刚石，其位于第一金刚石的下方；

一垫片，其位于第一金刚石和第二金刚石之间，与金刚石、金刚石紧密接触形成样品室，用于放置样品和红宝石；

一活塞，其与圆筒的内径滑动配合；

一下底座，该下底座近似T字型，位于第二金刚石的下端，用于支撑第二金刚石。

本发明的有益效果是：

1)采用活塞式结构，使整套装置的稳定性有很大提高。

2)通过调节上、下底座，来调节上、下金刚石砧面的对齐和平行，简便、易操作。

3)整套装置体积小，结构简单，操作方便，可放置于低温光学恒温器。

附图说明

为进一步说明本发明的技术内容，以下结合实施例及附图详细说明如后，其中：

图1是本发明的结构剖面示意图。

图2是图1的局部放大示意图。

具体实施方式

请参阅图1及图2所示，本发明提供一种流体静压力的加压装置，包括：

一圆筒7，该圆筒7开口朝下，该圆筒7的上底部中心有一光学窗口11，该光学窗口11为锥形，用于激发光的入射窗口，同时也是测量样品信号的收集窗口；

一上底座3，其位于圆筒7内的上底部处，该上底座3的两侧延伸到圆筒7的外壁有两对上调整螺丝5，用于调整上底座3左、右、前、后的位置。该上底座3的中心也开有一与圆筒7的光学窗口11对应的锥形开口，同样是用于激发光入射和样品信号收集的窗口；

一第一金刚石1，其位于圆筒7内的上底座3的中心处，与上底座3粘合；

一第二金刚石1’，其位于第一金刚石1的下方，与下底座4粘合，所述第二金刚石1’的砧面与第一金刚石1的砧面平行；

一垫片2，其位于第一金刚石1和第二金刚石1’之间，所述垫片2为金属片，可以避免第一金刚石1和第二金刚石1’直接碰撞造成金刚石损坏；

一垫片中心样品室2’，其位于垫片2的中心的小孔处，所述垫片2中心的小孔与第一金刚石1和第二金刚石1’紧密接触形成样品室，用于放置样品、压力定标的红宝石、并且充满液体传压介质；

一活塞8，其与圆筒7的内径滑动配合，该活塞8上顶面为圆弧状；其横向中间位置有两对下调整螺丝6，用于调整下底座4的平面位置，上调整螺丝5与下调整螺丝6配合调整，通过观察第一金刚石1与第二金刚石1’两个砧面间的干涉条纹，将两砧面调至对齐、平行，调整过程简单、方便、快捷；

一照明窗口12，其位于活塞8中心，该照明窗口12由活塞底部至顶部上下通孔，用于外光源由底部照入样品室，可以清楚观察样品室情况；

一下底座4，该下底座4类似T字型，位于其中心有一通孔4’，其圆弧状底面与活塞8的圆弧状上顶面配合，该下底座4底部长颈插在活塞8的照明窗口12内，使其下底部的照明光源直接射入样品室。

一紧固螺栓9，其位于圆筒7下方的法兰和活塞8下方的法兰处，圆筒7与活塞8通过紧固螺栓9固定。通过拧紧紧固螺栓9，使样品室2’内流体静压力增加。

一安装螺丝10，其位于套筒7的底部法兰外延，整套加压装置由该安装螺丝与低温系统连接。

本发明的工作过程为：

请参阅图1及图2所示，该加压装置包括：圆筒7、活塞8、上底座3、下底座4、垫片2、样品室2’、金刚石1、下金刚石1’上调整螺丝5、下调整螺丝6、紧固螺栓9、安装螺丝10。整套装置由铍铜制成。

这套加压装置在圆筒顶端开有光学窗口11，激发光由这个窗口入射，样品发光信号也是由这里收集。一对金刚石对顶砧1和1’分别粘在上底座3和下底座4上。上底座3置于圆筒内，通过上调整螺丝5来调整位置。下底座4带有长颈与活塞8呈圆弧状接触，通过下调整螺丝6来调整砧面的水平，活塞8底部有照明窗口12照亮金刚石砧面，通过观察第一金刚石1与第二金刚石1’两个砧面间的干涉条纹来判断两砧面的平行度，将两砧面调整至对齐、平行。

两金刚石砧面间放入垫片2，在其中心位置开一小孔，与第一金刚石1和第二金刚石1’紧密接触，形成样品室2’，在样品室2’中放入样品、压力定标红宝石、并充满液体传压介质，通过拧紧套筒7与活塞8底部的紧固螺栓9来给样品室增加流体静压力。

此装置由安装螺丝10固定在低温样品架上。

以上所述的具体实施例，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施例而已，并不用于限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims

1.一种流体静压力的加压装置，包括：

一上底座，其位于圆筒内的上底部处；

一第一金刚石，其位于圆筒内的上底座的中心处；

一第二金刚石，其位于第一金刚石的下方；

一活塞，其与圆筒的内径滑动配合；

2.根据权利要求1所述的流体静压力的加压装置，其中垫片2的中心有一孔洞，用于与第一金刚石与第二金刚石紧密接触形成样品室。

3.根据权利要求1所述的流体静压力的加压装置，其中T字型下底座的中心有一通孔，底部光源由此射入，用于照明。

4.根据权利要求1所述的流体静压力的加压装置，位于圆筒的上顶部中心处，开有一锥形光学窗口，用于外光源的入射和样品信号收集。

5.根据权利要求1所述的流体静压力的加压装置，其中上底座的两侧延伸到圆筒的外壁有两对上调整螺丝，用于调整上底座左、右、前、后的位置。

6.根据权利要求1所述的流体静压力的加压装置，其中活塞横向有两对下调整螺丝，用于调整活塞上底座的平面位置。

7.根据权利要求1所述的流体静压力的加压装置，其中活塞的下底部中间有一照明窗口，用于光源由活塞底部进入，照明样品室。

8.根据权利要求1所述的流体静压力的加压装置，其中在圆筒的下方的法兰处和活塞下方的法兰处用紧固螺栓固定。