[发明专利]一种应用于高压中子衍射的原位测压装置

摘要

本发明公开了一种应用于高压中子衍射的原位测压装置。它包括高压加载装置和原位压力测量装置。压力加载装置使用透明且弱荧光信号的材料做为压砧材料，通过对活塞‑圆筒式压砧上下机械加压获取高压力；原位压力测量装置使用红宝石荧光光谱进行压力标定,包括光纤光谱仪、激光器、分叉光纤、聚光镜。由于红宝石可以产生强的荧光信号，因此本工作利用便携式光谱仪和激光器结合高压加载装置在进行径向中子衍射的同时轴向采集荧光信号实现了高压中子衍射实验中的原位压力测量。区别于传统压力标定方法（Fe状态方程、线下相变压力标定），本装置具有灵敏度高，灵活性强和制作便捷，可以快速原位的获取高压中子衍射实验中的压力参数等优点。同时，由于本装置加压简单，压力参数获取快速而精确，我们可以实现压力的精确控制和保持。

主权项

1.一种应用于高压中子衍射的原位测压装置，包括由激光器（1）、光纤光谱仪（2）、分叉光纤（3）、聚光镜（4）组成的原位压力测量系统和上压机、下压机、两个对顶压砧组成的高压加载系统（6）以及中子衍射信号探测器（7）；其特征在于：通过分叉光纤（3）a、b端口将激光器（1）、光纤光谱仪（2）直接连接为装置提供高功率激光和荧光信号获取通道，同时分叉光纤（3）c端口与聚光镜（4）连接，通过聚光镜（4）的限位螺孔调节聚焦从而获得高质量的荧光信号；其压力测量原理是红宝石在激发光源的照射下将产生荧光信号，且荧光峰的波长随压力会发生位移；通过光纤光谱仪获取高压下的红宝石荧光峰，利用公式：P=2.484[(λ/λ0)7.665‑1]其中，波长λ单位为nm，常压下的波长λ0为694.3nm，可以快速获取压力参数；红宝石的荧光信号极强，在使用过程中激光甚至不需要直接聚焦到红宝石。