一种直径可调式液桥生成器的制造方法
【技术领域】
[0001]本发明属于晶体材料制备技术领域，特别是涉及一种直径可调式液桥生成器。
【背景技术】
[0002]浮区法是一种广泛应用的制备晶体材料的方法，七十年代中叶以来，世界各国学者利用液桥装置，对浮区晶体生长过程中的流体物理方程过程进行了大量研宄。研宄采用的传统液桥生成装置结构复杂、功能单一，特别是液桥直径不可改变。实验中如需调整液桥直径，必须更换整个液桥生成器，这样不仅增加了实验成本，而且也浪费时间，使实验过程复杂化。
【发明内容】
[0003]针对现有技术存在的问题，本发明提供一种可以改变液桥直径和高度的直径可调式液桥生成器。改变液桥直径通过更换不同直径的上液桥支撑柱上盘和下液桥支撑柱下盘来实现，改变液桥高度通过调节上液桥支撑柱的高度来实现。
[0004]为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案:一种直径可调式液桥生成器，包括支撑架，在支撑架的上部具有上液桥支撑柱安装孔，下部具有下液桥支撑柱安装孔；在上液桥支撑柱安装孔内垂直安装有上液桥支撑柱，在下液桥支撑柱安装孔内垂直安装有下液桥支撑柱，所述上液桥支撑柱与下液桥支撑柱相对应，在上液桥支撑柱安装孔侧方的支撑架上设置有上液桥支撑柱的紧固螺栓；所述上液桥支撑柱包括上液桥支撑柱卡帽、上液桥支撑柱中杆及若干个直径不同的上液桥支撑柱上盘，所述上液桥支撑柱卡帽固定在上液桥支撑柱中杆的上端，上液桥支撑柱上盘通过螺纹设置在上液桥支撑柱中杆的下端；所述下液桥支撑柱包括下液桥支撑柱下杆、下液桥支撑柱中杆、下液桥支撑柱卡环及若干个直径不同的下液桥支撑柱下盘，所述下液桥支撑柱下杆通过下液桥支撑柱卡环与下液桥支撑柱中杆的下端固定连接，下液桥支撑柱中杆的上端与下液桥支撑柱下盘通过螺纹相连接。
[0005]所述上液桥支撑柱上盘设置有外螺纹，上液桥支撑柱中杆设置有内螺纹。
[0006]所述下液桥支撑柱下盘设置有外螺纹，下液桥支撑柱中杆设置有内螺纹。
[0007]本发明的有益效果:
[0008]1、与现有技术相比，本发明的液桥生成器在液桥实验中改变液桥直径时，只需更换上液桥支撑柱上盘和下液桥支撑柱下盘即可，而不必更换整个液桥生成器，既节省实验成本和时间，也使实验过程大大简化；
[0009]2、本发明的上液桥支撑柱上盘和下液桥支撑柱下盘的外螺纹易于加工，更换方便；
[0010]3、本发明上、下移动上液桥支撑柱位置并用紧固螺栓固定，可以调节液桥高度，操作方便；
[0011]4、本发明对利用液桥实验装置研宄浮区晶体生长过程具有重要意义。
【附图说明】
[0012]图1是本发明的液桥生成器的结构示意图；
[0013]图2是图1中上液桥支撑柱的结构示意图；
[0014]图3是图1中下液桥支撑柱的结构示意图；
[0015]图中:I—紧固螺栓，2—上液桥支撑柱，3—下液桥支撑柱，4-支撑架，5—下液桥支撑柱下杆，6—下液桥支撑柱卡环，7—下液桥支撑柱中杆，8-螺纹，9一下液桥支撑柱下盘，10—上液桥支撑柱卡帽，11—上液桥支撑柱中杆，12—上液桥支撑柱上盘。
【具体实施方式】
[0016]下面结合附图和具体实施例对本发明做进一步的详细说明。
[0017]如图1?图3所示，一种直径可调式液桥生成器，包括支撑架4，在支撑架4的上部具有上液桥支撑柱安装孔，下部具有下液桥支撑柱安装孔，所述上液桥支撑柱安装孔和下液桥支撑柱安装孔设置在一条直线上；在上液桥支撑柱安装孔内垂直安装有上液桥支撑柱2，在下液桥支撑柱安装孔内垂直安装有下液桥支撑柱3，所述上液桥支撑柱2与下液桥支撑柱3相对应，在上液桥支撑柱安装孔侧方的支撑架4上设置有上液桥支撑柱2的紧固螺栓I ;所述上液桥支撑柱2包括上液桥支撑柱卡帽10、上液桥支撑柱中杆11及若干个直径不同的上液桥支撑柱上盘12，所述上液桥支撑柱卡帽10固定在上液桥支撑柱中杆11的上端，上液桥支撑柱上盘12通过螺纹8设置在上液桥支撑柱中杆11的下端，上液桥支撑柱卡帽10能够将上液桥支撑柱2卡在支撑架4上，防止上液桥支撑柱2从支撑架4上掉落；所述下液桥支撑柱3包括下液桥支撑柱下杆5、下液桥支撑柱中杆7、下液桥支撑柱卡环6及若干个直径不同的下液桥支撑柱下盘9，所述下液桥支撑柱下杆5通过下液桥支撑柱卡环6与下液桥支撑柱中杆7的下端固定连接，下液桥支撑柱中杆7的上端与下液桥支撑柱下盘9通过螺纹8相连接；下液桥支撑柱下杆5的下端穿过下液桥支撑柱安装孔设置在下液桥支撑柱安装孔的下方，下液桥支撑柱卡环6将下液桥支撑柱3卡在支撑架4上。
