一种超高温和超低温高压原位反应池试验测试装置的制作方法

本技术涉及穆斯堡尔光谱设备，具体为一种超高温和超低温高压原位反应池试验测试装置。

背景技术：

1、穆斯堡尔光谱仪是根据无反冲原子核共振吸收γ射线的原理制成的一套仪器，它是一种匀加速的穆斯堡尔光谱仪，测量共振吸收谱。还可以研究在外加磁场下磁性材料的微观磁性和宏观磁性的内在联系，增加研究自旋结构和自旋动力学研究功能，可用来研究磁性材料、高温超导等固体材料中原子核与其周围环境的电或磁的相互作用。进一步研究周围原子的微观磁性、电子结构、价态和分布，以及晶格动力学、晶格弛豫等方面的性质。穆斯堡尔谱仪具有极高的能量分辨率(最高的能量分辨率是10-13ev)的优点，是研究物质超精细相互作用和微结构性质的有力手段之一。

2、目前，穆斯堡尔光谱仪的可测量样品，根据不同的科学研究要求，需要把样品放置到高温条件下或者低温条件下，或者在样品腔加上高压反应气体，让样品在不同的环境中测试穆斯堡尔光谱，从而测得不同条件下的穆斯堡尔光谱，可以分析环境温度等因素对样品的影响，或者模拟样品的不同应用反应条件测试穆斯堡尔光谱，可以分析样品的结构特性，物理特性以及化学特性，在石油催化裂解的催化剂研究领域中应用最为广泛。

3、然而在传统测试过程中需要在三个单独系统之间的切换，容易造成样品和空气的接触，导致对结果造成影响。

技术实现思路

1、针对现有技术的不足，本实用新型提供了一种超高温和超低温高压原位反应池试验测试装置，解决了传统测试过程中需要在三个单独系统之间的切换，容易造成样品和空气的接触，导致对结果造成影响的问题。

2、为实现以上目的，本实用新型通过以下技术方案予以实现：一种超高温和超低温高压原位反应池试验测试装置，包括：

3、检测室，用于对样品进行检测，包括用于容纳样品的样品腔；

4、真空系统，用于保证真空隔离热传导，包括设置于检测室外侧的真空室以及保持真空室内真空度的真空泵组；

5、温度控制系统，用于控制样品腔处的温度，以实现超高温以及超低温高压环境下的样品检测，包括制冷模块和加热模块。

6、优选的，所述制冷模块包括一级冷头和二级冷头，所述一级冷头和二级冷头相连，所述一级冷头与冷却装置相连，所述二级冷头连接有导冷铜编织带，所述导冷铜编织带连接有黄铜冷指，所述黄铜冷指延伸至检测室内，且样品腔设置在黄铜冷指一侧。

7、优选的，所述冷却装置包括水冷机组，所述水冷机组连接有氦气压缩机，所述氦气压缩机连接有氦气交换腔，所述氦气压缩机进出口均连接在氦气交换腔一侧，所述氦气交换腔与一级冷头相连。

8、优选的，所述水冷机组包括水冷机室内机和水冷机室外机，所述水冷机室内机与氦气压缩机相连，用于给氦气压缩机提供水循环降温。

9、优选的，所述黄铜冷指通过氮化硼支架固定连接在检测室内，所述加热模块设置在氮化硼支架一侧，所述加热模块包括绕设在氮化硼支架一侧的加热丝。

10、优选的，其特征在于，所述温度控制系统还包括控制模块和检测模块；

11、控制模块，用于控制制冷模块和加热模块进行样品检测环境的温度变换；

12、检测模块，用于检测样品腔处的当前温度，并输出给控制模块，包括温度传感器，所述温度传感器设置在样品腔一侧。

13、优选的，所述真空室连接有固定基础，所述真空泵组通过第一波纹管连接在固定基础一侧，所述固定基础通过第二波纹管与真空室相连，所述固定基础与真空室相连通。

14、优选的，所述检测室和真空室均为钛合金材料制成。

15、优选的，所述检测室和真空室上均相对设置有两个金刚石窗口。

16、优选的，多个所述金刚石窗口和样品腔在一条直线上设置。

17、本实用新型提供了一种超高温和超低温高压原位反应池试验测试装置。

18、具备以下有益效果：

19、1、本实用新型通过将高温炉系统、样品超低温系统和高压系统到本装置内，把三种功能的系统集成在一起，可以省略以前测试过程中三个单独系统之间的切换，避免样品和空气的接触，而且温度的控制变化更加连续和稳定。

