一种无磁转角金刚石对顶砧装置的制作方法

1.本实用新型涉及金刚石对顶砧压机结构领域，尤其是涉及一种无磁转角金刚石对顶砧装置。


背景技术：

2.金刚石对顶砧是高压科学与技术研究领域中最重要的科学仪器。利用dac，人们能够观察超高压环境下物质的结构和物理性质的变化，特别表现在实验室模拟地球深部的压力和温度环境方面。实验室模拟地球深部的压力和温度环境可以研究地球各层相关物质的静态物理和化学性质，是解释地震波数据、了解地球内部结构和动力学过程的重要途径。
3.现有的金刚石对顶砧压机的组装结构是：由两颗金刚石压砧相对放置构成金刚石对顶砧，中心处带有空洞的垫片放置于两颗金刚石压砧之间，两金刚石压砧砧面和垫片的空洞构成样品腔，在金刚石对顶砧上缠绕电阻丝，利用通电电阻丝对金刚石对顶砧加热进而提高样品腔内样品的温度，金刚石对顶砧固定于两个摇床之间，压机通过加压螺丝压迫碟簧来对金刚石对顶砧进行加压。
4.在相关的技术中，发明人发现：目前的金刚石对顶砧压机在使用时，无法进行转角对顶实验，而且，上压砧与下压砧的对准精度不方便调节。