[0018]所述上液桥支撑柱上盘12设置有外螺纹，上液桥支撑柱中杆11设置有内螺纹；所述下液桥支撑柱下盘9设置有外螺纹，下液桥支撑柱中杆7设置有内螺纹。
[0019]本发明的上液桥支撑柱上盘12和下液桥支撑柱下盘9采用的是同一材质，且配套设置，即同一实验中，它们使用的是同种直径规格，从而形成不同规格的液桥圆盘，注入实验流体后生成直径各不相同的液桥。本实施例中，所述上液桥支撑柱上盘12设置为两个，其直径分别为8cm和1cm ;所述下液桥支撑柱下盘9设置为两个，其直径分别为8cm和10cm，其它合理值均可。
[0020]本发明的液桥生成器在实验过程中，所采用的辅助设备有高相素照相机、背光灯及闪光板，三者需要将中心位置调节到同一高度，以避免影响高相素照相机采集到的液桥位型形状的精度。
[0021]本发明的上液桥支撑柱上盘12与下液桥支撑柱下盘9之间注入实验流体后，生成不同高度的液桥，用游标卡尺测量液桥高度；上液桥支撑柱上盘12与下液桥支撑柱下盘9之间实验流体的高度称为液桥高度，地面实验中的液桥高度一般在数毫米之间。液桥径高比A=液桥高度/液桥直径，可以用来描述液桥位型，不同直径和高度的液桥位型存在明显差异，对液桥内物理现象具有重大影响。
[0022]利用本发明的液桥生成器可以完成多种实验，举例如下:
[0023]液桥径高比A =液桥高度/液桥直径，它是研宄液桥位型的重要物理量。
[0024]实验研宄方案一:
[0025]液桥高度为恒定值，改变液桥直径，研宄不同直径对液桥外部轮廓的影响。
[0026]如图1所示，将本发明的上液桥支撑柱2通过紧固螺栓I固定在支撑架4上，以使液桥高度为恒定值；更换不同直径的上液桥支撑柱上盘12和下液桥支撑柱下盘9，从而改变液桥直径。
[0027]实验研宄方案二:
[0028]液桥直径为恒定值，改变液桥高度，研宄不同高度对液桥外部轮廓的影响。
[0029]如图1所示，将选定的上液桥支撑柱上盘12安装在上液桥支撑柱中杆11的下端，将选定的下液桥支撑柱下盘9安装在下液桥支撑柱中杆7的上端，以使液桥直径为恒定值；调节上液桥支撑柱2的高度，从而改变液桥高度。
[0030]实验研宄方案三:
[0031]液桥高度为恒定值，研宄不同直径下柱状液桥体积与实际注入液体之间的关系。
[0032]液桥直径为恒定值，研宄不同高度下柱状液桥体积与实际注入液体之间的关系。
【主权项】
1.一种直径可调式液桥生成器，其特征在于包括支撑架，在支撑架的上部具有上液桥支撑柱安装孔，下部具有下液桥支撑柱安装孔；在上液桥支撑柱安装孔内垂直安装有上液桥支撑柱，在下液桥支撑柱安装孔内垂直安装有下液桥支撑柱，所述上液桥支撑柱与下液桥支撑柱相对应，在上液桥支撑柱安装孔侧方的支撑架上设置有上液桥支撑柱的紧固螺栓；所述上液桥支撑柱包括上液桥支撑柱卡帽、上液桥支撑柱中杆及若干个直径不同的上液桥支撑柱上盘，所述上液桥支撑柱卡帽固定在上液桥支撑柱中杆的上端，上液桥支撑柱上盘通过螺纹设置在上液桥支撑柱中杆的下端；所述下液桥支撑柱包括下液桥支撑柱下杆、下液桥支撑柱中杆、下液桥支撑柱卡环及若干个直径不同的下液桥支撑柱下盘，所述下液桥支撑柱下杆通过下液桥支撑柱卡环与下液桥支撑柱中杆的下端固定连接，下液桥支撑柱中杆的上端与下液桥支撑柱下盘通过螺纹相连接。
2.根据权利要求1所述的直径可调式液桥生成器，其特征在于所述上液桥支撑柱上盘设置有外螺纹，上液桥支撑柱中杆设置有内螺纹。
3.根据权利要求1所述的直径可调式液桥生成器，其特征在于所述下液桥支撑柱下盘设置有外螺纹，下液桥支撑柱中杆设置有内螺纹。
【专利摘要】一种直径可调式液桥生成器，属于晶体材料制备技术领域。本发明包括支撑架，在支撑架的上部具有上液桥支撑柱安装孔，下部具有下液桥支撑柱安装孔；在上液桥支撑柱安装孔内垂直安装有上液桥支撑柱，在下液桥支撑柱安装孔内垂直安装有下液桥支撑柱，所述上液桥支撑柱与下液桥支撑柱相对应，在上液桥支撑柱安装孔侧方的支撑架上设置有上液桥支撑柱的紧固螺栓；上液桥支撑柱卡帽固定在上液桥支撑柱中杆的上端，上液桥支撑柱上盘通过螺纹设置在上液桥支撑柱中杆的下端；下液桥支撑柱下杆通过下液桥支撑柱卡环与下液桥支撑柱中杆的下端固定连接，下液桥支撑柱中杆的上端与下液桥支撑柱下盘通过螺纹相连接。
【IPC分类】C30B13-00
【公开号】CN104818522
【申请号】CN201510266266
【发明人】梁儒全, 李晓媛, 张志辉, 闫付强
【申请人】东北大学
【公开日】2015年8月5日
【申请日】2015年5月21日