[发明专利]连续加压装置

说明书

技术领域

本发明涉及流体静压技术，尤其是一种可以在低温恒温器内连续精确施加流体静压的连续加压装置。

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。金刚石对顶砧技术已成为静压下材料光学性质研究的主流技术之一。

然而在利用金刚石对顶砧做低温流体静压实验时，由于对顶砧装置是固定在低温恒温器内的，每次加压都需要先在室温下通过螺丝刀拧紧对顶砧上的螺丝来实现，而不能在做低温实验的同时施加压力。而且以往的加压方法不能精确控制所加压力的大小，只能靠经验来估计。这些对实验有很大影响，使得流体静压实验非常繁琐，而且不确定性很大。

发明内容

(一)要解决的技术问题

为解决上述的一个或多个问题，本发明提供了一种连续加压装置，以在低温情况下，对测试样品连续、精确地加压。

(二)技术方案

根据本发明的一个方面，提供了一种连续加压装置。该连续加压装置包括：圆筒；压电陶瓷，设置于圆筒内；滑块，设置于圆筒内，压设于压电陶瓷的上表面，其外侧壁可沿圆筒的内侧壁上下滑动；对顶砧，其部分的设置于圆筒内，压设于滑块的上表面。

(三)有益效果

从上述技术方案可以看出，本发明连续加压装置具有以下有益效果：

(1)采用压电陶瓷给对顶砧装置加压的力来取代传统机械螺丝给对顶砧装置的力，这就可以使用外部电源方便并且连续的加大流体静压；

(2)由于可以精确的控制外部电源的输出电压，因此该连续加压装置控制的压力输出精度也很高。

附图说明

图1为根据本发明实施例的连续加压装置的剖面示意图；

图2为本发明实施例连续加压装置中压电陶瓷外接电压为0V(实线)和200V(虚线)时，红宝石发光峰的位置。

【主要元件符号说明】

1-对顶砧；            2-加压螺丝；

3-滑块；              4-压电陶瓷；

5-压电陶瓷电源接线；  6-紫铜圆筒。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，以下结合具体实施例，并参照附图，对本发明进一步详细说明。

需要说明的是，在附图或说明书描述中，相似或相同的部分都使用相同的图号。附图中未绘示或描述的实现方式，为所属技术领域中普通技术人员所知的形式。另外，虽然本文可提供包含特定值的参数的示范，但应了解，参数无需确切等于相应的值，而是可在可接受的误差容限或设计约束内近似于相应的值。此外，以下实施例中提到的方向用语，例如“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”等，仅是参考附图的方向。因此，使用的方向用语是用来说明并非用来限制本发明。

本发明的目的在于提供一种可连续精确施加流体静压的连续加压装置，使低温下的流体静压实验更加方便精确。

图1为根据本发明实施例的连续加压装置的剖面示意图。如图1所示，该连续加压装置包括：圆筒6、压电陶瓷4、滑块3和金刚石对顶砧1。

圆筒6的内部自上而下包括槽部、上中空部和下中空部。其中，槽部、上中空部和下中空部均呈圆柱形。其中，下中空部的半径小于上中空部的半径，大于槽部的半径。圆筒6例如是采用紫铜来制备，其原因在于，紫铜和压电陶瓷的热膨胀系数不同，低温下紫铜会收缩的更多，这样在低温下金刚石对顶砧1、滑块3、压电陶瓷4三者会贴的更紧。当然，在满足设计要求的情况下，圆筒6也可以采用其他材料来制备，例如：不锈钢等导热性好的材料。

此外，在图1所示的连续加压装置中，圆筒6具有半径不同的上中空部和下中空部，其半径之比为14∶9，目的是在分别适合对顶砧和压电陶瓷的尺寸的情况下，尽量减小装置的体积和重量。实际上，如果将上中空部和下中空部的半径设置为相同，只要滑块3的半径进行相应的改变即可，同样能够实现对样品连续的加大流体静压的目的。