CN216791841U - 一种压砧垫块及对顶砧组装结构 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种压砧垫块，包括：施压面，施压面位于靠近压砧的一侧；受压面，受压面位于远离压砧的一侧；当受压面受到压力时，带动施压面动作，施压面动作用于推动压砧；通孔，通孔用于连通施压面与受压面。由于通孔用于连通施压面与受压面，因此可将用于探测样品变化的光纤或用于加热样品的光纤穿过通孔，伸入至对顶砧结构处。这样，既便于布线又可解决光信号探测预电信号引出效果不佳的问题。

Description

一种压砧垫块及对顶砧组装结构

技术领域

本申请一般涉及静高压实验技术领域，尤其涉及一种压砧垫块及对顶砧组装结构。

背景技术

金刚石对顶砧广泛应用于表征物质在静高压下物性的实验中。在静高压实验过程中，当对顶砧结构两侧压力达到一定值以后，继续加压，样品的结构、电、磁或光学性能会随之发生相应变化，以上过程需要全程观测，以得出物质性能转变的相关参数。另一方面，在实际实验过程中常常需要原位测量样品高温及高压下的相关特性。现有技术中多采用将探测光纤或导电引线从加压装置侧面引入到压砧附近，设置于对顶砧的压砧面或样品池附近，这种引线方式，一方面受限于金刚石对顶砧装置(DAC)尺寸和结构，引入方式和固定较为不便，另一方面实际测量过程中，由于光纤的不可弯折性，导致光信号探测和电信号引出效果不佳。

发明内容

鉴于现有技术中的所述缺陷或不足，期望提供一种可以解决在使用对顶砧结构测试物质样品时对样品原位进行光学、电学性能探测效果不佳等问题的压砧垫块及对顶砧组装结构。

具体技术方案如下：

第一方面

本申请提供一种压砧垫块，包括：

施压面，所述施压面位于靠近压砧的一侧；

受压面，所述受压面位于远离所述压砧的一侧；

当所述受压面受到压力时，带动所述施压面动作，所述施压面动作用于推动所述压砧；

通孔，所述通孔用于连通所述施压面与所述受压面。

进一步，所述施压面形状与压砧受压面形状相应。

进一步，所述施压面为向内凹陷的圆锥面。

进一步，所述施压面的圆锥角大于等于30°，且小于等于85°

进一步，所述压砧垫块材质为无磁碳化钨硬质合金或陶瓷。

第二方面

本申请提供一种包括上述压砧垫块的对顶砧组装结构，还包括压砧和样品池；

所述压砧被所述施压面推动，用于向所述样品池施加压力；

所述样品池用于容纳待测样品，所述样品池材质为铍铜。

进一步，所述样品池厚度大于0.25mm，且小于1.0mm。

本申请有益效果在于：

由于所述通孔用于连通所述施压面与所述受压面，因此可将用于探测样品变化的光纤或用于加热样品的光纤穿过所述通孔，伸入至所述对顶砧结构处。这样，既便于布线又可解决对样品加热及样品变化探测效果不佳的问题。

附图说明

通过阅读参照以下附图所作的对非限制性实施例所作的详细描述，本申请的其它特征、目的和优点将会变得更明显：

图1为本申请压砧垫块及对顶砧组装结构的整体结构示意图。

图中标号：11，施压面；12，受压面；13，通孔；2，压砧；3，样品池。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本申请作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释相关发明，而非对该发明的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与发明相关的部分。

需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本申请。

实施例1

请参考图1，为本实施例提供的一种压砧垫块，包括：

施压面11，所述施压面11位于靠近压砧2的一侧；

受压面12，所述受压面12位于远离所述压砧2的一侧；

当所述受压面12受到压力时，带动所述施压面11动作，所述施压面11动作用于推动所述压砧2；

通孔13，所述通孔13用于连通所述施压面11与所述受压面12。

由于所述通孔13用于连通所述施压面11与所述受压面12，因此可将用于探测试验中受压样品变化的光纤或用于加热试验中受压样品的光纤穿过所述通孔13，伸入至所述对顶砧结构处。这样，既便于布线又可解决对样品光学和电学探测效果不佳的问题。

其中在所述施压面11的优选实施方式中，所述施压面11形状与所述压砧2受压面形状相应。

当所述压砧垫块的所述受压面12受到压力时，所述施压面11向所述压砧2施加相同压力，由于所述施压面11形状与所述压砧2的受压面形状相应，因此所述施压面11与所述压砧2的受压面的接触面积更大，在所述压砧2尺寸一定时，所述施压面11施加给所述压砧2的受压面的压强更小，有利于保护所述压砧2与所述压砧垫块。

