Устройство для исследования материалов под высоким давлением в потоке излучения Советский патент 1986 года по МПК F17C1/00 G01N23/10 

1

Изобретение относится к приборостроению в экспериментальнойфизике и технике и касается конструкции камеры для исследования физических свойств веществ при высоком давлении методом излучения, в частности рассеяния нейтронов.

Известна камера высокого давления для нейтронографических исследований использующая для создания давления принцип цилиндр - поршень. Такого рода конструкция имеет систему вертикальных цилиндров, причем канал внутреннего цилиндра содержит образец, подвергаемый давлению со стороны порня и передающей среды.

Цилиндры выполняют тем самым три функции:, участвуют в создании давления, обеспечивают его удержание, пропускают сквозь себя излучение.

Недостатки известной конструкции связаны с поиском материалов, сочетающих высокие механические свойства с малым поглощением для излучения.

Цель изобретения - расширение диапазона давлений в камере для исследования материалов под высоким давлением в потоке излучения.

Цель достигается тем, что камерд окружена двумя коаксиальными цилиндрами, во внешний из которых ввернута с одного торца запорная гайка, а с другого -гайка, уплотняющая внутренний цилиндр, состоящий из двух цилиндрических частей, между которыми расположено кольцевое окно для излучения и против которого во внешнем цилиндре выполнены щели.

Сущность изобретения заключается в разделении механических и проводящих излучение функций камеры по материалам. Оно может быть достигнут только путем создания специальной кострукции с элементами, выполняющими преимущественно одну функцию. В этом случае обусловливается возможность использования материалов с экстремальными свойствами по данному параметру в соответствующем месте констРУК1ЩИ и с относительно низкими показателями по другим параметрам. Тем самым предлагаемое устройство в цело обеспечивает достижение максимальных давлений и наивысшей прозрачности (для данного излучения) при существующем наборе материалов с сохранением принципа цилиндр - поршень ,

26332

Для реализации этого решения в камере высокого давления разработана горизонтально-вертикальная (или радиально-осевая) слоевая конструкция. 5 На чертеже изображено предлагаемое устройство.

Устройство, состоит из цилиндракорпуса 1 и поршня 2, между которыми располагается цилиндр-поршень 3, в О верхней своей части За воспринимающей силовую нагрузку поршня 2 и среды давления, а в нижней - 36 окружающий объем высокого давления для образца слоем прозрачных (для данного излучения) прокладок.

Уплотнения прокладок осуществляются прижатием уплотняющейгайкой 4 цилиндра 3 к опорной гайке 5.

Напротив нижней части поршня 36, 20 состоящей из прокладок, в корпусе вырезаются вертикальные или горизонтальные щели для прохождения прямого пучка и рассеянных частиц.

Поршень 2 с уплотняющей головкой 25 6, состоящей из прокладок и грибка, под действием пресса перемещается внутри верхней части поршня За, создавая в камере с образцом давление. Оно может быть зафиксировано гайкой 30 7 и тогда камера высокого давления становится автономной.

Конструктивная реализация принципа разделения функций, примененная Б виде горизонтально-вертикальной 35 системы слоев, обусловила ряд преимуществ камеры высокого давления.

Толщина материала на просвет излучения существенно уменьшена, В камере при давлении 15 кбар толщина стенки составляет 6 мм вместо 20 мм в известной камере.

Другое достоинство - миниатюрность конструкции.

Для образца диаметром 7 мм давление 15 кбар достигается автономной камерой весом 2,5 кг (1560 г камера, 940 г. гайка фиксирования).

Кроме того, предлагаемое устройство обладает таким преимуществом, как 50 стабильность работы Камера стравливает давление 15 кбар со скоростью 1 кбар за 12 ч и гидростатичность. Дифракция на монокристаллах аС1 (напряжение сдвига которых составляет 55 всего 0,5 кг/мм) не обнаруживает деформации кристалла, разрушения в кристалле после снятия давления также отсутствуют. 35 По сравнению с известным предлагаемое устройство в эксплуатации имеет следующие достоинства: простота конструкции камеры определяет быстроту сборки и разборки камеры, а тем самым замену отдельных ее частей и таким образом подготовку к новому опыту; при юстировке отражения излучения от монокристалла в камере ее 26334 миниатюрность позволяет вращать и качать камеру на обычных гониометрических нейтронных столиках вес и размер камеры делают возможным транспортировать ее; камера может быть размещена на центре спектрометра, либо в криостате, либо между полюсами магнита и т.д. для проведения . многопараметрических измерений.

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИССЛЕДОВАНИЯ МАТЕРИАЛОВ ПОД ВЫСОКИМ ДАВЛЕНИЕМ В ПОТОКЕ ИЗЛУЧЕНИЯ, содержащее камеру высокого давления, состоящую изцилиндра и поршня, отличающееся тем, что, с целью расширения диапазона давлений, камера окружена двумя коаксиальными цилиндрами, во внешний из которых ввернута с одного торца запорная гайка, а с другого - гайка, уплотняющая внутренний цилиндр, состоящий из двух цилиндрических частей, между которыми расположено кольцевое окно для излучения и против которого во внешнем цилиндре выполнены щели.(ЛN>&О)со со