一种具有液氮冷却系统的金刚石压腔装置.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN111811921A(43)申请公布日2020.10.23(21)申请号202010647177.6(22)申请日2020.07.07(71)申请人中国科学院深海科学与工程研究所地址572000海南省三亚市吉阳区鹿回头路28号(72)发明人赵霞梅升华(74)专利代理机构深圳市科进知识产权代理事务所(普通合伙)44316代理人魏毅宏(51)Int.Cl.G01N1/42(2006.01)F25D3/10(2006.01)权利要求书2页说明书5页附图5页(54)发明名称一种具有液氮冷却系统的金刚石压腔装置(57)摘要本发明提供了一种具有液氮冷却系统的金刚石压腔装置，所述液氮泵将所述液氮瓶中的液氮通过所述进液氮口吸入所述液氮冷却套环，并控制所述液氮冷却套环内的样品仓的温度及冷却速率，所述热电偶检测所述样品仓的真实温度并反馈给外部计算机，所述外部计算机通过对比所述样品仓的真实温度与设定温度的差值，控制所述液氮泵的转速以及所述加热炉的功率，以获得目标温度及目标温度的冷却速率和/或升温速率，本发明提供的金刚石压腔装置，样品仓紧挨液氮冷却套环，液氮泵通过液氮对样品进行冷却，最低可以将温度降至‑190℃以下，通过液氮泵的转速来调节液氮的流通速率，从而控制样品仓的温度及冷却速率。CN111811921ACN111811921A权利要求书1/2页1.一种具有液氮冷却系统的金刚石压腔装置，其特征在于，所述金刚石压腔装置包括上压腔及下压腔；在所述上压腔及下压腔形成的空间内设置有活塞、顶砧、承载所述顶砧的底座、设置于所述上压腔及下压腔之间且位于所述顶砧外围的液氮冷却套环、与所述液氮冷却套环连通的液氮泵及液氮瓶、与所述液氮泵连接的氮气吹扫套、安装于所述上压腔上且与外界电源连接的电极接头、缠绕在所述底座外围的加热炉、粘贴于所述顶砧的侧面且与所述电极接头连接的热电偶和氮气通道；所述活塞包括活塞本体、开设于所述活塞本体上的若干个活塞孔、沿所述活塞孔滑动的支撑杆、固定连接于所述上压腔及下压腔的固定螺丝、承载所述底座的调节台及安装于所述上压腔及下压腔外表面的观察窗；所述氮气通道的一端连接所述观察窗，另一端连接所述顶砧的外围空间，以使氮气充满所述上压腔及下压腔形成的空间；其中：所述液氮泵将所述液氮瓶中的液氮通过所述进液氮口吸入所述液氮冷却套环，并控制所述液氮冷却套环内的样品仓的温度及冷却速率，所述热电偶检测所述样品仓的真实温度并反馈给外部计算机，所述外部计算机通过对比所述样品仓的真实温度与设定温度的差值，控制所述液氮泵的转速以及所述加热炉的功率，以获得目标温度及目标温度的冷却速率和/或升温速率。2.如权利要求1所述的具有液氮冷却系统的金刚石压腔装置，其特征在于，所述底座的材质为碳化钨，所述顶砧的材质为金刚石，所述液氮冷却套的材质为黄铜，所述加热炉的材质为铂丝。3.如权利要求1所述的具有液氮冷却系统的金刚石压腔装置，其特征在于，所述活塞还包括调节螺丝，所述调节螺丝安装于所述调节台的四周。4.如权利要求1所述的具有液氮冷却系统的金刚石压腔装置，其特征在于，所述顶砧包括上砧面和侧砧面，通过对所述上砧面施加压力可以对位于所述样品仓内的样品施加压力，所述侧砧面粘贴有所述热电偶。5.如权利要求1所述的具有液氮冷却系统的金刚石压腔装置，其特征在于，所述液氮冷却套环包括进液氮口及出液氮口，所述进液氮口与所述液氮瓶连接，所述出液氮口与所述液氮泵连接。6.如权利要求1所述的具有液氮冷却系统的金刚石压腔装置，其特征在于，所述氮气吹扫套包括安装在其侧边的氮气通气管和开设于其两侧边的液氮管通道，开设于所述氮气吹扫套两侧边的液氮管通道分别穿透所述液氮冷却套环的进液氮口和出液氮口。7.如权利要求6所述的具有液氮冷却系统的金刚石压腔装置，其特征在于，所述氮气通气管与所述液氮泵的氮气出口或外部真空泵连接。8.如权利要求1所述的具有液氮冷却系统的金刚石压腔装置，其特征在于，所述液氮泵包括液氮入口、连接所述液氮入口的叶轮及氮气出口，所述液氮瓶内的氮气经所述液氮入口在所述叶轮作用下经所述氮气出口排出，所述氮气出口分为两路，一路对准所述观察窗，另一路进入所述氮气通气管。9.如权利要求8所述的具有液氮冷却系统的金刚石压腔装置，其特征在于，所述液氮泵还包括操控面板，通过所述操控面板可设定所述样品仓的目标温度及冷却速率。2CN111811921A权利要求书2/2页10.如权利要求1所述的具有液氮冷却系统的金刚石压腔装置，其特征在于，所述液氮瓶包括瓶身、瓶口和开设于所述瓶身侧边的液氮通道，所述液氮通道的一端浸没在所述液氮瓶内的液氮中，另一端与所述液氮冷却套环的进液氮口相连。3CN111811921A说明书1/5页一种具有液氮冷却系统的金刚