技术实现要素：

5.本实用新型的目的是为了解决现有技术存在的缺陷，提供一种无磁转角金刚石对顶砧装置。
6.为了实现上述目的，本实用新型采用的技术方案如下：
7.一种无磁转角金刚石对顶砧装置,包括相互配合的上压砧组件和下压砧组件，上压砧组件包括上壳体，上壳体内带有上安装腔，上安装腔中设有上垫块，上垫块的一侧安装上压砧；
8.下压砧组件包括底座，固定在底座上的凸台，凸台内带有下安装腔，下安装腔中设有下垫块，下垫块的一侧安装下压砧；
9.凸台的一端伸入到上安装腔内，上压砧与下压砧相互对置，上壳体通过固定组件连接底座；
10.上壳体远离底座的端面上设有第一倒角面，底座远离上壳体的端面上设有第二倒角面。
11.进一步，上壳体和底座的周面上均设有弧形倒角。
12.进一步，固定组件包括安装在上壳体上的多个加压螺丝以及套设在加压螺丝上的碟簧，底座上设有与加压螺丝对应的螺纹孔，加压螺丝的端部伸入到螺纹孔内。
13.进一步，上垫块的中部设有第一出光孔，上壳体的中部设有与第一出光孔连通的通光孔。
14.进一步，下垫块的中部设有第二出光孔，底座的中部设有与第二出光孔连通的光
源进出孔。
15.进一步，上壳体的周面设有多个第一位置调节孔，第一位置调节孔内安装第一位置调节螺栓，第一位置调节螺栓的端部与上垫块的周面抵触。
16.进一步，凸台的周面设有多个第二位置调节孔，第二位置调节孔内安装第二位置调节螺栓，第二位置调节螺栓的端部与下垫块的周面抵触。
17.进一步，凸台上设有引线通孔，底座的端面上设有与引线通孔连接的第一布线槽；
18.上壳体的周面上设有与上安装腔连通的窗口，窗口的内壁上设有第二布线槽。
19.进一步，上垫块、下垫块呈截头锥形。
20.进一步，第一出光孔、通光孔、第二出光孔、光源进出孔均为锥形孔。
21.本实用新型的有益效果为：1、该装置的上壳体远离底座的端面上设有第一倒角面，底座远离上壳体的端面上设有第二倒角面，通过固定组件连接后的上壳体、底座形成一个整体，整个装置两端设置第一倒角面、第二倒角面后，方便进行转角实验，可以实现6t磁场中偏转，进行轴向偏转20度以上的高压转角实验，并实现最高120gpa的高压环境试验；
22.2、上壳体的周面设有多个第一位置调节孔，第一位置调节孔内安装第一位置调节螺栓，第一位置调节螺栓的端部与上垫块的周面抵触，凸台的周面设有多个第二位置调节孔，第二位置调节孔内安装第二位置调节螺栓，第二位置调节螺栓的端部与下垫块的周面抵触，旋转第一位置调节螺栓时，可以调节上垫块的安装位置，同理，旋转第二位置调节螺栓时，可以调节下垫块的安装位置，第一位置调节螺栓和第二位置调节螺栓的设计可以提高上压砧和下压砧的对准精度，进一步提高了紧凑性；
23.3、凸台上设有引线通孔，底座的端面上设有与引线通孔连接的第一布线槽，第一布线槽用于引线的水平引出，上壳体的周面上设有与上安装腔连通的窗口，窗口的内壁上设有第二布线槽，窗口主要用于上压砧、下压砧之间样品的调试，第二布线槽用于测试引线的引出，保证了测试工作的高效运行。
附图说明
24.图1为本实用新型的结构示意图；
25.图2为本实用新型的爆炸示意图；
26.图3为本实用新型的截面示意图；
27.图4为本实用新型底座的结构示意图。
28.附图标记说明：1、上压砧组件；11、上壳体；12、上安装腔；13、上垫块；131、第一出光孔；14、上压砧；15、第一倒角面；16、通光孔；17、第一位置调节孔；18、窗口；19、第二布线槽；
29.2、下压砧组件；21、底座；22、凸台；23、下安装腔；24、下垫块；241、第二出光孔；25、下压砧；26、第二倒角面；27、螺纹孔；28、光源进出孔；29、第二位置调节孔；210、引线通孔；211、第一布线槽；
30.3、固定组件；31、加压螺丝；32、碟簧。
具体实施方式
31.如图1，图2所示，一种无磁转角金刚石对顶砧装置,包括相互配合的上压砧组件1
和下压砧组件2，上压砧组件1包括上壳体11，上壳体11内带有上安装腔12，上安装腔12中设有上垫块13，上垫块13的一侧安装上压砧14；
32.下压砧组件2包括底座21，固定在底座21上的凸台22，凸台22内带有下安装腔23，下安装腔23中设有下垫块24，下垫块24的一侧安装下压砧25；
33.凸台22的一端伸入到上安装腔12内，上压砧14与下压砧25相互对置，上垫块13、下垫块24呈截头锥形，上壳体11通过固定组件3连接底座21；
34.其中，上壳体11远离底座21的端面上设有第一倒角面15，底座21远离上壳体11的端面上设有第二倒角面26，上壳体11和底座21的周面上均设有弧形倒角。第一倒角面15和第二倒角面26的角度范围为5-30度，优选为25度。
35.上壳体11、底座21采用高强度的nicral无磁合金，整个装置两端设置第一倒角面15、第二倒角面26后，方便上壳体11和底座21旋转，从而进行转角实验，可以实现6t磁场中偏转，进行轴向偏转20度以上的高压转角实验，并实现最高120gpa的高压环境试验。
36.进一步，固定组件3包括安装在上壳体11上的多个加压螺丝31以及套设在加压螺丝31上的碟簧32，底座21上设有与加压螺丝31对应的螺纹孔27，加压螺丝31的端部伸入到螺纹孔27内。
37.本实施例中，上垫块13、下垫块24采用无磁碳化钨制作，上压砧14与下压砧25优选金刚石压砧，加压螺丝31和碟簧32采用高强度，高弹性无磁铍铜制作。
38.进一步，如图3，图4所示，上垫块13的中部设有第一出光孔131，上壳体11的中部设有与第一出光孔131连通的通光孔16。下垫块24的中部设有第二出光孔241，底座21的中部设有与第二出光孔241连通的光源进出孔28。第一出光孔131、通光孔16、第二出光孔241、光源进出孔28均为锥形孔，锥形孔的锥孔角度优选为30度。
39.另外，上壳体11的周面设有多个第一位置调节孔17，第一位置调节孔17内安装第一位置调节螺栓，第一位置调节螺栓的端部与上垫块13的周面抵触。凸台22的周面设有多个第二位置调节孔29，第二位置调节孔29内安装第二位置调节螺栓，第二位置调节螺栓的端部与下垫块24的周面抵触。
40.旋转第一位置调节螺栓时，可以调节上垫块13的安装位置，同理，旋转第二位置调节螺栓时，可以调节下垫块24的安装位置，第一位置调节螺栓和第二位置调节螺栓的设计可以提高上压砧14和下压砧25的对准精度，进一步提高了紧凑性。
41.进一步，凸台22上设有引线通孔210，底座21的端面上设有与引线通孔210连接的第一布线槽211，第一布线槽211用于引线的水平引出；
42.上壳体11的周面上设有与上安装腔12连通的窗口18，窗口18的内壁上设有第二布线槽19，窗口18主要用于上压砧14、下压砧25之间样品的调试，第二布线槽19用于测试引线的引出，保证了测试工作的高效运行。
43.综上所述，该装置使用时，第一步，先将粘接有下压砧25的下垫块24安装到凸台22的下安装腔23内，通过第二位置调节螺栓调节下垫块24的位置并夹紧固定，使下垫块24与下安装腔23同轴；
44.第二步，将上压砧14粘接到上垫块13处，然后安装到上安装腔12的上垫块安置面处，通过侧面多个第一位置调节螺栓调节上垫块13的位置并夹紧固定，使上垫块13与上安装腔12同轴；
45.第三步，将凸台22插入上安装腔12，使上压砧14、下压砧25之间保持0.25mm的样品间隙；
46.第四步，安装加压螺丝31和碟簧32；
47.第五步，采用机械加压时，旋紧加压螺丝31使其进入底座21的螺纹孔27中，实现样品位置的压缩加压。
48.以上显示和描述了本实用新型的基本原理、主要特征和本实用新型的优点。本行业的技术人员应该了解，本实用新型不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是本实用新型的原理，在不脱离本实用新型精神和范围的前提下本实用新型还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本实用新型的范围内。本实用新型要求的保护范围由所附的权利要求书及其等同物界定。