一种可观测超声条件下聚合物结晶过程的偏光显微镜装置制造方法及图纸

本发明专利技术涉及一种可观测超声条件下聚合物结晶过程的偏光显微镜装置。它包括一个安置在光源发生器上方的样品台，样品台固定在一个上下开口的圆筒形加热装置中，该加热装置的外侧装有一个超声发生装置，样品台上搁置一个像转移装置，像转移装置上方设置一个观测装置。像转移装置利用透镜成像原理，将超声作用下的聚合物结晶貌图像转移至可观察区域，再利用观测装置对超声作用下聚合物的动态结晶过程进行观察研究。本发明专利技术极大扩展了偏光显微镜的应用范围。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种可观测超声条件下聚合物结晶过程的偏光显微镜装置，主要用于 超声作用下在线观测聚合物的结晶过程。
技术介绍
聚合物超声化学的研究始于上世纪五十年代。最早被用于聚合溶液中，称为“溶液 超声技术”。最近二十年开始兴起超声作用于聚合物熔体的研究，称为“熔体超声技术”。研 究发现，超声辐照可以增大熔体的流动性，降低挤出压力，提高挤出产量，改善制品性能。与 低频机械振动相比，超声波无噪声，在微米级的水平上便可以改变熔体的流变性和粘弹性， 对改善制品性能更为有效。S. L. Peshkovskii 等人(S. L. Peshkovskii, M. L. Fridman and A. I. Tukachinskii, etal. Polymer Composites, 1983,4(2), 126)在对 HDPE 与珠光岩和高 岭土的填充体系的研究中发现，超声作用后分散相无机粒子的平均尺寸变小，尺寸分布变 窄，使其在HDPE基体中分散更均勻。曹玉荣等(Y. Cao,M. Xiang, and H. Li, J. Appl. Polym. Sci.，2002，84(10)，1956)又采用了一种静态超声装置进行实验。其结果发现，适宜的超声 作用对改善与PP分散性及相容性差的成核剂效果明显，使得部分体系中晶面间距及晶胞 尺寸大幅度减小。并且一定功率的超声辐照使某些体系中出现了 β晶，而另一些体系中则 出现了晶面的择优生长。偏光显微镜是鉴定物质细微结构光学性质的一种显微镜，目前国内外普遍采用的 偏光显微镜主要用于常规条件下观测聚合物的结晶结构。上海彼爱姆光学仪器制造有限 公司制造的BM-59XCC电脑型偏光显微镜配备了 CXD摄像头，可将图像转移至计算机上，放 大倍数也达到了 630倍；德国蔡司公司制造的Axiostar型偏光显微镜，采用了最新的生产 技术，同时装配了冷热台，能够实现高温下的观测；复旦大学最新研发的倒置偏光长工作距 离高分辨率耐高温热台显微镜，实现了高温下对聚合物形貌进行高分辨率长时间的实时观 测。但迄今为止，国内外市场上尚未出现超声作用下在线观测聚合物结晶结构变化的偏光 显微镜。
技术实现思路
本专利技术的目的在于针对已有技术存在的不足与缺陷，在不改变原有偏光显微镜光 路系统和观察方法的基础上，对原有仪器加以改进，提供一种可观测超声条件下聚合物结 晶过程的偏光显微镜装置，使其应用范围得到极大的扩展。为达到上述目的，本专利技术的构思是本专利技术的偏光显微镜主要组成部分包括观测装置、像转移装置、加热装置、超声 发生装置、光源、样品台。光源通过两侧的两个可转动轴承固定于底座上，样品台通过螺丝 与加热装置直接固定在一起，加热装置可以实现对样品台的温度调节和控制。在加热装置 的外层放置超声发生装置，两块超声振板放置在加热装置的两侧超声振板和加热装置之间 通过焊接钢条连接在一起，超声发生器放置在一旁，发生器与振板之间采用带插座的高频3连接。样品台的上方为像转移装置，通过一个弯曲的镜臂与底座相连并用螺丝固定。观测 装置直接与像转移装置采用固定螺丝固定，将数码相机直接插入观测口中，并在观测口前 部加一适配镜以保证在计算机屏幕上的成像效果。本专利技术的一个主要改进点就是像转移装置，它是利用透镜成像原理，将超声作用 下的聚合物结晶形貌图像转移至可观察区域，再利用观测装置研究超声作用下聚合物的动 态结晶过程。像转移装置，包括实像接收屏，像距校准手轮、透镜筒、凸透镜、上耐高温光学 镜片、由耐高温绝热环和耐高温绝热层组成的耐高温绝热装置、真空筒、下耐高温光学镜 片。