[发明专利]微重力状态下的液态金属凝固原位观察装置及观测方法

摘要

本发明公开了一种微重力状态下的液态金属凝固原位观察装置及观测方法，装置包括超声悬浮系统和声场可视化系统；所述超声悬浮系统用于将液态金属样品悬浮于空中，所述声场可视化系统用于对所产生的声驻波场进行显示、以及对微重力状态下液态金属冷却过程中的声驻波场变化进行实时观测。本发明能够在微重力状态下对液态金属的凝固过程进行原位观察。

主权项

1.一种微重力状态下的液态金属凝固原位观察装置，其特征在于，包括超声悬浮系统，用于将液态金属样品悬浮于空中，包括：支撑底座，所述支撑底座的上部与一透明罩体密封连接，透明罩体内部为一密闭的空腔；超声波换能器，固定设置在所述透明罩体的内部上方，超声波换能器下端通过变幅杆与声发射端连接；声反射端，通过可升降机构设置在透明罩体内部位于所述声发射端的正下方；超声波发生器，设置在透明罩体外部，超声波发生器的信号输入端通过线路与超声波换能器的信号接收端连接；液态金属，悬浮放置在透明罩体内位于所述声发射端和声反射端之间；声场可视化系统，设置在透明罩体外部，用于对所产生的声驻波场进行显示、以及对微重力状态下液态金属冷却过程中的声驻波场变化进行实时观测，包括：光源、前凸透镜、后凸透镜、刀口、观测相机，其中，所述光源、前凸透镜放置在透明罩体外部一侧，所述光源放置在前凸透镜的第一焦点处；所述后凸透镜、刀口、观测相机依次放置在透明罩体外部另一侧，所述刀口放置在后凸透镜的第二焦点处，所述前凸透镜第一焦点处的光源出射光，通过前凸透镜后转变为平行光，穿过透明声场，通过后凸透镜的第二焦点处被刀口切割，最后在观测相机中成像；冷却机构，设置在透明罩体内底部，用于对所述液态金属进行冷却。