其中在所述施压面11的优选实施方式中，所述施压面11为向内凹陷的圆锥面。

当所述压砧垫块的所述受压面12受到压力时，所述施压面11向所述压砧2施加相同压力，由于所述施压面11为向内凹陷的圆锥面，又由于所述施压面11形状与所述压砧2受压面形状相应，因此上述压力将会分布于所述压砧2和所述压砧垫块的整个接触面上，所述压砧2和所述压砧垫块所承受的压强最小。

其中在所述施压面11的优选实施方式中，所述施压面11的圆锥角大于等于30°，且小于等于85°。

在所述压砧2尺寸一定的情况下，当所述施压面11的圆锥角过大或过小时，所述压砧2与所述压砧垫块配合均不能承受过大的压力，也即不能为对顶砧处的样品提供足够的压强。因此所述施压面11的圆锥角宜设置为大于等于30°，且小于等于85°，其中优选为60度。

当所述压砧2直径为3.5mm，高度为2.2mm，砧面300μm，压砧和垫块配合的圆锥角为30度时，可以提供获得58GPa压强环境；压砧和垫块配合的圆锥角为85度时，可以提供获得79GPa压强环境；压砧和垫块配合的圆锥角为60度时，可以提供获得122GPa压强环境。

其中在所述压砧垫块材质的优选实施方式中，所述压砧垫块材质为无磁碳化钨硬质合金或陶瓷。

当所述压砧垫块在受到较大压力时，由于所述压砧2的尺寸较小，所述压砧2与所述压砧垫块配合的各自接触面均会产生较大压强，为保证试验要求，所述压砧垫块须有较大的抗压能力，因此其材质选用无磁碳化钨硬质合金或陶瓷可满足上述试验需求。

实施例2

本实施例提供的一种包括上述压砧垫块的对顶砧组装结构，还包括压砧2和样品池3；

所述压砧2被所述施压面11推动，用于向所述样品池3施加压力；

所述样品池3用于容纳待测样品，所述样品池3材质为铍铜。

由所述压砧2、所述压砧垫块和所述样品池3组成的所述对顶砧组装结构，配合用于对所述样品池3内的试验样品进行高压下特性检测。在检测时所述样品池3内用于放置试验样品处需要承受较大压力，因此所述样品池3的材质应可满足上述需求，一般宜使用铍铜制造。

其中在所述样品池3厚度的优选实施方式中，所述样品池3厚度大于0.25mm，且小于1.0mm。

在试验过程中由于所述对顶砧组装结构受到加大压力，所述样品池3内用于储存试验样品的位置也会受到较大压力，为保证所述样品池3能够承受足够的压力而不变形，所述样品池3的厚度不宜过大或过小，一般宜设置为大于0.25mm，且小于1.0mm，优选厚度0.3mm。

以上描述仅为本申请的较佳实施例以及对所运用技术原理的说明。本领域技术人员应当理解，本申请中所涉及的发明范围，并不限于上述技术特征的特定组合而成的技术方案，同时也应涵盖在不脱离所述发明构思的情况下，由上述技术特征或其等同特征进行任意组合而形成的其它技术方案。例如上述特征与本申请中公开的(但不限于)具有类似功能的技术特征进行互相替换而形成的技术方案。

Claims (7)

1.一种压砧垫块，其特征在于，包括：

施压面(11)，所述施压面(11)位于靠近压砧(2)的一侧；

受压面(12)，所述受压面(12)位于远离所述压砧(2)的一侧；

当所述受压面(12)受到压力时，带动所述施压面(11)动作，所述施压面(11)动作用于推动所述压砧(2)；

通孔(13)，所述通孔(13)用于连通所述施压面(11)与所述受压面(12)。

2.根据权利要求1所述的压砧垫块，其特征在于，所述施压面(11)形状与所述压砧(2)受压面形状相应。

3.根据权利要求2所述的压砧垫块，其特征在于，所述施压面(11)为向内凹陷的圆锥面。

4.根据权利要求3所述的压砧垫块，其特征在于，所述施压面(11)的圆锥角大于等于30°，且小于等于85°。

5.根据权利要求1-4中任意一项所述的压砧垫块，其特征在于，所述压砧垫块材质为无磁碳化钨硬质合金或陶瓷。

6.一种对顶砧组装结构，包括权利要求1-5中任意一项所述的压砧垫块，其特征在于，还包括压砧(2)和样品池(3)；

所述压砧(2)被所述施压面(11)推动，用于向所述样品池(3)施加压力；

所述样品池(3)用于容纳待测样品，所述样品池(3)材质为铍铜。

7.根据权利要求6所述的对顶砧组装结构，其特征在于，所述样品池(3)厚度大于或等于0.25mm，且小于1.0mm。

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