[发明专利]一种研究高压下样品相变的装置

摘要

本发明涉及材料研究领域，一种研究高压下样品相变的装置，包括激光器I、分束器I、反射镜I、反射镜II、蓝宝石顶砧、样品、棱镜、透镜I、激光器II、消相差透镜组、光圈、物镜、分束器II、滤波器、摄像机、斩波器、小孔光阑、透镜II、滤光片组和探测器，通过激光加热及光学图像分析的方法来确定样品在高压条件下的融化温度，加热激光及成像激光分别以不同的光路入射到样品，并采用消色差透镜组结合小孔光阑的方法来减小光路中的色差，另外，通过对样品表面反射的散斑干涉图案进行定量的分析，能够更精确地来确定样品的融化温度，加热激光及成像激光分别以不同的光路入射到样品，使得样品的加热效率、反射光的收集效率均能得到更好的优化。

主权项

1.一种研究高压下样品相变的装置，包括激光器I(1)、分束器I(2)、反射镜I(3)、反射镜II(4)、蓝宝石顶砧(5)、样品(6)、棱镜(7)、透镜I(8)、激光器II(9)、消相差透镜组(10)、光圈(11)、物镜(12)、分束器II(13)、滤波器(14)、摄像机(15)、斩波器(16)、小孔光阑(17)、透镜II(18)、滤光片组(19)和探测器(20)，激光器I(1)发射出的激光为加热激光，激光器II(9)发射出的激光为成像激光，以及加热激光的入射光路、成像激光的入射光路、样品发出的热辐射路径和可见光光路，xyz为三维空间坐标系；其特征是：蓝宝石顶砧(5)包括上顶砧和下顶砧，样品(6)位于所述上顶砧和下顶砧之间，样品(6)是典型尺寸为直径三毫米的圆形，所述上顶砧和下顶砧均透光且能够对样品(6)施加高压，加热激光的功率典型值为10到30瓦，激光器I(1)、分束器I(2)、反射镜I(3)、反射镜II(4)和蓝宝石顶砧(5)组成加热激光的入射光路，激光器I(1)发射出的激光能够用于对样品(6)加热，激光器I(1)发射出的加热激光被分束器I(2)分为能量相同的两束，其中一束加热激光经过反射镜I(3)反射后通过上顶砧入射到样品(6)的上表面、另一束加热激光经过反射镜II(4)反射后通过下顶砧入射到样品(6)的下表面；激光器II(9)、透镜I(8)、棱镜(7)和上顶砧组成成像激光的入射光路，激光器II(9)发射出的激光能够用于对样品(6)成像，成像激光的功率典型值为五毫瓦，激光器II(9)发射出的成像激光经过透镜I(8)后，在棱镜(7)处发生偏向，并通过上顶砧垂直入射到样品(6)的上表面；上顶砧、消相差透镜组(10)、光圈(11)、物镜(12)、分束器II(13)、斩波器(16)、小孔光阑(17)、透镜II(18)、滤光片组(19)和探测器(20)组成样品(6)发出的热辐射路径，上顶砧、消相差透镜组(10)、光圈(11)、物镜(12)、分束器II(13)、滤波器(14)和摄像机(15)组成样品(6)发出的可见光光路，样品(6)发出的光包括样品的热辐射和样品表面反射的激光，样品(6)发出的光依次经上顶砧、消相差透镜组(10)、光圈(11)、物镜(12)和分束器II(13)，其中波长大于760nm的部分以原方向通过分束器II(13)，继而依次通过斩波器(16)、小孔光阑(17)、透镜II(18)和滤光片组(19)后，进入探测器(20)，用于对样品(6)进行热辐射谱测量，能够在探测器(20)中得到样品(6)的热辐射谱，波长小于或等于760nm的部分被分束器II(13)偏向后，通过滤波器(14)进入摄像机(15)；消相差透镜组(10)由同轴排列的消相差透镜I和消相差透镜II组成，光从消相差透镜I入射并从消相差透镜II出射，消相差透镜I的焦距为200mm，消相差透镜II的焦距为25mm，光圈(11)位于消相差透镜II之后，光圈(11)的直径为4mm。