[发明专利]一种高压条件下的光谱测量方法

权利要求书

1.一种高压条件下的光谱测量方法，高压条件下的光谱测量装置包括上压力盘(1)、下压力盘(2)、调平螺丝(3)、压力螺丝(4)、顶砧限位螺丝(5)、上支撑盘(6)、下支撑盘(7)、上顶砧(8)、下顶砧(9)、环形垫圈(10)、压力媒介(11)、样品(12)、限位螺杆(13)、光收集系统(14)和激光器(15)，xyz为三维空间坐标系，金刚石标准切工的各部分对应的名称包括台面(8-1)、冠部(8-2)、腰面(8-3)、亭部(8-4)和底面(8-5)，上顶砧(8)的底面向下，下顶砧(9)的底面向上，环形垫圈(10)位于上顶砧(8)的底面和下顶砧(9)的底面之间，环形垫圈(10)中具有压力媒介(11)，样品(12)位于压力媒介(11)内，对样品(12)施加高压时，上顶砧(8)和下顶砧(9)相互靠近，并通过压力媒介(11)将压力施加到样品(12)上，高压范围5GPa到30GPa，光收集系统(14)能够收集的光对应的区域称为光收集区域；上压力盘(1)和下压力盘(2)均是外径为十厘米的钢制圆环形且具有弹性，上压力盘(1)与下压力盘(2)在竖直y方向同轴排列，上压力盘(1)距中心为三厘米的圆周上具有三个均布的M5螺孔，上压力盘(1)距中心为四厘米的圆周上具有三个均布的M4螺孔，每个所述M4螺孔的侧面均具有限位螺杆(13)，下压力盘(2)具有三个均布的M5螺孔、且与上压力盘(1)的所述M5螺孔对应，下压力盘(2)上面具有三个均布的圆锥形凹槽、且与上压力盘(1)的所述M4螺孔对应，压力螺丝(4)为M5螺丝，压力螺丝(4)通过M5螺孔将下压力盘(2)与上压力盘(1)相连接，调平螺丝(3)为M4螺丝且其顶端为圆锥形，调平螺丝(3)通过上压力盘(1)的M4螺孔、且顶端位于下压力盘(2)的圆锥形凹槽内，在下压力盘(2)的上表面距中心为二厘米的圆周上安装有三个均布的顶砧限位螺丝(5)，上支撑盘(6)和下支撑盘(7)均是外径为三厘米的碳化硅圆环，光收集系统(14)位于上支撑盘(6)中心的正上方，上支撑盘(6)嵌套于上压力盘(1)内并连接固定，下支撑盘(7)嵌套于下压力盘(2)内，下支撑盘(7)能够通过三个顶砧限位螺丝(5)来微调，能够改变下支撑盘(7)与下压力盘(2)之间在水平面内的相对位置，上顶砧(8)和下顶砧(9)均采用金刚石标准切工加工而成、且具有台面(8-1)、冠部(8-2)、腰面(8-3)、亭部(8-4)和底面(8-5)，冠部斜切面与台面(8-1)的夹角为40度，上支撑盘(6)的内侧下部具有与水平方向呈40度的斜切面，上支撑盘(6)的内侧斜切面与上顶砧(8)的冠部斜切面接触，下支撑盘(7)的内侧上部具有与水平方向呈40度的斜切面，下支撑盘(7)的内侧斜切面与下顶砧(9)的冠部斜切面接触，激光器(15)发射的激光能够以法向入射上顶砧(8)冠部斜切面，并依次通过上顶砧(8)和压力媒介(11)入射到样品(12)，

其特征是：所述一种高压条件下的光谱测量方法的步骤：

步骤一，将环形垫圈(10)置于下顶砧(9)的底面上，将压力媒介(11)置于环形垫圈(10)中，将样品(12)置于压力媒介(11)内；

步骤二，调节三个调平螺丝(3)以及三个压力螺丝(4)，以改变上压力盘(1)与下压力盘(2)之间的距离，直到上顶砧(8)的底面与下顶砧(9)底面上的压力媒介(11)之间距离为100至150微米；

步骤三，调节三个调平螺丝(3)使得上压力盘(1)与下压力盘(2)平行，且上顶砧(8)的底面及下顶砧(9)的底面也分别与上压力盘(1)及下压力盘(2)平行，然后采用限位螺杆(13)固定三个调平螺丝(3)的位置；

步骤四，调节三个压力螺丝(4)使得上压力盘(1)与下压力盘(2)的中心部分产生微小的弹性偏向弯曲，以使得上顶砧(8)与下顶砧(9)继续接近，直到上顶砧(8)底面与下顶砧(9)底面上的压力媒介(11)距离为20微米，然后调节三个顶砧限位螺丝(5)以在水平方向对下顶砧(9)进行位置调节，使得上顶砧(8)的底面与下顶砧(9)的底面对准；

步骤五，调节三个压力螺丝(4)使得上压力盘(1)与下压力盘(2)进一步偏向弯曲，使得上顶砧(8)能够通过压力媒介(11)对样品(12)施加压力，压力的范围为5Gpa到30Gpa；

步骤六，调节光收集系统(14)使得其光收集区域是以样品为顶点的倒置圆锥体，立体角范围典型值为10到30度；

步骤七，激光器(15)发射的激光从上顶砧(8)的冠部斜切面以法向入射，并在上顶砧(8)与压力媒介(11)的界面产生折射后入射到样品(12)；

步骤八，样品(12)在激光作用下产生的散射光中的位于光收集系统(14)的光收集区域中的部分进入光收集系统(14)；

步骤九，分析光收集系统(14)采集得到的样品(12)的散射光信息，用于材料特性研究。