[发明专利]一种气炮加载实验双靶室装置

说明书

本发明公开了一种气炮加载实验双靶室装置，包括发射管、法兰、测量腔室、连接管和回收靶室；发射管的末端通过密封螺母连接第一法兰；测量腔室的一个底面与第二法兰固定连接，第二法兰与第一法兰通过螺栓固定连接；测量腔室的另一个底面上设有与连接管相连的管道接口；测量腔室的侧面开设有用于观察腔内环境的观测窗口；回收靶室的侧面设有与连接管相连的管道接口，回收靶室的顶部设有可拆卸的靶室封盖，靶室封盖上设有至少一个真空管接口。本发明相比传统的靶室装置，按照其功能分为测量腔室和回收靶室，两者相互独立又相互联系，在各自的室里面安装各自所需的附加部件，使实验操作更加明确和简便。

技术领域

本发明属于冲击动力学技术领域，特别涉及一种气炮加载实验双靶室装置。

背景技术

在超高应变率加载下，动态事件是非常短暂的，它们的持续时间仅有几百纳秒或者飞秒，从而对X射线衍射和成像的时间分辨测量提出了挑战。随着第三代同步辐射光源和新兴的X射线自由电子激光的出现，为克服这类问题提供了条件。

材料的动态响应取决于加载速率和微观结构，并且在空间和时间上都是多尺度的。传统的X射线成像的空间分辨率大约为1μm，它适合解决中尺度结构。X射线衍射能够展现出晶格(例如晶体结构、晶格应变、缺陷密度)和晶粒取向，从而成为成像的补充，也是多尺度测量的基石。因此，进行同步动态衍射和成像测量是非常有必要的。

目前，进行该测量的方法如图1所示，将样品放置在靶室的中心位置，样品两侧开有观测窗口，衍射角为2θ，X射线打到样品上后反射出来被探测器接收。为了使同步动态衍射和成像测量取得好的效果，可以增大衍射角2θ和减小样品到探测器的距离L。增大观测窗口的宽度，可以有效的增大衍射角，但同时样品到探测器的距离也会随之增大。理想的方案是这两个参量同时增加，现有的方法是减小样品到窗口的垂直距离(即减小靶室直径)，该情况下为了能够达到安全减压的目的，靶室体积不变，就得增长靶室的长度，然而靶室的长度过长会占据大部分空间，使用不方便，运输也比较麻烦。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种包括测量腔室和回收靶室，两者相互独立又相互联系，使实验操作更加明确和简便，结构简单的气炮加载实验双靶室装置，

本发明的目的是通过以下技术方案来实现的：一种气炮加载实验双靶室装置，包括发射管、法兰、测量腔室、连接管和回收靶室；

所述发射管的末端通过密封螺母连接第一法兰；

所述测量腔室为圆柱形结构，测量腔室的一个底面与第二法兰固定连接，第二法兰与第一法兰上分别对应地设有多个导线孔和螺栓孔，所述导线孔用于供测量腔室与外部设备相连的光纤和导线通过，螺栓孔用于通过螺栓固定连接第一法兰和第二法兰；

测量腔室的另一个底面上设有与连接管相连的管道接口；

测量腔室的侧面上靠近两个底面处分别设有一观测窗口，两个观测窗口对称设置，观测窗口外侧设有观测窗口盖板，观测窗口盖板的边缘通过螺栓固定在测量腔室的外壁上；

所述回收靶室为圆柱形结构，回收靶室的侧面设有与连接管相连的管道接口，回收靶室的顶部设有可拆卸的靶室封盖，靶室封盖上设有至少一个真空管接口；所述真空管接口与外部真空泵连接，用于抽出整个系统的中的空气。

进一步地，所述回收靶室的管道接口与连接管之间设有连接管转接件，连接管转接件套接在连接管外围，连接管与连接管转接件之间设有连接管密封件。

进一步地，所述连接管转接件与连接管密封件之间设有O型密封圈与密封铜环。

进一步地，所述观测窗口盖板与观测窗口之间设有一层透明板，所述透明板采用PC材料制成。

进一步地，所述第一法兰和第二法兰之间设有O型密封圈。