20、2、本实用新型通过波纹管隔离冷头的振动，同时也隔离真空腔体，同时利用紫铜编织带的柔软特性连接样品室，导冷和隔离冷头的振动，这样可以把样品室的振动降低到1nm以下，甚至无振动，把冷头振动的影响完全去除，保证穆谱测试能够满足谱线展宽极差<0.05mm/s。

21、3、本实用新型可以实现连续变换不同的样品测试条件进行样品的穆斯堡尔谱的测量，且还能够模拟应用场景单独测量一个样品的穆斯堡尔谱。

技术特征：

1.一种超高温和超低温高压原位反应池试验测试装置，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的一种超高温和超低温高压原位反应池试验测试装置，其特征在于，所述制冷模块包括一级冷头(3)和二级冷头(31)，所述一级冷头(3)和二级冷头(31)相连，所述一级冷头(3)与冷却装置相连，所述二级冷头(31)连接有导冷铜编织带(32)，所述导冷铜编织带(32)连接有黄铜冷指(33)，所述黄铜冷指(33)延伸至检测室(1)内，且样品腔(11)设置在黄铜冷指(33)一侧。

3.根据权利要求2所述的一种超高温和超低温高压原位反应池试验测试装置，其特征在于，所述冷却装置包括水冷机组，所述水冷机组连接有氦气压缩机(4)，所述氦气压缩机(4)连接有氦气交换腔(41)，所述氦气压缩机(4)进出口均连接在氦气交换腔(41)一侧，所述氦气交换腔(41)与一级冷头(3)相连。

4.根据权利要求3所述的一种超高温和超低温高压原位反应池试验测试装置，其特征在于，所述水冷机组包括水冷机室内机(42)和水冷机室外机(43)，所述水冷机室内机(42)与氦气压缩机(4)相连，用于给氦气压缩机(4)提供水循环降温。

5.根据权利要求2所述的一种超高温和超低温高压原位反应池试验测试装置，其特征在于，所述黄铜冷指(33)通过氮化硼支架(5)固定连接在检测室(1)内，所述加热模块设置在氮化硼支架(5)一侧，所述加热模块包括绕设在氮化硼支架(5)一侧的加热丝(6)。

6.根据权利要求2-5任一项所述的一种超高温和超低温高压原位反应池试验测试装置，其特征在于，所述温度控制系统还包括控制模块和检测模块；

7.根据权利要求1所述的一种超高温和超低温高压原位反应池试验测试装置，其特征在于，所述真空室(2)连接有固定基础(7)，所述真空泵组(21)通过第一波纹管(22)连接在固定基础(7)一侧，所述固定基础(7)通过第二波纹管(71)与真空室(2)相连，所述固定基础(7)与真空室(2)相连通。

8.根据权利要求1所述的一种超高温和超低温高压原位反应池试验测试装置，其特征在于，所述检测室(1)和真空室(2)均为钛合金材料制成。

9.根据权利要求8所述的一种超高温和超低温高压原位反应池试验测试装置，其特征在于，所述检测室(1)和真空室(2)上均相对设置有两个金刚石窗口(8)。

10.根据权利要求9所述的一种超高温和超低温高压原位反应池试验测试装置，其特征在于，多个所述金刚石窗口(8)和样品腔(11)在一条直线上设置。

技术总结
本申请涉及穆斯堡尔光谱设备领域，公开了一种超高温和超低温高压原位反应池试验测试装置，包括：检测室，用于对样品进行检测，包括用于容纳样品的样品腔；真空系统，用于保证真空隔离热传导，包括设置于检测室外侧的真空室以及保持真空室内真空度的真空泵组；温度控制系统，用于控制样品腔处的温度，以实现超高温以及超低温高压环境下的样品检测，包括制冷模块和加热模块。本技术通过将高温炉系统、样品超低温系统和高压系统到本装置内，把三种功能的系统集成在一起，可以省略以前测试过程中三个单独系统之间的切换，避免样品和空气的接触，而且温度的控制变化更加连续和稳定。

技术研发人员：党大成
受保护的技术使用者：北京盛田嘉源科技有限公司
技术研发日：20230615
技术公布日：2024/1/15