一种原位反应装置用保持架的制作方法

1.本实用新型涉及一种化学反应装置，具体涉及一种原位反应装置用保持架，可用作中子反应器、傅里叶变换红外光谱及紫外-可见光谱的原位分析；属于化学反应机理实验装置。


背景技术：

2.化学反应过程细微且复杂，为了深入探讨反应过程的机理，完善其动力学过程，并提取亚稳/介稳相中间体产物，有必要降低固相反应温度，采用反应条件温和的软化学合成法。其中，熔盐法和水热法是软化学合成中应用较为广泛的合成手段，通过这些合成方法能够改变其化学成分、表面/晶体/分子结构、形貌、多相/多层/复合结构，或能提供奇异的化学和物理特性，探索有异于传统材料的反应机理，从而突破传统材料的局限。
3.由于每种原子都有自己的特征谱线，因此，可以根据光谱来鉴别物质和确定它的化学组成，进行分析时可以利用发射光谱，也可以利用吸收光谱，统称为光谱分析，其优点是非常灵敏而且迅速。在一系列的光谱分析技术中，中子散射技术优势特别明显，由于其不带电、具有磁矩、穿透力强、能分辨轻元素、同位素和近邻元素，还可以用作研究原子、分子尺度上各种物质的微观结构和运动规律，因而在物理、化学、生物、材料与能源科学等许多领域的研究中作出了重大贡献，可广泛地应用于基础科学研究和应用技术推广等众多学科，是研究物质微观结构和动力学过程的理想工具之一，被誉为表征科学领域的“超级显微镜”。
4.现有技术中，一般是采用离位的相态研究技术来探讨反应机理，操作繁琐且效率低，检测结果的准确性和可靠性都欠佳。鉴于此，有必要改进原位反应装置，以推广原位光谱观察软化学合成过程。


