[发明专利]一种用于轻气炮加载实验的加温靶装置及其使用方法

说明书

本发明涉及冲击压缩技术领域，具体涉及一种用于轻气炮加载实验的加温靶装置及其使用方法，包括靶外体和检测机构，所述靶外体内设置有样品仓和加热室，加热室内设有电加热单元，所述检测机构包括从左向右依次设置的窗口、检测管和固定台，窗口上设有温度检测单元，所述温度检测单元用于检测样品的仓内温度，样品仓的左端内壁上设置有基板，所述固定台上分别设置有温度检测线缆孔和测量线缆孔。本发明提出的加温靶装置满足轻气炮实验的高温实验需求，将靶装置的主体结构采用Q235钢材质制成，保证了靶装置能够在高温、以及数兆帕撞击压力下发生的形变可控，保证靶装置在高温实验过程中的密封性和稳定性，对轻气炮加温加载实验研究具有重要意义。

技术领域

本发明涉及冲击压缩技术领域，具体涉及一种用于轻气炮加载实验的加温靶装置及其使用方法。

背景技术

高压科学与技术是一门正处在加速发展阶段的新兴学科。宇宙中的绝大部分凝聚态物质均处在高压状态下。在超高压极端条件下，凝聚态物质中的原子/分子距离将缩短，相互作用显著增强，原子内层电子可参与成键，原有的结构会被破坏，导致结构相变、物性变化(改变电磁相互作用状态)及核子间的强相互作用（核反应），合成新材料，甚至出现新的物理现象。因此，物质在超高压等极端条件下的行为研究被视为未来最有可能取得重大科学突破的研究领域，可广泛应用于国防、新能源、新材料、地学、行星科学、化学、凝聚态物理、生物医学等领域。其中应用于材料领域最经典的例子为人造金刚石、立氮化硼等超硬材料的高温高压合成。

高压科学与技术领域按实验条件分为动高压与静高压。动态超高压技术是利用冲击波作动力而在试样中获得的瞬时高压，动态产生的高压数值可高达几百万甚至几千万个大气压，同时伴随着骤然升温。在动态高压的压力加载方式中，目前最为常见的就是气体炮加载技术，在进行研究时，针对不同的材料、不同的探索目的要制作出相应的靶。靶就是气体炮加载过程中的冲击目标，也就是研究对象。

现有的轻气炮加载的靶装置中，由西南交通大学高温高压物理研究所的范茁宁、汪颖高等设计了一种轻气炮加载实验的低温靶装置，包括样品仓、低温室、连接管和观察室，该装置能够对整个实验装置包括样品起到很好的降温效果，实现满足低温下的轻气炮加载实验要求。但是该装置只能在低温条件下进行实验，不能在高温条件下进行实验。所以，为了弥补这一不足，本专利设计了与之相对应的加温靶，旨在满足研究物质在高温高压下的性质，进一步扩充能够研究的温度范围。

为此，本发明提供一种结构简单，加温温度高，使用便捷，在高温状态下也能够正常对样品进行轻气炮加载实验的加温靶装置。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种用于轻气炮加载实验的加温靶装置及其使用方法，满足轻气炮实验的高温实验需求，选择相应的实验温度，在一定时间内将靶装置样品仓内的样品温度升高至所要研究的温度，同时将靶装置的主体结构采用Q235钢材质制成，保证了靶装置能够在数百甚至达到1500℃左右的高温条件下、以及数兆帕撞击压力下发生的形变可控，保证靶装置在高温实验过程中的密封性和稳定性，对轻气炮加温加载实验研究具有重要意义。

本发明的目的是通过以下技术方案来实现的：

一种用于轻气炮加载实验的加温靶装置，包括靶外体和检测机构，所述靶外体内设置有样品仓和加热室，所述加热室环绕样品仓设置，所述样品仓用于放置待测样品，加热室内设置有电加热单元，所述检测机构包括从左向右依次设置的窗口、检测管和固定台，所述窗口、检测管分别设置在样品仓内，窗口上设置有温度检测单元，所述温度检测单元用于检测样品仓内温度，样品仓的左端内壁上设置有基板，样品仓的右端设置有开口，所述固定台包括从左向右依次设置的连接部和基部，所述连接部与开口可拆卸连接，所述固定台上设置有温度检测线缆孔和测量线缆孔，所述温度检测线缆孔依次穿过基部、连接部，且与检测管内部连通，所述测量线缆孔依次穿过基部、连接部，且与样品仓连通。