[发明专利]一种用于中子散射测量的闭腔磁感应加热装置及其应用

权利要求书

1.一种用于中子散射测量的闭腔磁感应加热装置，其特征在于，包括：

炉体机构，所述炉体机构包括炉体外壳、保温套筒、保温层以及走水组件，所述炉体外壳内部形成密闭空间，所述保温套筒位于所述炉体外壳内部，所述保温层填充在所述保温套筒和所述炉体外壳内部之间，所述走水组件用于为所述炉体外壳进行降温；

感应加热组件，所述感应加热组件包括变频器、电极、感应线圈、以及内部用于放置样品的高导电石墨，所述高导电石墨位于所述保温套筒内部，所述感应线圈位于所述保温层中且沿所述保温套筒外部绕制而成；所述变频器产生交变电流并通过所述电极传导至所述感应线圈中，使所述感应线圈产生交变磁场，在交变磁场的作用下，所述高导电石墨内部产生涡流，并通过辐射换热作用实现对样品的加热；

样品杆组件，设置在所述炉体外壳上且可伸入至所述高导电石墨内部，所述样品杆组件用于将样品放入至所述高导电石墨内部；

所述炉体外壳上开设有供中子束流穿过的中子射入口及中子射出口，用于通过中子束流对加热后的样品进行中子散射测量；

所述保温套筒内部形成用于增强中子散射效果的喇叭口结构。

2.如权利要求1所述用于中子散射测量的闭腔磁感应加热装置，其特征在于，还包括：测温组件，所述测温组件设置在所述炉体外壳上，用于对炉体外壳内部温度进行测量；所述测温组件包括热电偶测温组件和/或红外测温组件；所述热电偶测温组件的工作温度在800℃以内，所述红外测温组件的工作温度在800℃以上。

3.如权利要求1所述用于中子散射测量的闭腔磁感应加热装置，其特征在于，所述炉体机构还包括观测组件，所述观测组件用于观测位于所述样品夹持区上的样品；所述观测组件包括观测组件石英镜片、观测组件石英垫片、观测组件密封件和观测组件固定件，通过所述观测组件固定件将所述观测组件石英镜片、观测组件石英垫片固定在所述炉体外壳上，并通过所述观测组件密封件进行密封，以使炉体外壳内部形成密闭腔室。

4.如权利要求1所述用于中子散射测量的闭腔磁感应加热装置，其特征在于，所述走水组件包括冷水机组以及多条冷却水管，所述炉体外壳的表面开设多个用于连接所述冷却水管的进水孔和出水孔，所述冷水机组内产生的冷却水经进水孔流经冷却水管，并从出水孔排出回流至所述冷水机组中。

5.如权利要求1所述用于中子散射测量的闭腔磁感应加热装置，其特征在于，所述样品杆组件包括样品杆、旋转角度调整杆、样品杆密封件以及样品杆石墨套管；所述样品杆的一端用于连接样品，且伸入至所述高导电石墨内部，所述样品杆的另一端连接于所述旋转角度调整杆，通过控制所述旋转角度调整杆带样品进行旋转，以使样品对准中子束流中心；所述样品杆石墨套管套设在所述样品杆的外部，用于对所述样品杆进行隔热；通过所述样品杆密封件对样品杆组件和炉体外壳的连接处进行密封，以使炉体外壳内部形成密闭空间。

6.如权利要求3所述用于中子散射测量的闭腔磁感应加热装置，其特征在于，所述炉体外壳的表面还开设有用于连接真空泵、对所述炉体外壳内部进行抽真空的抽气孔，以及用于向炉体外壳内部输送惰性气体的输气孔。

7.如权利要求6所述用于中子散射测量的闭腔磁感应加热装置，其特征在于，所述保温层里填充石棉和/或陶瓷。

8.如权利要求1所述用于中子散射测量的闭腔磁感应加热装置，其特征在于，所述闭腔磁感应加热装置内部为真空密封状态，最高加热温度为2500℃以上。

9.一种如权利要求1~8任一项所述闭腔磁感应加热装置在中子散射测量中的应用。