[发明专利]微区加热装置

说明书

本发明涉及材料科学实验技术领域，尤其涉及一种微区加热装置，通过加热源经具有一通孔的掩模板对样品进行加热，并通过一位移控制设备改变样品与掩模板的相对位置，以满足材料样品生产中对同一加热样品的不同位置加热到不同温度的要求，以充分发挥高通量组合材料实验技术在分立热力学样品研究中的应用，并以较低的成本实现组合材料芯片中大量微小样品的分立热力学条件研究。

技术领域

本发明涉及材料科学实验技术领域，尤其涉及一种微区加热装置。

背景技术

传统的材料科学研究主要依赖“试错法”，一次实验产生一个样品，这种研究手段的效率已逐渐无法满足工业发展的需要。上世纪90年代中期，美国劳伦斯伯克利国家实验室的项晓东博士提出了一种先进的材料科学研究手段——高通量组合材料实验技术[“ACombinatorial Approach to Materials Discovery”X.-D.Xiang，Xiaodong Sun，GabrielBriceno，Yulin Lou，Kai-An Wang，Hauyee Chang，William Gregory Wallace-Freedman，Sung-Wei Chen，Peter G.Schultz，Science 268，1738(1995)]，该技术受集成电路芯片与基因芯片启发，在一块基底上，通过巧妙的实验设计，组合集成并且快速表征多达10-10⁸种成分、结构和服役性能等材料科学研究中所关注的实验信息。实验通量的大幅度提高带来研究效率的根本转变。在过去的近20年时间里，高通量组合材料实验技术已在多个材料领域取得了成功的应用，通过高效地筛选和优化新材料，有效地推动了相关工业的发展。然而，已见诸报道的高通量组合材料实验研究中仍体现出一定的局限性，以往的成功案例往往是将合成条件参数类似的多元组合样品置于同一热力学条件下处理而得到最终样品[“ALow-loss Composition Region Identified from a Thin-film Composition Spread of(Ba1-x-ySrxCay)TiO3”H.Chang，I.Takeuchi，X.-D.Xiang，Appl.Phys.Lett.74，1165(1999)]。实际上，探明不同组分的组合材料样品在不同热力学条件下的物相状态，是材料科学研究中最为主要的研究目的之一。要使高通量组合材料实验技术在满足此项研究需求的过程中发挥其应有的作用，首先应当发展能够对集成于组合材料芯片上的各个微小样品施以不同热力学条件的微区加热技术及相关装备。

发明内容

鉴于上述问题，本发明提供一种微区加热装置，以充分发挥高通量组合材料实验技术，在分立热力学样品研究中的应用，以较低的成本实现组合材料芯片中大量微小样品的分立热力学条件研究。

本发明解决上述技术问题所采用的技术方案为：

一种微区加热装置，其中，所述装置包括：

掩模板，所述掩模板具有一贯穿其上下表面的通孔；

加热源，设于所述掩模板的正下方且对准所述通孔；

位移控制设备，所述设备设有一悬臂托架，所述悬臂托架连接所述加热源和所述掩模板，以同时带动所述加热源和所述掩模板进行移动；或所述悬臂托架连接置于所述掩模板正上方的一样品，以带动所述样品进行移动；

其中，所述掩模板面积大于所述加热源在掩模板处的辐射热投影面积。

较佳的，上述的微区加热装置，其中，对准所述通孔且位于所述掩模板的下表面还设有一热电偶，所述热电偶电连接所述加热源，与所述加热源形成温度反馈回路。

较佳的，上述的微区加热装置，其中，所述加热源的辐射热功率可调。

较佳的，上述的微区加热装置，其中，所述掩模板正对所述加热源的表面上镀有一层高反射率金属膜；