置100时，被测试样的理想厚度应< 1_。如被测试样8的厚度大于Imm时，需要对设定温 度值进行超温补偿，超温补偿值根据试验经验确定，在此不再赘述），载物台2的材料为导 热性能良好的纯铜或者纯银材料，能够将温度调控系统3调控的指定试验温度快速传导至 被测试样8 ;通过温度调控系统3的调控，实现载物台2上形成稳定的低温环境；壳身顶部 设置有能观测容纳空间111内部被测试样的金相组织的透明观测结构4。
[0031] 进一步，如图1所示，温度调控系统3包括一制冷系统31、一制热系统32和一控温 装置33,利用液氮进行降温的制冷系统31能够实现载物台2温度持续下降，为了保证载物 台2上被测试样8始终处于一设定温度点，载物台2同时连接制热系统32,在控温装置33 的监控调整下确保环境温度恒定。
[0032] 本发明的金相观测装置100的制冷系统31利用液氮的制冷原理设计而成，液氮的 温度为-196Γ，本发明的金相观测装置100中被测试样8的环境温度最低可达-190°C。如 图1所示，制冷系统31包括一用于降低载物台2温度的液氮容器311，载物台2分别连接一 换热器314和所述的液氮容器311，在本实施方式中，液氮容器311通过连接管路312密封 连接一液氮铜管313 -端，连接管路312为耐低温聚四氟乙烯材质的软管，液氮铜管313连 接载物台2为其降温后与换热器314 (本实施方式中采用的换热器是铜质散热器）密封连 通，在本实施方式中，液氮铜管313与载物台2接触设置或导通连接于载物台2内部设置的 一制冷腔室24。换热器314密封连接有一真空气栗315,本实施方式中真空气栗315为常 规（不是耐低温的液氮栗）微型真空气栗，真空气栗315流量的选择应根据液氮流经的管 路内径确定，以保证载物台2处有足够的制冷源经过；换热器314将液氮充分气化，并使气 化后氮气温度升高到常规微型真空气栗能承受的温度范围内。换热器314和真空气栗315 的结合使用，为液氮流动提供了动力源，同时避免了液氮栗的高成本问题；真空气栗315连 通于壳体1的容纳空间111，如图1、图4所示，在本实施方式中，壳身11上设置有氮气进入 通道112和气体排出通道113,氮气进入通道112和气体排出通道113贯通连接于所述容 纳空间111，氮气进入通道112入口处设置有第一单向阀1121，气体排出通道113出口处设 置有第二单向阀1131，第一单向阀1121、第二单向阀1131均通过螺纹与壳身11密封连接， 第一单向阀1121只允许气体进入，第二单向阀1131只允许气体排出；如图2所示，第一单 向阀1121的入口端与真空栗315上一第一出口 3151密封连接。真空栗315上还设置有第 二出口 3152,第二出口 3152连接有一喷管3153,喷管3153出口倾斜对应于透明观测结构 4上方。真空气栗315将一部分氮气栗入壳身11内部的容纳空间111，将容纳空间111内 部带有水分的空气通过气体排出通道113排出，完成容纳空间111内的气体置换，容纳空间 111内部干燥的氮气有效防止被测试样8表面结霜，避免妨碍金相组织观测；真空气栗315 将一部分氮气栗出倾斜喷向透明观测结构4外表面，有效地避免透明观测结构4外表面因 温差及环空水分造成的表面凝露结霜问题。
[0033] 如图1所示，制热系统32包括固定设置于载物台2内部的电热管321，在本实施方 式中，电热管321为单头电热管，直径为3mm ;电热管321数量为两个，两个电热管321对称 布置，使得载物台2表面的温度更加均匀减少温度梯度的影响，电热管321电连接于所述控 温装置33 ;控温装置33包括一调压模块331，调压模块331 -端串接于所述电热管321及 一电源7之间，调压模块331的另一端连接于温控器332,温控器332电连接于一测温元件 334,测温元件334固定设置于所述载物台2内部，在本实施方式中，测温元件334为铂电阻 (PT100)，铂电阻（PT100)直径为2. 5mm。在本实施方式中，温控器332通过测温元件334实 时监测显示载物台2的当前温度，根据当前温度值实时调整调压模块331的输出端电压，以 实现电热管321的功率在零和100%满功率之间调整。单头电热管功率的选择可参考下面 的公式：
