一种用于溶液环境中竖直摆放光学元件的夹具的制作方法

本发明涉及镀膜光学元件实验研究领域，具体而言，涉及一种用于溶液实验环境中垂直摆放光学元件的小尺寸夹具。

技术背景

部分薄膜材料需要在溶液中进行实验和处理，实验过程中膜面朝下容易导致薄膜受重力脱落，膜面朝上则不易于反应产物的析出，使反应产物或是杂质残留在薄膜结构中，不利于进一步的反应以及后续性能的提升。因此多数情况下采用垂直位放置，可以一定程度上避免以上问题，提高实验结果的准确性。目前适用于溶液环境中的垂直位放置元件的夹具较少，常规的垂直位放置元件的夹具多为全包围结构和半包围结构，但这些结构并不能适用于液体环境，夹具与镀膜元件过多的接触面积会在一定程度上减弱镀膜材料与溶剂的相互作用，因此为薄膜光学元件寻找一个尺寸合适又稳固的夹具是进行溶液实验的第一步。另外由于夹具的使用会一定程度上引入额外的杂质，增加实验结果的不确定性，因此应使夹具浸入溶液的部分结构简单，减少夹具上杂质的残留。同时如果溶液具有腐蚀性，则避免精密零件的使用可以一定程度上提高夹具的耐腐蚀性能。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种溶液环境中竖直摆放光学元件的夹具，解决以上镀膜元件在溶液中进行实验和处理遇到的问题。

本发明的技术解决方案如下：

一种用于溶液环境中竖直摆放光学元件的夹具，其特点在于，包括主体、活动块体以及配套螺丝，所述的主体分为上中下三层，上层为双耳结构以及固定层，双耳结构两端设有对称的同轴心通孔，固定层中部设有螺纹孔，下层设有供镀膜元件放置的上c型卡槽，卡槽的两端分别设有凹槽，可以根据镀膜元件的需求设置不同的形状，如倒三角形或半圆弧形等；所述的主体的中部为中空，形成供溶液流动的流通槽,流通槽的宽度小于两个凹槽之间的距离。所述活动块体可相对于主体沿流通槽上下移动，该活动块体上设有供螺丝定位的圆形定位槽。配套的螺丝先通过固定层上的螺纹孔再经活动块体上的定位槽协助活动块体夹持镀膜元件。

所述的活动块体包括与主体的上c型卡槽相适配的下c型卡槽,下c型卡槽上设有对称的螺纹孔，通过螺丝将下c型卡槽与压板以及主体固定在一起。所述的活动块体可以根据夹持需要进行拆除和安装。

本发明还提供了一种夹具吊装的结构，即配合连接杆以及外部调整架通过主体上的同轴心通孔对单个或是多个所述的夹具进行吊装，实现单个或多个夹具高度可调以及同时使用的目的。

本发明的工作原理如下：

先将活动块体沿流通槽向上移动，直到可以将镀膜元件竖直放置在主体的卡槽上，之后利用上c型卡槽两端的对称凹槽分别与镀膜元件的侧面接触，即视为两点初步稳定镀膜元件，接下来利用活动螺丝通过固定层上的螺纹孔从上端顶在活动块体端部的凹槽上，轻轻推动活动块体，使活动块体上的下c型凹槽与主体上的凹槽相互配合来夹持镀膜元件，即通过四点夹持镀膜元件的侧面使元件竖直放置于溶液中。活动块体相对于主体移动从而形成尺寸可调节的夹持区域。

在使用的过程中，使夹具上活动块体螺丝以下的部分浸入溶液中，该部分结构简单，可以一定程度上减少杂质的引入以及后续清洗的困难。尤其在具有腐蚀性溶液中，避免使用一些精密的零件，可以一定程度上提高夹具整体的耐腐蚀性能。

如果需要对夹具进行悬吊或是多个夹具同时使用，则可以配合连接杆以及外部调整架，通过主体双耳结构上的同轴心通孔进行单个或多个夹具的吊装，实现单个或多个夹具同时使用以及高度可调的目的。

本发明的技术效果是：

1)保障了镀膜光学元件在实验过程中可以竖直放置在溶剂内，减少由背景所述的由于摆放方式带来的影响；

2)夹具主体上的对称性双耳结构方便在实验过程中对光学元件的拿取，且双耳结构中设有同轴心的通孔，可以利用连接杆杆穿过通孔，与外部高低架配合使用，实现夹具的高度可调，以及多个夹具同时使用的目标；

3)主体上的流通槽可方便溶液的流通，且一定程度避免镀膜元件从主体后方掉落；

4)夹具上活动块体螺丝以下的部分浸入溶液中，该部分结构简单，可以一定程度上减少杂质的引入以及后续清洗的困难。尤其在具有腐蚀性溶液中，避免使用一些精密的零件，可以一定程度上提高夹具整体的耐腐蚀性能。