真空筒由上耐高温光学镜片，下耐高温光学镜片，耐高温绝热环和耐高温绝热层共同 构成，所使用的耐高温材料均采用耐高温工程塑料，也可为无机绝热材料，保证在200°C以 上仍具有足够的强度，防止由于受热变形而使样品形貌难以被准确的观测到。下耐高温光 学镜片通过卡槽固定于耐高温绝热层，上耐高温光学镜片同样通过卡槽固定于耐高温绝热 环，耐高温绝热环与耐高温绝热层和透镜腔壁通过螺纹固定。凸透镜通过凹槽直接固定于 透镜筒中，像距校准手轮通过螺纹与透镜筒相连，并经齿轮系统与实像接收屏相连，可以控 制并调节实像接收屏的高度，使得透过凸透镜而成的像可以清晰的呈现在实像接收屏上， 并可以通过观测装置观测到。根据上述专利技术构思，本专利技术采用下述技术方案一种可观测超声条件下聚合物结晶过程的偏光显微镜装置，包括一个安置在光源 发生器上方的样品台，其特征在于所述样品台固定在一个上下开口的圆筒形加热装置中， 该圆筒加热装置的外侧装有一个超声发生装置，在所述样品台上搁置一个像转移装置，在 该像转移装置的上方设置一个观测装置；所述像转移装置利用透镜成像原理，将超声作用 下的聚合物的结晶形貌图像转移至可观察区域，再利用所述观测装置对超声作用下聚合物 的动态结晶过程进行观察研究。所述像转移装置包括实像接收屏、像距校准手轮、透镜筒、凸透镜、上耐高温光学 镜片、耐高温绝热环、耐高温绝热层、真空筒和下耐高温光学镜片；所述透镜筒下端与耐高 温绝热环螺纹旋接，耐高温绝热环的下端与真空筒的上端螺纹旋接，上耐高温光学镜片嵌 装在耐高温绝热环内壁凹槽内，下耐高温光学镜片嵌装在真空筒下部内壁凹槽内，凸透镜 嵌装在像距校准手轮内壁凹槽内，像距校准手轮与透镜筒螺纹旋接，像距校准手轮经齿轮 系统与实像接收屏相连，可控制和调节实像接收屏的高度，使得透过凸透镜的成像清晰呈 现在实像接收屏上。所述超声发生装置是两块超声振板放置在加热装置的两侧，超声振板与加热装 置之间通过焊接钢条连接在一起，超声发生器安置在一旁，超声发生器与超声振板之间采 用带插座的高频连接。所述观测装置是一个观测筒上插置一台数码相机，数码相机连接计算机。本专利技术可用于观测超声条件下聚合物的结晶过程，具体过程如下光源产生一束单色光，透过样品后经真空腔到达凸透镜，根据透镜成像原理，样品 到凸透镜的距离大于透镜焦距时，即会在透镜后成一倒立实像，因此经过凸透镜的光线会 在实像接收屏上成一实像，通过调节像距校准手轮，就可以得到最清晰的实像，然后通过观 测装置即可在计算机屏幕上看到清晰的图像并记录样品随时间和温度的变化而出现的形 貌变化过程。通过此偏光显微镜观测聚合物即可实现对于超声作用下聚合物样品结晶过程4的动态观测。本专利技术与现有技术相比较，具有如下显而易见的突出实质性特点和显著优点本专利技术的偏光显微镜装置上设有加热装置和超声装置，能够在线观测超声作用下 聚合物样品结晶的动态过程，极大扩展了偏光显微镜的应用范围。附图说明图1为本专利技术中可观测超声条件下聚合物结晶过程的偏光显微镜结构示意图。图2为图1中的像转移装置结构示意图。具体实施例方式本专利技术的优选实施例结合附图说明如下实施例1 参见图1，本可观测超声条件下聚合物结晶过程的偏光显微镜装置，包 括一个安置在光源发生器5上方的样品台6，所述样品台6固定在一个上下开口的圆筒形加 热装置3中，该圆筒加热装置3的外侧装有一个超声发生装置4，在所述样品台6上搁置一 个像转移装置2，在该像转移装置2的上方设置一个观测装置1 ；所述像转移装置2利用透 镜成像原理，将超声作用下的聚合物的结晶形貌图像转移至可观察区域，再利用所述观测 装置1对超声作用本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种可观测超声条件下聚合物结晶过程的偏光显微镜装置，包括一个安置在光源发生器（５）上方的样品台（６），其特征在于所述样品台（６）固定在一个上下开口的圆筒形加热装置（３）中，该圆筒加热装置（３）的外侧装有一个超声发生装置（４），在所述样品台（６）上搁置一个像转移装置（２），在该像转移装置（２）的上方设置一个观测装置（１）；所述像转移装置（２）利用透镜成像原理，将超声作用下的聚合物的结晶形貌图像转移至可观察区域，再利用所述观测装置（１）对超声作用下聚合物的动态结晶过程进行观察研究。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：刘丽，周杰，吴文潭，
申请(专利权)人：上海大学，
类型：发明
国别省市：31[]