[发明专利]一种云室微粒声悬浮系统及方法

权利要求书

1.一种云室微粒声悬浮系统，其特征在于，包括云室舱体(1)、抽空机组(2)、空气处理机组(5)、温度处理机组(6)和声悬浮装置；

所述云室舱体(1)的上封头连接所述抽空机组(2)，所述云室舱体(1)的下封头连接所述空气处理机组(5)；所述云室舱体(1)的舱壁为双层夹套结构，所述双层夹套结构为载冷剂循环空间，所述温度处理机组(6)连接载冷剂循环空间，通过控制所述云室舱体(1)的舱壁温度进而控制舱内的温度；所述云室舱体(1)内设有温湿度传感器(16)，所述云室舱体(1)的壁面上设置有干蒸汽入口(14)、气溶胶注入开孔(15)及观察窗(17)，所述观察窗(17)处设置有摄像装置；

所述声悬浮装置包括超声波发生器(3)，及设置在所述云室舱体(1)内的换能器(8)、变幅杆(9)、发射器(10)、反射器(11)和支撑架(12)；所述超声波发生器(3)与换能器(8)相连，所述变幅杆(9)连接在换能器(8)的下方，所述发射器(10)连接在变幅杆(9)的下方，所述反射器(11)设置于所述发射器(10)的下方；所述变幅杆(9)、发射器(10)、反射器(11)同轴设置。

2.根据权利要求1所述的云室微粒声悬浮系统，其特征在于，所述反射器(11)固定在支撑架(12)上，所述支撑架(12)带有用于上下调整的伸缩装置。

3.根据权利要求1所述的云室微粒声悬浮系统，其特征在于，所述云室舱体(1)顶部设置提供光源的开孔，所述开孔内安装灯或玻璃窗。

4.根据权利要求1所述的云室微粒声悬浮系统，其特征在于，所述摄像装置安装在滑轨上，所述滑轨竖向安装在所述云室舱体(1)的内壁面上。

5.根据权利要求1所述的云室微粒声悬浮系统，其特征在于，所述云室舱体(1)内还设置有轴流风机(13)，所述轴流风机(13)设置于所述声悬浮装置下方。

6.根据权利要求1所述的云室微粒声悬浮系统，其特征在于，还包括控制系统(4)，所述控制系统(4)分别与抽空机组(2)、超声波发生器(3)、温湿度传感器(16)、摄像装置、温度处理机组(6)和空气处理机组(5)相连。

7.根据权利要求1所述的云室微粒声悬浮系统，其特征在于，所述云室舱体(1)为不锈钢材质的圆柱型舱体或立柱型舱体；舱体内壁采用316材质，舱体外壁采用304材质。

8.根据权利要求1所述的云室微粒声悬浮系统，其特征在于，还包括蒸汽发生器(19)，所述蒸汽发生器(19)与所述空气处理机组(5)共同连接所述云室舱体(1)的下封头。

9.根据权利要求1所述的云室微粒声悬浮系统，其特征在于，所述温度处理机组(6)使舱体内的温度范围为-40～40℃，所述空气处理机组(5)使舱内湿度范围为10～100％RH，所述抽空机组(2)使舱体内压力达到500～1100hPa。

10.一种云室微粒声悬浮的方法，其特征在于，包括以下步骤：

1)打开空气处理机组(5)注入洁净空气来清洁舱室；

2)打开温度处理机组(6)、抽空机组(2)调节温度至目标参数并抽空至目标参数；

3)通过干蒸汽入口(14)注入干蒸汽，打开轴流风机(13)均匀湿度；

4)待舱室内温湿度、压力稳定后，关闭空气处理机组(5)，通过气溶胶注入孔(15)注入气溶胶；

5)观察冰晶微粒降落，待微粒降落稀疏时打开超声波发生器(3)；

6)调节反射器(11)的高度及发射器(10)的频率至合适参数，使微粒稳定悬浮；

7)根据湿度传感器(16)的示数适时打开蒸汽发生器(19)，向舱室内补充湿气；

8)调整摄像装置的位置，拍摄微粒生长过程；

9)实验结束，依次关闭抽空机组(2)、温度处理机组(6)、声波悬浮装置，分析数据。