技术实现要素：

5.为解决现有技术的不足，本实用新型的目的在于提供一种多功能原位反应装置用保持架，以为原位软化学合成观察和机理探讨提供适用的装置。
6.为了实现上述目标，本实用新型采用如下的技术方案：
7.一种原位反应装置用保持架，包括：可拆卸连接的主体和盖体，所述主体包括一体成型的上限位部、下限位部及连接部，所述连接部形成有供光谱穿透的观察窗。
8.优选地，前述盖体包括安装部和锁紧部，所述安装部与所述上限位部螺纹连接以方便拆卸，且所述安装部的顶部外周壁形成有若干卡槽，通过卡槽可使原位反应装置快速、便捷且无偏差地安装于试验台上。
9.优选地，前述锁紧部为一凸出所述安装部的把手，且所述把手上形成有一通孔，在通孔处施加外力可带动盖体旋转从而与主体锁紧。
10.更优选地，该保持架由不锈钢材料或聚醚醚酮聚合物材料制成，确保具有可靠的机械性能。尤其是，聚醚醚酮聚合物材料对x射线和中子吸收率较低，其制成的保持架既具
有较好的硬度和强度，也能保持对中子光谱和x射线光谱的良好穿透性（“透明”）。
11.再优选地，前述连接部为连接所述上限位部和下限位部的纵向连接杆，所述上限位部和下限位部之间除纵向连接杆外的空白区域构成了所述观察窗，这样巧妙的结构设计能够使纵向连接杆对反应容器的遮挡尽量少，使得观察窗尽量大，提高原位观察的准确度。
12.更优选地，前述上限位部的顶部为开口结构，所述下限位部内形成有支承结构，在所述主体内容置有一反应容器，反应容器从上限位部的顶部开口处置入保持架内，底部由支承结构托住。且反应容器由对中子透明的材料制成，所述反应容器选自钒金属容器、熔融石英容器、钛锆中子透明基体合金容器、聚醚醚酮聚合物容器中的一种。
13.再优选地，前述下限位部的底部外周壁形成有至少一个定位槽，上下卡位的设计能够使反应装置更稳定地安装在试验台上。
14.进一步优选地，前述盖体、上限位部、下限位部为同轴设置的回转体部件。
15.本实用新型的有益之处在于：
16.（1）本实用新型的保持架适用于原位反应装置，结构紧凑巧妙，可拆卸可清洗，通过上限位部和下限位部的配合可靠地将反应容器容置于主体内，再通过盖体将其锁紧即可置于试验台上，密封性好，方便研究者快速、准确地进行原位反应的观察分析和机理研究；
17.（2）将连接部设计为纵向连接杆，使观察窗尽量大，减小了保持架对反应容器的遮挡面积，从而使得x射线、中子等光谱能够获得更多更全的实验数据，提高了获取的实验数据的准确性；
18.（3）具有多功能、重复利用性高等优点，通过更换反应容器，可以满足多种表征条件和光谱，实现中子光谱、x射线小角/广角散射、傅里叶变换红外光谱、紫外-可见光谱及拉曼光谱等模式的自由切换。
附图说明
19.图1是实施例1的原位反应装置用保持架的立体结构示意图；
20.图2是图1所示实施例的主视图；
21.图3是图2的a-a面剖视图；
22.图4是图1所示实施例中主体的立体结构示意图；
23.图5是图4所示实施例的主视图；
24.图6是图5的b-b面剖视图；
25.图7是图1所示实施例中盖体的立体结构示意图；
26.图8是图7所示实施例的主视图。
27.图中附图标记的含义：1、主体，101、上限位部，102、下限位部，103、连接部，104、定位槽，2、盖体，201、安装部，202、锁紧部，203、通孔，204、卡槽。
具体实施方式
28.以下结合附图和具体实施例对本实用新型作具体的介绍。
29.在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示
或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
30.实施例1
31.本实施例公布了一种适用于原位反应装置的保持架，其结构参见图1至图3，包括可拆卸连接的主体1和盖体2，整体由不锈钢材料或聚醚醚酮聚合物材料制成，赋予该保持架可靠的机械性能。尤其是，聚醚醚酮聚合物材料对x射线和中子吸收率较低，其制成的保持架既具有较好的硬度和强度，又能保持对中子光谱和x射线光谱的良好穿透性，特别适用于中子光谱检测。
32.其中，主体1的结构如图4至图6所示，包括一体成型的上限位部101、下限位部102及连接部103，在连接部103形成有供光谱穿透的观察窗。具体到本实施例中，连接部103为连接上限位部101和下限位部102的纵向连接杆，上限位部101和下限位部102之间除纵向连接杆外的空白区域即构成了前文所述的观察窗。为使观察窗尽量大，纵向连接杆对反应容器的遮挡应尽量少，因此，本实施例中只设置了一根。
33.盖体2的结构则如图7和图8所示，包括安装部201和锁紧部202，其中，安装部201形成有内螺纹（图7中不可见），与上限位部101的外螺纹（图4中未示出）连接，方便拆卸主体1和盖体2。锁紧部202为一凸出于安装部201的把手，且把手上形成有一通孔203，在通孔203处插入辅助安装杆施加外力即可带动盖体2旋转以与主体1锁紧。
34.使用时，将一反应容器从主体1上方的开口处放置于主体1内，下限位部102内形成有支承结构以从底部托住反应容器，防止反应容器掉落，该支承结构可选择台阶孔、挡条等形式均可，这是很容易理解和实现的，此处不做赘述。进一步地，为提高操作便捷性，如图1所示，在安装部201的顶部外周壁形成有若干卡槽204，同时在下限位部102的底部外周壁形成有至少一个定位槽104，通过上下卡位可使原位反应装置快速、便捷且无偏差地安装于试验台上。
35.为了更好地贴合散裂中子源的实际应用需求，反应容器优选由对中子“透明”的材料制成，具体可选自钒金属容器、熔融石英容器、钛锆中子透明基体合金容器、聚醚醚酮聚合物容器中的一种。
36.实施例2
37.本实施例的结构与实施例1相似，区别在于连接部103处纵向连接杆的数量为两根，对称分设于上限位部101和下限位部102之间。
38.此外，实际应用时还可以根据需求设置若干根纵向连接杆，实际应用时一般采用1~4根均可。且纵向连接杆的形状和规格可灵活调节，只要能够留足观察窗的位置即可。
39.综上，本实用新型的保持架适用于原位反应装置，结构紧凑巧妙，可拆卸可清洗，通过上限位部101和下限位部102的配合可靠地将反应容器容置于主体1内，再通过盖体2将其锁紧即可置于试验台上，密封性好，方便研究者快速、准确地进行原位反应的观察分析和机理研究，提高了获取的实验数据的准确性，且具有多功能、重复利用性高等优点，能够满足多种表征条件和光谱，实现中子光谱、x射线小角/广角散射、傅里叶变换红外光谱、紫外-可见光谱及拉曼光谱等模式的自由切换。
40.在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安
装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
41.在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实用新型的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
42.以上显示和描述了本实用新型的基本原理、主要特征和优点。本行业的技术人员应该了解，上述实施例不以任何形式限制本实用新型，凡采用等同替换或等效变换的方式所获得的技术方案，均落在本实用新型的保护范围内。