[0034]
[0035] 铜的比热为 0· 092kcal/kg ·Γ，比重为 8. 7g/cm3;银的比热为(λ 057kcal/kg ·Γ， 比重为10. 5g/cm3;上升温度应为载物台从最低温度-190Γ到室温，为了更严格的选定参 数，把室温替换为100°C，即上温度为290°C。加热时间指要求的从最低温度加热到最高温 度所需时间。效率（η )受保温、隔热、温控器设置等影响，一般选取为〇. 2至0. 5左右为宜。
[0036] 进一步，本发明金相观测装置100的载物台2有两种结构形式。其中载物台2的 一种结构形式如图6所示，载物台2包括顶部的载物凸台21和一载物台底座22,载物凸台 21的顶面为平面，用于放置被测试样8,为保证载物台2与被测试样8之间良好的热传递， 载物凸台21的顶面应平整光滑。载物凸台21与载物台底座22之间设有连接圆柱23,用 于制冷的液氮铜管313接触缠绕在连接圆柱23上，同时在缠绕的液氮铜管313外侧填充锡 金属密封，使得液氮铜管313中的液氮冷量能充分传递给载物台2整体，对载物台2有效降 温；载物台底座22 -侧设有两个呈水平设置的第一电热管安装孔221，两个第一电热管安 装孔221对称设置，各第一电热管安装孔221内部抵靠设有一所述电热管321，电热管321 与第一电热管安装孔221紧密配合，以保证电热管321能够将热量快速传递给载物台；载物 台底座22的另一侧设有一呈水平设置的第一控温元件安装孔222, 一般第一控温元件安装 孔222位于该侧的中间位置，第一控温元件安装孔222内部抵靠设有所述控温元件334,控 温元件334与第一控温元件安装孔222紧密配合，以保证测到的载物台温度的准确性。
[0037] 载物台2的另一种结构形式如图7、图8所示，载物台2下部内侧形成有所述制冷 腔室24,制冷腔室24 -侧连通有液氮入口凹槽241，制冷腔室24另一侧连通有液氮出口凹 槽242,载物台2通过液氮入口凹槽241和液氮出口凹槽242密封串接于液氮铜管313上， 液氮铜管313内部的液氮流经制冷腔室24,实现载物台2的降温；载物台2上部、位于制冷 腔室24上方设置有两个呈水平设置的第二电热管安装孔25,两个第二电热管安装孔25对 称设置，各第二电热管安装孔内部抵靠设有一所述电热管321，电热管321与第二电热管安 装孔25紧密配合，以保证电热管321能够将热量快速传递给载物台；载物台2上部、位于制 冷腔室24上方还设置有一呈水平设置的第二控温元件安装孔26,第二控温元件安装孔26 内部抵靠设有所述控温元件334,控温元件334与第二控温元件安装孔26紧密配合，以保证 测到的载物台温度的准确性。试验时，被测试样8放置于载物台2的顶面上，为保证载物台 2与被测试样8之间良好的热传递，载物台2的顶面应平整光滑。
[0038] 如图3、图4、图5所示，壳盖12用于密封壳身11并且固定连接载物台2,壳盖12 上设置有两个能密封固定穿设所述液氮铜管313的第一通孔121，液氮铜管313从其中一 个第一通孔121密封穿过与载物台2连接，连接后液氮铜管313出口端从另一个第一通孔 121密封穿出，液氮铜管313具有一定的刚度，能够稳定支撑容纳空间111内的载物台2及 其上方的被测试样8,在本实施方式中，各第一通孔中设置有套设于所述液氮铜管313上的 密封圈122,各第一通孔中、位于密封圈122外侧密封连接有套设于所述液氮铜管313上的 锁紧螺钉123,锁紧螺钉123抵靠密封圈122使其与第一通孔1