一种对钻石对顶砧系统内的样品实现速率可调的加载/卸载的方法技术方案

一种对钻石对顶砧系统内的样品实现速率可调的加载/卸载的方法，所述方法可用于装载一个DAC或两个DAC，且压力的加载速率/卸载速率从数毫秒到数小时连续可调，加压幅度可控，操作方法简单，加载/卸载效率高；所述方法可以较好地实现对加载/卸载速度的调控，相比于快速地加载/卸载过程，其增加了对压力加载/卸载时间的精确控制，有利于研究加载/卸载速率对样品结构性能的影响，同时，周期性加载/卸载方法可实现快速加载/卸载过程中微弱样品信号的叠加采集，以获得高质量的样品结构性能转变信息；此外，以极慢速度压力加载/卸载时，相比于传统的手动加压/卸压，其压力变化幅度更小，更加符合等温变化过程，有利于消除人为误差。

【技术实现步骤摘要】
一种对钻石对顶砧系统内的样品实现速率可调的加载/卸载的方法
本专利技术涉及高压装置
，具体涉及一种对钻石对顶砧系统内的样品实现速率可调的加载/卸载的方法。
技术介绍
钻石对顶砧(diamondanvilcell,DAC)技术自上世纪六十年代被专利技术以来，经过近60年的发展，现已经成为静高压领域最普遍的研究手段。由于该技术可安全高效地产生高压环境、可与各类测试手段轻松结合原位测量，极大地方便了科研人员对高压领域的科学研究，促进了高压学科的进步。当使用钻石对顶砧加压时，样品被视为处于热力学平衡态，时间尺度对测试结果的影响通常不被考虑在内。然而，时间作为一项重要参数，类比于升温/降温速率对材料性能、物质相态转变的影响还是存在的，且不同压力变化速率下的材料性能和物质相态转变路径也应该是有极大区别的。
技术实现思路
为了改善现有技术的不足，本专利技术提供一种对钻石对顶砧系统内的样品实现速率可调的加载/卸载的方法，所述方法可同时对两个钻石对顶砧进行压力加载/卸载，且压力的加载速率/卸载速率从数毫秒到数小时连续可调本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种对钻石对顶砧系统内的样品实现速率可调的加载/卸载的方法，其中，所述方法是通过任意波形函数信号发生器输出振幅可调、波形可自由编辑的函数信号，所述函数信号满足如下函数关系式：U＝f(T)，该函数式表示，给定一个时间值T，对该时间值T施加对应法则f，记作f(时间值)，得到一电压数集U，其中，在该函数关系式中，对于任意一个时间值T都有唯一确定的一个U和它对应。/n

【技术特征摘要】
1.一种对钻石对顶砧系统内的样品实现速率可调的加载/卸载的方法，其中，所述方法是通过任意波形函数信号发生器输出振幅可调、波形可自由编辑的函数信号，所述函数信号满足如下函数关系式：U＝f(T)，该函数式表示，给定一个时间值T，对该时间值T施加对应法则f，记作f(时间值)，得到一电压数集U，其中，在该函数关系式中，对于任意一个时间值T都有唯一确定的一个U和它对应。


2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述波函数信号可为周期性或非周期性的，所述方法可以对样品实现周期性或非周期性的压力加载/卸载；
优选的，所述波函数信号的波形为三角波(锯齿波)、正弦波、二次函数波、斜波(斜线波)或其他自定义波形，例如，梯形波、类梯形波(梯形的左右腰为曲线(该曲线例如为正弦曲线、二次函数曲线等))。
优选的，所述非周期的压力加载/卸载方法，可以使用具有上升趋势的函数信号。该压力加载/卸载时间范围从数毫秒至数小时连续可调。作为实例，不同上升趋势的函数信号可以是在5s内上升至1V、2V、5V或10V；也可以是在1s、2s、5s或10s内上升至1V；
优选的，所述非周期的压力加载/卸载方法，可以使用具有不同下降趋势的函数信号，该压力加载/卸载时间范围从数毫秒至数小时连续可调。作为实例，不同下降趋势的函数信号可以是在5s内从1V、2V、5V或10V下降至0V；也可以是在1s、2s、5s或10s内从1V下降至0V；二者均可以定义为具有不同下降趋势的函数信号。


3.根据权利要求1或2所述的方法，其中，
所述钻石对顶砧系统包括动态加载/卸载钻石对顶砧、任意波形函数信号发生器、压电陶瓷功率放大器、光谱仪和探测器；
通过任意波形函数信号发生器可输出任意波形的函数信号；压电陶瓷功率放大器接收到信号发生器发送的波形信号后，将信号放大成波形相同的电压信号，控制压电陶瓷做出与波形相对应的伸缩位移，挤压配合安装的钻石对顶砧，最终达到控制钻石对顶砧内部压力的作用。


4.根据权利要求1-3任一项所述的方法，其中，所述双向动态加载/卸载装置包括固定架、压电陶瓷、压力板、DAC和静态加压螺钉；
所述固定架包括固定架上底面、固定架下底面和固定架连接部件；所述固定架上底面和所述固定架下底面平行，所述固定架连接部件用于连接并支撑所述固定架上底面和固定架下底面；
所述压力板位于固定架内部，并通过压电陶瓷与固定架上底面垂直连接，所述压力板平行于所述固定架上底面和所述固定架下底面；所述压力板的上下表面分别设置有凹槽，且在凹槽内部设置有第一通光孔，所述一个或两个DAC分别置于压力板上下表面的凹槽中；
所述静态加压螺钉优选为两个，均设置有第二通光孔，分别通过设置在固定架上底面和固定架下底面的螺纹通孔，将一个或两个DAC固定；
所述任意波形函数信号发生器与压电陶瓷功率放大器和光谱仪及探测器通过波函数信号连接，所述压电陶瓷功率放大器和所述双向动态加载/卸载装置信号连接，用于控制所述双向动态加载/卸载装置中的压电陶瓷伸长或缩短；所述光谱仪及探测器与双向动态加载/卸载装置通过光学系统连接，用于控制数据采集；
所述动态加载/卸载方法...

【专利技术属性】
技术研发人员：苏磊，史开元，王艳龙，张李，杨国强，
申请(专利权)人：中国科学院化学研究所，
类型：发明
国别省市：北京;11