[发明专利]一种含气体水合物的原位SEM取样装置及方法

权利要求书

1.一种含气体水合物的原位SEM取样装置，其特征在于：包括稳定供气单元、高压原位取样反应单元、温度控制单元以及数据采集及处理单元；

所述稳定供气单元用于为高压原位取样反应单元提供稳定压力及实验气体；

所述高压原位取样反应单元用于生成水合物样品；

所述温度控制单元用于控制高压原位取样反应单元内温度；

所述数据采集及处理单元用于对稳定供气单元以及高压原位取样反应单元内温度及压力进行采样；

所述高压原位取样反应单元包括高压原位取样反应釜(5)、空气浴室(4)以及液氮槽(7)，所述高压原位取样反应釜(5)包括釜体(24)和上盖(22)，所述釜体(24)和上盖(22)之间设置有快开结构，所述高压原位取样反应釜(5)内设有小型铜座样品槽(8)，所述高压原位取样反应釜(5)放置在液氮槽(7)内，所述高压原位取样反应釜(5)与液氮槽(7)均设置在空气浴室(4)内，所述稳定供气单元与高压原位取样反应釜(5)连接。

2.根据权利要求1所述的含气体水合物的原位SEM取样装置，其特征在于：所述釜体(24)内设置有至少两层样品台(6)，所述样品台(6)用于摆放样品槽的面积从上层往下层依次递减，所述小型铜座样品槽(8)设置在样品台(6)上。

3.根据权利要求1所述的含气体水合物的原位SEM取样装置，其特征在于：所述快开结构包括抱箍(23)和垫板(21)，所述抱箍(23)的横截面为C型，包括上层板(231)和下层板(232)，所述上层板(231)上设有限位螺钉(20)，所述上层板(231)与下层板(232)之间从上往下依次夹有垫板(21)、上盖(22)以及釜体(24)，所述限位螺钉(20)通过螺纹贯穿抱箍(23)的上层板(231)与垫板(21)相抵。

4.根据权利要求1所述的含气体水合物的原位SEM取样装置，其特征在于：所述小型铜座样品槽(8)上设有样品池(25)，所述样品池(25)设置在小型铜座样品槽(8)的顶面，且其顶部设有样品盖(30)，所述小型铜座样品槽(8)的顶面上开设有两个相邻的夹孔(26)。

5.根据权利要求1所述的含气体水合物的原位SEM取样装置，其特征在于：所述小型铜座样品槽(8)上设有冷场SEM装样杆卡槽，所述冷场SEM装样杆卡槽包括从小型铜座样品槽(8)的顶面上开设的贯穿小型铜座样品槽(8)的腰型孔(27)，所述腰型孔(27)的内侧面与小型铜座样品槽(8)的侧面平行，所述小型铜座样品槽(8)的侧面开设有贯穿至腰型孔(27)的内侧面的腰型槽(28)，所述腰型槽(28)的中部开设有孔眼(29)。

6.根据权利要求1所述的含气体水合物的原位SEM取样装置，其特征在于：所述高压原位取样反应釜(5)上设置有安全阀(14)。

7.根据权利要求1所述的含气体水合物的原位SEM取样装置，其特征在于：所述稳定供气单元包括高压气瓶(1)、减压阀(15)以及缓冲罐(3)，所述高压气瓶(1)、减压阀(15)以及高压原位取样反应釜(5)依次相连，气体流经高压气瓶(1)、减压阀(15)以及高压原位取样反应釜(5)形成第一通道，所述缓冲罐(3)并联在减压阀(15)与高压原位取样反应釜(5)之间，气体流经高压气瓶(1)、减压阀(15)、缓冲罐(3)以及高压原位取样反应釜(5)形成第二通道，所述第一通道和第二通道上均设有阀门以控制其单独开闭。

8.根据权利要求7所述的含气体水合物的原位SEM取样装置，其特征在于：所述减压阀(15)与缓冲罐(3)之间还并联有增压泵(2)，气体流经高压气瓶(1)、减压阀(15)、增压泵(2)以及高压原位取样反应釜(5)形成第三通道，气体流经高压气瓶(1)、减压阀(15)、增压泵(2)、缓冲罐(3)以及高压原位取样反应釜(5)形成第四通道，所述第三通道和第四通道上均设有阀门以控制其单独开闭。