5)所述的活动块体独立于夹具主体，可以根据夹持需要进行拆除和安装，使用方便。

6)利用主体与活动块体构成可调节的夹持腔，采用四点稳定光学元件的结构，在保证稳定性的同时避免对膜面的接触，最大程度保证镀膜的正面区域不被污染。适用于大部分形状的光学元件，尤其是常见的方形或圆形的光学元件，而且可夹持不同大小和厚度的元件。

附图说明

为了更清楚地说明本发明的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1为本发明的结构示意图。

图2为图1中夹具主体的正视图。

图3为活动块体的俯视图。

图4为单个夹具在溶液环境中使用示意图。

图5为多个图1夹具配合连接杆以及外部调整架同时使用示意图。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实施例中的附图，对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明的一部分，而不是以此限制发明的保护范围。

请参阅图1到图5，图1为本发明用于溶液环境中竖直摆放光学元件的夹具结构图，图2为夹具主体的正视图，图3为活动块体的俯视图，图4为单个夹具在溶液环境中使用示意图，图5为多个夹具配合连接杆以及外部调整架同时使用示意图。由图可见，本发明的光学元件夹具包括主体、活动块体以及配套螺丝三部分：

夹具所用材料均为聚四氟乙烯，这种材料具有抗酸抗碱、抗各种有机溶剂的特点，几乎不溶于所有的溶剂。同时，聚四氟乙烯具有耐高温，稳定性好，摩擦系数低，表面张力小，黏附性小等优点，因此是理想的用于溶液环境中的材料。

所述的主体分为上中下三层，上层为双耳结构1以及固定层3，双耳结构两端设有对称的同轴心通孔2，固定层中部设有螺纹孔4，下层设有供镀膜元件放置的上c型卡槽11，卡槽的两端分别设有凹槽12，可以根据镀膜元件的需求设置不同的形状，如倒三角形或半圆弧形等；所述的主体的中部为中空，形成供溶液流动的流通槽5,流通槽5的宽度小于两个凹槽之间的距离。所述活动块体可以相对于主体沿流通槽5上下移动，该活动块体上设有供螺丝定位的圆形定位槽10。配套的螺丝13先通过固定层3上的螺纹孔4再经活动块体上的定位槽10协助活动块体夹持镀膜元件。

所述的活动块体包括与主体的上c型卡槽11相适配的下c型卡槽7,下c型卡槽上设有对称的螺纹孔8，通过螺丝9将下c型卡槽7与压板6以及主体固定在一起。所述的活动块体可以根据夹持需要进行拆除和安装。

在使用过程中，先将活动块体沿流通槽5向上移动，直到可以将镀膜元件竖直放置在主体的卡槽11上，之后利用上c型卡槽11两端的对称凹槽12分别与镀膜元件的侧面接触，接下来利用活动螺丝13通过固定层3上的螺纹孔4从上端顶在活动块体端部的定位槽10上，轻轻推动活动块体，使活动块体上的下c型凹槽7与主体上的凹槽11相互配合来夹持镀膜元件，即通过四点夹持镀膜元件的侧面使元件竖直放置于溶液中。在保证稳定性的同时避免对膜面的接触，最大程度保证镀膜的正面区域不被污染。活动块体相对于主体移动从而形成尺寸可调节的夹持区域。

夹具主体的总高度为133mm,总长度为36mm，总宽度为13mm。

夹具主体上的对称性双耳结构1总高度为25mm,且设有同轴心的通孔，通孔直径为6mm。

主体中部设有高为70mm的流通槽3，方便溶液的流通，且流通槽3的宽度为18mm小于两倒三角形凹槽05之间的距离24mm，旨在进一步防止镀膜元件从主体后方掉落。

请参照附图1，主体下方凹槽以及活动块体上的凹槽的形状可以是倒三角形也可以是矩形，形状并不固定，只要能够实现初步稳定光学元件即可。本实施例中凹槽的形状均为倒三角形,底边长为8mm，高度为4mm。可夹持的最大光学元件厚度应略小于倒三角形的底边长。

使用时，如果只需要单个镀膜元件进行实验，则可以参考图4的方式，直接将夹持镀膜元件的夹具竖直放入溶液中；如果需要镀膜元件在溶液中悬浮或多个镀膜光学元件同时进行实验，则可以参考图5的方式进行，即利用连接杆穿过通孔，与外部调整架配合使用，实现夹具的高度可调，以及多个夹具同时使用的目标。

此外，“竖直”等术语并不表示要求部件绝对水平或悬垂，而是可以根据实验需要进行合理摆放。

多次实验表明，本发明的夹具能够使镀膜光学元件竖直放置在溶液中，实现安全、有效的夹持。在使用夹具过程中，一般使活动块体螺丝以下的部分浸入溶液中，该部分结构简单，能够显著增加镀膜元件与溶液的接触面积，一定程度上减少杂质的引入以及后续清洗的困难。