[发明专利]一种基于微波技术的高压下物质金属化转变检测装置及检测方法

权利要求书

1.一种基于微波技术的高压下物质金属化转变检测装置，其特征在于：由微波发生器(1)、微波传输线(2)、DAC检测单元(3)和参数检测装置(4)构成；

所述DAC检测单元(3)包括谐振腔(9)、设置在谐振腔(9)内的上金刚石对顶砧(8)、垫片(11)、用于盛放掺入红宝石粉末和传压介质样品(13)的样品腔(12)、下金刚石对顶砧(14)、下托块(15)、输入端(17)和输出端(18)以及设置在下托块(15)上的观测窗(19)；所述上金刚石对顶砧(8)与下金刚石对顶砧(14)对称设置在样品腔(12)的上下两侧；所述输入端(17)和输出端(18)安装在组成谐振腔(9)的上托块(6)上，且底部均伸入谐振腔(9)中，上托块(6)与下托块(15)通过4个螺栓(5)紧固；

所述微波发生器(1)通过微波传输线(2)与输入端(17)连接，将微波信号输入谐振腔(9)中传播会发生来回反射，当波长与谐振腔(9)尺寸匹配时，发生谐振；所述参数检测装置(4)通过微波传输线(2)与输出端(18)连接，将微波信号引出到参数检测装置(4)中。

2.根据权利要求1所述的一种基于微波技术的高压下物质金属化转变检测装置，其特征在于：所述谐振腔(9)为矩形谐振腔或是圆形谐振腔，由上托块(6)、谐振腔壁(7)及垫片(11)围成，上托块(6)与谐振腔壁(7)为一体成型，垫片(11)设置于谐振腔壁(7)下方，与谐振腔壁(7)通过导电银胶(10)粘合在一起。

3.根据权利要求2所述的一种基于微波技术的高压下物质金属化转变检测装置，其特征在于：所述样品腔(12)设置在垫片(11)中。

4.根据权利要求2所述的一种基于微波技术的高压下物质金属化转变检测装置，其特征在于：所述上金刚石对顶砧(8)与谐振腔壁(7)的高度相同。

5.根据权利要求1所述的一种基于微波技术的高压下物质金属化转变检测装置，其特征在于：所述微波发生器(1)为压控振荡器、宽频带微波源或矢量网络分析仪；所述微波传输线(2)在谐振腔(9)为矩形谐振腔时，使用波导传输或同轴传输线，在谐振腔(9)为圆形谐振腔时，微波传输线(2)使用同轴传输线；所述输入端(17)在矩形谐振腔中为SMA转接头或波导转接口，在圆形谐振腔中为SMA转接头；所述参数检测装置(4)为频率计、功率计或矢量网络分析仪。

6.根据权利要求1所述的一种基于微波技术的高压下物质金属化转变检测装置，其特征在于：所述谐振腔(9)为矩形时，其孔位于距中心点X＝0mm～3.5mm处，孔径大小100μm～1000μm，与金刚石砧面一样；为圆形时，其孔位于距中心点X＝0mm～2.5mm处，孔径为100μm～1000μm，与金刚石砧面一样；矩形谐振腔(9)与圆形谐振腔(9)的高度相同，都为2mm～3mm。

7.一种基于微波技术的高压下物质金属化转变检测方法，包括以下步骤：

A、将微波发生器(1)和参数检测装置(4)分别通过微波传输线(2)与输入端(17)和输出端(18)连接；

B、将垫片(11)放在下金刚石对顶砧(14)上；

C、先挑少量样品(13)粉末出来，放在下金刚石对顶砧(14)砧面上，用针尖挑少许，尽量装满样品腔(12)，然后将红宝石粉末均匀放在样品(13)上，进行预压；

D、旋螺母(16)使上、下金刚石对顶砧对样品腔(12逐渐施压，上金刚石对顶砧(8)与谐振腔壁(7)高度相同，所以谐振腔壁(7)与垫片(11)可以紧密接触，再通过银胶(10)将谐振腔壁(7)与垫片(11)粘合，保证谐振腔(9)的密闭性；

E、基于所选的微波发生器(1)和参数检测装置(4)的种类，通过测量品质因数Q、S参数、谐振频率f和阻抗Z，判断物质金属化转变高压相变点。