[发明专利]一种用于原位中子衍射的2-8型高压加载装置

说明书

本发明公开了一种基于6‑8型增压原理的用于原位中子衍射的2‑8型高压加载装置，所述的导向块上设置带导向面的凹槽，两个相对的导向块凹槽内放置二级增压单元，二级增压单元是由八个二级压砧、十二条密封边和一个八面体传压介质组成的。所述的导向块边缘设置4个T型孔，用螺母对装置固定和预紧，防止装置放上加压平台时，上下导向块和二级增压单元之间的滑动，影响实验的对中性。本发明能够产生高温高压样品环境并利用中子衍射进行原位观测。并对传压介质内样品处压力进行标定，所产生的高压约5GPa。

技术领域

本发明属于中子静高压技术领域，具体涉及一种用于原位中子衍射的2-8型高压加载装置。

背景技术

处在压缩过程中的物质总是由低密度态向高密度态转变。自然界中遍布着物质不断被压缩的现象，比如从地球的表面到地球的中心，组成地球的各种矿物经历了一个压力从0.1MPa升至约360GPa的压缩过程，矿物也从地表的低密度态逐渐转变成地心的高密度态。研究矿物在高压高温下的行为是地球、行星矿物学的主要内容之一。由于很多物质在高温高压下相变点不可逆性，跟踪不同压力与温度下物质相变的动态过程有非常重要的意义。因此，原位观测高温高压下材料的结构以及物性行为变化，意义重大。

中子具有对轻元素敏感、能区分相邻元素、强穿透性、具有磁矩等特点，使得中子散射成为物质结构研究最基本的手段之一。中子散射不仅可以得出晶体结构信息和磁结构信息，还可以观测到物质的动力学变化过程，目前已在凝聚态物理、化学、材料以及国防工业等众多领域获得广泛应用，成为前沿科学研究、新材料、和新工艺研发的强有力工具。

高温高压装置的设计原理是大质量支撑原理和侧向支撑原理，能达到更高压力，往往对应着较小的样品体积，但中子衍射实验装置需要较大的样品和较大的衍射窗口，才能取得有效的实验结果，因此需要同时满足较高的温压条件与原位中子衍射较好的实验信号。传统的6-8型压机能同时满足样品体积较大和较高压力，但由于大体积的二级顶锤材料会使中子信号大量衰减，不能得到有效的实验结果，不能直接应用在中子上。

发明内容

基于以上现有技术，本发明的目的在于提供一种用于原位中子衍射的2-8型高压加载装置，能够同时满足较高的温压条件与原位中子衍射较好的实验信号。

为了实现上述目的，本发明提供一种用于原位中子衍射的2-8型高压加载装置，包括由外向里依次设置的导向块、二级压砧、传压介质，其中，导向块的一端设置方形凹槽，凹槽内壁设置倾斜的导向面，两个导向块的方形凹槽相对设置构成一级腔；二级压砧为在正方形砧体上分别切去相对于砧体的中心点中心对称的两个角而得到，切去一角得到三角形砧面，切去的另一角得到与导向块上的导向面楔形配合的加载面，八个二级压砧依次按照砧面两两相接组合得到与一级腔适配的二级加压机构，相邻两个二级压砧之间设置密封条，两两相接的砧面围成八面体二级腔；传压介质为与二级腔适配的八面体块，待测样品设置于传压介质内。